Anatomia - Sistema nervoso centrale

Sistema Nervoso Centrale

• Il sistema nervoso è un insieme di organi in rapporto di continuità fra loro, costituiti dal tessuto

nervoso.

• Si tratta di un tessuto altamente specializzato nel ricevere, condurre e trasmettere gli stimoli

(sotto forma di attività elettrica) provenienti sia dall’ambiante esterno che da quello interno.

• Le unità cellulari fondamentali del tessuto nervoso sono i neuroni, i quali si organizzano in

catene e reti neuronali.

• Il sistema nervoso consente a un organismo vivente di interagire con l’ambiente nel quale vive e

al contempo mette in opera gli aggiustamenti finalizzati al mantenimento dell’omeostasi.

• Il SNC è contenuto all’interno di involucri ossei ed è costituito dall’encefalo, localizzato

all’interno del neurocranio e dal midollo spinale, contenuto nel canale vertebrale.

• Il SNP si organizza in strutture definite nervi, si dispone all’esterno di involucri ossei e connette il

SNC con tutte le componenti e gli organi che costituiscono i sistemi del corpo umano.

• I nervi spinali e cranici, che collegano il centro con la periferia, sono costituiti sia da fibre

sensitive che portano informazioni dalla periferia al centro (fibre nervose afferenti) e da fibre

effettrici dirette alla muscolatura e alle ghiandole (fibre nervose efferenti).

• Entrambi i tipi di fibre possono riferirsi sia a funzioni somatiche (fibre nervose afferenti

somatiche ed efferenti somatiche) sia a funzioni vegetative (fibre afferenti ed efferenti viscerali).

• I nervi periferici possono contenere tutti questi tipi di fibre (nervi misti).

• In relazione alle fibre nervose afferenti è fondamentale il ruolo del recettore, origine o porta di

ingresso di qualsiasi informazione sensitiva.

• Le informazioni sensitive provenienti dall’ambiente esterno e da quello interno del coro umano

sono trasformate dai recettori in attività elettrica e vengono veicolate (attraverso le fibre

sensitive del SNP) al SNC, dove vengono interpretate e processate.

• A livello dell’encefalo, in particolare nella corteccia cerebrale, le informazioni sensitive vengono

trasformate in esperienze e si generano risposte motorie che raggiungono i muscoli scheletrici o

le ghiandole (tramite le fibre motorie somatiche o viscerali).

Organizzazione e funzioni

• In direzione caudocraniale, il SNC è costituito dal midollo spinale, contenuto all’interno del

canale vertebrale, che continua, attraverso il forame magno, nell’encefalo.

• L’encefalo è costituito dal tronco encefalico, che rappresenta la continuazione del midollo

spinale, dal diencefalo, dagli emisferi cerebrali (tra i quali è localizzato il diencefalo) e dal

cervelletto, posto dorsalmente al tronco encefalico.

• Nel tronco encefalico si distinguono tre porzioni, denominate bulbo (o midollo allungato), ponte

e mesencefalo.

midollo spinale

• E’ la porzione più caudale del sistema nervoso.

• Riceve le informazioni sensitive sia dagli arti che da tutto il tronco, ritrasmettendole ai centri

superiori tramite i fasci di proiezioni ascendenti e contestualmente, tramite fasci di proiezione

discendenti, riceve comandi motori che ritrasmette ai muscoli e agli organi bersaglio.

• Il midollo spinale presenta in sezione trasversale una sostanza grigia posta all’interno e

conformata ad ali di farfalla, dalle quali originano i nervi spinali.

• Questa è circondata da sostanza bianca costituita da fasci di assoni ascendenti, discendenti e

di associazione.

Tronco encefalico

• Visto in sezione trasversale appare organizzato in raggruppamenti di sostanza grigia che

appaiono tridimensionalmente come colonne nucleari immerse nella sostanza bianca.

• I nuclei del tronco encefalico si distinguono in nuclei specifici di ciascuna parte del tronco

encefalico, o nuclei propri, e in colonne nucleari, o nuclei dei nervi cranici, da cui originano 10

delle 12 paia di nervi cranici.

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• Attraverso i nuclei dei nervi cranici il stronco encefalico ritrasmette ai centri superiori le

informazioni di sensibilità generale che provengono dalla testa e tre modalità di sensibilità

specifica (udito, equilibrio e gusto).

• I nuclei dei nervi cranici hanno anche il compito di trasmettere ai muscoli masticatori,

oculomotori, mimici, intrinseci della lingua, della deglutizione e intrinseci della laringe i comandi

motori che giungono dai centri superiori.

• Nel tronco encefalico vi sono raggruppamenti neuronali che svolgono attività fondamentali in

cooperazione con i centri presenti nel midollo spinale, finalizzate alla regolazione della pressione

arteriosa, della gittata cardiaca, della respirazione e delle funzioni digestive.

Cervelletto

• E’ costituito da un mantello di sostanza grigia, la corteccia cerebellare, che circonda una massa

di sostanza bianca all’interno della quale sono presenti i nuclei del cervelletto.

• il verme del cervelletto

Sotto l’aspetto morfologico si distinguono nel cervelletto (posto in

i due emisferi cerebellari.

posizione mediana) e

• Il cervelletto, attraverso le tre porzioni del tronco encefalico (bulbo, ponte e mesencefalo)

scambia informazioni con gli emisferi cerebrali, con il tronco encefalico e con il midollo spinale.

• In dettaglio risulta importante per la finalizzazione del movimento degli arti, per il mantenimento

della postura, per la coordinazione dei movimenti degli occhi e per l’apprendimento e la

memorizzazione del gesto motorio.

Diencefalo

• A causa del grande sviluppo degli emisferi cerebrali, questo è osservabile esclusivamente dalla

sua faccia inferiore.

• chiasma ottico, peduncolo

In tale faccia inferiore si distinguono il dietro il chiasma ottico, il

ipofisario, che connette anatomicamente e funzionalmente il diencefalo con l’ipofisi.

• Il diencefalo è costituito da cinque raggruppamenti nucleari, dei quali i due più importanti sono il

talamo l’ipotalamo.

e

• talamo

Il è la stazione di arresto sinaptico di tutte le vie nervose, sensitive e motorie, destinate

alla corteccia cerebrale.

• Inoltre seleziona le informazioni sensitive e motori più significative per la corteccia cerebrale e

svolge anche attività cognitive.

• L’ipotalamo è situato sotto e medialmente al talamo, regola l’attività delle fibre nervose viscerali

destinate a tutti i distretti del corpo umano e modula l’attività delle ghiandole endocrine

attraverso le sue connessioni anatomiche e funzionali con l’ipofisi.

• Inoltre l’ipotalamo è responsabile del comportamento finalizzato alla sopravvivenza e al

mantenimento della specie.

Emisferi cerebrali

• Rappresentano la parte più estesa di tutto il SNC e sono costituiti da un mantello di sostanza

corteccia

grigia, ovvero la cerebrale, che avvolge la sostanza bianca, nella cui profondità sono

nuclei della base l’amigdala.

localizzati i e

• Gli emisferi cerebrali sono connessi anatomicamente e funzionalmente attraverso il corpo

calloso e la corteccia cerebrale, suddivisibile in aree in relazione alle sue caratteristiche

strutturali.

• Le aree della corteccia cerebrale sono distinte in aree sensitive, deputate all’analisi di ciascuna

delle cinque modalità di senso, aree motorie deputate all’elaborazione e all’avvio del gesto

motorio e aree associative.

• L’ippocampo, una formazione corticale che appartiene alla corteccia associativa limbica, è

coinvolto nella formazione delle tracce di memoria a lungo termine alla base dei processi

emozionali e motivazionali.

• I nuclei della base sono implicati nel controllo del movimento e in attività cognitive di natura

motoria.

• Il corpo amigdaloideo è coinvolto nell’analisi emozionale o motivazionale delle informazioni

sensitive.

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Elementi cellulari costitutivi e sinapsi

• Il sistema nervoso è costituito fondamentalmente da due tipi cellulari.

• Questi sono i neuroni, che hanno il compito di generare e condurre lo stimolo nervoso, e le

cellule gliali, che svolgono attività trofiche e di sostegno.

Neuroni

• I neuroni sono cellule estremamente specializzate che hanno il compito di generare, condurre e

trasferire il segnale elettrico ad altre cellule nervose.

• corpo cellulare

Ogni neurone presenta un (o soma) e prolungamenti di vaia lunghezza di due tipi,

l’assone dendriti.

ovvero e i

• I dendriti ricevono gli stili nervosi e li trasportano verso il corpo del neurone.

• L’assone conduce invece il segnale nervoso, sottoforma di potenziale d’azione, vero la sua

porzione terminale (o terminazione presinaptica), a livello della quale il segnale viene trasferito

sinapsi.

ad altre cellule nervose mediante un sistema di giunzione specializzato, la

Neurilemma o membrana cellulare

• neurilemma

Il è la sede dei fenomeni bioelettrici necessari per la produzione e la trasmissione

del segnale nervoso attraverso canali selettivi voltaggio-dipendenti.

• In condizioni di riposo c’è una prevalenza di cariche positive sul versante esterno della

membrana cellulare, mentre sul suo versante interno si ha un eccesso di cariche negative.

• Questa differenza di potenziale prende il nome di potenziale di riposo.

• All’arrivo di uno stimolo si ha un’inversione del potenziale di riposo che prende il nome di

potenziale di recettore (nel neurilemma dei dendriti e del corpo cellulare) e potenziale d'azione

(nel neurilemma dell’assone).

Corpo cellulare

• Il corpo cellulare è molto voluminoso e di forma variabile.

• Nel corpo cellulare sono presenti il nucleo (generalmente di forma sferica), i mitocondri e

principalmente il RER.

• All’interno del nucleo si osserva il nucleolo.

Assone

• L’assone è un prolungamento che origina dal corpo cellulare attraverso una protrusione conica

che, dopo la sua emergenza, presenta un rivestimento di mielina.

• cono d’emergenza,

Questo tratto iniziale, detto è anche definito zona d’innesco e a questo

livello il potenziale di recettore viene trasformato in potenziale d’azione.

• L’assone può essere rivestito da un solo strato di mielina (assone non mielinizzato), oppure può

essere rivestito da più strati (assone mielinizzato).

• La cosiddetta guaina mielinica è determinata dagli avvolgimenti degli oligodendrociti (nel SNC) e

delle cellule di Schwann (nel SNP).

• Sotto l’aspetto elettrofisiologico, l’onda di depolarizzazione assonale viene nella fibra non

mielinizzata lungo tutti i punti della membrana dell’assone, mente in quella mielinizzata solo in

corrispondenza dei nodi di interruzione della mielina (nodi di Ranvier).

• In questo secondo caso la codnuzione del segnale nervoso si definisce saltatori ed è più veloce.

• Inoltre, la velocità di conduzione è direttamente proporzionale al diametro dell’assone.

• All’interno dell’assone sono presenti i neurofilamenti (decorrono paralleli fra loro) e i neurotubuli,

lungo i quali si svolge un trasporto di due tipi.

Il flusso assonico lento, prevalentemente in direzione anterograda e relativo al trasporto di

• componenti di neurofilamenti e neurotubuli.

Il flusso assonico veloce, relativo al trasporto di vescicole sinaptiche (in senso anterogrado) e

• di vescicole scariche (in senso retrogrado).

• L’assone, dopo un tragitto più o meno lungo, perde il rivestimento mielinico e si ramifica in rami

più sottili (o rami terminali), ciascuno dei quali presenta alla sua estremità una varicosità detta

bottone terminale.

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• Considerando le caratteristiche di consistenza e il colore biancastro della mielina, ricca di lipidi,

sostanza bianca fasci assonali mielinizzati o non mielinizzati.

quando si parla di si tratta di

• sostanza grigia corpi cellulari,

Quando invece si parla di si farà riferimento ai alle terminazioni

sinaptiche e agli interneuroni locali.

Classificazione dei neuroni

• I neuroni possono essere classificati tenendo conto del numero di prolungamenti, della

lunghezza dell’assone e delle funzioni espletate.

Classificazione in base al numero di prolungamenti

• In base al numero dei prolungamenti si distinguono neuroni unipolari, bipolari e multipolari.

Neuroni unipolari

• Possiedono un solo prolungamento che fa da assone, la zona ricettiva è rappresentata dal

soma.

• Nei vertebrati sono tipici dei gangli del SNA.

• Una categoria a sé stante è rappresentata dai neuroni pseudounipolari, cellule nervose il cui

soma si trova nelle gangli spinali e nella maggior parte dei gangli dei nervi cranici.

• Questi neuroni sono caratterizzati dalla presenza di un prolungamento che si stacca dal corpo

cellulare e che dopo un breve tragitto si ramifica a T in un ramo più lungo che raggiunge la

periferia e in un ramo più corto che si dirige verso il nevrasse.

• Il primo è un vero e proprio dendrite mentre il secondo è considerato un vero e proprio assone.

Neuroni bipolari

• Sono cellule nervose caratterizzate da un dendrite e da un assone che originano dai due poli

opposti del soma.

Neuroni multipolari

• Sono i più rappresentati in tutto il sistema nervoso.

• Possiedono numerosi dendriti e un solo assone che può originare dal soma con il classico cono

d’emergenza.

• Il grado di ramificazione dei denutriti di un neurone multipolare è in funzione del numero di

contatti sintetici che il neurone contrae.

Classificazione in base alla lunghezza dell’assone

• Tenendo conto della lunghezza dell’assone i neuroni possono essere classificati in neuroni di

tipo I di Golgi e neuroni di tipo II di Golgi.

Neuroni di tipo I di Golgi

• Sono definiti anche neuroni ad assone lungo, il quale, fuoriuscendo dalla sostanza grigia, si

porta sia nel contesto delle radici anteriori dei nervi spinali sia nella sostanza bianca del midollo

spinale.

• Tipici neuroni di tipo I di Golgi sono ad esempio le cellule dei gangli del simpatico.

Neuroni di tipo II di Golgi

• Sono finiti anche neuroni ad assone breve.

• Presentano un assone che, dopo un breve tragitto, rilascia numerose ramificazioni restando

confinato all’interno della sostanza grigia.

• Questi neuroni sono presenti nella retina, nella corteccia cerebrale e nel midollo spinale.

Classificazione in base alla funzione

• In base alla funzione possono essere distinti in neuroni sensitivi, motoneuroni e interneuroni.

Neuroni sensitivi

• Detti anche neuroni afferenti, portano le informazioni di tutte le modalità sensoriali dai recettori

al nevrasse.

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Motoneuroni

• Portano istruzioni motorie dagli emisferi cerebrali, dal tronco encefalico o dal midollo spinale agli

organi effettori, ovvero muscoli e ghiandole.

Interneuroni

• Rappresentano la classe di neuroni più rappresentata nel sistema nervoso.

• Si distinguono due tipi di interneuroni:

interneuroni di proiezione

Gli (corrispondono ai neuroni di tipo I di Golgi)

• interneuroni locali

Gli (corrispondono ai neuroni di tipo II di Golgi)

•

Cellule gliali

• Si distinguono astrociti fibrosi, astrociti protoplasmatici, oligodendrociti, cep e cellule della

microglia.

Astrociti fibrosi

• Hanno una forma stellata e sono localizzati nella sostanza bianca.

Astrociti protoplasmatici

• Sono localizzati prevalentemente nella sostanza grigia.

• Il loro nucleo è più grande di quello degli astrociti fibrosi, mentre i loro prolungamenti sono più

spessi e più corti.

• I prolungamenti degli astrociti protoplasmatici terminano in corrispondenza dei terminali assoni,

delimitando le aree sinaptiche e provvedono sia al riciclo dei neurotrasmettitori che alla

regolazione della trasmissione dell'impulso nervoso.

Oligodendrociti

• La funzione principale degli oligodendrociti è quella di produrre mielina avvolgendosi intorno agli

assoni.

• In dettaglio, un solo oligodendrociti può avvolgere più assoni contemporaneamente, con la

conseguente formazione della cosiddetta unità oligodendrociti.

Cep

• Sono disposte in un'unica fila e rivestono le pareti dei ventricoli cerebrali e del canale centrale

del midollo spinale.

• Queste cellule presentano sul versante apicale delle ciglia dotate di movimento, le quali

facilitano l'avanzamento del liquor verso le varie cavità encefaliche.

• Nelle aree corrispondenti al terzo ventricolo le cellule ependimali sono in stretto rapporto con la

componente vascolare, andando a formare i cosiddetti plessi corioidei, i quali rappresentano un

dispositivo necessario per la produzione del liquor.

Cellule della microglia

• Sono elementi di dimensioni ridotte che presentano uno scarso citoplasma, scarsi e brevi

prolungamenti e un nucleo piccolo.

• Derivano da cellule del sangue di origine mesenchimale.

Sinapsi

• E’ un tipo altamente specializzato di giunzione cellula-cellula che permette la trasmissione

dell’impulso nervoso, ovvero di un treno di potenziali d’azione, da un neurone all’altro.

• In relazione alla modalità di trasmissione si distinguono sinapsi chimiche ed elettriche.

Sinapsi chimiche

• Sono costituite da una membrana presinaptica e da una membrana postsinaptica separate da

uno spazio di circa 25nm, chiamato fessura sinaptica e all'interno del quale viene riversato il NT.

• Alla costituzione delle sinapsi chimiche par