Sistema nervoso

Sistema nervoso

Il sistema nervoso si suddivide in sistema nervoso centrale (SNC) e sistema nervoso periferico (SNP).

Il sistema nervoso centrale nei vertebrati è costituito dal midollo spinale, situato nella colonna vertebrale, e dall’encefalo, rinchiuso nel cranio.

Il sistema nervoso periferico è costituito dai nervi e dai gangli, vale a dire ammassi neurali, che si trovano al di fuori del sistema nervoso centrale.

Tre vescicole

Nell’embrione si sviluppa un tubo neurale dorsale da cui ha origine l’encefalo.

Dal tubo neurale si differenziano tre vescicole dalle quali derivano le tre regioni encefaliche (primo mese):

• Proencefalo: sede legata alla percezione delle sensazioni.
• Mesencefalo: parte superiore del tronco encefalico che si occupa della regolazione del movimento, dell’udito, della vista e del tono muscolare.
• Romboencefalo: sede che controlla le attività involontarie. Si tratta della regione più antica che comprende il midollo allungato.

Il cervelletto è la sede che controlla le attività motorie, la postura e l’equilibrio corporeo.

Il ponte è dove passano numerose fibre che collegano il midollo spinale ai centri superiori.

Al secondo mese queste vescicole si evolvono in cinque:

• Proencefalo:
• 1. Telencefalo: darà origine alla corteccia cerebrale.
• 2. Diencefalo: include talamo, ipotalamo ed epifisi.
• Mesencefalo
• Romboencefalo:
• 1. Metencefalo: darà origine al cervelletto.
• 2. Mielencefalo: da cui si svilupperanno il ponte e il midollo allungato.

Il midollo spinale regola funzioni vitali quali il battito cardiaco, la respirazione e la pressione arteriosa.

La formazione reticolare rappresenta uno dei principali elementi del sistema di attivazione reticolare.

La sua funzione consiste nel ricevere segnali sensoriali e trasmetterli ai centri superiori per l’elaborazione.

Funzioni

Entrambi i sistemi nervosi lavorano in sinergia, svolgendo tre funzioni:

• Ricezione degli impulsi sensoriali: i recettori sensoriali della cute e degli altri organi rispondono a stimoli esterni e interni.
• Integrazione: il sistema nervoso centrale elabora gli input provenienti da tutte le parti del corpo.
• Generazione della risposta: dal sistema nervoso centrale partono gli impulsi nervosi, i cosiddetti output, che sono diretti ai muscoli e alle ghiandole.

Tessuto nervoso

Il tessuto nervoso è composto principalmente da neuroni e cellule gliali.

Infatti, le unità funzionali del sistema nervoso sono i neuroni, detti anche cellule nervose.

I neuroni, dopo aver ricevuto le informazioni sensoriali, le dirigono a un centro di integrazione, ossia l’encefalo, e infine conducono i segnali agli organi effettori, come le ghiandole e i muscoli.

Le cellule gliali sostengono e nutrono i neuroni e inoltre svolgono un’indispensabile funzione di supporto.

I neuroni sono costituiti da tre regioni principali:

• Il corpo centrale contiene il nucleo e gli organuli.
• I dendriti sono prolungamenti brevi e ramificati che ricevono i segnali dai recettori sensoriali o da altri neuroni, trasmettendoli al corpo cellulare.
• L’assone è la porzione che indirizza le informazioni a un altro neurone o a un’altra cellula tipo.

Più assoni si uniscono in un cordone, formando un nervo; a causa di ciò, gli assoni vengono chiamati fibre nervose.

Molti assoni sono rivestiti da una guaina isolata, chiamata guaina mielinica.

Essa è formata dalla membrana di cellule gliali disposte in una spirale.

Le cellule gliali non generano né conducono impulsi nervosi.

Nel sistema nervoso centrale ne esistono diverse tipologie: le cellule microglia aiutano a rimuovere i batteri e i dendriti, mentre gli astrociti forniscono un supporto metabolico e strutturale direttamente ai neuroni.

Nel sistema nervoso periferico questa funzione è svolta dalle cellule di Schwann.

La guaina mielinica presenta un certo numero di brevi interruzioni, chiamate nodi di Ranvier.

Al contrario, nel sistema nervoso centrale la funzione di isolamento è svolta dagli oligodendrociti.

Classificazione dei neuroni

I neuroni sono classificati in tre tipologie:

• I neuroni motori (efferenti) conducono gli impulsi dal sistema nervoso centrale ai muscoli e alle ghiandole, le quali inducono la contrazione dei muscoli e la secrezione delle ghiandole.
• I neuroni sensoriali (afferenti) conducono i recettori sensoriali al sistema nervoso centrale ed essi possono essere cellule specializzate che formano dei punti di contatto, denominati sinapsi, con un neurone sensoriale.
• I neuroni di associazione (interneuroni) si trovano esclusivamente nel sistema nervoso centrale e trasmettono gli impulsi tra le varie parti del sistema nervoso centrale.

Potenziale di riposo

Il voltometro è uno strumento che misura il voltaggio, ossia la differenza del potenziale elettrico tra due punti.

Inoltre, il voltaggio indica la misura della tensione.

Nel neurone i due punti sono all’interno e all’esterno del suo assone, dunque la differenza di potenziale tra l’interno e l’esterno di una cellula è denominata potenziale di membrana (differenza di cariche elettriche).

Da un lato della membrana ci sono più cariche positive rispetto all’altro lato della membrana.

Quando un neurone non conduce impulsi, ossia quando è inattivo, il suo potenziale di riposo è di circa -70 mV.

Il segno negativo serve per indicare che l’interno della cellula è più negativo rispetto all’esterno.

La diseguale distribuzione degli ioni è dovuta all’attività della pompa sodio-potassio (trasporto attivo controgradiente che cambia la concentrazione dalla più bassa a quella più alta), la quale sposta tre ioni di sodio (Na⁺) fuori dal neurone per ogni due ioni di potassio (K⁺) verso l’interno.

Quindi la cellula perde più K⁺ di quanti ioni Na⁺ entrino.

La parete interna accumula la carica negativa, mentre la parete esterna accumula la carica positiva.

Il potenziale di riposo è determinato dalla differenza di ioni di sodio (Na⁺) e ioni di potassio (K⁺) tra l’interno e l’esterno della membrana.

Il potenziale di riposo della membrana di un neurone tra -60 mV e -70 mV.

Potenziale d’azione

Un potenziale d’azione è un rapido cambiamento della polarità misurata tra l’esterno e l’interno della membrana assonica, in corrispondenza dell’impulso nervoso.

Il potenziale d’azione sfrutta due tipi di canali ionici della membrana assonica, entrambi ad accesso non automatico.

Durante la prima parte del potenziale d’azione, un primo tipo di canale ionico permette il passaggio di ioni di sodio Na⁺ verso l’interno dell’assone, mentre un secondo canale ionico si apre al passaggio di ioni di potassio K⁺ verso l’esterno dell’assone.

I canali ionici ad accesso non regolato permettono costantemente il passaggio, mentre i canali ad accesso regolato si aprono e si chiudono in risposta a uno stimolo.