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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
1. Il sistema nervoso e i neuroni
2. Il cervello
3. Il cervelletto e il midollo spinale
4. Il sistema nervoso periferico
5. Il sistema endocrino
UNITÀ C8 – IL SISTEMA NERVOSO E IL SISTEMA ENDOCRINO
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
Il sistema nervoso è la centrale di controllo del nostro corpo.
Il nostro sistema nervoso
riceve, riconosce ed elabora:
• gli stimoli in arrivo
dall’ambiente esterno (come
il caldo, il freddo o i pericoli)
• gli stimoli prodotti
dall’organismo stesso (come
la fame, la sete o il dolore).
IndiceUnità C8 – 1. Il sistema nervoso e i neuroni
gli organi del sistema nervoso
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
Il sistema nervoso lavora interagendo con il sistema endocrino.
SISTEMA NERVOSO:
• risponde in modo molto
rapido a stimoli che richiedono
un’azione immediata
• i neuroni, le cellule nervose,
comunicano rapidamente tra
loro mediante impulsi elettrici
SISTEMA ENDOCRINO:
• controlla attività prolungate
nel tempo per mezzo
di messaggi chimici
• gli ormoni prodotti dalle ghiandole,
trasportati dal sangue, raggiungono
gli organi molto lentamente
Il sistema nervoso e quello endocrino scambiano continuamente
informazioni e agiscono in modo coordinato tra loro.
IndiceUnità C8 – 1. Il sistema nervoso e i neuroni
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
I neuroni, le cellule del tessuto nervoso, comunicano con impulsi elettrici.
IndiceUnità C8 – 1. Il sistema nervoso e i neuroni
i neuroni possono
comunicare perché
sono collegati da
molte ramificazioni
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
• il neurone riceve gli stimoli attraverso i dendriti, corti e ramificati
• invece invia gli impulsi alle altre cellule con il lungo filamento dell’assone
ricezione degli
impulsi elettrici
conduzione degli
impulsi elettrici
trasmissione degli
impulsi elettrici
nucleo
corpo
cellulare
dendriti
guaina
mielinica
assone
IndiceUnità C8 – 1. Il sistema nervoso e i neuroni
I neuroni, le cellule del tessuto nervoso, comunicano con impulsi elettrici.
neurone
bottoni
sinaptici
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
nucleo
corpo
cellulare
guaina
mielinica
Il «collegamento elettrico»
tra due neuroni vicini
è chiamato sinapsi.
bottoni
sinaptici
bottone
sinaptico
una
sinapsi
IndiceUnità C8 – 1. Il sistema nervoso e i neuroni
dendriti
assone
ricezione degli
impulsi elettrici
conduzione degli
impulsi elettrici
trasmissione degli
impulsi elettrici
I neuroni, le cellule del tessuto nervoso, comunicano con impulsi elettrici.
neurone
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
nucleo
corpo
cellulare
guaina
mielinica
Quando il neurone è stimolato, i bottoni sinapticiliberano neurotrasmettitori, sostanze chimiche che trasmettono l’impulso elettricoal dendrite di un neurone vicino.
bottoni
sinaptici
una
sinapsi
neurotrasmettitori
IndiceUnità C8 – 1. Il sistema nervoso e i neuroni
dendriti
assone
ricezione degli
impulsi elettrici
conduzione degli
impulsi elettrici
trasmissione degli
impulsi elettrici
I neuroni, le cellule del tessuto nervoso, comunicano con impulsi elettrici.
neurone
8
Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
assone
muscoli
neurone
motorio
• neuroni motori: trasmettono
gli impulsi ai muscoli e alle
ghiandole
Ci sono tre diversi tipi di neuroni: sensoriali, di associazione e motori.
• neuroni sensoriali: ricevono
gli stimoli dall’esterno o dagli
organi del corpo
neurone
sensoriale
recettori
sensoriali
cellule
della pelle
sinapsi
dendriti
neurone di
associazione
• neuroni di associazione:
collegano i neuroni sensoriali
con i neuroni motori
IndiceUnità C8 – 1. Il sistema nervoso e i neuroni
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
Il sistema nervoso centrale è costituito dall’encefalo e dal midollo spinale.
L’encefalo − formato da
cervello, cervelletto e
midollo allungato − è protetto
dalla scatola cranica.
Il midollo spinale è contenuto
in un canale interno alla
colonna vertebrale.
Entrambi sono rivestiti e
protetti da tre membrane
sovrapposte, le meningi.
IndiceUnità C8 – 2. Il cervello
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
Il cervello è formato da sostanza grigia (la corteccia) e da sostanza bianca.
• la corteccia o sostanza
grigia è la parte esterna,
formata da corpi cellulari
e dendriti dei neuroni
• la sostanza bianca
è la parte interna più chiara
del cervello, formata da
assoni rivestiti da mielina
sezione
frontalecervelletto
sostanza
bianca
sostanza
grigia
solco
IndiceUnità C8 – 2. Il cervello
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
Il cervello è formato da due parti simmetriche, dette emisferi cerebrali.
Per svolgere la propria attività,
il cervello ha bisogno di
molta energia che i neuroni
liberano con un’intensa
respirazione cellulare.
IndiceUnità C8 – 2. Il cervello
Il solco divide il cervello nei
due emisferi (destro e
sinistro) che sono percorsi
da pieghe e rilievi chiamati
circonvoluzioni cerebrali.
vista
dall’alto
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
Il cervello è suddiviso in grandi regioni chiamate lobi cerebrali.
lobo frontale
lobo parietale
lobo temporale
IndiceUnità C8 – 2. Il cervello
lobo occipitale
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
Nei lobi cerebrali ci sono aree dedicate a funzioni specifiche.
lobo frontale
area del gusto area motoria
area sensoriale
area visiva
lobo parietale
lobo occipitale
lobo temporale
area di Wernicke
area olfattiva
area uditiva
area di Broca
area associativa
IndiceUnità C8 – 2. Il cervello
Per esempio, l’area associativa del lobo frontale controlla il ragionamento.
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
Nei lobi cerebrali ci sono aree dedicate a funzioni specifiche.
lobo frontale
area del gusto area motoria
area sensoriale
area visiva
lobo parietale
lobo occipitale
lobo temporale
area di Wernicke
area olfattiva
area uditiva
area di Broca
area associativa
IndiceUnità C8 – 2. Il cervello
Un altro esempio: l’area visiva del lobo occipitale controlla la visione.
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
Nei lobi cerebrali ci sono aree dedicate a funzioni specifiche.
Le due aree di Broca e di Wernicke (che sono presenti soltanto
nell’emisfero sinistro del cervello) controllano l’uso del linguaggio.
lobo frontale
area del gusto area motoria
area sensoriale
area visiva
lobo parietale
lobo occipitale
lobo temporale
area di Wernicke
area olfattiva
area uditiva
area di Broca
area associativa
IndiceUnità C8 – 2. Il cervello
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
La lettura: un esempio per capire come funziona la corteccia cerebrale.
Intanto gli occhi scorrono lungo le righe e le mani voltano le pagine: questi
movimenti sono fatti da muscoli comandati dall’area motoria della corteccia.
1. le immagini delle parole
scritte colpiscono le cellule
degli occhi (recettori della retina)
2. gli stimoli luminosi trasformati
in impulsi elettrici sono inviati
all’area della visione nel cervello
3. da qui partono impulsi per le aree
associative della corteccia,
dove le parole sono analizzate
e riconosciute: ora capisci
il significato di ciò che hai letto
IndiceUnità C8 – 2. Il cervello
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
Il cervelletto, posto dietro e sotto il cervello, controlla i movimenti volontari.
corpo calloso
cervelletto
midollo allungato
ipofisi
talamo
ipotalamo
IndiceUnità C8 – 3. Il cervelletto e il midollo spinale
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
Prova a ruotare
una mano in senso orario
e simultaneamente
un piede in senso antiorario:
scoprirai che non è facile!
Se ti eserciti, imparerai a farlo
grazie al cervelletto, che ti
aiuta a coordinare i movimenti.
IndiceUnità C8 – 3. Il cervelletto e il midollo spinale
Il cervelletto, posto dietro e sotto il cervello, controlla i movimenti volontari.
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
Il midollo allungato o bulbo collega l’encefalo al midollo spinale.
Nel bulbo le fibre nervose provenienti dalla parte sinistra del cervello
sono convogliate nella parte destra del midollo spinale, e viceversa.
Il midollo allungato:
• regola l’attività cardiaca
e quella respiratoria
• regola fenomeni come la
tosse e il vomito.
IndiceUnità C8 – 3. Il cervelletto e il midollo spinale
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
Il midollo allungato o bulbo collega l’encefalo al midollo spinale.
L’emisfero destro del cervello controlla la parte sinistra del corpo, e viceversa.
IndiceUnità C8 – 3. Il cervelletto e il midollo spinale
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
Lungo la colonna vertebrale corre il canale che contiene il midollo spinale.
Il midollo spinale:
• trasmette i comandi
dall’encefalo ai muscoli
e alle ghiandole
• controlla i riflessi spinali,
che sono reazioni
rapidissime dell’organismo
in situazioni di emergenza
sostanza
bianca
corna
posterioricorna
anteriori
sostanza
grigia
midollo
spinale
vertebra
disco
intervertebrale
nervi
spinali
fibra
motoria
fibra
sensoriale
IndiceUnità C8 – 3. Il cervelletto e il midollo spinale
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
1
1 sulla pelle ci sono
i recettori, cellule
che ricevono
lo stimolo esterno
(intenso calore)
midollo spinale
cellule
sensoriali
della pelle
I riflessi spinali sono elaborati direttamente dal midollo spinale.
Se tocchi una pentola molto calda, subito ritirerai la mano.
Che cosa è successo in quella frazione di secondo?
4 i neuroni motori
comandano
ai muscoli
del braccio
di contrarsi.4
muscolo
3 l’impulso raggiunge
un neurone
di associazione,
che lo invia
ai neuroni motori3
neurone di
associazione
neurone
motore2 i recettori
trasmettono
lo stimolo
ai neuroni
sensoriali,
che percorrono
il braccio
ed entrano
nel midollo
spinale
2neurone
sensoriale
IndiceUnità C8 – 3. Il cervelletto e il midollo spinale
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
I nervi sono fasci formati dagli assoni di molti neuroni.
I nervi collegano il sistema nervoso centrale a tutti gli organi del corpo.
Il sistema nervoso perifericoè formato da:
• sistema nervoso somatico (o volontario)
• sistema nervoso autonomo (o vegetativo)
IndiceUnità C8 – 4. Il sistema nervoso periferico
la struttura
di un nervo
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
Il sistema nervoso somatico (o volontario) include nervi cranici e spinali.
Il sistema nervoso
somatico è formato da:
• 12 paia di nervi cranici
che dall’encefalo si
diramano nella testa
• 31 paia di nervi spinali
che dai lati del midollo
spinale raggiungono
tutte le parti del corpo.
IndiceUnità C8 – 4. Il sistema nervoso periferico
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
Il sistema nervoso autonomo è formato da simpatico e parasimpatico.
Nel sistema nervoso
autonomo (o vegetativo):
• di norma i nervi del
fascio simpatico
stimolano l’attività
di organi o ghiandole
• invece i nervi del
fascio parasimpatico
la rallentano
o la bloccano.
contrae la pupilla
stimola la salivazione
contrae i bronchi
rallenta il cuore
stimola l’attività dello stomaco e del pancreas
stimola la cistifellea
contrae la vescica
stimola le strutture sessuali
dilata la pupilla
inibisce la salivazione
dilata i bronchi
accelera il cuore
inibisce l’attività dello stomaco e del pancreas
stimola il rilascio di glucosio da
parte del fegato
rilassa la vescica
inibisce le strutture sessuali
fa secernere l’adrenalina
gangli cervicali
midollo spinale
parasimpatico simpatico
IndiceUnità C8 – 4. Il sistema nervoso periferico
catena gangliare
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
Quando hai paura il battito
cardiaco e la respirazione
diventano più veloci:
è entrato in azione il tuo
sistema nervoso simpatico.
Poi, quando ti calmi,
tutto torna normale:
ora è intervenuto il sistema
nervoso parasimpatico.
IndiceUnità C8 – 4. Il sistema nervoso periferico
Il sistema nervoso autonomo è formato da simpatico e parasimpatico.
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
Le ghiandole endocrine secernono ormoni che sono «messaggeri chimici».
La ghiandola ipofisi collega il sistema
nervoso con il sistema endocrino:
1. il cervello comanda l’ipofisi
attraverso l’ipotalamo
2. l’ipofisi produce ormoni che stimolano
un’altra ghiandola endocrina
3. quest’ultima produce i propri
ormoni e li libera nel sangue,
che poi li trasporta a destinazione.
IndiceUnità C8 – 5. Il sistema endocrino
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
Esempio: il sistema endocrino regola l’equilibrio del calcio nel sangue
attraverso l’azione di due ormoni (calcitonina e ormone paratiroideo).
il calcio passa dal
sangue alle ossa
se la concentrazione di calcio
nel sangue è bassa, le paratiroidi
liberano l’ormone paratiriodeo
se la concentrazione di calcio nel sangue
è alta, la tiroide libera calcitonina
il calcio passa
dalle ossa al sangue
ione Ca++
ione Ca++
IndiceUnità C8 – 5. Il sistema endocrino
Le ghiandole endocrine secernono ormoni che sono «messaggeri chimici».
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
Le ghiandole endocrine e le funzioni degli ormoni che producono (1/2).
IndiceUnità C8 – 5. Il sistema endocrino
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Tibone, Le scienze per tutti © Zanichelli editore 2017
IndiceUnità C8 – 5. Il sistema endocrino
Le ghiandole endocrine e le funzioni degli ormoni che producono (2/2).