Domande e risposte Fondamenti di fisiologia

Domande e risposte

Fisiologia 2025/2026 Martina Mucelli.

1.​ Sistema nervoso

Il sistema nervoso è uno dei principali sistemi di regolazione e controllo dell’organismo

umano e ha il compito fondamentale di garantire il coordinamento tra le diverse funzioni

corporee. Attraverso il sistema nervoso, l’organismo è in grado di ricevere informazioni

dall’ambiente esterno e dall’ambiente interno, di elaborarle e di produrre risposte

adeguate, permettendo l’adattamento alle condizioni ambientali e il mantenimento

dell’omeostasi.

Dal punto di vista funzionale, il sistema nervoso lavora attraverso segnali elettrici e

chimici.

I segnali elettrici permettono una trasmissione molto rapida dell’informazione lungo le fibre

nervose, mentre i segnali chimici, mediati dai neurotrasmettitori, consentono la

comunicazione tra cellule nervose a livello delle sinapsi. Questa doppia modalità di

comunicazione rende il sistema nervoso estremamente efficiente e preciso rispetto ad

altri sistemi di regolazione, come il sistema endocrino, che agisce più lentamente ma con

effetti più prolungati nel tempo.

Il sistema nervoso è costituito principalmente da due tipi di cellule: i neuroni e le cellule

gliali.

>I neuroni sono cellule altamente specializzate nella ricezione, integrazione e trasmissione

dell’informazione nervosa.

>Le cellule gliali, invece, non partecipano direttamente alla trasmissione dell’impulso, ma

svolgono funzioni fondamentali di supporto strutturale, nutrizione, isolamento e protezione

dei neuroni, contribuendo al corretto funzionamento del tessuto nervoso.

Dal punto di vista anatomico, il sistema nervoso si divide in sistema nervoso centrale

(SNC) e sistema nervoso periferico (SNP).

>Il sistema nervoso centrale comprende l’encefalo e il midollo spinale ed è la sede principale

dell’elaborazione delle informazioni. Qui gli stimoli vengono interpretati, integrati e

trasformati in risposte motorie, endocrine o comportamentali.

Il sistema nervoso periferico, invece, è costituito da nervi e gangli e ha la funzione di

collegare il sistema nervoso centrale con il resto del corpo, trasmettendo informazioni

sensoriali verso il SNC e comandi motori verso i muscoli e le ghiandole.

Dal punto di vista funzionale, il sistema nervoso può essere ulteriormente suddiviso in

sistema nervoso somatico, che controlla le attività volontarie e la muscolatura scheletrica,

e sistema nervoso autonomo, che regola le funzioni involontarie come la respirazione, la

frequenza cardiaca, la digestione e la secrezione ghiandolare. Il sistema nervoso autonomo

si divide a sua volta in simpatico e parasimpatico, che agiscono in modo coordinato e

spesso antagonista per mantenere l’equilibrio fisiologico dell’organismo.

2.​ Sistema nervoso periferico (snp)

Il sistema nervoso periferico (SNP) è la parte del sistema nervoso che mette in

comunicazione il sistema nervoso centrale con il resto dell’organismo.

È costituito da nervi e gangli e ha il compito di trasmettere informazioni sensoriali dalla

periferia al SNC e comandi motori dal SNC agli organi effettori.

Dal punto di vista funzionale, il SNP si divide in sistema nervoso somatico e sistema

nervoso autonomo.

>Il sistema nervoso somatico controlla i movimenti volontari della muscolatura

scheletrica e trasmette informazioni sensoriali coscienti, come dolore, temperatura e

tatto.

>Il sistema nervoso autonomo, regola le funzioni involontarie dell’organismo, come la

frequenza cardiaca, la digestione e la secrezione ghiandolare, ed è suddiviso in sistema

simpatico e parasimpatico.

Il SNP è fondamentale per garantire l’adattamento dell’organismo all’ambiente esterno e per

mantenere l’omeostasi, permettendo una risposta rapida ed efficace agli stimoli.

3.​ Sistema nervoso autonomo (neurotrasmettitori e funzioni)

Il sistema nervoso autonomo (SNA) è una parte del sistema nervoso periferico che

regola le funzioni involontarie dell’organismo, come la frequenza cardiaca, la

respirazione, la digestione e la secrezione ghiandolare. Il suo obiettivo principale è

mantenere l’omeostasi, adattando il funzionamento degli organi alle diverse condizioni

interne ed esterne.

Il SNA si divide in sistema simpatico e sistema parasimpatico, che svolgono funzioni

spesso opposte e complementari.

-Il sistema simpatico è attivo soprattutto in situazioni di stress o emergenza e prepara

l’organismo alla reazione di “attacco o fuga”.

-Il sistema parasimpatico, invece, è prevalente in condizioni di riposo e favorisce il

recupero energetico e le funzioni di mantenimento.

Dal punto di vista neurochimico, il sistema nervoso autonomo utilizza diversi

neurotrasmettitori.

Le fibre pregangliari, sia simpatiche sia parasimpatiche, rilasciano acetilcolina. Le fibre

postgangliari del sistema simpatico rilasciano prevalentemente noradrenalina, mentre

quelle del parasimpatico rilasciano acetilcolina. Questi neurotrasmettitori agiscono su

recettori specifici presenti negli organi bersaglio, determinando le risposte fisiologiche.

4.​ Il neurone

Il neurone è l’unità strutturale e funzionale del sistema nervoso ed è una cellula

altamente specializzata nella ricezione, integrazione e trasmissione dell’informazione

nervosa. Grazie alle sue caratteristiche morfologiche e funzionali, il neurone permette la

comunicazione rapida ed efficiente tra le diverse parti dell’organismo.

Dal punto di vista strutturale, il neurone è costituito da tre parti principali: il corpo

cellulare o soma, i dendriti e l’assone.

> Il corpo cellulare contiene il nucleo e gli organuli cellulari ed è il centro metabolico della

cellula.

>Nei dendriti arrivano i segnali provenienti da altri neuroni; essi hanno la funzione di

ricevere e convogliare l’informazione verso il soma.

>L’assone è una lunga estroflessione che conduce l’impulso nervoso dal corpo cellulare

verso altre cellule nervose, muscolari o ghiandolari.

Molti assoni sono rivestiti dalla guaina mielinica, che isola elettricamente la fibra nervosa

e aumenta la velocità di conduzione dell’impulso.

Nei punti in cui la mielina è assente, chiamati nodi di Ranvier, il potenziale d’azione può

rigenerarsi, permettendo la conduzione saltatoria.

Dal punto di vista funzionale, i neuroni possono essere classificati in neuroni sensitivi,

che trasmettono informazioni dalla periferia al sistema nervoso centrale

e in neuroni motori, che portano i comandi dal SNC agli organi effettori, e interneuroni,

che collegano tra loro i neuroni all’interno del SNC e svolgono un ruolo fondamentale

nell’integrazione delle informazioni.

5.​ Differenza tra nervo e neurone

Il neurone è l’unità funzionale e strutturale del sistema nervoso. È una cellula

specializzata nella ricezione, elaborazione e trasmissione degli impulsi nervosi. Il

neurone è costituito da un corpo cellulare, dai dendriti, che ricevono i segnali, e da un

assone, che trasmette l’impulso nervoso verso altre cellule.

Il nervo, invece, non è una cellula, ma una struttura anatomica del sistema nervoso

periferico. È formato da un insieme di assoni di più neuroni, avvolti da tessuto

connettivo e organizzati in fasci. I nervi possono essere sensitivi, motori o misti, a

seconda del tipo di fibre che contengono.

In poche parole, il neurone è la singola cellula che genera e conduce l’impulso nervoso,

mentre il nervo è un insieme di fibre nervose che permette la comunicazione tra il

sistema nervoso centrale e la periferia.

6.​ Potenziale di membrana

Il potenziale di membrana è la differenza di carica elettrica tra l’interno e l’esterno della

membrana cellulare del neurone. In condizioni di riposo, il neurone presenta un

potenziale di membrana negativo, definito potenziale di riposo, che è essenziale per

l’eccitabilità della cellula nervosa.

Questo potenziale è determinato dalla distribuzione asimmetrica degli ioni, in particolare

sodio, potassio, cloro e proteine cariche negativamente, e dalla diversa permeabilità

della membrana a questi ioni. La membrana è più permeabile al potassio rispetto al sodio,

favorendo la fuoriuscita di ioni potassio e contribuendo alla negatività interna.

Un ruolo fondamentale è svolto dalla pompa sodio-potassio, che mantiene i gradienti ionici

trasportando attivamente sodio fuori dalla cellula e potassio all’interno. Il potenziale di

membrana rappresenta la base su cui si innestano le variazioni elettriche che portano alla

generazione del potenziale d’azione.

7.​ Potenziale d’azione

Il potenziale d’azione è il meccanismo fondamentale attraverso cui l’informazione nervosa

viene trasmessa lungo il neurone, in particolare lungo l’assone. Si tratta di una variazione

rapida e transitoria del potenziale di membrana che consente al segnale nervoso di

propagarsi in modo efficace senza perdere intensità. Il potenziale d’azione rappresenta

quindi la base fisiologica della comunicazione nel sistema nervoso.

In condizioni di riposo, la membrana del neurone presenta un potenziale di membrana

negativo, con l’interno della cellula caricato negativamente rispetto all’esterno. Questo

potenziale di riposo è determinato dalla distribuzione asimmetrica degli ioni, soprattutto

sodio e potassio, e dalla diversa permeabilità della membrana a questi ioni. Un ruolo

essenziale è svolto dalla pompa sodio-potassio, che mantiene i gradienti ionici

espellendo sodio e introducendo potassio nella cellula.

Quando il neurone riceve uno stimolo sufficientemente intenso e la depolarizzazione

raggiunge una determinata soglia, si innesca il potenziale d’azione, a questo punto si

aprono i canali del sodio voltaggio-dipendenti, permettendo un rapido ingresso di ioni

sodio all’interno della cellula. Questo provoca una fase di depolarizzazione, durante la

quale il potenziale di membrana diventa positivo.

Successivamente, i canali del sodio si inattivano e si aprono i canali del potassio

voltaggio-dipendenti, consentendo l’uscita di ioni potassio dalla cellula. Questa fase

prende il nome di ripolarizzazione, poiché il potenziale di membrana ritorna verso valori

negativi. In alcuni casi si verifica una breve fase di iperpolarizzazione, in cui il potenziale

diventa più negativo rispetto al valore di riposo, prima di ristabilirsi completamente.

Il potenziale d’azione segue la legge del “tutto o nulla”: se lo stimolo non raggiunge la

soglia, il potenziale non si genera; se la soglia viene superata, il potenziale d’azione ha

sempre la stessa ampiezza e durata. Questo meccanismo garantisce che l’informazione

venga trasmessa in modo fedele e senza decremento lungo l’assone.

La propagazione del potenziale d’azione lungo l’assone avviene grazie all’apertura

sequenziale dei canali ionici nelle porzioni adiacenti della membrana. Nei neuroni

mielinizzati, la presenza della guaina mielinica e dei nodi di Ranvier consente una

conduzione saltatoria, che rende la trasmissione dell’impulso più rapida ed efficiente.

8.​ Potenziale di membrana e potenziale d’azione. Come sono distribuite le cariche

nel potenziale di membrana

Il potenziale di membrana è la differenza di carica elettrica tra l’interno e l’esterno della

membrana cellulare del neurone. In condizioni di riposo, l’interno della cellula è

elettricamente negativo rispetto all’esterno, con un valore medio di circa -70 mV.

Questa differenza è dovuta alla diversa distribuzione degli ioni, in particolare sodio,

potassio e cloro, e all’azione della pompa sodio-potassio.

Nel potenziale di membrana, all’interno del neurone prevalgono cariche negative, mentre

all’esterno prevalgono cariche positive. Questo stato è fondamentale per mantenere il

neurone pronto a rispondere a uno stimolo.

Il potenziale d’azione è invece un evento transitorio che si verifica quando uno stimolo

supera la soglia di eccitabilità. In questo caso si verifica una rapida depolarizzazione

dovuta all’ingresso di ioni sodio, seguita da una ripolarizzazione dovuta all’uscita di ioni

potassio. Il potenziale d’azione si propaga lungo l’assone senza decremento ed è un

fenomeno di tipo tutto-o-nulla.

9.​ Guaina mielinica

La guaina mielinica è un rivestimento isolante che avvolge l’assone di molti neuroni e svolge

un ruolo essenziale nella conduzione dell’impulso nervoso.

È costituita principalmente da lipidi e proteine e viene prodotta da cellule diverse a

seconda del sistema nervoso coinvolto: cellule di Schwann nel sistema nervoso periferico

e oligodendrociti nel sistema nervoso centrale.

La funzione principale della mielina è quella di isolare elettricamente l’assone, impedendo la

dispersione del segnale elettrico. Grazie alla presenza della guaina mielinica, il potenziale

d’azione non si propaga in modo continuo lungo tutta la membrana, ma “salta” da un nodo

di Ranvier al successivo. Questo tipo di conduzione prende il nome di conduzione

saltatoria.

La mielina aumenta notevolmente la velocità di trasmissione dell’impulso nervoso e riduce il

dispendio energetico del neurone. La perdita o il danneggiamento della guaina mielinica,

come avviene in alcune patologie neurologiche (sclerosi multipla), compromette la

trasmissione dell’impulso e provoca deficit funzionali.

10.​Cosa fa la mielina? + nodo di Ranvier

La mielina è una guaina lipidica che avvolge gli assoni di molti neuroni e ha la funzione

principale di isolamento elettrico. Nel sistema nervoso centrale è prodotta dagli

oligodendrociti, mentre nel sistema nervoso periferico dalle cellule di Schwann.

La presenza della mielina aumenta notevolmente la velocità di conduzione dell’impulso

nervoso, rendendo la trasmissione più rapida ed efficiente. Inoltre, la mielina riduce la

dispersione del segnale elettrico e protegge l’assone.

La mielina permette anche un risparmio energetico, poiché riduce il numero di scambi

ionici necessari durante la propagazione del potenziale d’azione. La sua importanza è

evidente nelle patologie demielinizzanti, come la sclerosi multipla, in cui la trasmissione

nervosa risulta compromessa.

Nodo di ranvier

Il nodo di Ranvier è una breve interruzione della guaina mielinica lungo l’assone. In

questi punti la membrana dell’assone è esposta ed è ricca di canali ionici

voltaggio-dipendenti, in particolare per il sodio.

La funzione del nodo di Ranvier è consentire la conduzione saltatoria del potenziale

d’azione. L’impulso nervoso non si propaga in modo continuo lungo l’assone, ma “salta”

da un nodo all’altro, aumentando notevolmente la velocità di conduzione.

Questo meccanismo rende la trasmissione nervosa più rapida ed efficiente, permettendo al

sistema nervoso di rispondere prontamente agli stimoli. I nodi di Ranvier sono quindi

essenziali per il corretto funzionamento delle fibre mieliniche.

11.​ Sinapsi + fenomeno della convergenza sinaptica

La sinapsi è la struttura specializzata che permette la comunicazione tra due neuroni

oppure tra un neurone e una cellula effettrice, come una fibra muscolare o una

ghiandola. È un elemento fondamentale del sistema nervoso, perché consente non solo la

trasmissione dell’impulso nervoso, ma anche la sua modulazione e integrazione.

Dal punto di vista strutturale, la sinapsi è costituita da tre componenti principali: la

terminazione presinaptica, la fessura simpatica, la membrana postsinaptica

>la terminazione presinaptica, appartenente al neurone che trasmette il segnale;​

>la fessura sinaptica, uno spazio molto sottile tra le due cellule;​

>la membrana postsinaptica, appartenente alla cellula che riceve il segnale.​

Quando il potenziale d’azione raggiunge la terminazione presinaptica, provoca l’apertura

dei canali del calcio voltaggio-dipendenti. L’ingresso di ioni calcio induce la fusione delle

vescicole sinaptiche con la membrana presinaptica e il rilascio del neurotrasmettitore

nella fessura sinaptica. Il neurotrasmettitore si diffonde rapidamente e si lega a recettori

specifici presenti sulla membrana postsinaptica, determinando una risposta elettrica o

chimica nella cellula bersaglio.

Le sinapsi si distinguono in sinapsi chimiche e sinapsi elettriche.

>Le sinapsi chimiche utilizza neurotrasmettitori per trasmettere il segnale. È caratterizzata

da una trasmissione unidirezionale e modulabile. Il rilascio del neurotrasmettitore

permette risposte eccitatorie o inibitorie ed è fondamentale per l’integrazione delle

informazioni nervose.

<Le sinapsi elettriche, è caratterizzata dalla presenza di giunzioni comunicanti che

permettono il passaggio diretto di ioni tra le cellule. Questo tipo di sinapsi consente una

trasmissione molto rapida, ma meno modulabile, ed è tipica di strutture che richiedono

sincronizzazione.

Dal punto di vista funzionale, la sinapsi può essere eccitatoria o inibitoria, a seconda del

tipo di neurotrasmettitore e del recettore coinvolto.

>Le sinapsi eccitatorie aumentano la probabilità che il neurone postsinaptico generi un

potenziale d’azione, mentre quelle inibitorie la riducono.

La sinapsi rappresenta quindi il punto chiave dell’elaborazione delle informazioni nervose,

permettendo l’integrazione dei segnali provenienti da più neuroni e rendendo possibili

funzioni complesse come apprendimento, memoria ed emozioni.

Fenomeno della convergenza sinaptica

La convergenza sinaptica è un fenomeno per cui più neuroni presinaptici stabiliscono

sinapsi con un singolo neurone postsinaptico. Questo meccanismo è fondamentale per

l’integrazione delle informazioni nel sistema nervoso.

Grazie alla convergenza sinaptica, un neurone può ricevere contemporaneamente segnali

provenienti da diverse aree e integrarli per produrre una risposta appropriata. I segnali

possono essere eccitatori o inibitori e il risultato finale dipende dall’equilibrio tra queste

due componenti.

La convergenza sinaptica è essenziale per processi complessi come la percezione

sensoriale, il controllo motorio e le funzioni cognitive superiori.

12.Sinapsi e trasmissione sinaptica. Classificazione dei neurotrasmettitori

La trasmissione sinaptica è il processo attraverso il quale l’informazione nervosa passa

da un neurone a un altro o a una cellula effettrice. Questo processo avviene

principalmente attraverso le sinapsi chimiche ed è fondamentale per il funzionamento del

sistema nervoso.

I neurotrasmettitori sono sostanze chimiche rilasciate dalla terminazione presinaptica

in risposta all’arrivo del potenziale d’azione. Essi diffondono nella fessura sinaptica e si

legano a recettori specifici sulla membrana postsinaptica, determinando una risposta

eccitatoria o inibitoria.

Dal punto di vista chimico, i neurotrasmettitori si possono classificare in diverse

categorie: neurotrasmettitori a basso peso, I neurotrasmettitori peptidici

> I neurotrasmettitori a basso peso molecolare comprendono acetilcolina, ammine

biogene e amminoacidi.

>I neurotrasmettitori peptidici sono costituiti da catene di amminoacidi e svolgono spesso

una funzione modulatrice. Esistono inoltre neurotrasmettitori non convenzionali, come

l’ossido nitrico.

Questa varietà di neurotrasmettitori consente una grande flessibilità nella comunicazione

neuronale e rende possibile la complessità delle funzioni del sistema nervoso

13. Classi dei recettori presenti nella membrana postsinaptica

I recettori presenti nella membrana postsinaptica sono proteine specializzate che

permettono al neurotrasmettitore di esercitare il suo effetto sulla cellula bersaglio e in base

al loro meccanismo d’azione, si distinguono principalmente in recettori ionotropici e

recettori metabotropici.

>I recettori ionotropici sono canali ionici ligando-dipendenti. Quando il

neurotrasmettitore si lega al recettore, il canale si apre immediatamente permettendo il

passaggio di ioni attraverso la membrana e questo provoca una risposta rapida, che può

essere eccitatoria o inibitoria. Un esempio è il recettore per il GABA o per l’acetilcolina

nicotinica.

>I recettori metabotropici, invece, non sono canali ionici, ma recettori accoppiati a

proteine G. Il legame del neurotrasmettitore attiva una cascata di segnali intracellulari

che modula indirettamente l’attività dei canali ionici. La risposta è più lenta ma più

duratura e permette una maggiore modulazione dell’attività neuronale.

14. Che tipo di recettori ci sono nella membrana postsinaptica

Nella membrana postsinaptica sono presenti recettori specifici che permettono al

neurotrasmettitore rilasciato dalla terminazione presinaptica di esercitare il proprio effetto

sulla cellula bersaglio. Questi recettori sono fondamentali per determinare il tipo di

risposta sinaptica e per modulare l’attività del sistema nervoso.

I recettori postsinaptici si dividono principalmente in recettori ionotropici e recettori

metabotropici.

>I recettori ionotropici sono canali ionici ligando-dipendenti. Quando il neurotrasmettitore

si lega al recettore, il canale si apre permettendo il passaggio di specifici ioni attraverso la

membrana. Questo provoca una risposta rapida e diretta, che può essere eccitatoria,

come nel caso dell’ingresso di sodio, o inibitoria, come nel caso dell’ingresso di cloro.

Questi recettori sono tipici delle sinapsi rapide.

>I recettori metabotropici, invece, non sono canali ionici ma recettori accoppiati a proteine

G. Il legame del neurotrasmettitore attiva una cascata di segnali intracellulari che modula

indirettamente l’attività dei canali ionici. Questo tipo di risposta è più lenta ma più duratura

e consente una maggiore modulazione dell’attività neuronale.

15. Come fanno i neuroni a comunicare? come fate a potenziare l’azione?

I neuroni comunicano tra loro attraverso segnali elettrici e chimici, che permettono la

trasmissione rapida e precisa delle informazioni nel sistema nervoso. All’interno del neurone

la comunicazione avviene tramite segnali elettrici, mentre tra neuroni diversi avviene

prevalentemente attraverso le sinapsi chimiche.

Il segnale elettrico fondamentale è