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fisiologia generale 3 - Coggle Diagram

- - - - Gli animali con cervelli grandi hanno più neuroni. Centri di integrazione più complessi e più comportamenti
      - corteccia--> integra informazioni sensoriali per elaborare degli output, assunto molte funzioni del mesencefalo dei vertebrati inferiori. Vi è l'Isocortex (strato esterno) necessario per la cognizione e funzioni cerebrali superiori. Più ripiegato nei mammiferi più avanzati. Gyri (singolare: gyrus) = pieghe. Sulci (singolare: solco) = solchi
        
        strati corticali--> 6, anatomicamente distinti, sia in forma sia in densità dei neuroni, numero variabile di connessioni
        
        lobi corticali hanno nomi differenti in base alla funzione che devono svolgere. Dimensione della regione del cervello dedicata a diversi parti del corpo varia ampiamente
        
        vie motorie somatiche--> controllo muscolo scheletrici, controllo in parte conscio, ma molti aspetti non sono sempre sotto controllo cosci--> attivati da riflessi. Controllo muscoli scheletrici, I corpi cellulari dei motoneuroni sono nel CNS. Sono Monosinaptici, con assoni lunghi. L’assone si sfrangia in un gruppo di terminazioni alle
        giunzioni neuromuscolari. Il meccanismo avviene per rilascio d'acetilcolina, motoneurone innerva più fibre eccitandolo
        
        archi riflessi--> risposta con meno integrazione possibile, In linea di principio possono essere dati da due neuroni sensoriali e uno motorio e una sinapsi (monosinaptici) o più sinapsi (polisinaptici). Neuroni possono essere disposti in: convergenza (somma spaziale), divergenza (amplifica segnali). Alcuni hanno entrambi.
        
        sinapsi elettriche generano una variazione di potenziale nella cellula postsinaptica grazie a giunzioni comunicanti. Sinapsi generano variazione di potenziale di membrana quando sono attivate e la cellula è a un potenziale diverso da quello d'inversione, attivate dalla depolarizzazione presinaptica.
        
        neurotrasmettitore--> molecola rilasciata da una cellula che attiva una sinapsi, sempre immagazzinato in vescicole e rilasciato in spazio intersinaptico.
        
        comportamenti ritmici--> generatori (Gruppi di neuroni che producono autonomamente depolarizzazioni ritmiche), due tipi di generazioni Pacemaker cellulari--> una o più cellule spontaneamente oscillanti che causano il ritmo della rete. Proprietà emergente (collettiva) della rete--> depolarizzazioni ritmiche sono dovute alle connessioni e organizzazioni dei neuroni e questi isolati non sono oscillanti. Sinapsi diretta--> potenziale postsinaptico senza mediazione di cellule tranne del recettore. Sinapsi eccitatoria--> depolarizzazione postsinaptica, sinapsi inibitoria--> diminuzione eccitabilità post-sinaptica. Sinapsi dirette nicotiniche sono presenti in sinapsi del SN e altrove. Sinapsi glutammatergiche sono presenti nel SNC. Sinapsi dirette eccitatorie sono presenti invece in tutti i muscoli
        
        locomozione dei tetrapodi--> Richiede generatori di ritmi e riflessi. Il tronco encefalico inizia il processo e regola la velocità. Il midollo spinale agisce da generatore di ritmi. Segnali afferenti tornano al CNS. La corteccia è coinvolta nel controllo della locomozione in
        ambienti complessi. Il cervelletto coordina il movimento locomotorio
        
        Coinvolte in autoregolazione (omeostasi). Rami dell’autonomo: simpatico (combatti o fuggi), parasimpatico (riposo e digestione), enterico (effettore ma indipendente dai precedenti, connette gli organi dell'apparato digerente)
        
        regolazione globale--> Bilanciamento dei sistemi autonomi. Tre meccanismi regolano la funzione autonoma. Doppia innervazione (input da entrambi i sistemi), azioni antagonistiche (Un sistema stimola mentre l'altro inibisce), tono basale.
        
        Le vie contengono due neuroni in serie. Pregangliare--> crea sinapsi con molti neuroni postgangliari e neuroni intrinseci. Postgangliare--> neurotrasmettitore viene rilasciato all'organo effettore dalle varicosità. I neuroni pre e postgangliari fanno sinapsi tra loro nei gangli autonomici. Sinapsi dirette inibitorie composte da recettori GABA a, b, c e glicina/RECETTORE CANALE e attivati da GABA e GLICINA. Principali neurotrasmettitori sono GABA, glicina, glutammato, acetilcolina, serotonina.
        
        Differenze tra il simpatico (S) e
        rami parasimpatici (PS): posizione del corpo cellulare pregangliare. S – regioni toraciche e lombari del midollo spinale. PS: rombencefalo e regione sacrale del midollo spinale. Posizione dei gangli. S – catena che corre vicino al midollo spinale. PS: vicino all'effettore. Numero di neuroni postgangliari che creano sinapsi con un singolo neurone pregangliare. S – dieci o più. P – tre o meno
        
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        integrazione spaziale sinaptica nel muscolo scheletrico dipende dall'attivazione di + neuroni presinaptici, e dalla distanza tra tale cellula e il muscolo. Integrazione sinaptica dipende quindi dalla somma delle correnti che fluiscono in una regione sinaptica. Integrazione temporale postsinaptica dipende dalla costanza di tempo post-sinaptica e la presenza di più sinapsi attive
- - - - doppio strato fosfolipidico funge da condensatore dove i canali di membrana sono elettricamente equivalenti a transistors e i canali ioni alla resistenza
      - basi sperimentali e osservazioni essenziali--> assone gigante: tecnicamente accessibile negli
        anni ’50, simile a altri assoni (non a altre cell. eccitabili).
        
        Un filo metallico posto all’interno dell’assone rende il potenziale costante
        nello spazio. La propagazione dei potenziali d'azione è un'ondata di depolarizzazione dove le regioni attive depolarizzano le regioni inattive. I potenziali d'azione sono accompagnati da una diminuzione dell'impedenza (resistenza) i potenziali d'azione non sono "rottura" della membrana perché l'ampiezza del picco di picco supera 0 mV, cioè, la permeabilità selettiva del Na + overshoot crea overshoot, poiché Vm si avvicina a ENa. Dimostrato utilizzando esperimenti a basso contenuto di Na+.
        
        1949 Marmont, Cole Curtis e Moore: tecnica
        1952 Hodgkin e Huxley: comprensione dei risultati Principio di base: mantenere costante il voltaggio della cellula con un sistema a feedback negativo che inietta nella cellula stessa una corrente uguale e di segno opposto a quella presente al potenziale imposto, introdurre un elettrodo che misura il potenziale di membrana, un amplificatore che misura la differenza tra il potenziale di membrana imposto dallo sperimentatore e quello misurato un elettrodo che fa passare corrente nell’assone in modo da azzerare la differenza
        
        I canali ionici aperti e i gradienti di concentrazione degli ioni principali
        determinano il potenziale di membrana. Una cellula con prevalentemente canali aperti che lasciano passare potassio o cloro, ha un potenziale di membrana prossimo al potenziale di equilibrio di questi ioni (-90 mV circa). Anche in condizioni stazionarie (a riposo) i canali ionici passano in continuazione da aperti a chiusi.
        
        correnti sono dovute a canali--> I canali ionici dipendenti dal voltaggio
        si aprono e chiudono casualmente, la probabilità di apertura che dipende
        dal voltaggio: se si ripete la stessa depolarizzazione tante volte i canali del sodio si aprono sempre in momenti diversi, ma la media delle tracce riproduce la corrente di sodio totale. Per i canali del potassio avviene la stessa cosa
        
        Sono complessi di proteine transmembrana con una
        o più regioni che permettono il flusso degli ioni. Hanno una regione che seleziona gli ioni
        •Hanno delle regioni che regolano l’apertura, e che sono caratterizzate dalla presenza di aminoacidi
        carichi, che vengono spostati dal campo elettrico. Sono evolutivamente conservati:
        •tutti gli organismi hanno canali selettivi per il potassio, solo gli animali (porifera esclusi) hanno canali selettivi
        per il sodio, molti organismi hanno canali selettivi per il calcio. Se le conduttanze dipendono dal voltaggio deve esistere un sensore del voltaggio ai capi della membrana. Il sensore è una carica o una distribuzione di cariche e si muove al variare del voltaggio, questo movimento è una corrente
        
        Il sensore del voltaggio da solo può essere un canale
        protonico, domini del sensore di tensione (VS) provocano l'apertura e la chiusura del poro dei canali ionici voltaggio-dipendenti in risposta alle variazioni del potenziale transmembrana. Recenti studi sperimentali suggeriscono che i domini VS sono indipendenti
        unità strutturali. Questa indipendenza è rivelata drammaticamente da un canale selettivo del protone (Hv) dipendente dalla tensione, che ha una sequenza omologa ai domini VS dei canali del potassio voltaggio-dipendenti (Kv). La posizione della linea di separazione è molto dubbia
        
        il modello prevede che i canali ionici voltaggio-dipendenti si siano evoluti nel tempo. Dopo l'aggiunta di altri quattro domini, il ligando gated, la proteina 6-Tm ha dato origine al voltaggio gated K+ e al ligando esistente K+ e quindi, dopo due cicli di duplicazione genica, ha formato un canale 6Tm a quattro domini. I primi quattro canali di dominio erano probabilmente non selettivi, ma si presume che alcuni abbiano sviluppato selettività per il calcio, dando origine al canale del calcio LVA e HVA. Si pensa che il canale del sodio sia evoluto dal canale LVA
        
        La selettività dei canali del calcio è differente come meccanismo da quella dei canali del potassio. Un anello di residui di glutammato insieme ad altri aminoacidi nella regione del poro costituisce un sito di legame per il calcio. Il calcio impedisce il passaggio di altri cationi. In assenza di calcio gli altri cationi passano
        
        La corrente depolarizza rapidamente la cellula senza un effetto diretto sull'altra meccanismi: separa l'eccitazione dal controllo del calcio e delle proteine. È necessario per una comunicazione rapida nei grandi animali: elevate velocità di conduzione nei nervi e nei muscoli Evoluzione: INa appare negli animali insieme ai muscoli e sistema neurale. Le meduse (Cnidaria) hanno INa dovuto a canali che sono strettamente correlati ai canali Ca e remotamente ai canali K
        
        In una regione di un neurone, corpo o
        prolungamento possono capitare varie cose diverse a seconda di quali canali ionici ci siano.
        •Se ci sono solo canali non regolati, il segnale decade con la distanza perchè c’è una dispersione di corrente
        •Se ci sono tutti canali regolati dal voltaggio come descritti per l’assone di calamaro, si ha propagazione senza decadimento. In molti casi ci sono situazioni intermedie
        
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        se la cellula viene depolarizzata--> apertura Na+ con apertura di Ca2+ e dopodichè si aprono anche i canali potassici. Potenziale di riposo di una cellula animale è negativo ponendo 0mv esterno cellula. In genere più vicino al potenziale del sodio-potassio
- - - - CHEMORECETTORI (Riconoscimento di molecole. Ad esempio, olfatto, gusto, pH tissutale), MECCANORECETTORI (Pressione e spostamento. Ad esempio, tatto, udito, pressione sanguigna), FOTORECETTORI (Luce. Visione, fotoperiodi). ELETTRO E MAGNETORECETTORI (campo magnetico ed elettrico), TERMORECETTORI
      - recettori multimodali--> Modalità si riferisca allo stimolo per cui la
        sensibilità è maggiore (fisiologicamente), possono essere eccitati annche da altri segnali se sono molto forti
        
        recettori polimodali--> recettori di natura diversa: nocicettori; la natura dello stimolo dolorifico non viene distinta
        
        tutte le informazioni convertite in potenziali d'azione in un neurone afferente. 4 tipi d'informazione: modalità posizione, intensità, durata
        
        posizione del recettore codifica modalità e posizione, centri integrativi interpretano modalità e posizione. Teoria delle vie separate. Vie discrete da cellule sensoriali a centri integrativi. I recettori polimodali sono eccezioni--> codificano modalità in schemi di scarica dei PdA. Posizione. Teoria delle vie separate
        
        CAMPO RECETTIVO--> causa una risposta quando viene stimolata. Campi recettivi più piccoli localizzano con precisione lo stimolo. Campi recettivi più grandi aumentano la sensibilità. Usando più di una cellula recettoriale--> inibizione laterale (inibizione dal centro alla periferia o viceversa).
        
        neuroni sensoriali codificano intensità dello stimolo (PDA)--> campo dinamico (Intervallo di intensità dello stimolo per cui il recettore
        risponde con un aumento di risposta), Soglia di riconoscimento. Lo stimolo più debole che produce una risposta recettoriale il 50% delle volte. Saturazione: Il segnale che porta alla risposta massima, un aumento
        ulteriore non causa variazione
        
        Compromesso tra campo dinamico e
        discriminazione: la frequenza di PdA è limitata (< 1KHZ)--> campo dinamico grande--> Una variazione grande di intensità di stimolo causa
        una piccola variazione di frequenza
        Dinamica estesa--> poca capacità di discriminare intensità differenti. Nel campo dinamico ristretto abbiamo poca dinamica ma riusciamo a interpretare stimoli differenti--> grande variazione di frequenza.
        
        frazionamento del campo consiste che gruppi di recettori con campi sovrapposti cooperano per estendere il campo dinamico.
        
        codificazione pseudo-logaritmica--> codificazione di un campo esteso di sensibilità usando un recettore: discriminazione buona ad alcune intensità.
        
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