Sensibilità. Fisiologia Umana MED01. Semestre II. (Prof. Reggiani Dott. Megighian)

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1 Sensibilità Fisiologia Umana MED01 Semestre II (Prof. Reggiani Dott. Megighian)

2 Sensazione, Percezione, Psicofisica, Fisiologia

3 Aristotle 5 sensi- Visione Udito Odorato Gusto Tatto. In realtà abbiamo anche: Dolore, Sensazione termica Cenestesi (senso di posizione del corpo nello spazio).

4 Cenestesi. Quale è la posizione dei vari segmenti corporei nello spazio in ogni momento? Dove sono le braccia e le gambe? Siamo in posizione eretta o supini? La sensazione cinestesica deriva da numerosi recettori localizzati nelle articolazioni come pure dai recettori dell equilibrio nell orecchio interno (Sistema vestibolare). La gran parte di questa attività nervosa è automatica ed inconscia

5 Processi sensoriali: La nostra esperienza del mondo può essere suddivisa in Sensazione: riconoscimento delle singole proprietà degli stimoli, come colore, luminosità, calore, o gusto. Percezione: riguarda il riconosciemnto degli oggetti, la loro posizione, il loro movimento e la loro relazione con l ambiente

6 Percezione (visiva) e coscienza della (visione): Coscienza del processo di percezione visiva compare solo quando questo è completo A noi appare come prodotto finito senza consapevolezza dei dettagli del processo stesso. D qui l importanza dei processi inconsci nella percezione (numerosi studi). Pure incerto è l entità dell effetto Dei processi cognitivi come apprendimento e memoria Sull atto percettivo stesso.

7 Sensazione e percezione movimento degli oggetti lesioni colore degli oggetti lesione Area IV della corteccia visiva

8 Confronto con eventi e sensazioni passate percezione riconoscimento comprensione

9 SENSAZIONE E PERCEZIONE Il sistema sensoriale fornisce al SNC una rappresentazione del mondo esterno Rapporto tra meccanismi ascendenti (AFFERENZE) attivati dai recettori che formano una rappresentazione del mondo esterno e Meccanismi discendenti (EFFERENZE) che catturano solo le afferenze sensoriali che richiedono attenzione immediata SNC Percezione Sensazione

10 PERCEZIONE SENSAZIONE Sensazione : presenza di uno stimolo e riconoscimento che questo è avvenuto Percezione : interpretazione e apprezzamento dell evento sensoriale

11 Perecezione: risultato del gioco tra meccanismi ascendenti e meccanismi discendenti 1. ESPERIENZA COSCIENTE 2. MEMORIA

12 LA SEDE FINALE DELL ELABORAZIONE PERCETTIVA E LA CORTECCIA CEREBRALE

13 COLONNE CORTICALI

14 INOLTRO PARALLELO DEL SEGNALE NERVOSO Le sensazioni raccolte dai recettori periferici sono inviate al centro tramite vie parallele per stimoli differenti vie dolorifiche, sens termica. Tattile per qualità differenti della stessa modalità sensoriale per regioni differenti del nostro corpo (sens estero e propriocettiva Differenti neuroni del SNC elaborano questi dati

15 Codifica dell informazione sensoriale 1. Intensità: frequenza dei PA nervosi (rate code) 2. Risoluzione spaziale (acuità) : campi recettivi (spatial code) 3. Risoluzione temporale : Δf dei PA nervosi (temporal code) 4. Durata : adattamento del recettore (adaptation) 5. Contrasto (tra gli stimoli) : azione degli interneuroni inibitori nei Nuclei centrali relays

16 Intensità vs frequenza: Potenziale recettoriale stimolo rec Potenziale recettoriale I sens Risposta nervosa

17 Intensità vs frequenza stimolo rec Potenziale recettoriale I sens Risposta nervosa

18 Acuità campi recettivi 1 2 Campi recettivi grandi = acuità < Campi recettivi piccoli = acuità >

19 Campi recettivi e localizzazione dello stimolo L inoltro parallelo dei segnali sensoriali permette di mantenere l informazione sulla localizzazione dello stimolo in qualsiasi stazione delle vie sensitive fino alla corteccia somatotopia retinotopia tonotopia

20 Risoluzione temporale dello stimolo

21 Adattamento durata dello stimolo NON adatta risposta tonica adatta risposta fasica

22 contrasto Inibizione laterale nei nuclei relays

23 Principio di Weber percezione dell intensità dello stimolo ΔS = k * S, ove S è lo stimolo di Intensità x Facile distinguere tra 1 e 2 Kg, difficile distinguere tra 50 e 51 Kg - concetto di MINIMA DIFFERENZA APPREZZABILE Legge di Fechner I = k * log S/S 0, ove S 0 è il minimo stimolo apprezzabile Concetto di SOGLIA DELLA STIMOLAZIONE

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25 Vie sensitive

26 CORTECCIA SENSITIVA

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32 I Recettori tattili

33 Recettori tattili I copruscoli di Meissner sono sensibili alla pressione irregolare e sono a rapido adattamento Terminazioni libere della pelle Dolore, tatto, pressione o temperatura Epidermis Dermis Dischi di Merkel Pressionte costante lento adattamento Corp. di Pacini vibrazione Rapido adattamento Free nerve endings Subcutis The receptor location and is associated structure can alter the stimulus and influence the response Smooth skin (glaborous) Hairy skin Corp Ruffini Pressione costante ad elevata soglia Lento adattamento Terminazioni nervose del bulbo pilifero rapido e lento adatt

34 Meccanocettori cutanei I recettori tattili a rapido adattamento segnalano l inizio e la fine (fasici) di uno stimolo e determinano sensazioni come vibrazione, contatto, e movimento I meccanocettori a lento adattamento segnalano continuamente (tonici) l intensità dello stimolo e determinano la sensazione di pressione. I recettori cutanei con piccoli campi recettivi sono coinvolti nella discriminazione spaziale, mentre quelli con campi recettivi più grandi sono meno precisi nella discriminazione spaziale. La sovrapposizione dei campi recettivi adiacenti fa originare l inibizione laterale nelle vie ascendenti ed aumenta l acuità sensitiva.

35 Risposta tonica e fasica Risposta di un Corp di Pacini, di un meccanocettore a rapido adattamento, e di un rec a lento adattamento ad uno stimolo pressorio applicato alla cute. Solo il C. di Pacini risponde alla pressione applicata in modo continuo con UN SOLO potenziale d azione mentre il rec a lento adatt. Genera un treno di potenziali d azione. Solo il Pacini risponde ad uno stimolo vibratorio a 300 Hz applicato alla cute.

36 SENSO VIBRATORIO Il senso di vibrazione dipende dalla tuning threshold del recettore Essa è la minima intensità dello stimolo capace di generare almeno 1 potenziale d azione per ciclo La Tuning Threshold è differente nei vari recettori tattili

37 Adattamento Risposta allo stimolo continuo di un Pacini con e senza capsula fibrosa.le lamelle scivolano tra loro in modo viscoso trasmettendo solo a tratti l intera forza (che altrimenti viene dissipata nell attrito viscoso tra le lamelle). In tal modo la distorsione dei terminali nervosi (e quindi lo stimolo del nervo) è tagliata.

38 I recettori di Merkel (RA) discriminano il diametro dell oggetto stimolante

39 Discriminazione spaziale Discriminazione di 1 punto Two-point discrimination L esplorazione tridimensionale degli oggetti usando la discriminazione spaziale fine è detta tatto aptico.

40 Two point discrimination

41 Inibizione laterale

42 Recettori termici Terminazioni libere nel derma sottocutaneo. Non presentano sovrapposizione dei campi recettivi. Non presentano adattamento e scaricano in proporzione alla temperatura (entro determinati limiti). I recettori per il freddo sono sensibili ad un temperatura che si abbassa. Fibre mielinizzate Aδ (1-5 µm). I recettori per il caldo vengono stimolati da temperature in aumento. Fibre amieliniche C ( µm). I segnali sono codificati da scariche di potenziali d azione.

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44 Freddo paradosso 55

45 Propriocettori Conoscenza della posizione degli arti (cenestesia). Fusi muscolari (Ia & II) e organi del Golgi. Inviano al CNS informazioni sulla lunghezza, posizione e tensione del muscolo. Le fibre Ia sono a rapido adattamento (dinamici o fasici) e sono sensibili a rapidi cambiamenti nella lunghezza del muscolo. Le fibre di tipo II sono a lento adattamento (statici o tonici) e danno informazioni sulla lunghezza del muscolo.

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47 Propriocettori

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49 Recettori viscerali Rec che danno sensazione cosciente:simili ai recettori cutanei ma meno densi. Danno sensazioni poco localizzate. Rec che danno sensazione subcosciente: recettori a rapido e lento adattamento, chemocettori e termocettori. Funzioni specializzate: controllo della Pa, ph & po 2 del sangue, ph del liquor, volume polmonare, osmolarità, temperatura corporea, glicemia e distensione del tubo gastrointestinale. Le afferenti raggiungono il mid spinale tramite i nervi viscerali.

50 Specifiche: veicolano informazioni di un solo tipo di recettore ad aree della corteccia cerebrale specifiche per quello stimolo. Non-specifiche: veicolano segnali da più di un tipo di recettore alla formazione reticolare e a regioni del talamoche non sono parte delle vie specifiche. Cordoni posteriori & e vie spinotalamiche

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52 Cordoni posteriori Discriminazione tattile, vibratoria e senso di posizione (Aβ,fibre grandi).

53 Vie spino-talamiche Sensibilità tattile, dolorifica e termica (Aδ & C fibre piccole).

54 Cordoni posteriori Via spino-talamica

55 Vie specifiche.. Vie aspecifiche.. Flusso delle informazioni..convergono, ma mantengono modalità Cerebral Cortex Thalamus and brainstem Spinal cord c c c Touch Temperature ctouch Temperatur e c..convergono, ma perdono modalità

56 La corteccia somatosensoriale

57 3b e 1: stimoli cutanei 3a: propriocettori 2: sia stimoli tattili che propriocettivi

58 Area 3b e 1 nella scimmia

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60 Dermatomeri.

61 Organizzazione somatotopica delle vie somatosensoriali

62 Corteccia somatosensoriale Primaria > secondaria (operculum paietale) > lobulo parietale posteriore (5 & 7)

63 LA SENSIBILITA DOLORIFICA

64 A III,IV,V,VI meccanoc (Aβ) III, IV meccanoc (Aδ) I,V nocic, term (freddo) I,II nocic, term (caldo) meccanoc (C) VI V IV P III II I

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66 IL DOLORE Fibre Aδ (12-30 m/s) Lamine I,V (via rapida) Fibre amieliniche C (0.5-2 m/s)..lamine I,II (via lenta) Gli assoni dei neuroni SECONDARI terminano: a) midollo sp e tronco enc b) NVP talamo.. Corteccia (SI, SII e giro cingolato) c) sostanza reticolare

67 DOLORE RAPIDO DOLORE TARDIVO

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73 Gate control Vie dell analgesia

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75 Morfina Naloxone

76 Modulazione centrale del dolore A livello dei neuroni relay delle corna posteriori (eg. TENS devices; rubbing/shaking area with acute pain). Periaqueductal gray area: Riceve input dall ipotalamo, amigdala, e corteccia. Proietta via rostral ventral medulla (RVM) per inibire I neuroni delle radici posteriori. RVM :neuroni serotoninergici dei nuclei del rafe.

77 POMC: prooppiomelanocortina

78 Sostanza P Encefalina Rec Sostanza P Rec Encefalina

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