Medical sciences for physical activities II Dr. Alessandro Giannini 2017-2018 Quanto vi influenza il vostro professore? #MiracleMike • Star Trek Next Generation • Star Trek primo contatto Dal segnale alla percezione Dal segnale alla percezione Vi sono recettori sensibili a diversi tipi di «energia» • Sensibilità allo stiramento • Sensibilità all’energia elettromagnetica • Sensibilità ad agenti chimici • Sensibilità al caldo • Sensibilità al freddo Dal segnale alla percezione • I neuroni di un tipo sono sensibili esclusivamente ad un tipo di energia • Codice della linea attivata • La stimolazione di quel neurone, sia naturale che artificiale, da origine ad una specifica sensazione. Dal segnale alla percezione • Gruppi di neuroni sono sensibili ad un sottogruppo di energia stimolo • La densità di recettori a livello di una regione del corpo determina in quale misura il sistema sensoriale è in grado di risolvere i dettagli degli stimoli applicati a quella regione Dal segnale alla percezione • La distribuzione spaziale spaziale dei recettori contiene informazioni circa la sede di uno stimolo nel corpo nel mondo esterno Dal segnale alla percezione Dal segnale alla percezione • Il potenziale d’azione è tutto o nulla • Come fa il neurone a codificare per l’intensità? • Quando l’intensità sale il canale rimane aperto più a lungo e si apre più frequentemente Dal segnale alla percezione • L’intensità e la durata dello stimolo è codificata come frequenza • Codice di frequenza • Il limite superiore della scarica di un neurone è circa 10001200 impulsi al secondo. Dal segnale alla percezione • L’intensità dello stimolo viene codificata anche dalla consistenza della popolazione dei recettori attivati • Codice di popolazione Dal segnale alla percezione • I recettori possono essere a rapido o a lento adattamento Dal segnale alla percezione #CorrectionAzumi • L’intensità è codificata integrando le informazioni sulla frequenza di scarica, sul codice di popolazione e sul’addattamento Stevens’s power low #Stefanodisoccupati Dal segnale alla percezione • La percezione è data dall’integrazione delle informazioni ritrasmesse da diversi tipi di recettori Dal segnale alla percezione Dal segnale alla percezione #MiracleMike • I sistemi sensoriali analizzano quattro attributi dello stimolo che possono essere correlati quantitativamente con le sensazioni • Modalità: dipende dalla sensibilità del recettore per un tipo di energia • Codice della linea attivata • Recettori sensibili ad un specifico sottogruppo di energia • Sede: dipende da quale popolazione di neuroni è attivata • In alcuni casi la sede traduce la qualità (ad esempio gusto) • Intensità: dipende da diversi fattori • Codice di frequenza • Codice di popolazione • Adattamento • Decorso temporale dello stimolo: • Decodificato dall’adattamento Le sensazioni somatiche • Un neurone riceve afferenze da circa 10-25 corpuscoli di Missner o dischi di Merkel • Un neurone sensitivo riceve afferenze da un solo corpuscolo di Pacini o di Ruffini • I corpuscoli superficiali hanno campi recettivi piccoli • I corpuscoli profondi danno informazioni globali e sullo spostamento • I due sono messi a confronto per ottenere un «immagine di quello con cui siamo in contatto» Le sensazioni somatiche La frequenza di scarica è proporzionale all’intensità dello stimolo Le sensazioni somatiche • Ma la frequenza di scarica dei singoli corpuscoli codifica anche per la curvatura dello specillo • Posso ottenere la stessa scarica con oggetti di dimensione diversa variando l’intensità • Il singolo segnale è ambiguo • Decodifica per popolazione Le sensazioni somatiche Il dolore Termici: sopra 45°, sotto i 5° Mecccanici: terminazioni libere Polimodali: sentono l’infiammazione Silenti: lo stimolo continuo ne abbassa la soglia Le vie sensitive Le vie sensitive #Stefanodisoccupati Le sensazioni somatiche Dal segnale alla percezione #MiracleMike • La sensibilità tattile è gestita da 4 recettori principali. • Questi sono differenti per il loro campo recettivo e per la velocità di adattamento • Un corpuscolo «italiano» per neurone molti tedeschi per neuroni • La sensibilità termica è affidata ai recettori sensibili al freddo ed al caldo • La sensibilità dolorifica è affidata a recettori termici, meccanici, polimodali e silenti • La sensibilità termica e dolorifica meccanica è trasportata dalle fibre mielinizzate • La sensibilità dolorifica termica ed infiammatorio (polimodale) dalle fibre C • Il segnale diventa coerente solo se si prendono in esame tutta l’analisi della popolazione • Risalgono al talamo attraverso due vie differenti: «sistema antero laterale» e «sistema delle colonne dorsali Le sensazioni somatiche • Homunculus problem Cosa si intende per «modello» in scienza? https://lettertorobin.wordpress.com/ “Fino ad oggi, ho scoperto circa 300 siti di varie portate e mi sono sbagliato solo due volte. Penso che questi dati diano prova della credibilità del mio dono.” - Ottorino Borgogni- #Stefanodisoccupati Cosa si intende per «modello» in scienza? www.pubmed.gov https://sci-hub.se/ #Stefanodisoccupati Cosa si intende per «modello» in scienza? Un «MODELLO» è qualsivoglia metodo che ci permette, date le condizioni iniziali, di prevedere cosa accadrà in futuro se si modificano determinate variabili. Equazioni di Maxwell #Stefanodisoccupati Le quattro equazioni unificano di fatto in maniera simmetrica l’elettricità con il magnetismo esprimendo l’evoluzione temporale e i vincoli a cui è soggetto il campo elettromagnetico. Cosa si intende per «modello» in scienza? Il grafico evidenzia come, applicando le equazioni di Maxwell alle radiazioni emesse e assorbite dalle pareti del corpo nero, risulta che al diminuire della lunghezza d'onda si ottengono valori dell'intensità di irraggiamento (W/m²) che tendono all'infinito (cadendo così nel problema della “catastrofe ultravioletta”), in palese contraddizione con i dati sperimentali che tendono a zero #Stefanodisoccupati Cosa si intende per «modello» in scienza? Cosa si intende per «modello» in scienza? • A less-thanperfect score on a single individual test of the FMS reveals a “compensatory movement pattern.” Such compensatory movement patterns have been proposed to lead to athletes “sacrificing efficient movements for inefficient ones” (11), which implies the replacement of either a more economical or more effective pattern with a less economical or less effective one. It has also been proposed that such compensatory movement patterns predispose an athlete to injury and reduced performance and may be corrected by performing specific exercises. • “An athlete who is unable to perform a movement correctly … has uncovered a significant piece of information that may be the key to reducing the risk of chronic injuries, improving overall sport performance, and developing a training or rehabilitation program .” #Stefanodisoccupati Cosa si intende per «modello» in scienza? “Additionally, contrary to claims, the FMS seems to have no relation to athletic ability between individuals. A poor score on the FMS does not preclude athletes from competing at the highest level nor does it differentiate between athletes of differing abilities.” “Using correlation analysis, we find no consistent statistical relationship between combine tests and professional football performance, with the notable exception of sprint tests for running backs.” #Stefanodisoccupati Cosa si intende per «modello» in scienza? Modello Prove sperimentali a supporto del modello Cosa si intende per «modello» in scienza? Recenti studi di fisica quantistica hanno dimostrato che determinate strutture proteiche presenti all’interno delle cellule formano vere e proprie “autostrade energetiche ed informazionali” rivestendo una enorme importanza, sia per la loro presenza in tutto il corpo, che per l’espressione funzionale che esprimono: costituiscono vie di comunicazione e di trasporto di “quanti” di energia all’interno dell’organismo. In altre parole il nostro intero sistema biologico colloquia con il Sistema Nervoso Centrale (SNC) che sovraintende e controlla tutte le funzioni dell’organismo ed esplica questa attività anche attraverso tali strutture. Tutto questo complesso sistema, può essere denominato come: “Il nostro network endogeno” Le sensazioni somatiche