Gli organi del sistema nervoso

1. 1. La nostra centrale di controllo e le sue cellule2. Il sistema nervoso centrale3. Il sistema nervoso periferico4. Il sistema endocrino5. Il sistema nervoso degli altri animali

2. Gli organi del sistema nervoso Indice Il sistema nervoso è la centrale di controllo del nostro corpo.Riceve, riconosce ed elabora:•glistimoli in arrivo dall’ambiente esterno(come il caldo, il freddo o i pericoli)•glistimoli prodotti dall’organismo stesso (come la fame, la sete o il dolore). encefalo midollo spinale nervi del sistema nervoso periferico

3. Il sistema nervoso e il sistema endocrino Indice SISTEMA NERVOSO: •risponde in modo molto rapido a stimoli che richiedono un’azione immediata •usa cellule nervose, i neuroni, che comunicano tra loro medianteimpulsi elettrici SISTEMA ENDOCRINO: •controlla attività prolungate nel tempo per mezzo di messaggi chimici •con le ghiandole producegli ormoni che, trasportati dal sangue, raggiungonolentamente gli organi Il sistema nervoso e quello endocrino si scambiano continuamente informazioni eagiscono in modo coordinatotra loro.

4. I neuroni, le cellule del tessuto nervoso Indice I neuronisono cellule particolari, molto ramificate, checomunicano tra loro mediante impulsi elettrici.

5. La struttura e le funzioni di un neurone Indice ricezione degli impulsi elettrici conduzione degli impulsi elettrici trasmissione degli impulsi elettrici ramificazioni nucleo assone guaina mielinica corpo cellulare bottoni sinaptici dendriti •il neurone riceve gli stimoli attraverso i dendriti, corti e ramificati •invia gli impulsi alle altre cellule con l’assone, un singolo lungo filamento •gli assoni di molti neuroni formano fasci chiamati nervio fibre nervose

6. La struttura e le funzioni di un neurone Indice ricezione degli impulsi elettrici conduzione degli impulsi elettrici trasmissione degli impulsi elettrici ramificazioni nucleo assone guaina mielinica corpo cellulare bottone sinaptico dendriti sinapsi = «collegamento elettrico» tra neuroni quando il neurone è stimolato, i bottoni sinaptici liberanoneurotrasmettitori che trasmettono l’impulso elettrico al dendrite di un neurone vicino una sinapsi neurotrasmettitori

7. I diversi tipi di neuroni dendriti neurone motorio assone •neuroni di associazione:collegano i neuroni sensoriali con i neuroni motori •neuroni motori:trasmettonogli impulsi dal sistemanervoso ai muscoli e alleghiandole sinapsi neurone di associazione muscoli Indice neurone sensoriale •neuroni sensoriali:ricevonogli stimoli provenientidall’esternoo dagli organidel corpo recettori sensoriali cellule della pelle

8. Il sistema nervoso centrale Indice cervello Il sistema nervoso centrale è costituito dall’encefalo e dal midollo spinale. L’encefalo− formato da cervello, cervellettoe midollo allungato − è protetto dalla scatola cranica. Il midollo spinale è contenuto in un canale interno alla colonna vertebrale. Entrambi sono rivestiti e protetti da tre membrane sovrapposte, le meningi. ossa del cranio corpo calloso cervelletto midollo allungato meningi midollo spinale

9. Il cervello in sezione frontale Indice Il solco divideil cervellonei due emisferi(destro e sinistro) percorsi da pieghe e rilievi chiamati circonvoluzioni cerebrali. solco sostanza bianca sostanza grigia •cortecciao sostanza grigia: è la parte esternascura, formata da corpi cellulari e dendriti •sostanza bianca: è la parte interna di colore piùchiaro, costituitada assonirivestitida mielina corpo calloso cervelletto

10. Il cervello è suddiviso in grandi regioni chiamate lobi cerebrali Indice area del gusto area motoria lobo frontale area sensoriale lobo parietale area associativa area di Wernicke area visiva area di Broca area uditiva lobo occipitale area olfattiva lobo temporale •area associativa: controlla il ragionamento• area visiva: controlla la visione •aree di Broca e di Wernicke (solo emisfero sinistro): controllano il linguaggio

11. Come funziona la corteccia cerebrale Indice 1. le immagini delle parole scritte colpiscono le cellule degli occhi (recettori della retina) 2. gli stimoli luminosi trasformati in impulsi elettrici sono inviati all’area della visione nel cervello 3. da qui partono impulsi diretti alle areeassociative, dove le parole sono analizzate e riconosciute: ora capisci il significato di ciò che hai letto Come agiscono i tuoi neuroni quando leggi un libro? Intanto gli occhi scorrono lungo le righe e le mani voltano le pagine: i movimenti sono effettuati da muscoli comandati dall’area motoriadella corteccia cerebrale.

12. Come funziona la corteccia cerebrale Indice Quali zone della nostra corteccia cerebrale usiamo per ricostruire un puzzle? •aree sensoriali: per riconoscere la forma e i colori dei pezzi e l’immagine complessiva •aree associative: per ragionare sulla compatibilità tra i pezzi e sull’immagine che si sta formando •aree motorie: per coordinare i movimenti del corpo e delle mani

13. La memoria Indice •Se lo ricordi per il tempo necessario a comporlo sulla tastiera, hai usato la memoria a breve termine. •Se digiti parecchie volte il numero, dopo un po’ il tuo cervello lo trasferirà nella memoria a lungo termine. Per quanto tempo riesci a ricordare un numero di telefono? Gli scienziati non sono ancora riusciti a capire come funzionino i meccanismi della memoria.

14. La sostanza bianca Indice La sostanza bianca controlla ed elabora gli stimoli provenienti dall’interno del corpo, con le due aree chiamate talamoe ipotalamo. L’ipotalamo collega il sistema nervoso con quello endocrino, controllando la produzione di ormoni da parte della ghiandola ipofisi. corpo calloso talamo ipofisi ipotalamo cervelletto midollo allungato

15. Il cervelletto Indice Provate a ruotare una mano in senso orario e simultaneamente un piede in senso antiorario: non è facile! Per coordinare i movimenti usiamo il cervelletto, che è posto dietro il cervello in basso.

16. Il midollo allungato Indice Il midollo allungato o bulbo: •collega l’encefalo al midollo spinale •regola l’attività cardiaca e respiratoria •regola fenomeni come la tosse e il vomito. emisfero sinistro emisfero destro bulbo (midollo allungato) Le fibre nervose provenienti dalla parte sinistra del cervello sono convogliate nella parte destra del midollo spinale, e viceversa. Perciòl’emisfero destro del cervello controlla la parte sinistra del corpo, e viceversa. sistema nervoso periferico midollo spinale

17. La colonna vertebrale e il midollo spinale Indice Il midollo spinale:•trasmette i comandi dall’encefalo ai muscoli e alle ghiandole•rende possibili i riflessispinali, reazionirapidissime per le situazioni di emergenza corna posteriori sostanza bianca corna anteriori fibra sensoriale sostanza grigia fibra motoria midollo spinale vertebra nervi spinali disco intervertebrale

18. I riflessi spinali sono elaborati dal midollo spinale, non dall’encefalo neurone sensoriale cellule sensoriali della pelle neurone di associazione 1sulla pelle ci sono i recettori, cellule che ricevono lo stimolo esterno (intenso calore) 4i neuroni motori comandano ai muscolidel braccio di contrarsi 3l’impulso raggiunge un neurone di associazione, che lo invia ai neuroni motori 2i recettori trasmettono lo stimolo ai neuroni sensoriali, che percorrono il braccio ed entrano nel midollo spinale 3 1 2 4 neurone motore midollo spinale muscolo Indice Se toccate una pentola molto calda, subito ritirerete la mano. Che cosa è successo in quella frazione di secondo?

19. Il sistema nervoso periferico la struttura di un nervo guaina mielinica assoni fascio di fibre nervose vaso sanguigno guaine di tessuto connettivo 0,5 mm Indice I nervi collegano il sistema nervoso centrale a tutti gli organi del corpo. Il sistema nervoso periferico è formato da:•sistema nervoso somatico (o volontario) •sistema nervoso autonomo (o vegetativo)

20. Il sistema nervoso periferico Indice I nervi del sistema nervososomatico (o volontario):•12 paia di nervi craniciche dall’encefalo raggiungono la testa •31 paia di nervi spinaliche escono dai lati del midollo spinale e raggiungono tutte le parti del corpo. , nervi cranici nervi spinali i nervi del nostro sistema nervoso somatico

21. Il sistema nervoso periferico Indice Ilsistema nervoso autonomo (o vegetativo):•inervi del fascio simpaticostimolano l’attività degli organi o delle ghiandole•invece i nervi del fascio parasimpatico la rallentano o la bloccano. parasimpatico simpatico contrae la pupilla dilata la pupilla stimola la salivazione inibisce la salivazione midollo allungato contrae i bronchi dilata i bronchi accelera il cuore gangli cervicali rallenta il cuore inibisce l’attività di stomaco e pancreas stimola l’attività di stomaco e pancreas stimola il fegato a rilasciare glucosio stimola la cistifellea fa secernere l’adrenalina contrae la vescica rilascia la vescica midollo spinale stimola le strutture sessuali inibisce le strutture sessuali catena gangliare

22. Il sistema endocrino Indice Le ghiandole endocrine secernono ormoni, che sono «messaggeri chimici». La ghiandola ipofisi collega il sistema nervoso con il sistema endocrino: 1. il cervello comanda l’ipofisi attraverso l’ipotalamo 2. l’ipofisi produce ormoni che vannoa stimolare un’altra ghiandolaendocrina 3. questa produce i propri ormoni e li libera nel sangue, che li trasporta a destinazione ipotalamo le ghiandole endocrine ipofisi epifisi paratiroide tiroide timo ghiandole surrenali ovaie (gonadi femminili) oppure pancreas testicoli (gonadi maschili)

23. Il sistema endocrino se la concentrazione di calcio nel sangue è bassa, le paratiroidi liberano l’ormone paratiroideo il calcio passa dal sangue alle ossa il calcio passa dalle ossa al sangue se la concentrazione di calcio nel sangue è alta, la tiroide libera calcitonina Indice Esempio: il sistema endocrino regola l’equilibrio del calcio nel sangue attraverso l’azione di due ormoni (calcitonina e ormone paratiroideo) ione Ca++ ioni Ca++

24. LE GHIANDOLE ENDOCRINE E LE FUNZIONI DEI LORO ORMONI (1/2) Indice ghiandola endocrina quali ormoni produce? quale funzione svolgono gli ormoni prodotti? ipofisiormone della crescita stimola la crescita delle ossa (la sua carenza durante l’infanzia determina una forma di nanismo) ossitocina stimola le contrazioni dell’utero al momento del parto prolattina stimola la produzione e secrezione di latte nelle ghiandole mammarie vasopressina regola l’escrezione di acqua nei reni e la pressione del sangue tireotropina stimola la tiroide corticotropina stimola le ghiandole surrenali follicolo-stimolante stimolano le gonadie luteinizzante epifisimelatonina è una specie di «orologio interno» del corpo: la sua produzione aumenta di notte e si riduce di giorno tiroideormone tiroideo stimola il metabolismo cellulare ed è indispensabile per un corretto sviluppo corporeo (la sua carenza causa un’altra forma di nanismo) calcitonina blocca la liberazione di calcio dalle ossa paratiroidiormone paratiroideo stimola la liberazione di calcio dalle ossa e attiva la vitamina D timoormoni del timo regolano la crescita e le reazioni immunitarie

25. Indice LE GHIANDOLE ENDOCRINE E LE FUNZIONI DEI LORO ORMONI (2/2) ghiandola endocrina quali ormoni produce? quale funzione svolgono gli ormoni prodotti? pancreas endocrinoinsulina riduce la quantità di zuccheri nel sangue, stimolando l’accumulo di glicogeno nel fegato glucagone aumenta la quantità di zuccheri nel sangue, stimolando la demolizione del glicogeno da parte del fegato surrenaliormoni steroidi stimolano la formazione di glucosio a partire da proteine e lipidi, controllano l’equilibrio di acqua e sali nell’organismo, bloccano la risposta infiammatoria e immunitaria adrenalina fa aumentare il battito cardiaco, la pressione sanguigna, il ritmo della respirazione e la quantità di zuccheri nel sangue ovaieestrogeni regolano il ciclo ovarico e determinano lo sviluppo (gonadi femminili) dei caratteri sessuali secondari progesterone stimola la parete uterina ad accogliere l’embrione testicolitestosterone stimola la produzione di spermatozoi e determina (gonadi maschili) lo sviluppo dei caratteri sessuali secondari

26. Il sistema nervoso degli altri animali Indice Tra gli invertebrati, le idre e le meduse (cnidari) hanno una rete di neuroni diffusa in tutto il corpo. rete nervosa la rete nervosa di un’idra

27. Il sistema nervoso degli altri animali Indice il sistema nervoso di un lombrico cordone nervoso cervello gangli nervosi

28. Il sistema nervoso degli altri animali Indice Negli insettii ganglidel capo danno origine a due cordoni nervosi paralleli, da cui partono i nervi che si diramano in tutto il corpo. gangli del capo catena di gangli ventrali

29. Il sistema nervoso degli altri animali Indice Tra i vertebrati: •pesci: hanno emisferi cerebrali ridotti e lisci, senza circonvoluzioni •anfibi:il cervelletto è poco sviluppato •rettili:gli emisferi cerebrali, ancora lisci, sono un po’ più sviluppati •uccelli:encefalo piccolo, ma con un cervelletto molto sviluppato Il cervello dei mammiferi in proporzione è più grande di quello degli altri animali.

30. Il sistema nervoso degli altri animali Indice Nei mammiferigli emisferi cerebrali sono molto voluminosi e la corteccia è complessa, con pieghe e solchi. un cervello umano e un cervello di scimpanzé a confronto