Sistema Nervoso Centrale: caratteristiche generali

Struttura e funzione del tessuto nervoso

Il tessuto nervoso è costituito dai neuroni, cellule altamente specializzate nella conduzione e nell’elaborazione degli impulsi. Il tessuto nervoso è perenne, perché i suoi elementi cellulari non si riproducono, ma con il passare degli anni diminuiscono in seguito ad un processo fisiologico di invecchiamento e ad una distruzione patologica.

Il neurone è specializzato in eccitabilità, trasmissibilità, conducibilità ed elaborazione.

Tipi di neuroni e loro funzioni

Distinguiamo i neuroni in:

- Neuroni sensoriali: ricevono informazioni provenienti da esterno e interno e le inviano ai centri superiori di integrazione;


- Neuroni motori: mettono in atto la risposta. Trasferiscono la risposta agli organi effettori e questi sono in collegamento con le ghiandole e i muscoli;


- Interneuroni o neuroni associativi: sono neuroni di collegamento tra i neuroni sensoriali e i neuroni motori;

Struttura e funzione dell'assone

L’assone è unico, con una o più ramificazioni, lungo da pochi millimetri fino a un metro. È circondato dalla guaina mielinica e questa struttura presenta delle interruzioni detti nodi di Ranvier che danno origine a dei segmenti; ogni segmento è formato da una Cellula di Schwann nel Sistema Nervoso Periferico e Oligodendrociti nel Sistema Nervoso Centrale. L’assone termina con il bottone sinaptico. A livello dei bottoni sinaptici si verifica la sinapsi.

Polarizzazione e potenziale d'azione

La membrana cellulare, più permeabile al sodio che al potassio, è detta polarizzata perché separa due ambienti con diversa concentrazione di particelle con carica elettrica: l’ambiente intercellulare (interno) è negativo, quello extracellulare (esterno) è positivo. In questa condizione misuriamo un potenziale di riposo che vale -60/70 mV. Nel momento in cui arriva uno stimolo, la membrana reagisce modificando la sua permeabilità alle particelle e quindi la polarità della membrana si inverte e di conseguenza avviene l’inversione del flusso e della concentrazione delle particelle dentro e fuori della cellula (ambiente interno positivo,esterno negativo). La misura elettrica di questo è di +50 mV, chiamato potenziale d’azione. In seguito c'è un periodo che precede il nuovo potenziale di riposo in cui la membrana va incontro ad una maggiore elettronegatività. Questo periodo, detto refrattario, garantisce la direzionalità dell’impulso.

Sinapsi e trasmissione dell'impulso

La sinapsi serve all’impulso per far sì che passi da un neurone a un altro neurone. La sinapsi è costituita dal bottone sinaptico (terminazione dell’assone), dallo spazio sinaptico e dalla membrana cellulare alla quale trasmetterà l’impulso, detta postsinaptica. Le connessioni sinaptiche possono essere tra:

(1) assone - assone;


(2) assone – dendriti;


(3) assone – corpo cellulare (pirenoforo);

Tipi di sinapsi e neurotrasmettitori

Le sinapsi possono essere di due tipi:

1) elettrica


2) chimica

Le sinapsi elettriche stanno nel cuore e nell’intestino. In questo tipo di sinapsi c’è un passaggio diretto delle cariche.

Le sinapsi chimiche avvengono con la liberazione di sostanze chimiche, i mediatori o neurotrasmettitori. Nelle sinapsi chimiche il bottone sinaptico contiene delle vescicole di mediatori chimici, detti anche neurotrasmettitori. Nel momento in cui arriva l’impulso, le vescicole piene di neurotrasmettitori, si spostano verso la membrana. A questo punto, mediante un processo di esocitosi, segue la fusione tra la vescicola e la membrana e la liberazione delle molecole dei mediatori nello spazio sinaptico. I diversi tipi di neurotrasmettitori si legano a specifici recettori, cioè a proteine poste sulla membrana postsinaptica e stimolano il neurone successivo verso una propagazione elettrica.

I mediatori chimici vengono rimossi:

- mediante distruzione enzimatica


- attraverso il ripompaggio all’interno dell’assone che lo ha emesso

Sono circa 50 e possono essere eccitatori o inibitori. Uno importante è l’acetilcolina che con un’azione eccitatoria contrae i muscoli scheletrici, mentre con un’azione inibitoria rallenta il battito cardiaco.

Interazione delle sostanze psicoattive

Ci sono alcune sostanze psicoattive che interagiscono e sono in grado di alterare l’effetto dei mediatori chimici. Interagiscono in tutte le fasi di trasmissione dell’impulso nervoso in 4 livelli:

1. bloccano la sintesi del neurotrasmettitore;


2. bloccano la liberazione o il rientro;


3. bloccano l’interazione neurotrasmettitore – recettore;


4. bloccano la distruzione enzimatica.

Protezione del sistema nervoso centrale

Il sistema nervoso centrale ha 3 involucri protettivi:

1. ossa


2. meningi


3. liquor

Cranio: struttura ossea di protezione per l’encefalo.

Canale vertebrale: struttura ossea di protezione per il midollo spinale.

Sono 3: La dura madre è la più esterna ed è una lamina connettivale fibrosa e sottile ma spessa e resistente. Nella parte interna della dura madre sono presenti 3 setti che sono lamine che separano le diverse parti dell’encefalo:

- la grande falce che penetra nella scissura interemisferica, cioè sta tra i due emisferi cerebrali;

- la piccola falce che divide il cervelletto, cioè sta tra i due emisferi cerebellari;

- la tenda o il tentorio del cervelletto che separa il cervello dal cervelletto.

L’aracnoide è la membrana intermedia ed è estremamente sottile. È molto aderente alla dura madre, ma è separata dalla meninge sottostante da uno spazio, detto spazio subaracnoideo.

La pia madre è la terza meninge, è la più fragile ed è strettamente aderente alle circonvoluzioni cerebrali. È percorsa da una fitta rete di capillari sanguigni.

È un liquido chiaro, trasparente, incolore ed inodore. Ha funzione di protezione, rifornimento del sistema nervoso di sostanze nutritive e procede allo smaltimento di sostanze di rifiuto. È prodotto per filtrazione del sangue dai ventricoli. È in continuo equilibrio tra la produzione e il riassorbimento e la sua quantità è di 150/200 ml. Circola nello spazio subaracnoidale in un sistema chiuso formato da un compartimento profondo (due ventricoli laterali che comunicano con il terzo e il quarto ventricolo) e da un compartimento superficiale) spazio subaracnoideo. Sulla parete dei ventricoli sono presenti i plessi coroidei che sono vasi sanguigni della pia madre, e da questi il liquor viene prodotto per secrezione. Fuoriesce dai fori del quarto ventricolo verso lo spazio subaracnoideo e viene riassorbito dalle granulazioni subaracnoidali che lo riversano nei seni venosi della dura madre.

La barriera emato - encefalica seleziona il passaggio delle sostanze nel sangue che impedisce che nel liquor passino sostanze nocive provenienti dal metabolismo interno o dall’ambiente esterno. La barriera si trova nei vasi sanguigni della pia madre ed è costituita da cellule endoteliali e dagli astrociti.

Struttura e funzione del cervello

L’encefalo è tra i più grandi organi dell’uomo. Il cervello è diviso da un profondo solco longitudinale che lo divide esternamente in 2 metà simmetriche. Questi emisferi cerebrali sono separati ma uniti dal corpo calloso e nella separazione è presente la grande falce.

La corteccia cerebrale è formata da sostanza grigia, cioè da 6 strati di corpi di neuroni (pirenofori) da cui si diramano gli assoni che vanno a formare la sostanza bianca.

Nel cervello sono presenti anche dei solchi più profondi, le scissure di Rolando e di Silvio. La scissura di Rolando separa il lobo frontale dal lobo parietale e la scissura di Silvio divide il lobo frontale dal lobo parietale e dal lobo occipitale. All’ interno dei lobi si trovano aree specializzate che funzionano l’una con l’altra. Il lobo frontale presenta zone per le funzioni intellettive, per il linguaggio (sinistra – Area di Broca), la scrittura, il movimento sia volontario che involontario. Quindi il lobo frontale è correlato a tutte le attività motorie. Davanti alla circonvoluzione di Rolando c’è l’area motoria primaria e da qui partono i comandi motori volontari. Dietro la circonvoluzione di Rolando c’è l’area sensitiva primaria dove arrivano tutti gli stimoli. Il lobo temporale corrisponde all’orecchio e quindi è presente l’area acustica che riceve tutti gli impulsi acustici, li riconosce e li discrimina. In questo lobo è anche presente la seconda area del linguaggio: Area di Wernicke.

Le aree associative interessano due terzi della corteccia, assolvono l’importante funzione di associare e coordinare gli stimoli e presiedono all’elaborazione delle più elevate attività psichiche.

Le emozioni coinvolgono il funzionamento del sistema limbico attorno al corpo calloso. Il lobo occipitale riceve tutti gli impulsi che riguardano gli occhi, cioè abbiamo l’area visiva.

Funzioni del talamo e ipotalamo

Il talamo è una massa ovoidale grigia che sporge al 3° ventricolo. È una stazione di raccolta e smistamento degli impulsi sensitivi, cioè quelli che collegano la periferia con la corteccia. Le sue 2 funzioni sono:

- riconoscimento della sensibilità tattile, termica e dolorifica;

- associazione degli impulsi sensitivi con il senso di benessere o malessere.

L’ipotalamo sta sotto al talamo ed è fatto da sostanza grigia e il suo peso è di circa 7 grammi. Funzioni:

- controlla l’ipofisi e il rilascio degli ormoni dell’ipofisi (secerne gli ormoni)

- secerne gli ormoni, cioè l’ADH e l’osseoticina

- regola la temperatura corporea

- regola la pressione sanguigna e la frequenza cardiaca

- interviene nella regolazione della fame e della sete

- controlla gli stimoli sessuali

- fa provare emozioni e interviene nelle emozioni (collera, piacere…)

- regola il ritmo sonno – veglia

Cervelletto e sue funzioni

Il cervelletto è localizzato a livello occipitale ed è sotto al cervello. È collegato al cervello e al tronco grazie ai pedenculi cerebellari. È composto da due emisferi cerebellari collegati tra loro dal verme.

La corteccia del cervelletto ha 3 strati di neuroni ed è caratterizzata da lamelle. La sezione del cervelletto è definita “albero della vita”.

Il cervelletto può portare a compiere e a terminare il programma motorio della corteccia. È coinvolto nei processi di apprendimento e memoria delle risposte motorie.

Struttura e funzione del tronco encefalico

Il tronco è composto da 3 parti:

- mesencefalo: integra le sensazioni uditive e coordina i riflessi visivi.

- ponte: controlla la regolazione del respiro (in collaborazione con il bulbo).

- bulbo o midollo allungato: controlla la respirazione, la circolazione e la digestione.

Nel tronco avviene la decussazione delle fibre motorie della corteccia motoria e per la corteccia sensitiva. Dalla corteccia partono tutte le fibre motorie; per la corteccia partono tutte le fibre sensitive.