Descrizione del sistema nervoso
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sistema nervoso composto solo da tessuto nervoso
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composto da neuroni e cellule gliali/ cellule della glia
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○ NEURONI= unità funzionali, lunghe anche metro
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↳ ECCITABILI⇒ generano IMPULSI NERVOSI/ POTENZIALE D'AZIONE=segnali elettrici
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→ CORPO CELLULARE= contiene nucleo e maggior parte organuli, partono due tipologie prolungamenti:
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→ DENDRITI= strutture piccole o corte, più o meno ramificate, captano segnali e le trasportano al corpo cellulare
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→ ASSONE= solo uno, lungo, porta informazioni da nucleo all'esterno
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→ CONO DI EMERGENZA= integra informazioni raccolte dai dendriti e avvia potenziali di azione (emerge da corpo cellulare); membrana non rivestita di mielina, possiede molti canali voltaggio-dipendenti per Na+
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→ BOTTONI SINAPTICI= parte terminale assone
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→ SINAPSI= bottone sinaptico + fessura intersinaptica + membrana postsinaptica
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↳ NERVI = ASSONI/ FASCI DI ASSONI lunghi anche metri->es nervo sciatico
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↳ GANGLI= gruppi di neuroni con CORPO CELLULARE fuori da SNC
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○ CELLULE GLIALI= funzioni di supporto, no trasmissione impulsi
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◾ formano GUAINA MIELINICA= rivestimento isolante sugli assoni, aumenta velocità impulsi=
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- OLIGODENDROCITI: SNC
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- CELLULE DI SCHWANN: SNP, avvolgono diverse volte gli assoni con strati concentrici di mielina
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↳ NODI DI RANVIER= spazi in cui assone è scoperto, intervallati a guaina mielinica su assone
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◾ASTROCITI= nutrono neuroni: recuperano sostanze nutritive dal sangue che altrimenti non riuscirebbero a passare e le portano alle cellule encefaliche
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compongono BARRIERA EMATOENCEFALICA= protegge cervello da sostanze tossiche presenti nel sangue, ma permeabile a anestetici e alcol, giunzioni occludenti tra cellule più vicine
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si legano a capillari per non far uscire sostanze tossiche dal sangue
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◾ CELLULE MICROGLIA= proteggono neuroni da infezioni per fagocitosi
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operazione:
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organo adibito:
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- RACCOLTA DI STIMOLI
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recettori sensoriali= cellule vere e proprie che raccolgono stimoli esterni o interni
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- INTEGRAZIONE E ANALISI INFORMAZIONI
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ENCEFALO
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→sistema nervoso cefalizzato = sviluppo a livello del capo di un centro di controllo nervoso (cefalizzazione)
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↳cervello, cervelletto, tronco encefalico
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- ATTIVAZIONI DI UNA RISPOSTA
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organi effettori
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→ muscoli volontari o involontari
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→ ghiandole rispondono a neurotrasmettitori
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NEURONI
SENSORIALI O AFFERENTI |
input: informazioni da recettori sensoriali a centri nervosi in encefalo e midollo spinale
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NEURONI
EFFERENTI |
output: comandi da SNC a effettori(ghiandole+muscoli)
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NEURONI DI
ASSOCIAZIONE O INTERNEURONI |
integrazione: elaborare e immagazzinare informazioni, aiutare comunicazione tra neuroni
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(cellula POLARIZZATA presenta potenziale di membrana, depolarizzazione quando arriva impulso)
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—--------——NEURONE A RIPOSO-----------
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◾ interno: negativo -
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◾ esterno: positivo +
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⇒ POTENZIALE DI RIPOSO: -60/-70 mV (interno più negativo)
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◾ CITOPLASMA: +ioni potassio K+, controcariche PO
43-usati per acidi nucleici, proteine e ATP |
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◾ MATERIA EXTRACELLULARE: +ioni sodio Na+, controcariche Cl-
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CONCENTRAZIONE K+ e Na+ regolata da tre proteine canale:
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● CANALI POTASSIO (K+)=
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C% K+ interna a riposo molto maggiore + molti canali potassio
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↳ K+ diffonde più facilmente all'esterno→ioni K+ escono da citoplasma → versante interno membrana diventa negativo , esterno positivo
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+ ioni negativi in citoplasma (PO
43-) sono legati a proteine o macromolecole troppo grandi per attraversare membrana quindi non seguono K+ |
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⇒ potenziale di membrana aumenta
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● CANALI SODIO (Na+)=
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pochi= bassa permeabilità MA Na+ tende verso citoplasma
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⇒ flusso controllato altrimenti potenziale annullato
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● POMPA SODIO- POTASSIO=
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proteina che trasporta attivamente (usa ATP, lavora contro differenza C%) ioni Na+ all'esterno, scambiandoli con K+
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PROPAGAZIONE: spostamento impulsi nervosi da punto in cui si innescano fino terminazione sinaptica
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- stimolo elettrico provoca apertura canali voltaggio dipendenti Na+
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- valore soglia = potenziale d'azione
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- depolarizzazione si propaga lungo l'assone provocando apertura canali voltaggio dipendenti Na+ nelle zone adiacenti
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SEGNALE UNIDIREZIONALE: PERIODO REFRATTARIO canali voltaggio dipendenti chiusi per 1-2 ms
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PROPAGAZIONE CONTINUA: assoni non mielinizzati
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PROPAGAZIONE SALTATORIA: assoni mielinizzati; NODI DI RANVIER= unico punto di conduzione del segnale
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DIAMETRO ASSONE e PRESENZA della GUAINA MIELINICA influenza VELOCITA'
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↳ ASSSONI MIELINIZZATI e DIAMETRO > conducono SEGNALE + VELOCE
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⇒ 1940, Hodgink e Huxley: esperimenti sulle proprietà elettriche delle membrane assoniche
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↳ neurone gigante: assone che controlla la risposta di fuga del calamaro, diametro tra 0.5 e 1 mm
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↳ minuscoli ELETTRODI per misurare voltaggio attraverso membrana plasmatica
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↳ modifiche C% Na+ e K+
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⇒ oggi, PATCH CLAMPING= misurare corrente generata dall'apertura e dalla chiusura di un singolo canale ionico per il passaggio delle molecole
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recuperare con punta di pipetta 1 solo canale sodio-potassio (10-9)
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neurotrasmettitore specifico per ogni sinapsi
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LUOGO PRODUZIONE:
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sintetizzati direttamente nel TERMINALE ASSONICO (es. ACETILCOLINA), ma enzimi prodotti in corpo cellulare
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neurotrasmettitori PEPTICIDI (piccoli peptidi) = prodotti nel corpo cellulare e poi trasportati dentro vescicole al terminale assonico
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TIPOLOGIE neurotrasmettitori SN CENTRALE
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● SEMPLICI AMINOACIDI =
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↳ GLUTAMMATO (funzione eccitatoria)
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↳ GLICINA, GABA (funzione inibitoria)
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● MONOAMMINE (derivati aminoacidi)=
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↳ DOPAMINA= meccanismi piacere, sonno, ricompensa, memoria di lavoro
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↳ SEROTONINA (ormone buonumore)= precursore della melatonina = ritmi circadiani, controllo appettito, agisce su muscolatura liscia
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↳ NORADRENALINA = legato a stress fisico e psicologico = fight or flight
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● GAS=
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↳ CO e NO, messaggeri sintetizzati al momento e non accumulati in vescicole
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IMPULSO ELETTRICO UNIDIREZIONALE= struttura membrana presinaptica diversa da postsinaptica
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neuroni INTERAGISCONO con molti neuroni: più terminali assonici formano sinapsi con corpo cellulare o con dendriti, perciò neurone postsinaptico riceve impulsi da numero maggiore di altre cellule
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neurone riceve migliaia INPUT sinaptici, ma emette un solo OUTPUT = potenziale d'azione lungo assone
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INTEGRAZIONE segnali ECCITATORI e INIBITORI = SOMMAZIONE ALGEBRICA dei potenziali locali
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1. DENDRITI ricevono segnali
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2. stimoli eccitatori o inibitori si propagano verso CONO DI EMERGENZA
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⇒ CONO DI EMERGENZA = membrana non rivestita di mielina, possiede molti canali voltaggio-dipendenti per Na+
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3. stimoli si integrano SOMMANDOSI per arrivare a VALORE DI SOGLIA
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↳ superamento soglia = partenza POTENZIALE D'AZIONE
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↳ assenza superamento soglia = assenza POTENZIALE D'AZIONE
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origine sistema nervoso vertebrati= tubo neurale
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SISTEMA NERVOSO CENTRALE = MIDOLLO SPINALE + ENCEFALO
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MIDOLLO SPINALE
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- porta informazioni sensoriali da periferia a encefalo attraverso vie motorie ascendenti
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- elabora risposte semplici
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- trasferisce risposte in uscita attraverso vie motorie discendenti
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ENCEFALO
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2 LOBI appaiati
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INTERNEURONI E NEURONI DI ASSOCIAZIONE organizzati in NUCLEI= ammassi sostanza grigia dei neuroni, da cui partono e arrivano fibre mielinizzate
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SOSTANZA GRIGIA = corpi cellulari e terminali dei dendriti dei neuroni, CORPI CELLULARI o SOMA
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SOSTANZA BIANCA = assoni mielinizzati dei neuroni, melina di OLIGODENDROCITI
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4 aree:
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TELENCEFALO
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DIENCEFALO
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TRONCO ENCEFALICO
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CERVELLETTO
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FUNZIONI delle aree si analizzanno in base a TRAUMI e MALATTIE
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corteccia cerebrale RICOPRE superficie emisferi
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SCISSURE dividono in LOBI che prendono nome da OSSA CRANICHE che li ricoprono
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sostanza GRIGIA, al di sotto sostanza BIANCA= assoni cellule nervose CORTICALI MIELINIZZATI
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FUNZIONI corteccia:motoria, sensoriale, CORTECCIA ASSOCIATIVA : gestisce info organi sensoriali +memoria
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metà CORPO SX controlla parte DX ENCEFALO
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LOBO TEMPORALE= UDITIVE
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area prettamente SENSORIALE (5 sensi) e area ASSOCIATIVA → riconoscimento volti, associare sensi con conoscenza
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AGNOSIE= percezione stimolo ma non riesce ad indentificarlo ne elaborarlo
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LOBO FRONTALE = ATTIVITA MOTORIA
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olfatto, personalità di un individuo* (azioni, dove sono parti nostro corpo)
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TRAUMI: cambiamenti del comportamento, perdita percezione di se + incapacità pianificare azioni
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LOBO PARIETALE= INFORMAZIONI TATTILI
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interpretazione stimoli complessi
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SINDROME DI NEGLIGENZA SPAZIALE UNILATERALE : inconsapevolezza provenienza stimoli
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SCISSURA DI ROLANDO= separa FRONTALE e PARIETALE di stesso emisfero
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RAPPRESENTAZIONE o HOMUNCULUS CORTICALE
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↳ dav → CORTECCIA MOTORIA PRIMARIA= controlla attività dei muscoli
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regioni con movimento + fine=area + estesa
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↳ diet →CORTECCIA SOMATOESTETICA PRIMARIAinformazioni natura tattile e pressoria, prima filtrati da talamo
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intera superficie corporea rappresentata su corteccia, regioni con recettori tattili più concentrati trovano più spazio
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CERVELLETTO: sotto cervello, sotto bulbo e ponte
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due emisferi ricchi di circonvoluzioni
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superficie esterna= sostanza GRIGIA
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superficie interna= sostanza BIANCA
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elabora informazioni su articolazioni, tensione dei tendini e contrazione dei muscoli
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+ ambiente esterno, udito, vista, organo equilibrio
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↳ controlla movimento, postura del corpo, coordina movimenti incoscienti
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SISTEMA NERVOSO PERIFERICO= SOMATICO
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⇒ NERVI SPINALI
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collegano midollo spinale a recettori sensoriali, ai muscoli e alle ghiandole
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31 paia, prendono nome da zona della colonna vertebrale da cui emergono
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MISTI= componente AFFERENTE e EFFERENTE
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↳ componente AFFERENTE= assoni sensoriali che penetrano nel CORNO DORSALE del midollo tramite la RADICE DORSALE
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- riferiscono messaggi CONSAPEVOLI e NON (controllo omeostatico)
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- CORPI CELLULARI si trovano all'esterno del midollo, nei GANGLI SPINALI = rigonfiamenti
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↳ componente EFFERENTE= assoni motori che lasciano midollo da RADICE VENTRALE
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- CORPI CELLULARI si trovano interno del midollo, nel CORNO VENTRALE
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- trasportano le informazioni da SNC a muscoli e ghiandole
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- funzione VOLONTARIA e AUTONOMA (funzioni vegetative)
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⇒ NERVI CRANICI
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originano da encefalo, trigemino, vago SNC
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12 paia di nervi
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misti, ma prevalenza sensoriale o motoria
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⇒ suddiviso in:
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↳ SOMATICO=
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VOLONTARIO, neuroni SENSORIALI+MOTORI
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↳ AUTONOMO (SNA)=
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azioni INVOLONTARIE + regola ambiente interno
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⇒ SNA diviso in due gruppi neuroni:
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- SISTEMA ORTOSIMPATICO=
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combatti o fuggi, situazione di emergenza (NORADRENALINA)
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- SISTEMA PARASIMPATICO=
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digerisci e rilassati, ACETILCOLINA
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primi 2 inducono azioni ANTAGONISTE a livello degli effettori
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- SISTEMA ENTERICO=
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parete intestinale, muscolatura liscia, ghiandole
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OGNI via EFFERENTE del SNA INIZIA da neurone COLINERGICO (neurotrasmettictore=ACETILCOLINA), corpo cellulare localizzato a livello tronco encefalico o midollo spinale
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↳ 1°neurone = NEURONI PREGANGLIARE
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↳ 2° neurone efferente= NEURONE POSTGANGLIARE con CORPO CELLULARE in GANGLIO AUTONOMO
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neuroni POSTGANGLIARI dell'ORTOSIMPATICO=
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NORADREALINA
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neuroni POSTGANGLIARI del PARASIMPATICO=
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ACETILCOLINA
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cellule effettrici possono rispondere sia a simpatico sia a parasimpatico
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GANGLI ORTOSIMPATICI=
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due catene a sx e dx colonna vertebrale
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GANGLI PARASIMPATICI=
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vicino a organi effettori
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SISTEMA NERVOSO CENTRALE (SNC)
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encefalo + midollo spinale; protetto da scheletro assiale
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↳ ricevere informazioni ed elaborare risposte
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SISTEMA NERVOSO PERIFERICO (SNP)
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nervi= fasci di assoni + gangli= gruppi di neuroni in cui corpi cellulari si trovano fuori dal sistema nervoso centrale SNC
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↳ mettere in collegamento SNC con organi di senso e organi effettori
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determinata da caratteristiche MEMBRANA PLASMATICA:
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● POTENZIALE ELETTRICO di MEMBRANA = differenza di carica tra lato interno ed esterno membrana--> permette flusso elettricità = impulso elettrico
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● dovuto da FLUSSO DI IONI che entrano ed escono da cellula grazie a CANALI IONICI (PROTEINE TRANSMEMBRANA): quando aperti passaggio da zona con C% maggiore a minore
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tre tipologie di proteine che si aprono e chiudono
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● REGOLATI CHIMICAMENTE: si attivano quando si legano a determinata molecola; recettori riconoscono segnale chimico (es. muscoli e acetilcolina)
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● REGOLATI MECCANICAMENTE: si attivano in risposta all'applicazione di una forza meccanica sulla membrana plasmatica (es. recettori tatto e udito)
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● VOLTAGGIO- DIPENDENTI: si attivano quando rilevano un cambiamento di potenziale di membrana = segnale elettrico
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◼ per Na+ = DEPOLARIZZAZIONE → ione sodio si diffonde all'interno, rende potenziale positivo fino a potenziale d'azione
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◼ per K + = IPERPOLARIZZAZIONE → ione potassio si diffonde all'esterno, potenziale più negativo
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1. POTENZIALE DI RIPOSO di membrana = - 60 mV, creato da canali K+ aperti
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2. apertura alcuni canali Na+ voltaggio-dipendenti causando DEPOLARIZZAZIONE
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--> SE DEPOLARIZZAZIONE, data dall'integrazione dei dendriti nel cono di emergenza, supera VALORE DI SOGLIA = -50 mV
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3. apertura canali sodio Na+ , ENTRATA SODIO, (canali dipendenti da valore diverso per aprirsi)
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DEPOLARIZZAZIONE fino a 50 mV= POTENZIALE DI AZIONE = breve ed improvvisa inversione del potenziale di membrana dura 1ms
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4. chiusura canali Na+, aperura canali K+ voltaggio dipendenti , USCITA POTASSIO, DIMINUZIONE C% interna, potenziale ritorna negativo, rimangono a lungo aperti
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IPERPOLARIZZAZIONE= -70 mV; poi potenziale ritorna a POTENZIALE DI RIPOSO
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INTENSITA' POTENZIALE D'AZIONE: indipendente da stimolo che lo ha generato
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non si può modelllare, ogni segnale ha quella altezza però è APERTO o CHIUSO:
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→ se depolarizzazione sufficiente : apertura canali sodio, diffusione molecole, PRESENZA POTENZIALE
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→ se stimolo debole: ASSENZA POTENZIALE
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⇒ FREQUENZA dei POTENZIALI D'AZIONE= DIFFERENZA tra stimolo FORTE e DEBOLE
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SINAPSI:
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SINAPSI CHIMICHE = sinapsi poste tra due neuroni
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GIUNZIONI NEUROMUSCOLARI = sinapsi poste tra neuroni motori e cellule muscolari
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↳MOTONEURONE = neurone con unico assone ramificato all'estremità:
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- ramificazioni dotate di TERMINALI ASSONICI che formano giunzioni neuromuscolari con cellule muscolari
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STRUTTURA SINAPSI/ GIUNZIONE:
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- BOTTONE SINAPTICO = struttura del terminale assonico contenete vescicole piene di un NEUROTRASMETTITORE (messaggero chimico)
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↳ ACETILCOLINA ACh = neurotrasmettitore motoneuroni vertebrati
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- FESSURA SINAPTICA = spazio tra membrana presinaptica (teminale assonico neurone) e membrana postsinaptica (cellula o neurone)
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TRASMISSIONE STIMOLO NERVOSO:
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● ACETILCOLINA è sintetizzata nel terminale assonico e contenuta in VESCICOLE
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● POTENZIALE D'AZIONE arriva a TERMINALE ASSONICO e apre nella membrana CANALI VOLTAGGIO-DIPENDENTI Ca2+
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⇒USCITA neurotrasmettitore per ESOCITOSI: processo con cui cellula fa uscire GRANDI MOLECOLE CARICHE, contrario di fagocitosi,
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● C% Ca2+MAGGIORE ALL'ESTERNO, CALCIO entra e fonde VESCICOLE e queste si svuotano in FESSURA
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● ACETILCOLINA in fessura si lega a RECETTORI ACh presenti su membrana postsinaptica
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● RECETTORI = CANALI IONICI CHIMICAMENTE REGOLATI che si aprono dopo legame con neurotrasmettitore
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● APERTURA CANALI fa entrare IONI POSITIVI → DEPOLARIZZAZIONE
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● SE DEPOLARIZZAZIONE raggiunge VALORE DI SOGLIA
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↳ CANALI VOLTAGGIO- DIPENDENTI Na+ che si trovano su membrana si aprono, generando POTENZIALE D'AZIONE che si diffonde attraverso la cellula muscolare provocandone la CONTRAZIONE
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● per DISATTIVARE NEUROTRASMETTITORI: ENZIMI SPECIFICI liberano la FESSURA SINAPTICA poco dopo il rilascio da parte del terminale assonico
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tipologia NEUROTRASMETTITORE caratterizza sinapsi chimiche
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ECCITATORIE=
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DEPOLARIZZANO la membrana postsinaptica
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fanno aprire canali Na+
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somma segnali per potenziale
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es. GIUNZIONI NEUROMUSCOLARI
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INIBITORIE=
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POLARIZZANO/ IPERPOLARIZZANO la membrana postsinaptica
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fanno aprire canali K+
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sottrazione segnali per potenziale
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SPAZIALE=
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integra i segnali SIMULTANEI da sinapsi poste in luoghi differenti sulla cellula post sinaptoca
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TEMPORALE=
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integra i potenziali generati nello STESSO LUOGO in rapida successione
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2 EMISFERI cerebrali (dx e sx)
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CORPO CALLOSO = sostanza bianca sottostante che unisce emisferi
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CORTECCIA CEREBRALE = sostanza grigia che ricopre superficie degli emisferi
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CIRCONVOLUZIONI= pieghe di corteccia = durante crescita corteccia cresce + veloce di sostanza bianca
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SCISSURE= solchi marcati separano circonvoluzioni
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FUNZIONE= percezione delle informazioni di natura sensoriale, elaborazione, progettazione movimenti, apprendimento, costruzione memoria breve e lungo termine, programmazione comportamento consapevole
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NUCLEI DELLA BASE= 3 nuclei all'interno di ogni emisfero = regolazione dei movimenti e tono muscolare
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SISTEMA LIMBICO = controllo bisogni fisiologici essenziali (fame e sete) e percezione senzazioni come paura, piacere, dolore rabbia
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GIRO CINGOLATO= fa parte del sistema limbico, coordinamento tra afferenze sensitive ed elaborazioni emozionali
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AMIGDALA= percezione e memoria stati di paura
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IPPOCAMPO = trasferire info da memoria breve termine a lungo termine
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sotto emisferi centrali, diviso in 3:
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TALAMO=
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- masse di sostanza GRIGIA organizzate in nuclei intervallati da sostanza BIANCA
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riceve per primo i DATI SENSORIALI, rimuove RUMORE DI SOTTOFONDO, suddivide i dati in categorie, invia segnali alla corteccia
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IPOTALAMO: (+ IPOFISI)
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- controlla attività corporee connesse all'OMEOSTASI e attività INVOLONTARIE, regola attività ipofisi e produzione ormoni
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- coopera con SISTEMA LIMBICO nella produzione delle EMOZIONI, temperatura corporea, ritmi circadiani, alcuni ormoni, gestione fame
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EPIFISI: (o ghiandola pineale)
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- produce MELATONINA
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TRONCO ENCEFALICO = tra midollo e diencefalo
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MESENCEFALO:
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(collega ponte e cervelletto con diencefalo)
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contiene fasci di fibre su cui viaggiano informazioni
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nucleo rosso+ SOSTANZA NERA: controllo dei movimenti (DEGENERAZIONE sostanza nera = malattia di Parkinson)
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PONTE:
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nuclei e fasci di fibre che connettono distretti dell'encefalo
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MIDOLLO ALLUNGATO: o bulbo
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continua con midollo spinale
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sostanza bianca contiene vie sensoriali (afferenti) e motorie (deferenti)
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CENTRO CARDIOVASCOLARE = nucleo che regola la frequenza e l'intensità del battito cardiaco
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CENTRO RESPIRATORIO = nucleo che controlla ritmo respiratorio di base
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contenuto CANALE EPENDIMALE del midollo spinale + VENTRICOLI nell'encefalo
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prodotto da EPENDIMOCITI (cellule gliali) nei PLESSI CORIOIDEI per filtrazione sangue
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fornisce nutrimento ai neuroni, contiene globuli bianchi e anticorpi, elimina sostanze di scarto
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3 membrane di tessuto connettivo che avvolgono encefalo e midollo spinale
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DURA MADRE=
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più robusta
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ARACNOIDE=
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struttura molto lassa
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SPAZIO SUBARACNOIDEO=
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velo di LIQUIDO CEREBROSPINALE che protegge da urti
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PIA MADRE
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midollo spinale genera semplici RISPOSTE INVOLONTARIE SENZA coinvolgere encefalo, tempo risposta = millisecondi
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ARCO RIFLESSO = sinapsi tra due fibre, una sensitiva e l'altra motoria senza coinvolgimento dell'encefalo
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es. riflesso rotuleo
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impulso sensoriale parte da recettori di stiramento presenti nel tendine del muscolo estensore della gamba (quadricipite)
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martelletto stimola tendine, percepito come stiramento del muscolo
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si scatena potenziale d'azione che raggiunge midollo
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ptenziali diventano efferenti e trasmessi a muscolo estensore della gamba, che si contrae e facendo muovere la gamba
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disattivare antagonista
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coordinazione avviene grazie INTERNEURONE, stabilisce sinapsi inibitoria con motoneurone muscolo antagonista
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invecchiamento = declino funzionale di encefalo
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SCLEROSI MULTIPLA (SM)=
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progressiva perdita guaine mieliniche degli assoni in molte regioni dell'organismo= disturbi vista+ perdita fisica
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SCLEROSI LATERALE AMIOTROFICA (SLA)=
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malattia neurodegenerativa progressiva = perdita della funzionalità dei motoneuroni
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malattia multifattoriale
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MORBO DI PARKINSON=
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morte progressiva dei neuroni dopaminergici (che reagiscono alla dopamina)
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assenza controllo movimenti fino a perdere totalemente a capacità
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MALATTIA DI ALZHEIMER=
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causa formazione di PLACCHE AMILOIDI (deposito proteine insolubile), colpisce memoria, comportamento, riconoscimento
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TUMORE=
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replicazione incontrollata delle cellule = neuroni non si duplicano= cellule gliali e meningi
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cause ambientali (agenti esterni) o genetiche/ereditarie
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Cheatography n. The art of mapping complex subjects into clear, instantly navigable reference guides.
