TIPOLOGIA NEURONI
NEURONI
SENSORIALI O
AFFERENTI |
input: informazioni da recettori sensoriali a centri nervosi in encefalo e midollo spinale |
NEURONI
EFFERENTI |
output: comandi da SNC a effettori(ghiandole+muscoli) |
NEURONI DI
ASSOCIAZIONE O
INTERNEURONI |
integrazione: elaborare e immagazzinare informazioni, aiutare comunicazione tra neuroni |
IMPULSI NERVOSI
La PROPAGAZIONE degli IMPULSI NERVOSI è saltatoria/ continua, a velocità variabile e del tipo aperto o chiuso, avviene nei neuroni a partire dal potenziale di riposo , variato dal passaggio di sodio e potassio nei canali ionici regolati e non, che scatena un potenziale d'azione e modifica la permeabilità della membrana. |
POTENZIALE DI RIPOSO
(cellula POLARIZZATA presenta potenziale di membrana, depolarizzazione quando arriva impulso) |
—--------——NEURONE A RIPOSO----------- |
◾ interno: negativo - |
◾ esterno: positivo + |
⇒ POTENZIALE DI RIPOSO: -60/-70 mV (interno più negativo) |
◾ CITOPLASMA: +ioni potassio K+, controcariche PO4
3-usati per acidi nucleici, proteine e ATP |
◾ MATERIA EXTRACELLULARE: +ioni sodio Na+, controcariche Cl- |
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| |
CONCENTRAZIONE K+ e Na+ regolata da tre proteine canale: |
● CANALI POTASSIO (K+)= |
C% K+ interna a riposo molto maggiore + molti canali potassio |
↳ K+ diffonde più facilmente all'esterno→ioni K+ escono da citoplasma → versante interno membrana diventa negativo , esterno positivo |
+ ioni negativi in citoplasma (PO 4
3-) sono legati a proteine o macromolecole troppo grandi per attraversare membrana quindi non seguono K + |
⇒ potenziale di membrana aumenta |
| |
● CANALI SODIO (Na+)= |
pochi= bassa permeabilità MA Na+ tende verso citoplasma |
⇒ flusso controllato altrimenti potenziale annullato |
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● POMPA SODIO- POTASSIO= |
proteina che trasporta attivamente (usa ATP, lavora contro differenza C%) ioni Na+ all'esterno, scambiandoli con K+ |
PROPAGAZIONE LUNGO I NEURONI
PROPAGAZIONE: spostamento impulsi nervosi da punto in cui si innescano fino terminazione sinaptica |
- stimolo elettrico provoca apertura canali voltaggio dipendenti Na+ |
- valore soglia = potenziale d'azione |
- depolarizzazione si propaga lungo l'assone provocando apertura canali voltaggio dipendenti Na+ nelle zone adiacenti |
SEGNALE UNIDIREZIONALE: PERIODO REFRATTARIO canali voltaggio dipendenti chiusi per 1-2 ms |
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PROPAGAZIONE CONTINUA: assoni non mielinizzati |
PROPAGAZIONE SALTATORIA: assoni mielinizzati; NODI DI RANVIER= unico punto di conduzione del segnale |
VELOCITA' DI PROPAGAZIONE
DIAMETRO ASSONE e PRESENZA della GUAINA MIELINICA influenza VELOCITA' |
↳ ASSSONI MIELINIZZATI e DIAMETRO > conducono SEGNALE + VELOCE |
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⇒ 1940, Hodgink e Huxley: esperimenti sulle proprietà elettriche delle membrane assoniche |
↳ neurone gigante: assone che controlla la risposta di fuga del calamaro, diametro tra 0.5 e 1 mm |
↳ minuscoli ELETTRODI per misurare voltaggio attraverso membrana plasmatica |
↳ modifiche C% Na+ e K+ |
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⇒ oggi, PATCH CLAMPING= misurare corrente generata dall'apertura e dalla chiusura di un singolo canale ionico per il passaggio delle molecole |
recuperare con punta di pipetta 1 solo canale sodio-potassio (10-9) |
NEUROTRASMETTITORI
neurotrasmettitore specifico per ogni sinapsi |
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LUOGO PRODUZIONE: |
sintetizzati direttamente nel TERMINALE ASSONICO (es. ACETILCOLINA), ma enzimi prodotti in corpo cellulare |
neurotrasmettitori PEPTICIDI (piccoli peptidi) = prodotti nel corpo cellulare e poi trasportati dentro vescicole al terminale assonico |
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TIPOLOGIE neurotrasmettitori SN CENTRALE |
● SEMPLICI AMINOACIDI = |
↳ GLUTAMMATO (funzione eccitatoria) |
↳ GLICINA, GABA (funzione inibitoria) |
● MONOAMMINE (derivati aminoacidi)= |
↳ DOPAMINA= meccanismi piacere, sonno, ricompensa, memoria di lavoro |
↳ SEROTONINA (ormone buonumore)= precursore della melatonina = ritmi circadiani, controllo appettito, agisce su muscolatura liscia |
↳ NORADRENALINA = legato a stress fisico e psicologico = fight or flight |
● GAS= |
↳ CO e NO, messaggeri sintetizzati al momento e non accumulati in vescicole |
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IMPULSO ELETTRICO UNIDIREZIONALE= struttura membrana presinaptica diversa da postsinaptica |
INTEGRAZIONE INPUT E INFORMAZIONI
neuroni INTERAGISCONO con molti neuroni: più terminali assonici formano sinapsi con corpo cellulare o con dendriti, perciò neurone postsinaptico riceve impulsi da numero maggiore di altre cellule |
neurone riceve migliaia INPUT sinaptici, ma emette un solo OUTPUT = potenziale d'azione lungo assone |
INTEGRAZIONE segnali ECCITATORI e INIBITORI = SOMMAZIONE ALGEBRICA dei potenziali locali |
| |
1. DENDRITI ricevono segnali |
2. stimoli eccitatori o inibitori si propagano verso CONO DI EMERGENZA |
⇒ CONO DI EMERGENZA = membrana non rivestita di mielina, possiede molti canali voltaggio-dipendenti per Na+ |
3. stimoli si integrano SOMMANDOSI per arrivare a VALORE DI SOGLIA |
↳ superamento soglia = partenza POTENZIALE D'AZIONE |
↳ assenza superamento soglia = assenza POTENZIALE D'AZIONE |
SISTEMA NERVOSO CENTRALE
origine sistema nervoso vertebrati= tubo neurale |
SISTEMA NERVOSO CENTRALE = MIDOLLO SPINALE + ENCEFALO |
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MIDOLLO SPINALE |
- porta informazioni sensoriali da periferia a encefalo attraverso vie motorie ascendenti |
- elabora risposte semplici |
- trasferisce risposte in uscita attraverso vie motorie discendenti |
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ENCEFALO |
2 LOBI appaiati |
INTERNEURONI E NEURONI DI ASSOCIAZIONE organizzati in NUCLEI= ammassi sostanza grigia dei neuroni, da cui partono e arrivano fibre mielinizzate |
SOSTANZA GRIGIA = corpi cellulari e terminali dei dendriti dei neuroni, CORPI CELLULARI o SOMA |
SOSTANZA BIANCA = assoni mielinizzati dei neuroni, melina di OLIGODENDROCITI |
| |
4 aree: |
TELENCEFALO |
DIENCEFALO |
TRONCO ENCEFALICO |
CERVELLETTO |
TELENCEFALO: CORTECCIA CEREBRALE
FUNZIONI delle aree si analizzanno in base a TRAUMI e MALATTIE |
corteccia cerebrale RICOPRE superficie emisferi |
SCISSURE dividono in LOBI che prendono nome da OSSA CRANICHE che li ricoprono |
sostanza GRIGIA, al di sotto sostanza BIANCA= assoni cellule nervose CORTICALI MIELINIZZATI |
FUNZIONI corteccia:motoria, sensoriale, CORTECCIA ASSOCIATIVA : gestisce info organi sensoriali +memoria |
metà CORPO SX controlla parte DX ENCEFALO |
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LOBO TEMPORALE= UDITIVE |
area prettamente SENSORIALE (5 sensi) e area ASSOCIATIVA → riconoscimento volti, associare sensi con conoscenza |
AGNOSIE= percezione stimolo ma non riesce ad indentificarlo ne elaborarlo |
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LOBO FRONTALE = ATTIVITA MOTORIA |
olfatto, personalità di un individuo* (azioni, dove sono parti nostro corpo) |
TRAUMI: cambiamenti del comportamento, perdita percezione di se + incapacità pianificare azioni |
| |
LOBO PARIETALE= INFORMAZIONI TATTILI |
interpretazione stimoli complessi |
SINDROME DI NEGLIGENZA SPAZIALE UNILATERALE : inconsapevolezza provenienza stimoli |
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SCISSURA DI ROLANDO= separa FRONTALE e PARIETALE di stesso emisfero |
RAPPRESENTAZIONE o HOMUNCULUS CORTICALE |
↳ dav → CORTECCIA MOTORIA PRIMARIA= controlla attività dei muscoli |
regioni con movimento + fine=area + estesa |
↳ diet →CORTECCIA SOMATOESTETICA PRIMARIAinformazioni natura tattile e pressoria, prima filtrati da talamo |
intera superficie corporea rappresentata su corteccia, regioni con recettori tattili più concentrati trovano più spazio |
CERVELLETTO
CERVELLETTO: sotto cervello, sotto bulbo e ponte |
due emisferi ricchi di circonvoluzioni |
superficie esterna= sostanza GRIGIA |
superficie interna= sostanza BIANCA |
| |
elabora informazioni su articolazioni, tensione dei tendini e contrazione dei muscoli |
+ ambiente esterno, udito, vista, organo equilibrio |
↳ controlla movimento, postura del corpo, coordina movimenti incoscienti |
SISTEMA NERVOSO PERIFERICO
SISTEMA NERVOSO PERIFERICO= SOMATICO |
| |
⇒ NERVI SPINALI |
collegano midollo spinale a recettori sensoriali, ai muscoli e alle ghiandole |
31 paia, prendono nome da zona della colonna vertebrale da cui emergono |
MISTI= componente AFFERENTE e EFFERENTE |
↳ componente AFFERENTE= assoni sensoriali che penetrano nel CORNO DORSALE del midollo tramite la RADICE DORSALE |
- riferiscono messaggi CONSAPEVOLI e NON (controllo omeostatico) |
- CORPI CELLULARI si trovano all'esterno del midollo, nei GANGLI SPINALI = rigonfiamenti |
↳ componente EFFERENTE= assoni motori che lasciano midollo da RADICE VENTRALE |
- CORPI CELLULARI si trovano interno del midollo, nel CORNO VENTRALE |
- trasportano le informazioni da SNC a muscoli e ghiandole |
- funzione VOLONTARIA e AUTONOMA (funzioni vegetative) |
| |
| |
⇒ NERVI CRANICI |
originano da encefalo, trigemino, vago SNC |
12 paia di nervi |
misti, ma prevalenza sensoriale o motoria |
DIVISIONE SISTEMA NERVOSO PERIFERICO
⇒ suddiviso in: |
↳ SOMATICO= |
VOLONTARIO, neuroni SENSORIALI+MOTORI |
↳ AUTONOMO (SNA)= |
azioni INVOLONTARIE + regola ambiente interno |
| |
⇒ SNA diviso in due gruppi neuroni: |
- SISTEMA ORTOSIMPATICO= |
combatti o fuggi, situazione di emergenza (NORADRENALINA) |
- SISTEMA PARASIMPATICO= |
digerisci e rilassati, ACETILCOLINA |
primi 2 inducono azioni ANTAGONISTE a livello degli effettori |
- SISTEMA ENTERICO= |
parete intestinale, muscolatura liscia, ghiandole |
| |
OGNI via EFFERENTE del SNA INIZIA da neurone COLINERGICO (neurotrasmettictore=ACETILCOLINA), corpo cellulare localizzato a livello tronco encefalico o midollo spinale |
↳ 1°neurone = NEURONI PREGANGLIARE |
↳ 2° neurone efferente= NEURONE POSTGANGLIARE con CORPO CELLULARE in GANGLIO AUTONOMO |
neuroni POSTGANGLIARI dell'ORTOSIMPATICO= |
NORADREALINA |
neuroni POSTGANGLIARI del PARASIMPATICO= |
ACETILCOLINA |
cellule effettrici possono rispondere sia a simpatico sia a parasimpatico |
| |
GANGLI ORTOSIMPATICI= |
due catene a sx e dx colonna vertebrale |
GANGLI PARASIMPATICI= |
vicino a organi effettori |
|
|
SUDDIVISIONE SISTEMA NERVOSO
SISTEMA NERVOSO CENTRALE (SNC) |
encefalo + midollo spinale; protetto da scheletro assiale |
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↳ ricevere informazioni ed elaborare risposte |
SISTEMA NERVOSO PERIFERICO (SNP) |
nervi= fasci di assoni + gangli= gruppi di neuroni in cui corpi cellulari si trovano fuori dal sistema nervoso centrale SNC |
| |
↳ mettere in collegamento SNC con organi di senso e organi effettori |
ECCITABILITA' NEURONI
determinata da caratteristiche MEMBRANA PLASMATICA: |
● POTENZIALE ELETTRICO di MEMBRANA = differenza di carica tra lato interno ed esterno membrana--> permette flusso elettricità = impulso elettrico |
● dovuto da FLUSSO DI IONI che entrano ed escono da cellula grazie a CANALI IONICI (PROTEINE TRANSMEMBRANA): quando aperti passaggio da zona con C% maggiore a minore |
CANALI IONICI REGOLATI
tre tipologie di proteine che si aprono e chiudono |
● REGOLATI CHIMICAMENTE: si attivano quando si legano a determinata molecola; recettori riconoscono segnale chimico (es. muscoli e acetilcolina) |
| |
● REGOLATI MECCANICAMENTE: si attivano in risposta all'applicazione di una forza meccanica sulla membrana plasmatica (es. recettori tatto e udito) |
| |
● VOLTAGGIO- DIPENDENTI: si attivano quando rilevano un cambiamento di potenziale di membrana = segnale elettrico |
◼ per Na+ = DEPOLARIZZAZIONE → ione sodio si diffonde all'interno, rende potenziale positivo fino a potenziale d'azione |
◼ per K + = IPERPOLARIZZAZIONE → ione potassio si diffonde all'esterno, potenziale più negativo |
POTENZIALE DI AZIONE
1. POTENZIALE DI RIPOSO di membrana = - 60 mV, creato da canali K+ aperti |
| |
2. apertura alcuni canali Na+ voltaggio-dipendenti causando DEPOLARIZZAZIONE |
| |
--> SE DEPOLARIZZAZIONE, data dall'integrazione dei dendriti nel cono di emergenza, supera VALORE DI SOGLIA = -50 mV |
| |
3. apertura canali sodio Na+ , ENTRATA SODIO, (canali dipendenti da valore diverso per aprirsi) |
DEPOLARIZZAZIONE fino a 50 mV= POTENZIALE DI AZIONE = breve ed improvvisa inversione del potenziale di membrana dura 1ms |
| |
4. chiusura canali Na+, aperura canali K+ voltaggio dipendenti , USCITA POTASSIO, DIMINUZIONE C% interna, potenziale ritorna negativo, rimangono a lungo aperti |
IPERPOLARIZZAZIONE= -70 mV; poi potenziale ritorna a POTENZIALE DI RIPOSO |
INTENSITA' POTENZIALE DI AZIONE
INTENSITA' POTENZIALE D'AZIONE: indipendente da stimolo che lo ha generato |
non si può modelllare, ogni segnale ha quella altezza però è APERTO o CHIUSO: |
→ se depolarizzazione sufficiente : apertura canali sodio, diffusione molecole, PRESENZA POTENZIALE |
→ se stimolo debole: ASSENZA POTENZIALE |
⇒ FREQUENZA dei POTENZIALI D'AZIONE= DIFFERENZA tra stimolo FORTE e DEBOLE |
TRASMISSIONE IMPULSO TRA SINAPSI
L'acetilcolina rilasciata da un motoneurone si diffonde nella fessura sinaptica, viene riconosciuta da recettori su membrana postsinaptica che aprono canali ionici voltaggio dipendenti. |
GIUNZIONE NEUROMUSCOLARE
SINAPSI: |
SINAPSI CHIMICHE = sinapsi poste tra due neuroni |
GIUNZIONI NEUROMUSCOLARI = sinapsi poste tra neuroni motori e cellule muscolari |
↳MOTONEURONE = neurone con unico assone ramificato all'estremità: |
- ramificazioni dotate di TERMINALI ASSONICI che formano giunzioni neuromuscolari con cellule muscolari |
| |
STRUTTURA SINAPSI/ GIUNZIONE: |
- BOTTONE SINAPTICO = struttura del terminale assonico contenete vescicole piene di un NEUROTRASMETTITORE (messaggero chimico) |
↳ ACETILCOLINA ACh = neurotrasmettitore motoneuroni vertebrati |
- FESSURA SINAPTICA = spazio tra membrana presinaptica (teminale assonico neurone) e membrana postsinaptica (cellula o neurone) |
| |
TRASMISSIONE STIMOLO NERVOSO: |
● ACETILCOLINA è sintetizzata nel terminale assonico e contenuta in VESCICOLE |
● POTENZIALE D'AZIONE arriva a TERMINALE ASSONICO e apre nella membrana CANALI VOLTAGGIO-DIPENDENTI Ca2+ |
⇒USCITA neurotrasmettitore per ESOCITOSI: processo con cui cellula fa uscire GRANDI MOLECOLE CARICHE, contrario di fagocitosi, |
● C% Ca2+MAGGIORE ALL'ESTERNO, CALCIO entra e fonde VESCICOLE e queste si svuotano in FESSURA |
● ACETILCOLINA in fessura si lega a RECETTORI ACh presenti su membrana postsinaptica |
● RECETTORI = CANALI IONICI CHIMICAMENTE REGOLATI che si aprono dopo legame con neurotrasmettitore |
● APERTURA CANALI fa entrare IONI POSITIVI → DEPOLARIZZAZIONE |
● SE DEPOLARIZZAZIONE raggiunge VALORE DI SOGLIA |
↳ CANALI VOLTAGGIO- DIPENDENTI Na+ che si trovano su membrana si aprono, generando POTENZIALE D'AZIONE che si diffonde attraverso la cellula muscolare provocandone la CONTRAZIONE |
● per DISATTIVARE NEUROTRASMETTITORI: ENZIMI SPECIFICI liberano la FESSURA SINAPTICA poco dopo il rilascio da parte del terminale assonico |
SINAPSI ECCITATORIE E INIBITORIE
tipologia NEUROTRASMETTITORE caratterizza sinapsi chimiche |
ECCITATORIE= |
DEPOLARIZZANO la membrana postsinaptica |
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fanno aprire canali Na+ |
| |
somma segnali per potenziale |
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es. GIUNZIONI NEUROMUSCOLARI |
INIBITORIE= |
POLARIZZANO/ IPERPOLARIZZANO la membrana postsinaptica |
| |
fanno aprire canali K+ |
| |
sottrazione segnali per potenziale |
SOMMAZIONE DEGLI INPUT
SPAZIALE= |
integra i segnali SIMULTANEI da sinapsi poste in luoghi differenti sulla cellula post sinaptoca |
TEMPORALE= |
integra i potenziali generati nello STESSO LUOGO in rapida successione |
SNC: TELENCEFALO O CERVELLO
2 EMISFERI cerebrali (dx e sx) |
CORPO CALLOSO = sostanza bianca sottostante che unisce emisferi |
CORTECCIA CEREBRALE = sostanza grigia che ricopre superficie degli emisferi |
CIRCONVOLUZIONI= pieghe di corteccia = durante crescita corteccia cresce + veloce di sostanza bianca |
SCISSURE= solchi marcati separano circonvoluzioni |
| |
FUNZIONE= percezione delle informazioni di natura sensoriale, elaborazione, progettazione movimenti, apprendimento, costruzione memoria breve e lungo termine, programmazione comportamento consapevole |
| |
NUCLEI DELLA BASE= 3 nuclei all'interno di ogni emisfero = regolazione dei movimenti e tono muscolare |
SISTEMA LIMBICO = controllo bisogni fisiologici essenziali (fame e sete) e percezione senzazioni come paura, piacere, dolore rabbia |
GIRO CINGOLATO= fa parte del sistema limbico, coordinamento tra afferenze sensitive ed elaborazioni emozionali |
AMIGDALA= percezione e memoria stati di paura |
IPPOCAMPO = trasferire info da memoria breve termine a lungo termine |
DIENCEFALO
sotto emisferi centrali, diviso in 3: |
| |
TALAMO= |
- masse di sostanza GRIGIA organizzate in nuclei intervallati da sostanza BIANCA |
riceve per primo i DATI SENSORIALI, rimuove RUMORE DI SOTTOFONDO, suddivide i dati in categorie, invia segnali alla corteccia |
| |
IPOTALAMO: (+ IPOFISI) |
- controlla attività corporee connesse all'OMEOSTASI e attività INVOLONTARIE, regola attività ipofisi e produzione ormoni |
- coopera con SISTEMA LIMBICO nella produzione delle EMOZIONI, temperatura corporea, ritmi circadiani, alcuni ormoni, gestione fame |
| |
EPIFISI: (o ghiandola pineale) |
- produce MELATONINA |
SNC: TRONCO ENCEFALICO
TRONCO ENCEFALICO = tra midollo e diencefalo |
| |
MESENCEFALO: |
(collega ponte e cervelletto con diencefalo) |
contiene fasci di fibre su cui viaggiano informazioni |
nucleo rosso+ SOSTANZA NERA: controllo dei movimenti (DEGENERAZIONE sostanza nera = malattia di Parkinson) |
| |
PONTE: |
nuclei e fasci di fibre che connettono distretti dell'encefalo |
| |
MIDOLLO ALLUNGATO: o bulbo |
continua con midollo spinale |
sostanza bianca contiene vie sensoriali (afferenti) e motorie (deferenti) |
CENTRO CARDIOVASCOLARE = nucleo che regola la frequenza e l'intensità del battito cardiaco |
CENTRO RESPIRATORIO = nucleo che controlla ritmo respiratorio di base |
LIQUIDO CEREBROSPINALE
contenuto CANALE EPENDIMALE del midollo spinale + VENTRICOLI nell'encefalo |
prodotto da EPENDIMOCITI (cellule gliali) nei PLESSI CORIOIDEI per filtrazione sangue |
fornisce nutrimento ai neuroni, contiene globuli bianchi e anticorpi, elimina sostanze di scarto |
MENINGI
3 membrane di tessuto connettivo che avvolgono encefalo e midollo spinale |
DURA MADRE= |
più robusta |
ARACNOIDE= |
struttura molto lassa |
SPAZIO SUBARACNOIDEO= |
velo di LIQUIDO CEREBROSPINALE che protegge da urti |
PIA MADRE |
RIFLESSO SPINALE
midollo spinale genera semplici RISPOSTE INVOLONTARIE SENZA coinvolgere encefalo, tempo risposta = millisecondi |
ARCO RIFLESSO = sinapsi tra due fibre, una sensitiva e l'altra motoria senza coinvolgimento dell'encefalo |
es. riflesso rotuleo |
impulso sensoriale parte da recettori di stiramento presenti nel tendine del muscolo estensore della gamba (quadricipite) |
martelletto stimola tendine, percepito come stiramento del muscolo |
si scatena potenziale d'azione che raggiunge midollo |
ptenziali diventano efferenti e trasmessi a muscolo estensore della gamba, che si contrae e facendo muovere la gamba |
disattivare antagonista |
coordinazione avviene grazie INTERNEURONE, stabilisce sinapsi inibitoria con motoneurone muscolo antagonista |
ALTERAZIONI FUNZIONI CEREBRALI
invecchiamento = declino funzionale di encefalo |
| |
SCLEROSI MULTIPLA (SM)= |
progressiva perdita guaine mieliniche degli assoni in molte regioni dell'organismo= disturbi vista+ perdita fisica |
| |
SCLEROSI LATERALE AMIOTROFICA (SLA)= |
malattia neurodegenerativa progressiva = perdita della funzionalità dei motoneuroni |
malattia multifattoriale |
| |
MORBO DI PARKINSON= |
morte progressiva dei neuroni dopaminergici (che reagiscono alla dopamina) |
assenza controllo movimenti fino a perdere totalemente a capacità |
| |
MALATTIA DI ALZHEIMER= |
causa formazione di PLACCHE AMILOIDI (deposito proteine insolubile), colpisce memoria, comportamento, riconoscimento |
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TUMORE= |
replicazione incontrollata delle cellule = neuroni non si duplicano= cellule gliali e meningi |
cause ambientali (agenti esterni) o genetiche/ereditarie |
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