Neurofisiologia

SISTEMA PROPRIOCETTIVO

Descrivere i propriocettori presenti nei muscoli scheletrici ed il loro stimolo specifico. I meccanocettori muscolari profondi e tendinei consentono di avere la percezione del grado di allungamento passivo e velocità del muscolo, della tensione esercitata dal muscolo sulle articolazioni e delle posizioni relative ai vari segmenti degli arti. I meccanocettori specifici dei muscoli si trovano nei fusi neuromuscolari e negli organi muscolotendinei di Golgi.

I fusi neuromuscolari sono distribuiti nei muscoli in parallelo rispetto alle cellule muscolari extrafusali e sono racchiusi da una capsula connettivale lunga 1-2 mm a forma di fuso (da cui il nome) contenente 5-8 fibre muscolari specializzate: le fibre intrafusali. Tali fibre si distinguono dalle fibre muscolari extrafusali in quanto, oltre ad avere minori dimensioni, hanno sarcomeri confinati alle estremità del fuso mentre la porzione centrale ne è priva e quindi non è contrattile. In tale

La regione centrale sono ospitati più nuclei (allineati nelle fibre a catena nucleare oppure ammassati a formare un rigonfiamento centrale nelle fibre a borsa nucleare). Nella sua parte centrale il fuso neuromuscolare è innervato da fibre sensoriali, mentre le parti contrattili ricevono un'innervazione efferente motoria da parte dei motoneuroni gamma. Le fibre intrafusali sono connesse al tessuto connettivo che circonda le fibre extrafusali: pertanto, la contrazione delle fibre intrafusali è del tutto inefficace a esercitare forza sui tendini. La funzione di tale contrazione è quella di regolare la lunghezza della regione meccanosensibile del fuso e quindi la risposta delle fibre afferenti che lo innervano. All'interno dei fusi, le fibre gamma formano contatti sinaptici con le porzioni polari delle fibre intrafusali attraverso due tipi di terminazione: a placca e a grappolo. Le fibre afferenti del fuso sono mielinizzate suddivise in due categorie: gruppo Ia e gruppo II.

II. All'interno del fuso le fibre di diametro maggiore (Ia) terminano avvolte a spirale (terminazioni a nulospirali) intorno alla porzione centrale di tutte le fibre intrafusali, mentre le fibre più piccole (II) terminano solo sulle fibre a catena nucleare e a borsa nucleare statica (terminazioni a fiorami).

Il fuso neuromuscolare fornisce informazioni statiche sul grado di allungamento e dinamiche sulla velocità di allungamento. I recettori muscolotendinei di Golgi sono inseriti in serie rispetto alle cellule muscolari e sono costituiti da fascetti di collagene connessi a una decina di fibre muscolari, circondati da una capsula connettivale e innervati da una-due grosse fibre mieliniche (afferenze di tipo Ib). Ciascun fascetto è formato da filamenti più sottili, e la porzione terminale dell'assone si intreccia con i filamenti di collagene. Questi recettori forniscono informazione sulla tensione del muscolo e le terminazioni periferiche del neurone recettore si.

collocano all'interno dei tendini che ancorano il muscolo all'articolazione. Qualunque forza applicata al tendine si trasmette alle fibre collagene che schiacciano e deformano l'assone meccanosensibile del recettore. I recettori articolari invece, sono collocati nelle capsule articolari e segnalano la flessione o l'estensione dell'articolazione. B. Descrivere il meccanismo della trasduzione e codificazione della proprietà dello stimolo (informazioni su intensità e durata dello stimolo). Lo stimolo meccanico deforma la membrana del recettore determinando così l'apertura dei canali ionici e permettendo al Na+ di entrare e di generare una depolarizzazione del recettore. Il comando motorio codifica la forza di contrazione del muscolo e il risultante cambiamento di lunghezza in base alle seguenti informazioni sensoriali inviate dai propriocettori: lunghezza iniziale del muscolo, grado di allungamento, velocità di allungamento, tensione sui tendini e articolazione.allungamento passivo del muscolo causa un allungamento dei fusi con conseguente attivazione delle fibre afferenti sensoriali. I fusi neuromuscolari emettono una scarica fasica iniziale che permette di avere informazioni sulla velocità di allungamento, e una scarica tonica che si mantiene fino a quando il muscolo non viene riportato alle condizioni di riposo e che permette di avere informazioni sulla nuova lunghezza del muscolo. La coattivazione dei motoneuroni gamma mantiene attivo il fuso neuromuscolare. In questo modo l'attività del recettore può rimanere costante ad ogni livello di contrazione garantendo il mantenimento della contrazione ed una più rapida risposta muscolare in caso di modificazioni di lunghezza durante la contrazione. Quindi i motoneuroni alfa e gamma scaricano e al contempo i motoneuroni gamma conducono una scarica efferente, le estremità delle fibre intrafusali si contraggono e si accorciano contemporaneamente il muscolo si contrae.successiva area corticale sensoriale primaria. Questa via permette la trasmissione delle informazioni propriocettive, che riguardano la posizione e il movimento del corpo, fino all'area corticale dove vengono elaborate. Nell'area corticale sensoriale primaria, le informazioni provenienti dai recettori muscolari e articolari vengono elaborate e integrate. Questa area è organizzata in maniera topografica, cioè ogni parte del corpo è rappresentata in una specifica regione dell'area corticale. Ad esempio, le informazioni provenienti dalla mano sono elaborate in una specifica porzione dell'area corticale dedicata alla mano. La funzione dell'area corticale sensoriale primaria è quella di percepire e interpretare le sensazioni propriocettive. Questo permette al cervello di avere consapevolezza della posizione e del movimento del corpo nello spazio, facilitando il controllo motorio e la coordinazione dei movimenti. In conclusione, le vie della sensibilità propriocettiva permettono la trasmissione delle informazioni dai recettori muscolari e articolari fino all'area corticale sensoriale primaria, dove vengono elaborate e interpretate. Questo processo è fondamentale per la percezione e il controllo del movimento del corpo.

corteccia parietale. Le fibre afferenti primarie connesse ai recettori tattili, articolarie muscolari (che sono mielinizzate e di grosso diametro) entrano nel midollo attraverso le radicidorsali. Dopo aver emesso rami collaterali destinati agli interneuroni del proprio segmento, esse sidispongono nel cordone dorsale ipsilaterale e risalgono il midollo sino ai nuclei gracile (di Goll) ecuneato (di Burdach). L'assone dei neuroni postsinaptici decussa immediatamente dopo l'uscitadei nuclei di Goll e Burdach e si dispone a formare il fascio del lemnisco mediale, che assieme allemnisco trigeminale, risale il tronco dell'encefalo per portarsi ai nuclei ventroposterolaterali deltalamo. I neuroni del nucleo VPL del talamo proiettano i loro assoni (attraverso una porzione disostanza bianca chiamata capsula interna) all'area somatosensitiva primaria della primacirconvoluzione parietale che si trova sul bordo posteriore della scissura di Rolando. dall'area somatosensitiva primaria (aree

associative: localizzazione e funzione).

D. ProiezioniÈ possibile ritrovare una distribuzione somatotopica dei neuroni, ma l`estensione delle areecorticali non è proporzionale all`estensione anatomica delle corrispondenti aree somatiche, quantopiuttosto alla loro densità di innervazione e importanza funzionale: questo comporta che le aree diproiezione delle labbra e della lingua occupino un`area grande quanto tutte le aree di proiezionedel resto del corpo. È possibile raffigurare graficamente quest`organizzazione disegnandol`homunculus sensitivus, una figura umanoide dall`aspetto grottesco a causa della grossasproporzione delle varie parti del corpo le une rispetto alle altre. Nell`area somatosensitiva primariaarrivano proiezioni da altre aree corticali, che originano principalmente dallo strato III, e proiezionisottocorticali dallo strato V e VI. La corteccia parietale posteriore, la porzione del loboparietale posteriore alla corteccia somatosensoriale primaria,

Il sistema visivo ha una composizione ed una formatale da essere combinate per permettere un'identificazione definitiva dell'oggetto (area 5). Essa si compone dell'area 7 di Brodmann, dove avviene l'integrazione delle informazioni somatosensitive e visive fornendo un'esatta posizione del corpo nello spazio e le distanze dall'oggetto con cui interagire. La corteccia parietale posteriore proietta alla corteccia premotoria e motoria supplementare, dove avviene la pianificazione del movimento volontario per interagire con lo stimolo. Poi abbiamo proiezioni all'area associativa limbica responsabile della memorizzazione e della componente affettiva e delle risposte vegetative legate agli stimoli sensoriali. Questa proietta all'ipotalamo, che si trova al di sotto del talamo e che è composto da diversi nuclei di sostanza grigia che controllano molti componenti istintivi e svolge un ruolo fondamentale nel mantenimento dell'omeostasi.

SISTEMA VISIVO

Natura fisica della luce e proprietà dello stimolo luminoso.

le diverse lunghezze d'onda che corrispondono ai diversi colori visibili. La luce visibile è solo una piccola parte dello spettro elettromagnetico, che va dal rosso (con lunghezze d'onda più lunghe) al viola (con lunghezze d'onda più corte). La sensazione visiva dipende anche da altre caratteristiche dello stimolo luminoso, come la polarizzazione, che indica l'orientamento delle onde elettromagnetiche, e la direzione di propagazione della luce. Inoltre, la luce può essere riflessa, trasmessa o assorbita da oggetti e superfici, influenzando la percezione visiva. La riflessione avviene quando la luce colpisce una superficie e viene rimandata indietro, mentre la trasmissione avviene quando la luce attraversa un materiale senza essere assorbita. L'assorbimento, invece, avviene quando la luce viene assorbita da un oggetto o una superficie. La sensazione visiva è quindi il risultato dell'interazione tra le proprietà dello stimolo luminoso e le caratteristiche del sistema visivo umano, come la retina, il nervo ottico e il cervello. La comprensione di questa relazione è fondamentale per comprendere come percepiamo il mondo visivo che ci circonda.

radiazionielettromagnetiche in grado di attivare i recettori visivi (range del visibile = 400-800 nm). La lucebianca è invece la presenza contemporanea di tutte le lunghezze d'onda dello spettro visibile nellaproporzione in cui si trovano nella radiazione solare. Le radiazioni luminose viaggiano lungo unalinea retta fino a quando non incontrano un ostacolo, a questo punto le radiazioni possono essereriflesse (completamente o in parte), assorbite completamente o rifratti. I raggi riflessi dagli oggettipresenti nell'ambiente colpiscono l'occhio, attivano i recettori visivi e consentono la visione deglioggetti.

B. Descrivere le caratteristiche morfo-funzionali dei recettori visivi (coni e bastoncelli).L'occhio è costituito da tre strati principali. Lo strato fibroso comprende la cornea e la sclera; lostrato vascolare comprende la coroide, l'iride e il corpo ciliare; lo strato nervoso è costituito dallaretina. La cornea è la struttura oculare con il

essere focalizzate sulla retina. Questo processo di accomodazione è controllato dai muscoli ciliari che modificano la forma del cristallino. Il cristallino è una lente biconvessa trasparente situata dietro l'iride. Ha la capacità di cambiare la sua forma per adattarsi alla distanza dell'oggetto che stiamo guardando. Quando guardiamo un oggetto lontano, i muscoli ciliari si rilassano e il cristallino si appiattisce, permettendo alla luce di focalizzarsi sulla retina. Quando invece guardiamo un oggetto vicino, i muscoli ciliari si contraggono e il cristallino si ingrossa, aumentando il suo potere di rifrazione e permettendo alla luce di focalizzarsi sulla retina. Questa capacità di accomodazione del cristallino ci consente di vedere chiaramente sia gli oggetti lontani che quelli vicini. Tuttavia, con l'avanzare dell'età, il cristallino perde gradualmente la sua flessibilità e la sua capacità di accomodazione, rendendo difficile la messa a fuoco degli oggetti vicini. Questo è il motivo per cui molte persone anziane hanno bisogno di occhiali da lettura per leggere o fare attività che richiedono una visione da vicino. In conclusione, il cristallino è una parte fondamentale del sistema visivo umano. La sua capacità di variare il suo potere di rifrazione ci consente di vedere chiaramente gli oggetti a diverse distanze.