Risposte domande aperte esame fisiologia

Il sistema nervoso e il sistema sensoriale

Questo sistema si suddivide in simpatico che prevale durante la fase di attacco o fuga e in parasimpatico che prevale durante la fase di riposo o digestione. Solitamente vi è la prevalenza di uno dei due sistemi sull'altro anche se non si raggiunge mai una condizione di dominanza assoluta di uno dei due sistemi. Questo sistema è costituito da una porzione centrale costituita da tutti quegli elementi che compongono il sistema nervoso centrale e da una porzione più periferica che invece è costituita dai neuroni afferenti ed efferenti che trasmettono le informazioni. Questo sistema va a controllare diversi organi tra cui il muscolo liscio, il muscolo cardiaco, le ghiandole esocrine e alcune endocrine.

Sistema sensoriale: Spiegare l'origine del potenziale generatore in un recettore sensoriale e spiegare la relazione tra la sua ampiezza e la frequenza dei potenziali d'azione prodotti e l'intensità della sensazione.

Quando uno stimolo colpisce...

Una cellula recettoriale provoca l'apertura o la chiusura dei canali ionici con conseguente generazione di flusso ionico. Questa alterazione dell'eccitabilità della cellula va a stimolare il rilascio da parte delle vescicole di neurotrasmettitori. Questi, una volta rilasciati, comunicano con il neurone afferente legandosi ai recettori presenti sulle sue terminazioni e generano in quest'ultimo un potenziale generatore che, se raggiunge la soglia, trasmette le informazioni al sistema nervoso centrale. Fondamentali sono quindi gli stimoli, che hanno 4 caratteristiche:

1. La natura dello stimolo: il sistema deve saper riconoscere il tipo di recettore.
2. La via percorsa dallo stimolo e l'area cerebrale coinvolta.
3. La sede dello stimolo, tramite l'inibizione laterale che aumenta il contrasto facilitando la percezione dello stimolo.
4. La durata e l'intensità dello stimolo: stimoli più o meno lunghi o intensi provocano un rilascio.

maggiore o minore di neurotrasmettitori. Quindi più lostimolo sarà intenso più il potenziale generatore avrà un'ampiezza maggiore che garantirà il raggiungimento della soglia e il potenziale d'azione avrà quindi una frequenza maggiore.

Descrivere la classificazione dei recettori sensoriali e definire le caratteristiche dei recettori tonici e fasici.

I recettori sensoriali possono essere suddivisi in 4 classi: chemiocettori che captano sostanze chimiche, fotocettori che utilizzano come stimolo i fotoni, i termocettori che rispondono agli stimoli di caldo e freddo e i meccanocettori che rispondono a onde sonore o allo stiramento dei vasi. In base alla struttura poi si possono dividere in 3 tipi diversi: 1 tipo (non ha strutture che mediano per la trasduzione, è la struttura recettoriale che trasduce e trasmette lo stimolo direttamente al neurone sensitivo primario), 2 tipo (tra la struttura recettoriale e la fibra afferente presenta una

sinapsi) e3 tipo (tra i recettori e le cellule gangliari presenta un’altra classe di cellule quelle bipolari). I recettori poi possono anche essere tonici se sono a lento adattamento e rispondono per tutta la durata dello stimolo invece quelli fasici si adattano più rapidamente per poi inattivarsi velocemente. Spiegare l’organizzazione della retina, l’effetto dello stimolo visivo sul potenziale di membrana dei fotorecettori e la relazione tra questo e la produzione di potenziali d’azione del nervo ottico. La retina è la membrana più interna del bulbo oculare ed è una componente fondamentale per la visione in quanto è costituita da cellule recettoriali che prendono il nome di coni e bastoncelli. I coni in particolare hanno una visione fotopica, campi recettivi piccoli, bassa sensibilità, permettono una visione a colori e forniscono una risposta rapida. I bastoncelli invece sono più numerosi hanno una visione scotopica, alta sensibilità.

Forniscono una risposta lenta e hanno una visione monocromatica. Questi recettori svolgono quindi il compito di andare a trasformare l'energia luminosa in un potenziale elettrico. La retina presenta inoltre un punto cieco ovvero una piccola zona priva di recettori e una macula lutea cioè una zona centrale alla retina ad alta sensibilità poiché ricca di recettori. A seconda che ci troviamo alla luce piuttosto che al buio lo stimolo luminoso ha un'influenza differente sul potenziale di membrana dei fotorecettori. Al buio i livelli di cGMP sono elevati nel citosol del segmento esterno del bastoncello e questo provoca l'apertura dei canali del sodio presenti nella membrana del fotorecettore. L'ingresso di sodio provoca una depolarizzazione del potenziale di membrana. Questa depolarizzazione provoca l'apertura dei canali del calcio che portano all'esocitosi dei neurotrasmettitori che agendo sulle cellule polari generano potenziali graduati.

Alla luce invece la rodopsina assorbe lo stimolo luminoso cosi che il retinale cambi conformazione e si dissoci dall'opsina la quale attiva la trasducina e attiva la fosfodiesterasi che scinde il cGMP cosi che i livelli di questo diminuiscano e si chiudano i canali per il sodio provocando una iperpolarizzazione del potenziale di membrana. Questo chiude i canali del calcio provocando la diminuzione del rilascio del neurotrasmettitore. Per quanto riguarda il rapporto tra stimolo e potenziale d'azione si può osservare come a seconda del punto in cui le cellule gangliari vengono colpite abbiamo una risposta in termini di potenziale differente. Abbiamo infatti le cellule a centro on che se colpite nel centro rispondono massivamente mentre annullano il potenziale se colpite in periferie, al contrario funzionano quelle a centro off. Spiegare i difetti della vista e i difetti di rifrazione dell'occhio che ne stanno alla base. I due principali difetti visivi sono la miopia.provocata da un bulbo oculare troppo allungato o un cristallino troppo potente. Questa consiste in una sfocatura dell'immagine proveniente da una sorgente lontana. L'ipermetropia, invece, è dovuta a un bulbo oculare troppo corto o un cristallino troppo debole. Nell'occhio, i raggi luminosi vengono fatti convergere dalla pupilla sulla retina. I raggi di una stessa sorgente vengono messi a fuoco se stimolano la retina nello stesso punto. Un oggetto vicino forma un fuoco coniugato in un punto dietro la retina, creando un'immagine sfocata che viene corretta con un principio di accomodazione che va ad aumentare la curvatura del cristallino accorciando la distanza focale. Se invece l'oggetto è situato lontano, si forma direttamente un fuoco principale sulla retina, permettendo una visione nitida. Nel caso di miopia, quindi, avremo l'oggetto vicino che viene focalizzato direttamente sulla retina senza accomodazione, mentre l'oggetto lontano verrà davanti alla retina provocando una sfocatura dell'immagine.

Rapidamente esono mielinizzate, Aδ che sono mielinizzate di piccole dimensioni e trasportano stimoli dovuti alla temperatura e C che trasmettono lentamente stimoli dovuti al calore e non sono mielinizzate. Il dolore può quindi essere diviso in rapido o primario e lento o secondario il primo trasportato dalle fibre A il secondo dalle C. Importante è poi la modulazione del dolore che può avvenire attraverso due metodologie differenti: la teoria del cancello () e i sistemi discendenti ().

Meccanismi fisiologici alla base della trasduzione del suono.

Il compito dell'udito è quello di percepire le onde sonore e tradurle in un segnale elettrico da utilizzare per trasmettere l'informazione ai centri superiori. La trasduzione e la trasmissione del suono inizia quando un'onda sonora colpisce la membrana timpanica provocando una vibrazione, l'energia emessa da queste vibrazioni viene trasmessa agli ossicini dell'orecchio e provocano onde di

neurotrasmettitore nella placca (sinapsi) neuro-muscolare, fino al rilascio di Ca2+ da parte del reticolo sarcoplasmatico. Il rilascio di acetilcolina tramite esocitosi da parte delle vescicole nella fessura tra nervo e cellule muscolari è provocato dall'ingresso di calcio in seguito all'arrivo di un potenziale d'azione. L'acetilcolina si diffonde e si lega con particolari recettori canale posti sulla placca muscolare della fibra muscolare. Questa interazione provoca l'apertura dei canali ionici, permettendo l'ingresso di ioni sodio (Na+) nella fibra muscolare. L'ingresso di ioni sodio provoca una depolarizzazione della membrana muscolare, generando un potenziale d'azione che si propaga lungo la fibra muscolare. Il potenziale d'azione raggiunge il reticolo sarcoplasmatico, che è una rete di tubuli all'interno della fibra muscolare. Il reticolo sarcoplasmatico contiene ioni calcio (Ca2+) immagazzinati. Il potenziale d'azione provoca il rilascio di ioni calcio dal reticolo sarcoplasmatico attraverso canali specifici. L'ingresso di calcio nel citoplasma muscolare attiva una serie di reazioni biochimiche che portano alla contrazione muscolare. Il calcio si lega a una proteina chiamata troponina, che a sua volta modifica la posizione di un'altra proteina chiamata tropomiosina. Questo permette l'interazione tra i filamenti di actina e miosina, che sono le proteine contrattili presenti nel muscolo. L'interazione tra actina e miosina provoca la contrazione del muscolo. Durante la contrazione, i filamenti di actina scivolano lungo i filamenti di miosina, accorciando così la fibra muscolare. Questo processo richiede energia, che viene fornita dall'ATP (adenosina trifosfato). Una volta che il segnale di contrazione è terminato, il calcio viene riassorbito nel reticolo sarcoplasmatico attraverso pompe ioniche specifiche. Questo permette alla fibra muscolare di rilassarsi e tornare alla sua lunghezza di riposo. In conclusione, la contrazione muscolare è un processo complesso che coinvolge l'interazione tra acetilcolina, calcio e proteine contrattili. Questo meccanismo consente al muscolo di generare forza e movimento.membrana della cellulamuscolare. Questo legame provoca l’apertura dei canali cationici che permettonol’ingresso di sodio verso l’interno della cellula muscolare e l’uscita di potassio. Si origina cosi un potenziale di placca che crea un flusso di corrente tra la placca motricee le aree circostanti la membrana. Questo flusso genera l’apertura dei canali dellamembrana adiacente. L’ulteriore ingresso di sodio porta a soglia il potenziale e generaun PDA. Questo PDA si propaga lungo i tubuli T innescando il rilascio di calcio da parte del reticolo sarcoplasmatico. ++Spiegare i meccanismi della contrazione muscolare, partendo dal rilascio del Ca da parte del reticolo sarcoplasmatico, fino all’accorciamento del sarcomero. Una volta rilasciato il calcio si lega alla troponina sui filamenti sottili, questo legame porta a un cambiamento conformazionale della tropomiosina spostandola dalla posizione di blocco. Vengono cosi resi liberi i siti di legame.sull'actina per i pontitrasversali miosinici. Ponti che vanno ad attaccarsi provocando la