Riassunto esame Fisiologia, prof. Cuppini, libro consigliato Fisiologia Umana. Un approccio integrato, Silverthorn

L'EQUILIBRIO

L'equilibrio è uno stato di bilanciamento ed ha due componenti: - Dinamica: informa sui movimenti nello spazio - Statica: fa sapere se la nostra testa è nella normale posizione eretta L'informazione proviene da orecchio interno, propriocettori muscolari e informano il cervello della posizione delle diverse parti del corpo. Il senso di equilibrio dipende dalle cellule cigliate situate nell'apparato vestibolare dell'orecchio interno, queste cellule rispondono all'accelerazione rotazionale, verticale, orizzontale e ai cambiamenti di posizione. Queste cellule sono caratterizzate da un solo lungo ciglio detto chinociglio e corrisponde alla zona in cui le ciglia si ripiegano. APPARATO VESTIBOLARE È un sistema intricato di camere collegate e riempite di liquido. Ha due strutture: - Organi otolitici: si distinguono sacculo e utricolo, sono sensibili all'accelerazione lineare e alla posizione della testa - Canali semicircolari: sono tre e si

uniscono all'utricolo: sono sensibili all'accelerazione rotazionale nelle diverse direzioni

L'apparato vestibolare e la coclea sono pieni di endolinfa ricca di potassio e povera di sodio. Se questo liquido è presente eccessivamente si può incorrere nella labirintite che provoca nausea e vertigini.

Le vie dell'equilibrio proiettano al cervelletto, le cellule cigliate sono tonicamente attive e rilasciano il neurotrasmettitore sul primo neurone sensoriale del nervo vestibolare. I neuroni quindi fanno sinapsi sul nucleo vestibolare del bulbo che è la struttura deputata alla percezione e al mantenimento dell'equilibrio. Le vie discendenti dai nuclei vestibolari si dirigono verso alcuni neuroni motori che regolano i movimenti del tronco e degli occhi.

OCCHIO

È un recettore sensoriale, fa arrivare la luce sulla retina per mezzo del cristallino (lente) attraverso la pupilla. La visione è il processo attraverso il quale la luce

riflessa dagli oggetti presenti nell'ambiente viene trasformata in immagine mentale. È composta da 3 fasi: 1. La luce entra nell'occhio e viene messa a fuoco sulla retina dal cristallino. 2. I fotorecettori della retina trasducono il segnale luminoso in segnale elettrico. 3. I segnali elettrici vengono elaborati attraverso le vie nervose che collegano la retina al cervello. L'occhio è protetto in una cavità ossea, l'orbita, che è formata dalle ossa facciali del cranio. Mentre le strutture accessorie sono i sei muscoli extraoculari ancorati alla superficie esterna del bulbo oculare e controllano i movimenti dell'occhio. Abbiamo anche le palpebre che si chiudono sulla superficie anteriore dell'occhio. L'apparato lacrimale è un sistema di ghiandole e dotti che genera un flusso continuo di una soluzione acquosa (lacrime) che mantiene umido e pulito l'occhio. La pupilla è un'apertura attraverso la quale può passare la luce verso.

L'interno degli occhi. L'occhio è una sfera cava divisa in due camere:

Camera anteriore: contiene umor acqueo, un liquido simile al plasma, povero di proteine.

Camera posteriore: contiene umor vitreo, una matrice gelatinosa che contribuisce a mantenere la forma dell'occhio.

Fra le due camere troviamo una lente chiamata cristallino, che ha la funzione di mettere a fuoco la luce sulla retina. La parete esterna dell'occhio è chiamata sclera ed è costituita da tessuto connettivo.

La luce entra attraverso la cornea, che continua con la sclera. Dopo aver attraversato l'umor acqueo, passa attraverso la pupilla e colpisce il cristallino, che ha due superfici convesse. La cornea e il cristallino fanno deviare i raggi luminosi e li concentrano sulla retina, che contiene i fotorecettori. La retina è attraversata da piccole arterie e vene che escono da una zona chiara chiamata disco ottico, che corrisponde alla zona in cui gli assoni si riuniscono per formare il nervo ottico.

ottico e lasciare l'occhio. Vicino al cisco ottico c'è un disco più scuro detto fovea che insieme alla macula (sottile anello di tessuto che circonda la fovea) sono la regione con maggiore acuità visiva della retina. Il nervo ottico si dirige verso il chiasma ottico, qui fanno sinapsi nel corpo genicolato laterale del talamo e la via visiva termina nel lobo occipitale nella corteccia visiva. La luce prima di arrivare alla retina è modificata in diversi modi, prima la quantità di luce che raggiunge i fotorecettori viene modulata da cambiamenti nella dimensione della pupilla, poi la luce viene messa a fuoco da modificazioni di forma del cristallino. Oltre a modificare la quantità di luce la pupilla determinano la profondità di campo che è data da una contrazione della pupilla che limita l'ingresso nell'occhio soltanto a un piccolo fascio di luce. La luce che entra nell'occhio viene rifratta due volte: una quando

Attraversa la cornea e una quando attraversa il cristallino. L'angolo di rifrazione passando da un mezzo all'altro dipende da due fattori:

• Differenza di densità tra i due mezzi
• Angolo con cui i raggi luminosi colpiscono la superficie del mezzo

Accomodazione: è il processo con cui l'occhio modifica la forma del cristallino permettere a fuoco gli oggetti, la minima distanza a cui si può trovare un oggetto per essere messo a fuoco è detto punto vicino dell'accomodazione. Questa modifica del cristallino avviene grazie al muscolo ciliare che lo circonda (un anello di muscolatura liscia) ed è fissata con legamenti non elastici che costituiscono la zonula, se la zonula fa trazione allora il cristallino si appiattisce e permette la visione a grande distanza, quando non è in trazione allora il cristallino ha forma sferica.

La fototrasduzione è il processo attraverso cui l'energia luminosa viene modificata in segnali elettrici.

Questo lavoro è svolto dai fotorecettori presenti nella retina, ne troviamo 2 tipi:

• Bastoncelli
• Coni

I fotorecettori si trovano nello strato più profondo, solo le loro estremità fotosensibili sono a contatto con l'epitelio pigmentato (porzione di retina rivestita da uno strato di colore nero, raccoglie tutti i raggi non catturati dai fotorecettori). L'informazione dai fotorecettori viene passata alle cellule bipolari e poi ai neuroni gangliari.
Bastoncelli: sono efficienti con luce scarsa, permettono la visione notturna. Sono più numerosi dei coni.
Coni: sono efficienti in alta luminosità, permettono la vista dei colori di giorno.
STRUTTURA DEI FOTORECETTORI
Hanno 3 parti:

1. Segmento esterno in contatto con l'epitelio pigmentato della retina
2. Segmento interno contenente nucleo cellulare e organi deputati alla sintesi dell'ATP e proteine
3. Segmento basale che fa sinapsi con cellule bipolari, dove rilascia glutammato

I pigmenti visivi (sensibilialla luce) sono legati ai dischi membranosi nei segmenti esterni dei fotorecettori, questi pigmenti danno il via alla trasduzione. I bastoncelli contengono solo un tipo di pigmento visivo cioè la rodopsina, mentre i coni ne hanno 3 correlati strettamente alla rodopsina. Ne hanno 3 perché sono responsabili della visione dei colori quindi uno per il rosso uno per il verde e uno per il blu. FOTOTRASDUZIONE La rodopsina è costituita da 2 molecole: Opsina: proteina intrinseca della membrana dei dischi Retinale: derivato della vitamina A, porzione del pigmento che assorbe la luce (viene rilasciato dall'opsina in un processo chiamato sbiancamento) I segnali elettrici cellulari sono generati da passaggi di ioni tra i compartimenti intra ed extracellulari. I bastoncelli hanno 3 tipi di canali cationici:

• Canali regolati da nucleotidi ciclici (CNG): permettono l'ingresso di sodio e calcio dentro i bastoncelli
• Canali potassio: permettono il passaggio di potassio verso

L'esterno della cellula

Canali voltaggio dipendenti per il calcio: regolano l'esocitosi del neurotrasmettitore.

Al buio i bastoncelli non sono attivi, abbiamo alti livelli di GMP ciclico citoplasmatici, e canali potassio aperti, l'uscita di potassio è maggiore cosi il potenziale dei bastoncelli è di circa -40mV, i canali voltaggio dipendenti di calcio sono aperti e c'è un rilascio costante di neurotrasmettitore glutammato dal bastoncello verso a cellula bipolare adiacente.

Quando la luce attiva la rodopsina viene attivata la trasducina (proteina G), a sua volta attiva una fosfodiesterasi cioè un enzima che converte GMP ciclico in GMP in modo da ridurre la concentrazione intracellulare di GMP ciclico che causerebbe la chiusura dei canali CNG. Quindi il flusso di calcio e di sodio diminuisce mentre il passaggio fuori dalla cellula di potassio continua secondo gradiente fino all'iperpolarizzazione del bastoncello, questo porta ad una

diminuzione del rilascio di neurotrasmettitore glutammato sulla cellula bipolare. Dopo essere stato attivato, il retinale diffonde all'esterno del bastoncello, verso l'epitelio pigmentato dove viene ridotto in forma inattiva.

CELLULE BIPOLARI

Ne troviamo di 2 tipi:

• Luce-on: sono attivate alla luce, quando la secrezione di glutammato diminuisce, al buio sono inibite dal rilascio di glutammato
• Luce-off: sono eccitate dal rilascio di glutammato al buio, mentre alla luce sono inibite dalla poca secrezione di glutammato

CELLULE GANGLIARI

Sono le cellule con cui le cellule bipolari fanno sinapsi. Si trovano sulla superficie della retina. Ciascuna cellula gangliare riceve informazioni da una zona specifica della retina, queste zone sono dette campi recettivi visivi. I campi recettivi delle cellule gangliari sono sferici e si suddividono in sezioni:

• Centro
• Periferia

Confrontando le informazioni delle due sezioni, le cellule gangliari interpretano l'informazione visiva. Un forte

Il contrasto fra le due fa partire una forte risposta eccitatoria generando un numero elevato di potenziali d'azione oppure una forte risposta inibitoria in cui non c'è potenziale d'azione.

Una volta che i potenziali d'azione lasciano le cellule gangliari, attraversano il nervo ottico e giungono al SNC per essere elaborati. I nervi ottici arrivano nel chiasma ottico. La parte centrale del campo visivo dove si sovrappongono le informazioni da destra e sinistra si chiama zona binoculare. In questa zona i due occhi hanno immagini falsate e questo permette al cervello di elaborare e integrare le due immagini.

VIE EFFERENTI SISTEMA NERVOSO AUTONOMO E SISTEMA MOTORIO SOMATICO

La divisione efferente del SNP è suddivisa in:

• Neuroni motori somatici: controllano i muscoli scheletrici
• Neuroni autonomici: controllano muscoli lisci, muscolo cardiaco, molte altre funzioni