Capitolo 24 Gli organi di senso 0
Vista Olfatto  Gusto Tatto Udito gli  ORGANI DI SENSO  ricevono  INFORMAZIONI sul MONDO ESTERNO Cervello Cavità nasale
<ul><li>24.1 Nel cervello gli stimoli sensoriali diventano  </li></ul><ul><li>sensazioni  </li></ul><ul><li>e poi  percezi...
La percezione <ul><li>La percezione è il  processo   che  </li></ul><ul><li>mediante  una rete di neuroni , organizzati  i...
Le  percezioni  vengono  « costruite »  dall’encefalo quando esso  analizza le sensazioni e le integra con altre informazi...
I recettori Recettori molecolari Recettori cellulari o recettori sensoriali Organi recettoriali
<ul><li>La capacità di un animale di relazionarsi con il mondo esterno dipende dalla sua capacità di captare ed interpreta...
<ul><ul><li>Gli organi di senso  contengono cellule recettrici, o  recettori sensoriali , specializzate nel captare gli st...
<ul><li>. </li></ul><ul><li>I recettori possono  valutare </li></ul><ul><li>la qualità,  </li></ul><ul><li>la durata  </li...
per una specifica forma di energia detta anche modalità sensoriale agli stimoli selezionati poiché possono amplificare gli...
Potenziale generatore <ul><li>Le  variazioni del potenziale di riposo del recettore possono dare l’avvio alla trasmissione...
(1) (2) (3) soglia = lo stimolo più debole che viene riconosciuto da un sistema,     il minimo di eccitabilità del sistem...
Un neurone sensoriale
I recettori possono essere: <ul><li>incapsulati , </li></ul><ul><li>se è presente un corpuscolo derivante da tessuto conne...
Cellula sensoriale connessa a un neurone afferente
La membrana plasmatica esposta allo stimolo è caratterizzata da un  potenziale di riposo detto : Le  sue variazioni   grad...
 
Risposte elettrochimiche a stimoli deboli e forti si traducono in variazioni di frequenza di scarica dei potenziali d’azione
<ul><li>La trasduzione sensoriale, avviene  sulla membrana plasmatica del recettore , dove produce un cambiamento nel pote...
<ul><li>La frequenza dei potenziali d’azione comunica l’intensità dello stimolo alle corrispondenti aree cerebrali. </li><...
Tutte le vie sensoriali salvo quella olfattiva passano per il  talamo Le vie dell’equilibrio proiettano al cervelletto
Corteccia  somatosensoriale  posteriore alla scissura di Rolando
 
<ul><ul><li>Se ripetutamente stimolati, i recettori tendono a diventare meno sensibili. </li></ul></ul><ul><ul><li>Questo ...
adattamento <ul><li>Se lo stimolo continua il recettore cessa di reagire al segnale </li></ul>I recettori del dolore o que...
Clasificazione dei recettori <ul><li>I recettori possono essere classificati in base: </li></ul><ul><li>alla loro localizz...
I recettori in base alla loro localizzazione  i recettori possono essere distinti in: Esterocettori Raccolgono stimoli pro...
Gli   enterocettori  si distinguono in: viscerocettor i:  raccolgono stimoli dai visceri per coordinare la vita vegetativa...
Gli  esterocettori   sono tradizionalmente classificati in recettori per la  vista, l’udito, il tatto, l’olfatto ,  il gus...
Ogni stimolo, proveniente dall’ambiente interno o esterno e percepito dall’organismo, possiede una certa quantità di energ...
I recettori sensoriali cutanei comprendono tutti i tipi di recettori I Muscoli scheletrici contengono Recettori da stirame...
<ul><li>24.3 Recettori sensoriali specializzati  </li></ul><ul><li>Una sezione di pelle umana rivela perché la superficie ...
 
sensazione del  tatto  stimoli  lievi  solo durante il movimento della pelle  pressione alta frequenza vibrazioni  rispond...
<ul><li>Dendriti incapsulati dei nervi sensori </li></ul>I corpuscoli di Pacini Funzione primaria:  Percezione delle vibra...
I corpuscoli di Meissner <ul><li>Funzione primaria:  Percezione delle vibrazioni a bassa frequenza </li></ul><ul><li>Il co...
Terminazioni libere Temperatura Tocco Dolore Plessi di Meissner Sensibilità leggera
I corpuscoli di Krause <ul><li>I recettori di Krause venivano considerati erroneamente recettori del freddo, in realtà si ...
Le  terminazioni di Ruffini <ul><li>furono identificati erroneamente come termorecettori del caldo, in realtà  possono for...
termorecettori <ul><li>I termorecettori generano una scarica continua di impulsi se la pelle è mantenuta a temperatura cos...
<ul><li>I recettori dolorifici </li></ul><ul><ul><li>A eccezione del cervello, ogni parte del corpo possiede  recettori do...
Nocicettori <ul><li>Nocicettori meccanici </li></ul><ul><ul><li>Rispondono ad intense pressioni, soprattutto se provocate ...
<ul><li>I termocettori </li></ul><ul><ul><li>I  termocettori  situati nella pelle sono sensibili sia al caldo sia al fredd...
 
 
 
 
<ul><li>I meccanocettori </li></ul><ul><li>Ciascun tipo di  meccanocettore  è stimolato da una diversa forma di energia me...
Fusi Neuromuscolari ed Organo Tendineo del Golgi <ul><li>Fuso Neuromuscolare </li></ul><ul><ul><li>Nel muscolo scheletrico...
 
Fuso neuromuscolare <ul><li>è una struttura altamente specializzata diffusamente distribuita nel parenchima muscolare dei ...
è costituito da un fascetto (8-12) di fibrocellule muscolari striate avvolte da una capsula connettivale. E' disposto para...
Gli organi tendinei del Golgi <ul><li>L'organo tendineo del Golgi è un recettore di tensione </li></ul><ul><li>E' collocat...
 
Cellule meccanocettrici con apice ciliato: l’organo della linea laterale <ul><li>Permette all’animale di distinguere cambi...
neuromasto <ul><li>Il movimento dell’acqua sposta la cupola gelatinosa </li></ul><ul><li>di conseguenza le  ciglia  delle ...
 
<ul><li>I chemiocettori </li></ul><ul><li>I  chemiocettori  comprendono sia le cellule sensoriali del naso e dei calici gu...
chemiorecettori <ul><li>Registrano: </li></ul><ul><li>Variazioni di PH nel sangue </li></ul><ul><li>Concentrazione di alcu...
 
<ul><li>I recettori elettromagnetici </li></ul><ul><li>I  recettori elettromagnetici  sono sensibili all’elettricità, al m...
Le onde elettromagnetiche La maggior parte degli organismi ha recettori per le onde elettromagnetiche comprese nell’interv...
Ma c’è anche chi “vede” nell’ InfraRosso la locusta
anche loro vedono? fototassi euglena fototropismo fagiolo
Vista Come è che vediamo?
la luce
la luce
uniformità dello stimolo visivo stimolo acustico 700 nm 430 THz 300 nm 1000 THz 20 kHz 20 Hz uomo 50 kHz ~ 20 Hz cane 100 ...
Il senso della vista <ul><li>24.4 Tra gli invertebrati si sono evoluti molti tipi di occhi </li></ul><ul><li>Uno dei tipi ...
la filogenetica dell’occhio
<ul><li>Negli invertebrati si sono evoluti due tipi di occhi in grado di formare immagini: </li></ul><ul><ul><li>l’ occhio...
Ogni  ommatidio è formato da (dall'esterno all'interno): la  cornea , il  cristallino , la  retinula .   La  retinula  è c...
<ul><li>24.5 I vertebrati hanno occhi a lente singola </li></ul><ul><li>Il globo oculare umano è costituito da una membran...
l’occhio La  sclera  è il tessuto connettivo biancastro che avvolge interamente l' occhio; é la parte bianca visibile dell...
La sclera L a sclera è un guscio biancastro che avvolge interamente l’occhio;  la sua parte anteriore è la parte bianca ch...
cornea <ul><li>La cornea è composta da cellule allineate in strati ordinati e regolari: il risultato di questa organizzazi...
L’iride L ’iride è la parte anteriore della coroide, è  colorata; il colore è dovuto alla presenza di  pigmenti molto abbo...
Il cristallino I l cristallino è una lente contenuta nell'occhio e situata subito dietro l'iride. Il cristallino è di form...
La pupilla La pupilla è un piccolo foro circolare che è situato al centro dell’iride.  Quando c’è molta luce, la pupilla s...
Umore acqueo Fisiologia E'  un liquido, incolore, simile al plasma sanguigno, contenuto fra la cornea e il cristallino all...
L’angolo camerulare L ’angolo camerulare è compreso tra la cornea e l’iride.   Nel punto in cui la cornea si unisce all’ir...
umore vitreo I l vitreo è una gelatina trasparente contenuta all’interno dell’occhio e si trova subito dietro al cristalli...
La coroide L a coroide è uno strato dell’occhio che si trova tra la retina e la sclera. E' costituita da una fittissima re...
vascolarizzazione
congiuntiva L a congiuntiva ha la funzione di mantenere umidificato l’esterno dell’occhio e di difenderlo sia dai microrga...
I muscoli dell’occhio Occhio sinistro Occhio destro Retto superiore : verso l’alto Retto inferiore : verso il basso Retto ...
l’occhio fotografico
<ul><li>24.6 Per la messa a fuoco delle immagini le lenti oculari cambiano posizione o forma </li></ul><ul><li>La messa a ...
Le dimensioni dell’occhio le lenti
le lenti dell’occhio cornea ~40 diottrie Cristallino  ~20 diottrie Diottria = 1/distanza focale La  diottria  è l'unità di...
messa a fuoco I raggi provenienti da oggetti lontani sono quasi paralleli e non necessitano di grande rifrazione per esser...
 
COLLEGAMENTI <ul><li>24.7 Le lenti artificiali o la chirurgia possono correggere alcuni difetti della messa a fuoco </li><...
<ul><li>Le lenti correttive fanno divergere leggermente i raggi luminosi provenienti dagli oggetti lontani prima che essi ...
 
 
 
difetti & occhiali presbite miope ipermetrope astigmatico
 
 
La retina L a retina è un tessuto nervoso contenuto all’interno dell’occhio, una sottile membrana di colore rosso-arancio....
L’occhio osservato all’oftalmoscopio … e  nelle fotografie! nervo ottico Fovea  e macula  più ricca di coni
La macula ha un colore bruno-giallastro a causa del riflesso della  xantofilla , un particolare pigmento contenuto in abbo...
La retina Contiene 6 milioni di   coni  responsabili della visione  a colori   E125 milioni di  bastoncelli  responsabili ...
<ul><li>Quello che è curioso notare è la direzione in cui la luce attraversa l’occhio.  </li></ul><ul><li>i fotorecettori ...
Dal centro del nervo ottico partano i vasi sanguigni principali della retina, Punto cieco
ma, in realtà, cos’è che “vede”? un pigmento fitocromo rodopsina
<ul><li>24.8 I fotocettori dell’occhio umano sono i coni e i bastoncelli </li></ul>0 Figura 24.8A <ul><ul><li>I  coni  ven...
Coni  e  bastoncelli <ul><li>I  coni e i bastoncelli sono i trasduttori della luce. Sono cellule altamente specializzate. ...
<ul><li>Coni e bastoncelli assorbono la luce e inviano potenziali d’azione al cervello. </li></ul>0 Figura 24.8B Cono Bast...
pixel I coni sono maggiormente concentrati nella fovea
 
Nel bastoncello lo stimolo Luminoso causa la  Depolarizzazione della membrana
Coni e bastonceli      I fotopigmenti sono molecole piccole legate alle molecole  delle membrane dei segmenti esterni dei...
Pag. 73  del libro di organica Parte proteica impulso La rodopsina è formata da: una parte proteica detta  opsina un grupp...
 
Reazione fotochimica
 
Il nervo ottico I l nervo ottico  è costituito dal prolungamento delle cellule nervose della retina. Il nervo ottico è lun...
 
Incavi o sporgenze?
in una buia notte… quando, sotto un albero, si distinguono i contorni delle fogle…. ogni bastoncello illuminato cattura  u...
Il senso dell’udito e l’equilibrio Uno ha funzioni uditive L’altro è l’organo dell’equilibrio L’orecchio umano comprende  ...
L’udito Le onde sonore sono onde alternate di pressione con picchi dove l’aria è compressa e valli dove l’aria è rarefatta...
L’anatomia dell’orecchio l’orecchio umano si divide in: Orecchio esterno Orecchio medio Orecchio interno
orecchio esterno
0 Figura 24.9A <ul><li>➩ L’ orecchio esterno  è  costituito: </li></ul><ul><li>dal  padiglione auricolare   </li></ul><ul>...
<ul><li>Sollecitato dalle onde sonore, il  timpano  inizia a vibrare e trasmette queste onde ai tre ossicini dell’orecchio...
L’orecchio medio, per mezzo del sistema di ossicini,  amplifica le vibrazioni impresse al timpano le vibrazioni passano po...
la  Tromba d’Eustachio  collega l’orecchio medio con il naso. E’ un canale che ha due ingressi, uno nel cavo del timpano (...
L’orecchio interno <ul><li>È contenuto nell’osso temporale </li></ul><ul><li>È costituito da diversi canali contenenti un ...
orecchio interno Finestra ovale   da l’avvio alla trasmissione dell’onda nella rampa vestibolare Finestra rotonda  ⇦   sc...
<ul><li>L’orecchio interno è pieno di liquidi che trasmettono  cambiamenti di pressione all’interno della coclea.  </li></...
finestra ovale
La sezione trasversale della coclea mostra che al suo interno si trovano 3 canali pieni di liquido: Il dotto vestibolare s...
coclea Totalmente membranosa membranosa Lamina spirale  ossea Membrana tettoria Organo del Corti scala vestibuli scala tim...
canale mediano perilinfa perilinfa endolinfa membrana di Reissner membrana basilare membrana tettoria
organo del Corti Alfonso, 1822-1876 cellule ciliate membrana tettoria
nel canale mediano è situato l’organo del Corti  una lunga e sottile spirale L’organo del Corti è un meccanorecettore form...
<ul><li>Le vibrazioni nel liquido della coclea pieganole cellule ciliate dell’ organo di Corti  in contatto con la  membra...
L’organo del Corti Le vibrazioni della membrana basilare  fanno avvicinale e allontanare dalla membrana tettoria le estens...
<ul><li>Le vibrazioni della finestra ovale comprimono ed espandono il liquido del dotto vestibolare/ superiore </li></ul><...
La trasduzione nelle cellule cigliate Quando queste estensioni si piegano si aprono i canali ionici del K +   I K+ entrano...
 
Le caratteristiche fisiche della  membrana basilare  permettono la  discriminazione delle frequenze sonore L’estremità vic...
<ul><li>Il  tono  del suono dipende invece dalla frequenza delle onde sonore: ogni regione della membrana basilare è sensi...
tonalità del suono nell’uomo: 20-20,000 Hz nel cane: fino a 50 kHz nel pipistrello: fino a 100 kHz intervallo di udibilità...
<ul><li>La funzione acustica dell’orecchio </li></ul><ul><li>Le vibrazioni prodotte dalle onde sonore vengono amplificate ...
Il nervo acustico (ottavo nervo cranico) porta il messaggio sonoro fino al cervello, dove il suono viene interpretato e ca...
Cause della sordità <ul><li>Congenite </li></ul><ul><li>Genetiche </li></ul><ul><li>Infezioni </li></ul><ul><li>Rigidità d...
<ul><li>24.10 Nell’orecchio interno hanno sede i nostri organi dell’equilibrio </li></ul><ul><ul><li>Nel corpo umano esist...
<ul><li>Queste strutture sono adibite al senso dell’equilibrio e possono percepire movimenti in tutte le direzioni dello s...
apparato vestibolare <ul><li>I canali semicircolari contengono  endolinfa  e sono circondati  da  perilinfa . </li></ul><u...
 
Un rigonfiamento alla base di ogni canale semicircolare contiene  cellule recettrici le cui estroflessioni  sono  immerse ...
 
 
 
 
Otricolo e sacculo
 
 
 
 
COLLEGAMENTI <ul><li>24.11 La causa dei disturbi provocati dal movimento è un conflitto di segnali tra l’orecchio interno ...
Il problema dei sensi chimici <ul><li>Riconoscere le molecole (qualunque esse siano) che arrivano a contatto con l’organis...
La soluzione <ul><li>Una molecola non viene riconosciuta  in toto  ma ciascuno dei suoi gruppi funzionali viene riconosciu...
Odori sociali <ul><li>Feromoni: sostanze escrete nell’urina o altri secreti </li></ul><ul><li>Modulano o segnalano fattori...
Cosa e’ un odore? <ul><li>“ Nasi” allenati distinguono 5000-10000 odori diversi </li></ul><ul><li>Come distinguere due mol...
Il senso dell’olfatto e del gusto <ul><li>24.12 I recettori del gusto e degli odori captano la presenza di sostanze nelle ...
Anatomia del sistema olfattivo <ul><li>Epitelio olfattivo   </li></ul><ul><li>Riveste la regione apicale della mucosa nasa...
<ul><li>Il senso dell’olfatto </li></ul><ul><ul><li>I chemiocettori del naso individuano le molecole disperse nell’aria. <...
olfatto <ul><li>Nei vertebrati i recettori olfattivi sono localizzati  </li></ul><ul><li>nell’epitelio olfattivo  delle fo...
Epitelio olfattivo
Ciglia modificate immobili muco Cellule basali
 
 
 
 
Olfatto <ul><li>L’uomo è un animale  microsmatico : </li></ul><ul><li> Mediocremente dotato nell’olfatto </li></ul>Neanch...
Cosa e’ un sapore? <ul><li>Sapore: gusto + odore del cibo </li></ul><ul><li>La componente olfattiva fornisce informazioni ...
Il sistema gustativo <ul><li>Papille gustative: </li></ul><ul><ul><li>Fungiformi </li></ul></ul><ul><ul><li>Vallate </li><...
calice gustativo  o gemma o bottone gustativo I calici gustativi sono strutture ovoidali annidate nell'epitelio pavimentos...
Gemma gustativa <ul><li>1. poro 2. cellule epiteliali 3. microvilli 4. cellule gustative 5. sinapsi 6. cellule perigemmali...
Cellule gustative  in viola.   In rosa le cellule di supporto Le  gemme gustative  contengono  sino a 150 cellule recettri...
Cellula gustativa
<ul><li>2) variazioni conduttanza di membrana </li></ul><ul><li>3) genesi del potenziale del recettore </li></ul><ul><li>M...
 
<ul><li>Il senso del gusto </li></ul><ul><ul><li>I recettori dei calici gustativi rilevano le molecole in soluzione.  </li...
Modalita’ gustative <ul><li>Sostanze gustate: finalita’ alimentare </li></ul><ul><li>Distinguere sostanze nutrienti da sos...
Vie gustative centrali <ul><li>I nervi che portano le sensazioni del gusto portano anche temperatura, dolore e tatto </li>...
 
COLLEGAMENTI <ul><li>24.13 Il nostro senso del gusto può cambiare con l’età </li></ul><ul><ul><li>Con l’età la sensibilità...
<ul><li>24.14 Il sistema nervoso centrale abbina gli stimoli sensoriali con le risposte appropriate </li></ul><ul><li>Il s...
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5 C 2009 Organi Di Senso Cap24

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  • The regional distribution of ion channels expression by hair cells has been studied using a preparation of crista slice developed by Masetto and Prigioni about 10 years ago. This preparation allows to perform patch clamp experiments on in situ hair cells from selected regions of the crista epithelium. This figure schematizes the crista of the chick semicircular canal as viewed from the top. The three regions that were distinguished in these mapping experiments are indicated here in green (peripheral region), yellow (intemediate region) and red (central region). Now, what you get when you slice the crista is something like this:
  • The regional distribution of ion channels expression by hair cells has been studied using a preparation of crista slice developed by Masetto and Prigioni about 10 years ago. This preparation allows to perform patch clamp experiments on in situ hair cells from selected regions of the crista epithelium. This figure schematizes the crista of the chick semicircular canal as viewed from the top. The three regions that were distinguished in these mapping experiments are indicated here in green (peripheral region), yellow (intemediate region) and red (central region). Now, what you get when you slice the crista is something like this:
  • The regional distribution of ion channels expression by hair cells has been studied using a preparation of crista slice developed by Masetto and Prigioni about 10 years ago. This preparation allows to perform patch clamp experiments on in situ hair cells from selected regions of the crista epithelium. This figure schematizes the crista of the chick semicircular canal as viewed from the top. The three regions that were distinguished in these mapping experiments are indicated here in green (peripheral region), yellow (intemediate region) and red (central region). Now, what you get when you slice the crista is something like this:
  • The regional distribution of ion channels expression by hair cells has been studied using a preparation of crista slice developed by Masetto and Prigioni about 10 years ago. This preparation allows to perform patch clamp experiments on in situ hair cells from selected regions of the crista epithelium. This figure schematizes the crista of the chick semicircular canal as viewed from the top. The three regions that were distinguished in these mapping experiments are indicated here in green (peripheral region), yellow (intemediate region) and red (central region). Now, what you get when you slice the crista is something like this:
  • 5 C 2009 Organi Di Senso Cap24

    1. 1. Capitolo 24 Gli organi di senso 0
    2. 2. Vista Olfatto Gusto Tatto Udito gli ORGANI DI SENSO ricevono INFORMAZIONI sul MONDO ESTERNO Cervello Cavità nasale
    3. 3. <ul><li>24.1 Nel cervello gli stimoli sensoriali diventano </li></ul><ul><li>sensazioni </li></ul><ul><li>e poi percezioni </li></ul>La recezione sensoriale 0 Figura 24.1 Sensazione = impressione soggettiva, immediata e semplice che corrisponde a una determinata intensità dello stimolo fisico. Percezione = l’organizzazione immediata, dinamica e significativa delle informazioni sensoriali, corrispondenti a una data configurazione di stimoli, delimitata nello spazio e nel tempo; in altri termini, l’impressione diretta e immediata della presenza di determinate forme della realtà ambientale.
    4. 4. La percezione <ul><li>La percezione è il processo che </li></ul><ul><li>mediante una rete di neuroni , organizzati in un complesso che coinvolge </li></ul><ul><li>sia aree sensoriali e associative del cervello </li></ul><ul><li>sia il sistema limbico, - </li></ul><ul><li>elabora informazioni provenienti dal mondo esterno e le traduce in informazioni più complesse che sono messe a disposizione delle funzioni cognitive superiori . </li></ul>La percezione, non è una risposta passiva e frammentata, ma un’organizzazione immediata, dinamica dei dati sensibili della realtà. Essa conduce a segmentare il flusso continuo dell’esperienza in unità distinte (singoli oggetti, frasi, suoni, ecc.) con le loro proprietà e relazioni immediatamente evidenti.
    5. 5. Le percezioni vengono « costruite » dall’encefalo quando esso analizza le sensazioni e le integra con altre informazioni , formando un’interpretazione mentale o un’interpretazione consapevole del dato sensoriale .
    6. 6. I recettori Recettori molecolari Recettori cellulari o recettori sensoriali Organi recettoriali
    7. 7. <ul><li>La capacità di un animale di relazionarsi con il mondo esterno dipende dalla sua capacità di captare ed interpretare in modo corretto le informazioni provenienti: </li></ul><ul><li>dall’ambiente esterno </li></ul><ul><li>e dal suo ambiente interno. </li></ul>Gli stimoli fisici o chimici provenienti dall’ambiente devono essere fedelmente codificati in segnali che i neuroni del sistema nervoso centrale possano ricevere ed elaborare. Trasduzione del segnale La recezione sensoriale
    8. 8. <ul><ul><li>Gli organi di senso contengono cellule recettrici, o recettori sensoriali , specializzate nel captare gli stimoli. </li></ul></ul><ul><ul><li>La ricezione di uno stimolo consiste nella conversione, da parte di una cellula recettrice, di un tipo di segnale (lo stimolo) in un impulso elettrochimico ( trasduzione sensoriale ). </li></ul></ul>0 convertono l’energia degli stimoli fisici o chimici in potenziali d’azione che trasmetteranno le caratteristiche qualitative e quantitative degli stimoli stessi al SNC 24.2 I recettori sensoriali Trasduzione del segnale
    9. 9. <ul><li>. </li></ul><ul><li>I recettori possono valutare </li></ul><ul><li>la qualità, </li></ul><ul><li>la durata </li></ul><ul><li>e l’intensità dello stimolo </li></ul><ul><li>in generale i recettori compiono processi di </li></ul><ul><li>trasduzione (amplificazione ) e codificazione </li></ul><ul><li>. </li></ul>I
    10. 10. per una specifica forma di energia detta anche modalità sensoriale agli stimoli selezionati poiché possono amplificare gli stimoli che ricevono I recettori sensoriali sono: Sono i meccanismi molecolari insiti nella membrana del recettore a determinare quale sia lo stimolo adeguato di un recettore. Proprietà dei recettori sensoriali selettivi Altamente sensibili
    11. 11. Potenziale generatore <ul><li>Le variazioni del potenziale di riposo del recettore possono dare l’avvio alla trasmissione del segnale nervoso che generalmente sono modulati: </li></ul><ul><li>Più intenso è lo stimolo maggiore è il potenziale generatore </li></ul>Il tipo di sensazione dipende dalla via nervosa seguita
    12. 12. (1) (2) (3) soglia = lo stimolo più debole che viene riconosciuto da un sistema,  il minimo di eccitabilità del sistema sensoriale è detto SOGLIA. stimolo Variazioni della conduttanza di membrana Potenziale Generatore modulato Potenziale D’azione Tutto o nulla Trasduzione del segnale
    13. 13. Un neurone sensoriale
    14. 14. I recettori possono essere: <ul><li>incapsulati , </li></ul><ul><li>se è presente un corpuscolo derivante da tessuto connettivo; </li></ul>➢ 1. Neuroni modificati <ul><li>terminazioni libere , </li></ul><ul><li>se il recettore è costituito dalle terminazioni dendritiche </li></ul>➢ 2. Cellule specializzate (non propriamente nervose) es: organi gustativi
    15. 15. Cellula sensoriale connessa a un neurone afferente
    16. 16. La membrana plasmatica esposta allo stimolo è caratterizzata da un potenziale di riposo detto : Le sue variazioni graduate possono dare l’avvio a dei segnali nervosi in un neurone sensitivo sotto forma di potenziali d’azione tutto-o-nulla. Questi si propagano lungo l’assone e causano il rilascio di un mediatore che fa nascere, nel neurone successivo, un potenziale sinaptico graduato che potrà eventualmente generare un nuovo pot. d’azione o un treno d’impulsi . Potenziale del recettore
    17. 18. Risposte elettrochimiche a stimoli deboli e forti si traducono in variazioni di frequenza di scarica dei potenziali d’azione
    18. 19. <ul><li>La trasduzione sensoriale, avviene sulla membrana plasmatica del recettore , dove produce un cambiamento nel potenziale di membrana. </li></ul>0 5 4 3 2 1 Figura 24.2A Potenziali d’azione Assenza di zucchero Presenza di zucchero Potenziale d’azione Neurone sensoriale Neurotrasmettitore Potenziale generatore Recettore sensoriale Ione  Percorso di trasduzione del segnale Canali ionici Membrana del recettore sensoriale Molecola di zucchero (stimolo) Lingua Calice gustativo Poro gustativo Molecola di zucchero Recettori sensoriali Neurone sensoriale mV 
    19. 20. <ul><li>La frequenza dei potenziali d’azione comunica l’intensità dello stimolo alle corrispondenti aree cerebrali. </li></ul>0 Recettore dello zucchero Interneurone « dello zucchero » Cervello Calice gustativo Interneurone « del sale » Recettore del sale Neuroni sensoriali Assenza di zucchero Aumento della dolcezza Assenza di sale Calice gustativo Aumento della salinità Figura 24.2B In molti casi una cellula recettrice secerne continuamente neuro trasmettitori aritmo costante e ciò innesca un flusso continuo di potenziali d’azione nel neurone sensoriale
    20. 21. Tutte le vie sensoriali salvo quella olfattiva passano per il talamo Le vie dell’equilibrio proiettano al cervelletto
    21. 22. Corteccia somatosensoriale posteriore alla scissura di Rolando
    22. 24. <ul><ul><li>Se ripetutamente stimolati, i recettori tendono a diventare meno sensibili. </li></ul></ul><ul><ul><li>Questo principio è chiamato adattamento sensoriale . </li></ul></ul><ul><ul><li>I recettori innescano un numero minore di potenziali d’azione e, di conseguenza, il cervello può perdere la consapevolezza degli stimoli. </li></ul></ul>0
    23. 25. adattamento <ul><li>Se lo stimolo continua il recettore cessa di reagire al segnale </li></ul>I recettori del dolore o quelli legati alle funzioni dell’equilibrio non si adattano o si adattano molto lentamente Caratteristiche adattative del recettore Dispositivi di filtro e di modulazione della soglia di eccitazione dei recettori presenti nel SNC <ul><li>Recettori </li></ul><ul><li>fasici adattamento rapido </li></ul><ul><li>tonici adattamento lento </li></ul>
    24. 26. Clasificazione dei recettori <ul><li>I recettori possono essere classificati in base: </li></ul><ul><li>alla loro localizzazione </li></ul><ul><li>alla forma di energia alla quale sono selettivamente sensibili </li></ul><ul><li>In base alla loro distribuzione e specializzazione </li></ul>
    25. 27. I recettori in base alla loro localizzazione i recettori possono essere distinti in: Esterocettori Raccolgono stimoli provenienti dall’ambiente esterno. Essi sono quindi localizzati sulla superficie dell’organismo Enterocettori Raccolgono stimoli provenienti dall’ambiente interno e sono quindi localizzati in profondità.
    26. 28. Gli enterocettori si distinguono in: viscerocettor i: raccolgono stimoli dai visceri per coordinare la vita vegetativa e quindi i processi omeostatici recettori dell’equilibrio : raccolgono informazioni sulla posizione e sui movimenti di tutto il corpo propiocettori : raccolgono informazioni sulle posizioni relative e i movimenti dei vari muscoli
    27. 29. Gli esterocettori sono tradizionalmente classificati in recettori per la vista, l’udito, il tatto, l’olfatto , il gusto , ma esistono anche sensazioni non note all’uomo . I serpenti sono capaci di rilevare il calore (sotto forma di radiazioni nell’ infrarosso ) emesso da altri animali e possono utilizzare questa informazione per localizzare le prede. Alcuni pesci utilizzano segnali elettrici a frequenza molto bassa per comunicare nell’acqua torbida. Ciò permette loro di localizzare i propri simili. Alcuni animali sembra che possano percepire il campo magnetico terrestre ed utilizzarlo per l’orientamento. esempi
    28. 30. Ogni stimolo, proveniente dall’ambiente interno o esterno e percepito dall’organismo, possiede una certa quantità di energia. in base alla forma di energia alla quale sono selettivamente sensibili i recettori sono classificati in: <ul><li>Nocicettori </li></ul><ul><ul><li>Dolore </li></ul></ul><ul><li>Meccanocettori </li></ul><ul><ul><li>Compressione, piegamento, stiramento </li></ul></ul><ul><li>Termocettori </li></ul><ul><ul><li>Temperatura </li></ul></ul><ul><li>Fotocettori </li></ul><ul><ul><li>Luce e visione </li></ul></ul><ul><li>Elettrocettori </li></ul><ul><li>energia elettrica </li></ul><ul><li>Recettori acustici </li></ul><ul><li>onde sonore </li></ul><ul><li>Chemiocettori </li></ul><ul><ul><li>Olfatto e gusto </li></ul></ul>Sono detti: Quando sono stimolati da molecole
    29. 31. I recettori sensoriali cutanei comprendono tutti i tipi di recettori I Muscoli scheletrici contengono Recettori da stiramento e nocicettori (dolore) Le articolazioni e i visceri sono innervati da meccanocettori e nocicettori Sistemi sensoriali Speciali Visivo Olfattivo Uditivo Gustativo Vestibolare Termocettori Sistema sensoriale generale o Somatoviscerale Meccanocettori Nocicettori Organi sensoriali specifici a livello cefalico connessi con appropriati sistemi nervosi cerebrali
    30. 32. <ul><li>24.3 Recettori sensoriali specializzati </li></ul><ul><li>Una sezione di pelle umana rivela perché la superficie del nostro corpo è sensibile a una grande varietà di stimoli. </li></ul>0 Calore Tocco leggero Dolore Freddo Pelo Tocco leggero Epidermide Derma Nervo Tessuto connettivo Movimento del pelo Pressione forte Figura 24.3A
    31. 34. sensazione del tatto stimoli lievi solo durante il movimento della pelle pressione alta frequenza vibrazioni rispondono solo a stimoli tattili che variano rapidamente , misurano la tensione del derma e sono ancora più sensibili alle variazioni di tensione . sono i più semplici, registrano la pressione esercitata sulla cute
    32. 35. <ul><li>Dendriti incapsulati dei nervi sensori </li></ul>I corpuscoli di Pacini Funzione primaria: Percezione delle vibrazioni ad alta frequenza Dendrite
    33. 36. I corpuscoli di Meissner <ul><li>Funzione primaria: Percezione delle vibrazioni a bassa frequenza </li></ul><ul><li>Il corpuscolo di Meissner è un meccanorecettore sensibile alla velocità e quindi scarica impulsi solo durante il movimento della pelle. </li></ul>Corpuscoli di Meissner
    34. 37. Terminazioni libere Temperatura Tocco Dolore Plessi di Meissner Sensibilità leggera
    35. 38. I corpuscoli di Krause <ul><li>I recettori di Krause venivano considerati erroneamente recettori del freddo, in realtà si è dimostrato che sono recettori tattili rilevatori di velocità sensibili a frequenze superiori ai 10-100 Hz e non danno risposte ad una pressione mantenuta stabilmente sulla pelle (adattamento). </li></ul>
    36. 39. Le terminazioni di Ruffini <ul><li>furono identificati erroneamente come termorecettori del caldo, in realtà possono fornire una continua indicazione dell'entità della pressione o tensione permanente nella pelle. </li></ul>Terminazioni di Ruffini risiedendo spesso ad una profondità maggiore delle terminazioni di Meissner e di Krause.
    37. 40. termorecettori <ul><li>I termorecettori generano una scarica continua di impulsi se la pelle è mantenuta a temperatura costante, </li></ul><ul><li>mentre producono un incremento o decremento del numero di impulsi, quando la temperatura cambia. </li></ul><ul><li>Ci sono due classi di termorecettori: recettori del freddo con risposta massima nel range di 2-3 °C </li></ul><ul><li>e recettori del caldo con risposta massimamente a 40-42 °C. </li></ul>Recettori per il caldo e per il freddo sono terminazioni nervose libere nella cute che microscopicamente non si distinguono dai recettori per il dolore.
    38. 41. <ul><li>I recettori dolorifici </li></ul><ul><ul><li>A eccezione del cervello, ogni parte del corpo possiede recettori dolorifici . </li></ul></ul><ul><ul><li>Essi sono in grado di captare anche eccessi di calore e di pressione e la presenza di molecole rilasciate da tessuti danneggiati o infiammati. </li></ul></ul>0 hanno terminazioni libere.
    39. 42. Nocicettori <ul><li>Nocicettori meccanici </li></ul><ul><ul><li>Rispondono ad intense pressioni, soprattutto se provocate da oggetti appuntiti </li></ul></ul><ul><li>Nocicettori termici </li></ul><ul><ul><li>Segnalano caldo rovente e freddo estremo </li></ul></ul><ul><li>Nocicettori chimici </li></ul><ul><ul><li>Agenti irritanti (istamina, acidi) </li></ul></ul><ul><li>Nocicettori polimodali </li></ul><ul><ul><li>Risposte combinate </li></ul></ul>4 categorie di nocicettori <ul><li>La sensazione dolorosa di solito si presenta in due stadi: </li></ul><ul><li>una prima frustata dolorosa, </li></ul><ul><li>seguita da una sensazione pulsante. </li></ul>L’acido acetilsalicilico e l’ ibuprofene riducono il dolore inibendo la sintesi delle prostaglandine
    40. 43. <ul><li>I termocettori </li></ul><ul><ul><li>I termocettori situati nella pelle sono sensibili sia al caldo sia al freddo. </li></ul></ul><ul><ul><li>Altri sensori, localizzati in profondità, controllano invece la temperatura del sangue. </li></ul></ul>0
    41. 48. <ul><li>I meccanocettori </li></ul><ul><li>Ciascun tipo di meccanocettore è stimolato da una diversa forma di energia meccanica: tatto, pressione, tensione dei muscoli, movimento e suono. </li></ul>0 Figura 24.3B Filamenti del recettore Neurotrasmettitori presso una sinapsi Neurone sensoriale Potenziali d’azione Potenziali d’azione Più neurotrasmettitori Meno neurotrasmettitori 2 Fluido in movimento in una direzione 3 Fluido in movimento in un’altra direzione Recettore a riposo 1
    42. 49. Fusi Neuromuscolari ed Organo Tendineo del Golgi <ul><li>Fuso Neuromuscolare </li></ul><ul><ul><li>Nel muscolo scheletrico </li></ul></ul><ul><ul><li>Informa dello stato di allungamento del muscolo </li></ul></ul><ul><li>Organo tendineo del Golgi </li></ul><ul><ul><li>Nelle fibre tendinee in prossimità della giunzione col muscolo </li></ul></ul>Neuroni Motori  Terminazioni Sensoriali Motoria Sensoria Motoria Muscolo Recettotri di tensione Organo tendineo del Golgi Tendine Muscolo Fibra nervosa sensoria
    43. 51. Fuso neuromuscolare <ul><li>è una struttura altamente specializzata diffusamente distribuita nel parenchima muscolare dei muscoli scheletrici. </li></ul><ul><li>Il fuso è fornito di abbondanti vasi sanguigni e presenta una ricchissima innervazione che porta segnali dal fuso neuromuscolare al midollo spinale e viceversa. </li></ul>
    44. 52. è costituito da un fascetto (8-12) di fibrocellule muscolari striate avvolte da una capsula connettivale. E' disposto parallelamente alle altre fibrocellule del muscolo (extrafusali). Nella regione centrale presenta un rigonfiamento, dove si avvolge la terminazione di una grossa fibra afferente (di gruppo I &quot;TERMINAZIONE ANULO-SPIRALE“) sensibile allo stiramento del fuso (e quindi del muscolo che lo contiene). Altre fibre afferenti (di gruppo II) partono da regioni più periferiche rispetto al rigonfiamento equatoriale e le loro terminazioni sono ancora tensocettori. Le fibre intrafusali sono innervate da piccoli assoni motori, provenienti da motoneuroni che si trovano nelle radici anteriori del midollo spinale. fuso neuromuscolare
    45. 53. Gli organi tendinei del Golgi <ul><li>L'organo tendineo del Golgi è un recettore di tensione </li></ul><ul><li>E' collocato nel punto di giunzione tra fibre muscolari e tendine </li></ul>Avverte il sistema nervoso centrale dell’entità delle forze sviluppate dalla contrazione muscolare che, in caso di contrazione eccessiva provvede a far rilassare il muscolo
    46. 55. Cellule meccanocettrici con apice ciliato: l’organo della linea laterale <ul><li>Permette all’animale di distinguere cambiamenti nei movimenti dell’acqua che lo circonda dovuti a: </li></ul><ul><li>correnti, </li></ul><ul><li>movimenti di animali vicini, </li></ul><ul><li>avvicinamento a rocce e altri oggetti stazionari, etc. </li></ul><ul><li>• E’ stato definito come un tipo di “TATTO A DISTANZA” </li></ul><ul><li>• Gli oragni sensoriali della Linea Laterale si chiamano: </li></ul><ul><li>NEUROMASTI </li></ul>
    47. 56. neuromasto <ul><li>Il movimento dell’acqua sposta la cupola gelatinosa </li></ul><ul><li>di conseguenza le ciglia delle cellule capellute, alterano il segnale trasmesso al sistema nervoso centrale </li></ul>I neuromasti sono accolti in canalicoli presenti nello spessore del tegumento o in fossette, a volte (nei nuotatori lenti) sono completamente esposti in superficie
    48. 58. <ul><li>I chemiocettori </li></ul><ul><li>I chemiocettori comprendono sia le cellule sensoriali del naso e dei calici gustativi, sia particolari recettori che individuano le sostanze chimiche che si trovano all’interno del corpo. </li></ul>0 Figura 24.3C SEM 80 
    49. 59. chemiorecettori <ul><li>Registrano: </li></ul><ul><li>Variazioni di PH nel sangue </li></ul><ul><li>Concentrazione di alcuni gas nel sangue </li></ul><ul><li>Concentrazione di alcuni ioni nel liquor </li></ul><ul><li>Sapori </li></ul><ul><li>Odori </li></ul>Cellule con aree specializzate della membrana plasmatica in grado di reagire stericamente con alcune molecole innescando potenziali d’azione Gli osmocettori del cervello captano la soluti e stimolano la sensazione di sete
    50. 61. <ul><li>I recettori elettromagnetici </li></ul><ul><li>I recettori elettromagnetici sono sensibili all’elettricità, al magnetismo e alla luce. </li></ul>0 Occhio Recettore per gli infrarossi Figura 24.3D
    51. 62. Le onde elettromagnetiche La maggior parte degli organismi ha recettori per le onde elettromagnetiche comprese nell’intervallo di frequenza della luce
    52. 63. Ma c’è anche chi “vede” nell’ InfraRosso la locusta
    53. 64. anche loro vedono? fototassi euglena fototropismo fagiolo
    54. 65. Vista Come è che vediamo?
    55. 66. la luce
    56. 67. la luce
    57. 68. uniformità dello stimolo visivo stimolo acustico 700 nm 430 THz 300 nm 1000 THz 20 kHz 20 Hz uomo 50 kHz ~ 20 Hz cane 100 kHz ~20 Hz pipistrello
    58. 69. Il senso della vista <ul><li>24.4 Tra gli invertebrati si sono evoluti molti tipi di occhi </li></ul><ul><li>Uno dei tipi più semplici di organo fotosensibile è la macchia oculare che fornisce informazioni circa l’intensità della luce e la direzione dalla quale proviene. </li></ul>0 Figura 24.4A Cellule fotorecettrici sono inframezzate a cellule pigmentate Macchie oculari
    59. 70. la filogenetica dell’occhio
    60. 71. <ul><li>Negli invertebrati si sono evoluti due tipi di occhi in grado di formare immagini: </li></ul><ul><ul><li>l’ occhio composto , costituito da molti minuscoli rilevatori di luce chiamati ommatidi . </li></ul></ul><ul><ul><li>l’ occhio a lente singola . </li></ul></ul>0 Figure 24.4B, C
    61. 72. Ogni ommatidio è formato da (dall'esterno all'interno): la cornea , il cristallino , la retinula . La retinula è composta da 4-8 cellule sensoriali e da un asse centrale a forma di bastoncello, detto rabdoma , composto dalle terminazioni nervose. La cornea è una lente; immediatamente sotto è presente un corpo rifrangente, il cristallino , in genere composto da quattro cellule. Nel rabdoma si concentra il recettore chimico ( retinene ).
    62. 73. <ul><li>24.5 I vertebrati hanno occhi a lente singola </li></ul><ul><li>Il globo oculare umano è costituito da una membrana biancastra e resistente (la sclera ) la cui parte anteriore trasparente, detta cornea , permette il passaggio della luce e partecipa alla messa a fuoco dell’immagine. I fotorecettori della retina trasducono l’energia luminosa. </li></ul>0 Figura 24.5 Sclera Corpo ciliare Legamento Cornea Iride Pupilla Umore acqueo Lenti Umore vitreo Coroide Retina Fovea (centro del campo visivo) Nervo ottico Arteria e vena Punto cieco
    63. 74. l’occhio La sclera è il tessuto connettivo biancastro che avvolge interamente l' occhio; é la parte bianca visibile dell'occhio, quella che circonda l' iride La coroide contiene la rete dei vasi sanguigni La sclera, anteriormente, diventa trasparente e, forma, una lente convessa che si chiama cornea L’humor acqueous è un liquido L’humor vitreous è una gelatina La parte anteriore della coroide, si differenzia in corpo ciliare e iride che ha un foro di diametro variabile, detto pupilla La retina è un multistrato di cellule del sistema nervoso, che alla fine formano il nervo ottico L’epitelio pigmentato è uno strato di cellule contenenti melanina che cattura i fotoni non assorbiti dalla retina
    64. 75. La sclera L a sclera è un guscio biancastro che avvolge interamente l’occhio; la sua parte anteriore è la parte bianca che si vede guardando un occhio. Sulla sclera si attaccano i muscoli che muovono l’occhio. L a sclera ha il compito di mantenere la forma del bulbo e di proteggere le altre strutture in esso contenuto.
    65. 76. cornea <ul><li>La cornea è composta da cellule allineate in strati ordinati e regolari: il risultato di questa organizzazione è una lente perfettamente trasparente. </li></ul><ul><li>Gli strati sono: </li></ul><ul><li>Lo strato più esterno: epitelio ; </li></ul><ul><li>Lo strato intermedio:s troma connettivale ; </li></ul><ul><li>Lo strato più profondo endotelio. </li></ul><ul><li>il punto di passaggio dalla cornea alla sclera si chiama limbus . </li></ul>
    66. 77. L’iride L ’iride è la parte anteriore della coroide, è colorata; il colore è dovuto alla presenza di pigmenti molto abbondanti negli occhi scuri e scarsi negli occhi di colore chiaro. Al suo centro si trova un foro circolare chiamato pupilla . L’iride è una struttura ricca di vasi sanguigni.
    67. 78. Il cristallino I l cristallino è una lente contenuta nell'occhio e situata subito dietro l'iride. Il cristallino è di forma biconvessa ed è avvolto da una sottile capsula I l cristallino è una lente fondamentale per la messa a fuoco delle immagini sulla retina.
    68. 79. La pupilla La pupilla è un piccolo foro circolare che è situato al centro dell’iride. Quando c’è molta luce, la pupilla si restringe per non far abbagliare la retina mentre al buio si dilata al massimo per cercare di far entrare dentro l’occhio la poca luce presente. Pupilla Iride
    69. 80. Umore acqueo Fisiologia E' un liquido, incolore, simile al plasma sanguigno, contenuto fra la cornea e il cristallino all’interno della parte anteriore dell’occhio. Secreto dal corpo ciliare , fornisce sostanze nutritive e ossigeno al cristallino, all’iride e alla cornea asportando sostanze di rifiuto mantiene, grazie alla pressione da esso esercitata, la forma del bulbo oculare.
    70. 81. L’angolo camerulare L ’angolo camerulare è compreso tra la cornea e l’iride. Nel punto in cui la cornea si unisce all’iride, si viene a delimitare l’angololo camerulare. Nell’angolo sono contenute le strutture che consentono l’assorbimento dell’umor acqueo. L’ostruzione di questi dotti può causare il glaucoma, l’aumento della pressione intraoculare può condurre a cecità
    71. 82. umore vitreo I l vitreo è una gelatina trasparente contenuta all’interno dell’occhio e si trova subito dietro al cristallino. I l vitreo ha la funzione di mantenere la forma di bulbo e di trasmettere in maniera completa la luce.
    72. 83. La coroide L a coroide è uno strato dell’occhio che si trova tra la retina e la sclera. E' costituita da una fittissima rete di vasi sanguigni in diretta continuità con l’iride. L’insieme di iride e coroide si chiama uvea. L a coroide ha il compito di portare il nutrimento a parte della retina; inoltre svolge importanti funzioni di difesa dell’occhio.
    73. 84. vascolarizzazione
    74. 85. congiuntiva L a congiuntiva ha la funzione di mantenere umidificato l’esterno dell’occhio e di difenderlo sia dai microrganismi sia da sostanze e oggetti estranei all’occhio. È una membrana che riveste la parte interna delle palpebre e si ripiega sulla sclera, ma non sulla cornea Una ghiandola lacrimale, posta sopra l’occhio secerne una soluzione salina che diffonde intorno al globo oculare e poi passa nei dotti che portano alle cavità nasali
    75. 86. I muscoli dell’occhio Occhio sinistro Occhio destro Retto superiore : verso l’alto Retto inferiore : verso il basso Retto interno : verso il naso Retto esterno : verso l’esterno Obliquo superiore : torsione verso il basso Obliquo inferiore : torsione verso l’alto   C iascun muscolo sposta l’occhio in una specifica direzione:
    76. 87. l’occhio fotografico
    77. 88. <ul><li>24.6 Per la messa a fuoco delle immagini le lenti oculari cambiano posizione o forma </li></ul><ul><li>La messa a fuoco dipende dal cristallino: viene regolato da muscoli che </li></ul><ul><li>lo spostano (se è rigido) es. pesci </li></ul><ul><li>o che ne modificano la curvatura (se è elastico). </li></ul>0 Figura 24.6 Muscolo ciliare contratto Legamento allentato Coroide Retina Cristallino Luce proveniente da un oggetto vicino (raggi divergenti) Visione da vicino (accomodamento) Muscolo ciliare rilassato Legamento contratto Luce proveniente da un oggetto distante (raggi paralleli) Visione da lontano
    78. 89. Le dimensioni dell’occhio le lenti
    79. 90. le lenti dell’occhio cornea ~40 diottrie Cristallino ~20 diottrie Diottria = 1/distanza focale La diottria è l'unità di misura del potere di rifrazione di un sistema ottico ([m -1 ]). Per l'occhio umano, la distanza focale è circa f norm = 17 mm
    80. 91. messa a fuoco I raggi provenienti da oggetti lontani sono quasi paralleli e non necessitano di grande rifrazione per essere focalizzati I raggi provenienti da oggetti vicini divergono e necessitano di maggior rifrazione per essere focalizzati muscoli ciliari rilassati muscoli ciliari contratti presbiopia e vecchiaia Il muscolo ciliare è controllato dal sistema parasimpatico. Quando si ha stimolazione parasimpatica il muscolo ciliare si contrae, i legamenti si detendono e il cristallino diviene più sferico aumentando il suo potere diottrico e mettendo a fuoco gli oggetti più vicini.
    81. 93. COLLEGAMENTI <ul><li>24.7 Le lenti artificiali o la chirurgia possono correggere alcuni difetti della messa a fuoco </li></ul><ul><ul><li>Tre dei più comuni difetti della vista sono la miopia, l’ipermetropia e l’astigmastismo. </li></ul></ul><ul><ul><li>Le persone con miopia non mettono bene a fuoco gli oggetti lontani, mentre vedono chiaramente gli oggetti vicini: il globo oculare di un miope è più lungo del normale. </li></ul></ul><ul><ul><li>Nell’ ipermetropia il globo oculare è più corto del normale e la focalizzazione dell’immagine avviene oltre la retina. </li></ul></ul>0
    82. 94. <ul><li>Le lenti correttive fanno divergere leggermente i raggi luminosi provenienti dagli oggetti lontani prima che essi arrivino all’occhio. </li></ul>0 Forma normale del globo oculare Punto focale Cristallino Retina Lente correttiva divergente Punto focale Forma normale del globo oculare Punto focale Lente correttiva convergente Punto focale Figure 24.7A, B Retina
    83. 98. difetti & occhiali presbite miope ipermetrope astigmatico
    84. 101. La retina L a retina è un tessuto nervoso contenuto all’interno dell’occhio, una sottile membrana di colore rosso-arancio. L’immagine viene catturata da particolari cellule nervose chiamate fotorecettori. La retina trasduce le immagini da inviare al cervello.
    85. 102. L’occhio osservato all’oftalmoscopio … e nelle fotografie! nervo ottico Fovea e macula più ricca di coni
    86. 103. La macula ha un colore bruno-giallastro a causa del riflesso della xantofilla , un particolare pigmento contenuto in abbondanza nei coni che ha una funzione di filtro per le radiazioni luminose di bassa lunghezza d’onda. macula Al centro della retina si trova una piccola area di forma ovalare, di colore rossastro e priva di vasi sanguigni detta fovea . La parte di retina che comprende la fovea e si estende con un diametro di 3 mm rispetto ad essa è chiamata macula
    87. 104. La retina Contiene 6 milioni di coni responsabili della visione a colori E125 milioni di bastoncelli responsabili della visione in bianco e nero. I coni e i bastoncelli sono quindi i fotorecettori che, una volta depolarizzati veicolano l’informazione ad una serie di neuroni bipolari che formano sinapsi con i neuroni che formano il nervo ottico -> fino alla corteccia cerebrale. <ul><li>La retina è la parte fotosensibile dell’occhio. </li></ul>
    88. 105. <ul><li>Quello che è curioso notare è la direzione in cui la luce attraversa l’occhio. </li></ul><ul><li>i fotorecettori sono le ultime cellule a venire colpite dalla luce, perché costituiscono uno strato molto esterno rispetto a quello delle altre cellule degli strati. </li></ul>
    89. 106. Dal centro del nervo ottico partano i vasi sanguigni principali della retina, Punto cieco
    90. 107. ma, in realtà, cos’è che “vede”? un pigmento fitocromo rodopsina
    91. 108. <ul><li>24.8 I fotocettori dell’occhio umano sono i coni e i bastoncelli </li></ul>0 Figura 24.8A <ul><ul><li>I coni vengono stimolati dalla luce intensa e sono in grado di distinguere i colori. </li></ul></ul><ul><ul><li>I bastoncelli sono estremamente più sensibili alla luce e ci consentono di vedere nella debole luce notturna. </li></ul></ul>Corpo cellulare Bastoncello Cono Membrane discoidali contenenti pigmenti visivi Terminazioni sinaptiche
    92. 109. Coni e bastoncelli <ul><li>I coni e i bastoncelli sono i trasduttori della luce. Sono cellule altamente specializzate. </li></ul>Sono strutturalmente molto simili e si compongono di: ➢ segmento esterno : dischi che portano il pigmento visivo ➢ soma: con nucleo, mitocondri, reticolo endoplasmico, Golgi etc. ➢ segmento interno : terminale sinaptico in contatto con le cellule bipolari. Segmento esterno soma segmento interno
    93. 110. <ul><li>Coni e bastoncelli assorbono la luce e inviano potenziali d’azione al cervello. </li></ul>0 Figura 24.8B Cono Bastoncello Fotorecettori Neuroni Retina Fibre del nervo ottico Nervo ottico Retina
    94. 111. pixel I coni sono maggiormente concentrati nella fovea
    95. 113. Nel bastoncello lo stimolo Luminoso causa la Depolarizzazione della membrana
    96. 114. Coni e bastonceli     I fotopigmenti sono molecole piccole legate alle molecole delle membrane dei segmenti esterni dei fotorecettori. ·   Per aumentare le superfici, la membrana è invaginata a formare dischi . ·   Un fotone causa una catena di eventi biochimici Il pigmento visivo dei bastoncelli prende il nome di rodopsina. Nei coni esistono tre diversi tipi di fotopsine che hanno caratteristiche simili alla rodopsina, ma una diversa sensibilità per le radiazioni dello spettro.
    97. 115. Pag. 73 del libro di organica Parte proteica impulso La rodopsina è formata da: una parte proteica detta opsina un gruppo cromoforo detto retinale (aldeide della vitaminaA) nella conformazione 11- cis al buio e all-trans sotto stimolazione luminosa.
    98. 117. Reazione fotochimica
    99. 119. Il nervo ottico I l nervo ottico è costituito dal prolungamento delle cellule nervose della retina. Il nervo ottico è lungo circa 51 mm ed è formato da circa 1.5 milioni di fibre nervose Chiasma ottico
    100. 121. Incavi o sporgenze?
    101. 122. in una buia notte… quando, sotto un albero, si distinguono i contorni delle fogle…. ogni bastoncello illuminato cattura un fotone ogni 85 min
    102. 123. Il senso dell’udito e l’equilibrio Uno ha funzioni uditive L’altro è l’organo dell’equilibrio L’orecchio umano comprende due organi diversi
    103. 124. L’udito Le onde sonore sono onde alternate di pressione con picchi dove l’aria è compressa e valli dove l’aria è rarefatta 24.9 Nell’orecchio le onde sonore vengono amplificate e trasformate in impulsi nervosi
    104. 125. L’anatomia dell’orecchio l’orecchio umano si divide in: Orecchio esterno Orecchio medio Orecchio interno
    105. 126. orecchio esterno
    106. 127. 0 Figura 24.9A <ul><li>➩ L’ orecchio esterno è costituito: </li></ul><ul><li>dal padiglione auricolare </li></ul><ul><li>e dal condotto uditivo : </li></ul><ul><li>entrambi raccolgono e convogliano le onde sonore verso il timpano, una membrana che separa l’orecchio esterno ➩ dall’ orecchio medio . </li></ul>Orecchio esterno Orecchio interno Padiglione auricolare Condotto uditivo Tromba di Eustachio Orecchio medio Timpano
    107. 128. <ul><li>Sollecitato dalle onde sonore, il timpano inizia a vibrare e trasmette queste onde ai tre ossicini dell’orecchio medio: il martello, l’incudine e la staffa ; </li></ul>0 Figura 24.9B Staffa Ossa del cranio Canali semicircolari (mantenimento dell’equilibrio) Nervo acustico, diretto al cervello Incudine Martello Timpano Finestra ovale (dietro la staffa) Tromba di Eustachio Coclea
    108. 129. L’orecchio medio, per mezzo del sistema di ossicini, amplifica le vibrazioni impresse al timpano le vibrazioni passano poi attraverso la finestra ovale nell’ orecchio interno . La finestra ovale è un foro nel cranio rivestito da una membrana tromba di Eustachio
    109. 130. la Tromba d’Eustachio collega l’orecchio medio con il naso. E’ un canale che ha due ingressi, uno nel cavo del timpano (sempre aperto) e l’altro nel rinofaringe (si apre ogni volta che deglutiamo o sbadigliamo). Il suo compito è di garantire che la pressione dell’ aria nell’orecchio medio sia uguale alla pressione dell’aria nell’ambiente esterno. L’equilibrio pressorio permette al timpano di vibrare liberamente.
    110. 131. L’orecchio interno <ul><li>È contenuto nell’osso temporale </li></ul><ul><li>È costituito da diversi canali contenenti un liquido. </li></ul>uno di questi canali: la coclea , è un lungo tubo avvolto a spirale che contiene il vero organo dell’udito Staffa Ossa del cranio Canali semicircolari (mantenimento dell’equilibrio) Nervo acustico, diretto al cervello Incudine Martello Timpano Finestra ovale (dietro la staffa) Tromba di Eustachio Coclea
    111. 132. orecchio interno Finestra ovale  da l’avvio alla trasmissione dell’onda nella rampa vestibolare Finestra rotonda ⇦ scarica la trasmissione dellonda dalla rampa timpanica all’orecchio medio
    112. 133. <ul><li>L’orecchio interno è pieno di liquidi che trasmettono cambiamenti di pressione all’interno della coclea. </li></ul><ul><li>Dentro la coclea si trovano le cellule ciliate che catturano le vibrazioni sonore e mandano impulsi nervosi al nervo acustico. </li></ul>
    113. 134. finestra ovale
    114. 135. La sezione trasversale della coclea mostra che al suo interno si trovano 3 canali pieni di liquido: Il dotto vestibolare superiore Il dotto timpanico inferiore Il dotto cocleare mediano
    115. 136. coclea Totalmente membranosa membranosa Lamina spirale ossea Membrana tettoria Organo del Corti scala vestibuli scala timpanica scala media membrana di Reissner membrana basilare
    116. 137. canale mediano perilinfa perilinfa endolinfa membrana di Reissner membrana basilare membrana tettoria
    117. 138. organo del Corti Alfonso, 1822-1876 cellule ciliate membrana tettoria
    118. 139. nel canale mediano è situato l’organo del Corti una lunga e sottile spirale L’organo del Corti è un meccanorecettore formato da: <ul><li>una membrana basilare </li></ul>2. una serie di cellule ciliate inserite in una membrana basilare 3. una membrana tettoria
    119. 140. <ul><li>Le vibrazioni nel liquido della coclea pieganole cellule ciliate dell’ organo di Corti in contatto con la membrana tettoria . I neuroni sensoriali posti alla base delle cellule ciliate trasportano, attraverso il nervo acustico, i potenziali d’azione dall’organo di Corti al cervello. </li></ul>0 Figure 24.9C, D Canale mediano Osso Canale superiore Nervo acustico Organo del Corti Canale inferiore Cellule ciliate Membrana tettoria Neuroni sensoriali Al nervo acustico Membrana basilare Sezione trasversale della coclea
    120. 141. L’organo del Corti Le vibrazioni della membrana basilare fanno avvicinale e allontanare dalla membrana tettoria le estensioni delle cellule ciliate
    121. 142. <ul><li>Le vibrazioni della finestra ovale comprimono ed espandono il liquido del dotto vestibolare/ superiore </li></ul><ul><li>Le onde giungono fino all’apice della coclea </li></ul><ul><li>poi passano al dotto timpanico/inferiore dissipandosi </li></ul>Mentre attraversa il canale superiore, l’onda di compressione preme verso il basso il canale mediano facendo vibrare la membrana basilare
    122. 143. La trasduzione nelle cellule cigliate Quando queste estensioni si piegano si aprono i canali ionici del K + I K+ entrano nella cellula che che sviluppa un potenziale generatore e libera un maggior numero di neurotrasmettitori nella sinapsi con il neurone sensoriale
    123. 145. Le caratteristiche fisiche della membrana basilare permettono la discriminazione delle frequenze sonore L’estremità vicino alla finestra ovale è stretta e rigida L’estremità vicino all’apice è più larga e flessibile La regione che vibra con più forza trasmette più potenziali d’azione al cervello
    124. 146. <ul><li>Il tono del suono dipende invece dalla frequenza delle onde sonore: ogni regione della membrana basilare è sensibile a una particolare frequenza di vibrazioni. </li></ul>0 La percezione del volume e del tono dei suoni <ul><li>A un volume maggiore corrisponde un’ ampiezza maggiore delle onde di compressione generate: le onde sonore di ampiezza maggiore producono vibrazioni più forti e, di conseguenza, i neuroni sensoriali generano più potenziali d’azione. </li></ul>
    125. 147. tonalità del suono nell’uomo: 20-20,000 Hz nel cane: fino a 50 kHz nel pipistrello: fino a 100 kHz intervallo di udibilità alte frequenze toni alti basse frequenze toni bassi
    126. 148. <ul><li>La funzione acustica dell’orecchio </li></ul><ul><li>Le vibrazioni prodotte dalle onde sonore vengono amplificate mentre sono trasferite attraverso l’orecchio. </li></ul>0 Figura 24.9D Condotto uditivo Padiglione auricolare Timpano Martello, incudine e staffa Finestra ovale Canali cocleari superiore e mediano inferiore Amplificazione nell’orecchio medio Organo di Corti stimolato Tempo Una vibrazione Ampiezza Orecchio esterno Orecchio medio Orecchio interno Compressione
    127. 149. Il nervo acustico (ottavo nervo cranico) porta il messaggio sonoro fino al cervello, dove il suono viene interpretato e capito.
    128. 150. Cause della sordità <ul><li>Congenite </li></ul><ul><li>Genetiche </li></ul><ul><li>Infezioni </li></ul><ul><li>Rigidità degli ossicini </li></ul><ul><li>Frequenti esposizioni a suoni di volume oltre i 90 dB </li></ul>
    129. 151. <ul><li>24.10 Nell’orecchio interno hanno sede i nostri organi dell’equilibrio </li></ul><ul><ul><li>Nel corpo umano esistono due gruppi di recettori per l’equilibrio situati su ciascun lato del cranio, nell’orecchio interno. </li></ul></ul><ul><ul><li>I recettori si trovano vicino alla coclea in cinque strutture piene di liquido, costituite da tre canali semicircolari e da due concamerazioni dette orticolo e sacculo . </li></ul></ul>0
    130. 152. <ul><li>Queste strutture sono adibite al senso dell’equilibrio e possono percepire movimenti in tutte le direzioni dello spazio. </li></ul>0 Figura 24.10 Canali semicircolari Nervo Coclea Orticolo Sacculo Flusso del liquido Cupola Flusso del liquido Cupola Ciglia Cellula ciliata Fibre nervose Direzione del movimento del corpo
    131. 153. apparato vestibolare <ul><li>I canali semicircolari contengono endolinfa e sono circondati da perilinfa . </li></ul><ul><li>Percepisce </li></ul><ul><li>le accelerazioni del corpo, </li></ul><ul><li>la posizione del capo, </li></ul><ul><li>accelerazioni angolari e lineari ella testa </li></ul><ul><li>È costituito da 3 canali semicircolari e 2 organi otolitici: sacculo, utricolo </li></ul><ul><li>Localizzato in una cavità dell’osso temporale </li></ul><ul><li>costituito da </li></ul><ul><li>una porzione di labirinto membranoso, </li></ul><ul><li>nel labirinto osseo. </li></ul>
    132. 155. Un rigonfiamento alla base di ogni canale semicircolare contiene cellule recettrici le cui estroflessioni sono immerse in una cupola gelatinosa
    133. 160. Otricolo e sacculo
    134. 165. COLLEGAMENTI <ul><li>24.11 La causa dei disturbi provocati dal movimento è un conflitto di segnali tra l’orecchio interno e il senso della vista </li></ul><ul><li>I disturbi dovuti al movimento ( chinetosi ) derivano dal fatto che il cervello riceve segnali (provenienti dai recettori dell’equilibrio posti nell’orecchio interno) che sono in contrasto con i segnali provenienti da altri recettori, in genere dagli occhi. </li></ul>0
    135. 166. Il problema dei sensi chimici <ul><li>Riconoscere le molecole (qualunque esse siano) che arrivano a contatto con l’organismo </li></ul><ul><li>Tre categorie speciali: </li></ul><ul><ul><li>Molecole nutritive </li></ul></ul><ul><ul><li>Molecole tossiche </li></ul></ul><ul><ul><li>Molecole “sociali” </li></ul></ul>
    136. 167. La soluzione <ul><li>Una molecola non viene riconosciuta in toto ma ciascuno dei suoi gruppi funzionali viene riconosciuto da un recettore diverso </li></ul><ul><li>Ad uno stadio successivo I segnali dei recettori vengono integrati e l’identita’ della molecola emerge </li></ul>
    137. 168. Odori sociali <ul><li>Feromoni: sostanze escrete nell’urina o altri secreti </li></ul><ul><li>Modulano o segnalano fattori socialmente importanti: </li></ul><ul><ul><li>Accoppiamento </li></ul></ul><ul><ul><li>Gravidanza </li></ul></ul><ul><ul><li>Aggressivita’ </li></ul></ul><ul><ul><li>Comportamento materno </li></ul></ul><ul><li>Effetti olfattivi sul comportamento riproduttivo umano (sincronizzazione del ciclo mestruale) </li></ul>
    138. 169. Cosa e’ un odore? <ul><li>“ Nasi” allenati distinguono 5000-10000 odori diversi </li></ul><ul><li>Come distinguere due molecole tra loro? </li></ul><ul><ul><li>Gruppi funzionali (ottanolo: arancio; acido ottanoico: rancido) </li></ul></ul><ul><ul><li>Lunghezza della catena (ottanolo: arancio; eptanolo: violetta) </li></ul></ul><ul><ul><li>Stereoselettivita’: (L-carvone: carruba; D-carvone: inodore) </li></ul></ul><ul><li>Effetti della concentrazione!! </li></ul><ul><li>Indolo a basse concentrazioni ha odore floreale, concentrato ha odore putrido </li></ul><ul><li>Amil acetato ha profumo di frutta a concentrazioni tra 0.1  M e 10 mM </li></ul><ul><li>Effetti della storia e/o dell’ambiente </li></ul><ul><li>Misture di odori diversi non sono scomponibili negli odori costituenti </li></ul><ul><li>La risposta neuronale ad un odore cambia dopo la prima esposizione </li></ul>
    139. 170. Il senso dell’olfatto e del gusto <ul><li>24.12 I recettori del gusto e degli odori captano la presenza di sostanze nelle soluzioni o nell’aria </li></ul><ul><li>I nostri sensi dell’olfatto e del gusto dipendono da cellula recettrici che captano le sostanze chimiche presenti nell’ambiente. </li></ul>0 Potenziali d’azione Bulbo olfattivo Osso Cellula epiteliale Cellula chemiocettrice Ciglia Muco Cervello Cavità nasale Figura 24.12
    140. 171. Anatomia del sistema olfattivo <ul><li>Epitelio olfattivo </li></ul><ul><li>Riveste la regione apicale della mucosa nasale </li></ul><ul><li>Turbinati aumentano la superficie e massimizzano il tempo di contatto con l’aria </li></ul>
    141. 172. <ul><li>Il senso dell’olfatto </li></ul><ul><ul><li>I chemiocettori del naso individuano le molecole disperse nell’aria. </li></ul></ul><ul><ul><li>Nel naso, ogni cellula recettrice può captare uno dei cinquanta tipi principali di odori. </li></ul></ul>0
    142. 173. olfatto <ul><li>Nei vertebrati i recettori olfattivi sono localizzati </li></ul><ul><li>nell’epitelio olfattivo delle fosse nasali </li></ul>I recettori sono le terminazioni dendritiche di neuroni che finiscono direttamente nei bulbi olfattivi del telencefalo (rinencefalo)
    143. 174. Epitelio olfattivo
    144. 175. Ciglia modificate immobili muco Cellule basali
    145. 180. Olfatto <ul><li>L’uomo è un animale microsmatico : </li></ul><ul><li> Mediocremente dotato nell’olfatto </li></ul>Neanche il gusto è molto raffinato Il cane è un animale macrosmatico
    146. 181. Cosa e’ un sapore? <ul><li>Sapore: gusto + odore del cibo </li></ul><ul><li>La componente olfattiva fornisce informazioni sull’identita’ del cibo </li></ul><ul><li>La componente gustativa fornisce informazioni sul potere nutritivo o sulla possibile tossicita’ del cibo </li></ul><ul><li>Recettori gustativi danno la stessa risposta a stimoli anche molto diversi </li></ul>
    147. 182. Il sistema gustativo <ul><li>Papille gustative: </li></ul><ul><ul><li>Fungiformi </li></ul></ul><ul><ul><li>Vallate </li></ul></ul><ul><ul><li>Foliate </li></ul></ul><ul><li>Bottoni gustativi : gruppi di cellule recettoriali (cellule gustative) – 1% delle cellule dell’epitelio linguale </li></ul>
    148. 183. calice gustativo o gemma o bottone gustativo I calici gustativi sono strutture ovoidali annidate nell'epitelio pavimentoso pluristratificato della lingua formati da: cellule basali, di sostegno e sensoriali. bottone gustativo
    149. 184. Gemma gustativa <ul><li>1. poro 2. cellule epiteliali 3. microvilli 4. cellule gustative 5. sinapsi 6. cellule perigemmali 7. cellule basali 8. cellule di sostegno 9. fibre nervose </li></ul>
    150. 185. Cellule gustative in viola. In rosa le cellule di supporto Le gemme gustative contengono sino a 150 cellule recettrici in associazione con cellule di sostegno e basali che ricambiano in continuazione le cellule recettrici; le membrane apicali delle cellule recettrici possiedono microvilli che sporgono in un poro gustativo dove entrano in contatto con la saliva
    151. 186. Cellula gustativa
    152. 187. <ul><li>2) variazioni conduttanza di membrana </li></ul><ul><li>3) genesi del potenziale del recettore </li></ul><ul><li>Meccanismo di trasduzione del segnale </li></ul><ul><li>1) riconoscimento delle sostanze chimiche presenti nella saliva da parte delle molecole recettrici localizzate sui microvilli </li></ul>• 4) liberazione di un neurotrasmettitore eccitatorio • 5) comparsa di un potenziale generatore nella fibra afferente primaria • 6) scarica di impulsi nervosi nelle fibre afferenti primarie dirette al SNC
    153. 189. <ul><li>Il senso del gusto </li></ul><ul><ul><li>I recettori dei calici gustativi rilevano le molecole in soluzione. </li></ul></ul><ul><ul><li>Oltre ai quattro gusti che ci sono più familiari, cioè il dolce, il salato, l’acido e l’amaro, gli scienziati hanno scoperto che esiste un quinto sapore prevalente, che hanno chiamato umami (che in giapponese significa « delizioso » ). </li></ul></ul>0
    154. 190. Modalita’ gustative <ul><li>Sostanze gustate: finalita’ alimentare </li></ul><ul><li>Distinguere sostanze nutrienti da sostanze tossiche </li></ul><ul><li>5 modalita’ gustative: </li></ul><ul><ul><li>Dolce </li></ul></ul><ul><ul><li>Amaro </li></ul></ul><ul><ul><li>Salato </li></ul></ul><ul><ul><li>Acido </li></ul></ul><ul><ul><li>Umami </li></ul></ul><ul><li>Input somatosensoriali (consistenza del cibo) </li></ul><ul><li>Input di temperatura e dolore </li></ul><ul><li>Input olfattivi </li></ul>
    155. 191. Vie gustative centrali <ul><li>I nervi che portano le sensazioni del gusto portano anche temperatura, dolore e tatto </li></ul><ul><li>I recettori per l’amaro sono in maggioranza nelle regioni posteriori della lingua </li></ul>
    156. 193. COLLEGAMENTI <ul><li>24.13 Il nostro senso del gusto può cambiare con l’età </li></ul><ul><ul><li>Con l’età la sensibilità per i diversi sapori decresce. </li></ul></ul><ul><ul><li>La percezione gustativa varia anche da persona a persona. </li></ul></ul>0
    157. 194. <ul><li>24.14 Il sistema nervoso centrale abbina gli stimoli sensoriali con le risposte appropriate </li></ul><ul><li>Il sistema nervoso mette in collegamento la ricezione dello stimolo con la risposta: </li></ul><ul><ul><li>Riceve informazioni sotto forma di potenziali d’azione; </li></ul></ul><ul><ul><li>Integra le informazioni, programmando una risposta; </li></ul></ul><ul><ul><li>Trasmette potenziali d’azioni che causano una reazione appropriata. </li></ul></ul>0 Figura 24.14
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