Organi e funzioni

CORTECCIA CEREBELLARE

È formata da 3 strati, distinguiamo uno strato

esterno detto strato molecolare che è

composto da interneuroni inibitori,

sostanzialmente cellule stellate o a basket, vi

sono gli enormi alberi dendritici delle cellule

della via di output dalla corteccia verso i

nuclei profondi (cellule del Purkinje), che

hanno il corpo cellulare nello strato

sottostante detto strato del Purkinje, nello

strato molecolare vi sono degli assoni che

formano delle fibre parallele, sono assoni

delle cellule dei granuli i cui corpi cellulari

sono nel terzo strato che viene detto strato

granulare, l’assone ascende fino allo stato

molecolare e si dirama a T così prende

contatto con molti alberi delle cellule del Purkinje, nello strato dei granuli vi sono le cellule dei granuli, vi

sono altri interneuroni inibitori chiamate cellule del Golgi. Le cellule del Purkinje costituiscono l'unica via di

output che è inibitorio (GABA).

l'input arriva tramite 2 tipi di fibre:

• Fibre rampicanti che si arrampicano sulle cellule del Purkinje

• Fibre muscoidi è una via di input che arriva alle cellule dei granuli che a sua volta ascendono e

prendono contatto con le cellule del Purkinje, le cellule dei granuli sono le uniche cellule eccitatorie

che rilasciano glutammato.

Vi è una sinapsi a 3 tra la fibra muscoide, le cellule dei granuli e

le cellule del Golgi, queste strutture si chiamano glomeruli

cerebellari, l’informazione viene quindi già elaborata prima di

arrivare alle cellule del Purkinje.

Riassumendo vi sono 2 tipi di input: le rampicanti e le fibre muscoidi

(rielaborazione), vi è un unico output tramite le cellule del Purkinje.

Vi è una via diretta quando l'input arriva direttamente ai nuclei profondi senza

passare dalla corteccia, vi è poi un circuito indiretto dove l'informazione arriva

tramite le fibre muscoidi o rampicanti, tramite le muscoidi arriva alle cellule

dei granuli l'assone si dirama a T e prende contatto con gli alberi dendritici e

poi con le cellule del Purkinje, e poi torna ai nuclei profondi, questo processo è

usato per correggere gli stimoli riflessi, tramite le fibre rampicanti

l'informazione arriva subito alle cellule del Purkinje e questo è importante per

l'apprendimento motorio.

Il cervelletto agisce sul controllo motorio, non agisce sull’esecuzione del

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movimento, ma si assicura che venga eseguito in modo corretto, interviene in diverse fasi del movimento

che comprendono:

• Durata

• Ampiezza

• Gradualità

I circuiti cerebellari sono molto plastici perché vengono modulati dall'esperienza, sono alla base

dell’apprendimento motorio.

DEFICIT CEREBELLARI

• Movimento è lento e ritardato

• Dismetria, non si raggiunge direttamente il bersaglio

• Tremore

• Flaccidità , il movimento passivo non è controllato (ipotonia)

GANGLI DELLA BASE

Sono l'altro sistema che agisce in parallelo, insieme al cervelletto, ai sistemi motori in serie (corteccia,

tronco, midollo), sono vie extrapiramidali sono un importante connessione da e per la corteccia motoria e

pre-motoria, i gangli della base a differenza del cervelletto vedono solo la pianificazione non vedono

l'esecuzione perché non ricevono informazioni spinali.

Si dividono in 5:

• Caudato

• Putamen

l'insieme di questi nuclei vengono definiti nucleo neo striato, sono i

nuclei di input

• Globo pallido

o Segmento interno

o Segmento esterno

• Sostanza nigra

o Reticolata

o Compatta

• Nucleo sub-talamico importante perché è l'unico nucleo

eccitatorio

Il ruolo dei gangli della base nel controllo del movimento riguarda al

pianificazione e la preparazione del movimento e apprendimento

motorio, inibisce qualsiasi movimento involontario per facilitare i

movimenti volontari.

l'esecuzione di movimenti appresi divine automatica.

l'informazione arriva dalla corteccia motoria e pre-motoria tramite il

talamo, raggiunge il caudato e il Putamen, sono afferenze eccitatorie,

l'informazione dopo che ha raggiunto il nucleo neo striato passa agli altri

nuclei grazie a connessioni inter-nucleari , sono tutte connessioni

inibitorie tranne la connessione al nucleo sub-talamico.

Dal caudato o dal putamen l’informazione va al globulo

pallido esterno o interno oppure alla parte reticolata della

sostanza nigra.

dalla parte compatta della sostanza nigra partono

informazioni che giungono al globo pallido --> informazione

nigro- striatale.

Il segnale in uscita verso il talamo parte da due nuclei

inibitori:

• Globo pallido interno

• Parte reticolata della sostanza nigra 100

SOSTANZA NIGRA

È composta ad una parte reticolata (output) e una compatta, la parte compatta appartiene ai nuclei

intrinseci e contiene neuroni dopaminergici (gli altri rilasciano GABA o glutammato), i neuroni generano il

fascio nigro-striatale verso gli altri nuclei, deficit di questa via porta al Parkinson.

NEUROTRASMETTITORI

• Glutammato (corteccia, talamo, sub-talamico)

• GABA

• Dopamina (sostanza nigra parte compatta)

Un classico circuito motorio comprende corteccia- Putamen- corteccia, è la via più diretta dove il Putamen

invia le informazioni ai nuclei efferenti (globo pallido interno) e poi al talamo per tornare alla corteccia, vi è

anche una via indiretta che coinvolge il nucleo sub-talamico prima di arrivare al globulo pallido interno. La

via diretta facilita il movimento poiché il talamo viene eccitato (+--=+). La via indiretta inibisce il movimento

(+--+-=-).

Vi è una terza via nigro-striatale che è più complicata perché i neuroni dopaminergici sono neuroni che

rilasciano dopamina la quale trova recettori diversi o eccitatori o inibitori, l'effetto finale è quello di

facilitare il movimento, ha effetti opposti sulla via diretta (stimolata) e su quella inversa (inibita)

Alterazioni di queste vie portano a movimenti involontari quali tremori, movimenti violenti e improvvisi, se

un deficit coinvolge solo una delle vie vi saranno effetti diversi:

• Lesione della via indiretta causa un disturbo ipercinetico (corea di Huntington)

• Disturbo ipocinetico poiché degenerano i neuroni dopaminergici (via nigro-striatale), i movimenti

sono rallentali (Parkinson) 101

FLUSSO =volume per unità di tempo (L/min)

VELOCITA' DI FLUSSO =è il flusso normalizzato per la superficie di sezione del condotto (cm/sec)

-----riprendere concetti di base di fisica----

Il sistema nervoso somatico comprende tutte le funzioni del sistema nervoso che assurgono a livello di

coscienza sia a livello afferente che efferente, anche le parti del controllo motorio non proprio coscienti

deputate al tono muscolare e il controllo fine del cervelletto.

SISTEMA AUTONOMO

Sono tutte quelle funzioni che non dipendono dalla coscienza e sono finalizzate a tenerci vivi, vi sono una

serie di variazioni dello stato fisiologico che vanno affrontate e per cui sono necessarie regolazioni interne

• Circolazione del sangue

• Produzione di enzimi

• Bilancio idro-elettrolitico

• …..

Non ce ne accorgiamo e non possiamo intervenire coscientemente --> funzioni autonomiche, sono tutte le

attività non controllabili con la volontà e per definizione anti-automatiche. Esiste un’attività automatica, ma

non autonomica (respirazione) che può essere coscientemente controllata dalla volontà.

Alla gestione dell'attività autonomica è affidata alla componente del sistema nervoso autonomo.

Il sistema nervoso autonomo si occupa di tutti i processi interni governati a prescindere dalla coscienza.

Il sistema nervoso autonomo presenta una componente centrale e una periferica, la componente centrale

consiste in nuclei nell'encefalo o nel midollo spinale, la componente periferica è un insieme di nervi e

gangli.

Si riconoscono 2 componenti:

• Simpatica o ortosimpatica

• Parasimpatica

Sono due componenti strutturalmente e funzionalmente diverse che lavorano in bilancio, in ogni istante vi

è un bilancio tra attività simpatica e parasimpatica --> bilancio autonomico.

Le due componenti hanno per lo più significato antagonista e regolano set di funzioni deputate a scopi

diversi.

Il sistema nervoso simpatico è responsabile delle risposte "lotta o fuggi", sono dei comportamenti che

richiedono forti adattamenti interni. Durante queste situazioni il bilancio autonomico si sposta verso la

componente simpatica.

l'altra componente parasimpatica si occupa delle reazioni "rest and digest”, il bilancio si sposta verso la

componente parasimpatica.

Questa è una visione semplicistica.

La finalità del sistema nervoso autonomo è mantenere un ambiente interno compatibile con la vita ovvero

mantenere costante i parametri interni, o limitare le fluttuazioni intorno a un certo valore --> attività

omeostatica

l'omeostasi è l'insieme di funzioni che sono destinate a mantenere costante l'ambiente.

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FEEDBACK

La gran parte dei meccanismi omeostatici lavorano con una logica

a feedback negativo.

Il segnale viene ricevuto da un recettore che sente la variabile

significativa, porta il segnale al sistema di integrazione, all'altro

ingresso arriva il segnale che indica il valore desiderato (set

point).

Il sistema di integrazione opera un confronto (differenza) e

moltiplica per G che è il guadagno, questo genera un segnale di

uscita (errore) che mi dice che la variabile è diversa dal set point,

tanto più grande è il guadagno del sistema tanto maggiore è la

risposta e tanto maggiore è l'energia che va all'effettore.

La variabile va controllata per portare a zero la differenza.

Vi è un feedback tra l'ingresso e l'uscita in modo che A=B, l'energia erogata è proporzionale alla differenza

tra A e B.

Anche i circuiti a feedback non hanno risposte istantanee quindi esiste un ritardo temporale tra la

differenza tra A e B e il tempo che il recettore impiega una risposta per correggerla.

Se la differenza è grande inizia un’oscillazione perché arriva il segnale, il sistema risponde un po’ dopo e

quindi magari la risposta è eccessiva e l’oscillazione è tanto più grande più è grande è G. la tendenza ad

oscillare deve essere minima, quindi G deve essere sufficiente per generare uno stimolo, ma non eccessivo.

Se consideriamo due variabili una dipendente (flusso) e una

indipendente (P)

Il flusso rimane costante per un certo valore di variazione di

pressione gr