Preparazioni per esame di Neuroanatomia

Sistema nervoso

Organizzazione del sistema nervoso

• Dal punto di vista anatomico il sistema nervoso può essere suddiviso in:
  • Sistema nervoso centrale (SNC): encefalo (cervello + cervelletto) e midollo spinale.
  • Sistema nervoso periferico (SNP): nervi (cranici e spinali), gangli (sensitivi e viscerali).
• Dal punto di vista funzionale il sistema nervoso è composto da:
  • Sistema nervoso somatico — coinvolto nelle funzioni volontarie.

    È coinvolto nel controllo volontario cosciente dei movimenti attraverso l'azione dei muscoli scheletrici. Esso è formato da un sistema a un neurone. Comprende:

    • Neuroni sensitivi o afferenti: portano le informazioni dai nervi al sistema nervoso centrale, il cui corpo cellulare si trova nell'encefalo e nel midollo spinale. Usciti dal sistema nervoso centrale, si dirigono direttamente ai muscoli scheletrici striati o muscoli volontari.
    • I motoneuroni (o efferenti) trasportano invece le informazioni dal cervello e dal midollo spinale alle fibre muscolari.

    Il sistema nervoso somatico fornisce innervazione sensitiva e motoria alla muscolatura scheletrica di tutto il corpo, esclusi muscoli lisci, la muscolatura cardiaca e le ghiandole.

  • Sistema nervoso autonomo — esercita il controllo su molte funzioni involontarie. Si suddivide in parasimpatico (es. la peristalsi) e simpatico (es. reazione per fuggire) e parte enterica.
• Motricità somatica: insieme dei muscoli scheletrici e le varie parti del sistema nervoso che li controlla.
• Motricità viscerale: controllo del funzionamento di diversi organi, muscolatura liscia, cuore e ghiandole.

Tipi di sensibilità

Tutte le informazioni che riceviamo (dall'ambiente esterno ed interno) sono elaborate per effettuare una risposta adattativa.

• Compartimento afferente = sensitivo
  • Strutture coinvolte a trasportare le informazioni dal mondo esterno (udito, vista, olfatto, sensibilità speciale; recettori della cute, sensibilità generale) al compartimento centrale.
  • E dal mondo interno: recettori dei muscoli scheletrici, tendini, legamenti, capsule articolari (sensibilità generale).
• Esistono quindi tre tipi di sensibilità:
  • Sensibilità propriocettiva: le informazioni che sono generate all'interno del nostro corpo e vengono recepite da recettori nei muscoli scheletrici.
  • Sensibilità esterocettiva: le informazioni dall'ambiente esterno, mediate da sistemi recettoriali peculiari come vista, udito, gusto.
  • Sensibilità viscerale: le informazioni provenienti dal nostro corpo, mediate da recettori localizzati negli organi interni.

Sensibilità esterocettiva + sensibilità propriocettiva = sensibilità somatica (si contrappone alla sensibilità viscerale).

Uno stimolo diventa cosciente quando raggiunge la corteccia cerebrale; se l'informazione non raggiunge la corteccia cerebrale, non ne siamo coscienti. La sensibilità propriocettiva arriva sia alla corteccia (e quindi ne siamo coscienti) sia ad altri livelli, come a livello del cervelletto, e quindi non ne siamo coscienti. La sensibilità viscerale non raggiunge la corteccia, infatti noi non ne siamo coscienti.

Compartimento efferente

Si occupa del moto nel senso di contrazione della muscolatura scheletrica e controllo del funzionamento di diversi organi, muscolatura liscia, cuore e ghiandole.

• Viene diviso in:
  • Sistema motore somatico: permette di contrarre muscolatura scheletrica sotto controllo cosciente ed è l'unico che permette di adattarsi volontariamente all'ambiente.
  • Sistema motore viscerale: permette di modificare il funzionamento degli organi in un determinato momento.
  • Sistema motore neuroendocrino: controllo delle ghiandole e delle cellule effettrici del corpo.

In sintesi, il compartimento afferente presenta una serie di recettori (cellule che sono in grado di trasformare uno stimolo in potenziale elettrico). Tutte le informazioni captate dai recettori viaggiano per il SNP per arrivare al SNC, dove vengono elaborate; dopodiché il SNC organizza una risposta adattativa che passa per il SNP.

Cellule del tessuto nervoso

Il tessuto nervoso è formato da due tipi cellulari: i neuroni (circa 86 miliardi) e cellule della glia o neuroglia (circa 85 miliardi). Rapporto uno a uno.

Il neurone

Il neurone è una cellula altamente specializzata in grado di condurre e generare un impulso nervoso.

• Costituito da:
  • Corpo cellulare: contiene il citoplasma, il nucleo di forma sferica (caratterizzato da un nucleolo ben evidente) e gli organelli citoplasmatici.
  • Dendriti: possono avere forme e estensioni diverse, ricevono stimoli e li trasformano in impulsi nervosi. Conduzione centripeta.
  • Assone: conduce gli impulsi distalmente rispetto al corpo cellulare. La parte terminale dell'assone è spesso ramificata e ogni ramificazione termina con una dilatazione detta bottone terminale. Conduzione centrifuga.
• L'assone è spesso avvolto da una guaina lipidica:
  • La guaina esterna si chiama mielinica o melina: contribuisce a isolare e a proteggere le fibre nervose oltre che ad aumentare la velocità di trasmissione dell'impulso nervoso. Gli assoni mielinizzati si trovano generalmente nei nervi periferici (neuroni motori e sensitivi), mentre quelli non-mielinizzati si trovano nel cervello e nel midollo spinale.
  • La guaina interna si chiama neurolemma o guaina di Schwann: lungo il neurolemma sono presenti delle strozzature, in corrispondenza delle quali la guaina mielinica si interrompe, dette nodi di Ranvier (in questo punto in cui non si trova la mielina si ha una piccola dispersione di carica).

Nodo di Ranvier

La guaina mielinica presenta delle interruzioni (più precisamente delle zone di spessore minimo), dette nodi di Ranvier, in corrispondenza delle quali si ha l'effettivo passaggio di ioni attraverso il plasmalemma, grazie alla presenza di numerosi canali del Na+ e del K+ che partecipano al potenziale d'azione: prende il nome di conduzione saltatoria, poiché l'impulso "salta" da un nodo di Ranvier all'altro.

Classificazione dei neuroni

• Unipolari: presentano un solo prolungamento che funge da assone (rari).
• Pseudounipolari: nell'embrione sono bipolari, poi si fondono per formare un solo prolungamento che dopo un breve tratto si divide in due rami disposti a T.
• Bipolari: presentano un assone e un dendrite ai poli della cellula.
• Multipolari: presentano un assone e molti dendriti (sono i più diffusi).

Possono essere classificati anche in base all'aspetto formale:

• Cellule piramidali: a forma di piramide.
• Neuroni del ganglio spinale.
• Motoneuroni: nel midollo spinale.
• Neuroni di proiezione.
• Neurone epitelio olfattivo.

Neuroni sensitivi e motoneuroni

• Neuroni sensitivi: sono neuroni che ricevono direttamente stimoli sensitivi oppure tramite cellule recettoriali non neuronali. Possono essere bipolari o pseudounipolari.
• Motoneuroni somatici: raggiungono fibre muscolari striate. Motoneuroni viscerali: raggiungono organi vari.
• Interneuroni: servono per collegare neuroni sia sensitivi che motori.
• Neuroni di protezione: uguali agli interneuroni ma percorrono più strada.

Le sinapsi

La polarizzazione dei neuroni avviene per mezzo di sinapsi, giunzioni intracellulari altamente specializzate (uno scambio di informazione tra un neurone e l'altro), i dendriti sono individuati in questa fase come una zona di input dove ricevono le informazioni e le rielaborano successivamente l'informazione passa attraverso l'assone per aggiungere altri neuroni.

• Possono essere:
  • Sinapsi elettriche: avviene attraverso le GAP JUNCTION (giunzioni comunicanti) tra neuroni con attività accoppiata, la conduzione del segnale avviene in entrambe le direzioni.
  • Sinapsi chimiche: avviene per mezzo dei neurotrasmettitori. È composta dalle membrane pre e post sinaptiche. Nella membrana pre-sinaptica sono racchiuse in vescicole i neurotrasmettitori. Queste membrane sono dotate di canali per il passaggio dello ione Ca++, il quale attraverso il suo passaggio crea un potenziale d'azione, le vescicole si fondono con la membrana presinaptica rilasciando neurotrasmettitori. Il neurotrasmettitore entra in contatto con la membrana postsinaptica e avviene lo stimolo – contrazione.

Potenziale d'azione

Il potenziale d'azione è un evento di breve durata in cui l'energia di una cellula aumenta rapidamente per poi scendere, seguendo una traiettoria coerente. Il potenziale d'azione è il fenomeno d'eccellenza che si manifesta nei neuroni e che prevede un rapido cambiamento di carica tra l'interno e l'esterno della loro membrana cellulare. L'esterno è caricato positivamente (+), l'interno negativamente (-). Durante un potenziale d'azione neuronale, l'informazione nervosa viene trasmessa saltando da un Nodo di Ranvier all'altro. Dura circa 2 ms, seguiti da un periodo refrattario, prima assoluto, quindi relativo; infine si ristabilisce un potenziale di riposo, dove non avviene alcuna trasmissione di informazioni. Il potenziale d'azione è caratterizzato dal susseguirsi di una fase di depolarizzazione, una fase di ripolarizzazione del potenziale di membrana, durante il quale il valore ritorna al valore di riposo (il potenziale di riposo di una cellula nervosa è circa -70mV).

Neuromodulazione

La neuromodulazione è un processo chimico in cui un neurone utilizza più sostanze chimiche per regolare differenti popolazioni di neuroni. I neuromodulatori sono neurotrasmettitori che si diffondono nel tessuto nervoso ed influenzano i recettori di numerosi neuroni. I principali neuromodulatori del sistema nervoso centrale sono la dopamina, la serotonina e la istamina.

Tipi di neurotrasmettitori

• Acetilcolina (eccitante)
• Noradrenalina (eccitante)
• Glutammato (eccitatorio)
• Gaba (inibitorio)
• Serotonina
• Dopamina (eccitante)
• Adrenalina (eccitante)

Circuiti neuronali

Le vie nervose sono fasci di assoni che fanno sinapsi con neuroni, è un processo di passaggio del testimone andando a formare un circuito che può essere di diverso tipo.

• Divergenti: si parte da un neurone che cede l'informazione a due, i quali ad altri due a testa (quindi 4) quindi l'informazione viene distribuita a più neuroni in diverse regioni del SN.
• Convergenti: neuroni presenti in diverse regioni del SN possono convergere in uno stesso neurone.
• Riverberante: un neurone che proietta un certo sito può avere un collaterale che, o direttamente o tramite un interneurone, fa sinapsi con i neuroni che stanno a monte della via.
• Di scarico parallelo: l'informazione viaggia parallelamente in due circuiti per poi convergere su un unico neurone.

Neuroglia

Funzioni

• Supporto fisico (e protezione) per i neuroni.
• Facilitano la trasmissione nervosa.
• Intervengono per eventuali riparazioni neuronali.
• Scambio metabolico tra circuito circolatorio e neuroni.

Neuroglia nel SNC

• Astrociti: contribuiscono a formare la barriera emato-encefalica (evita che sostanze tossiche raggiungano SN). Hanno funzione di sostegno e trofica. Formano la glia limitans. Ne esistono due tipi:
  • Astrociti protoplasmatici (sostanza grigia)
  • Astrociti fibrosi (sostanza bianca)
• Oligodendrociti: possono rivestire gli assoni e formare le guaine mieliniche di numerosi assoni contemporaneamente.
• Microglia: dono di derivazione monocitica e quindi dotate di capacità fagocitarie, importanti nel processo di riparazione dei danni tissutali del SNC dovuti a lesioni o agenti patogeni. Tuttavia un'attivazione anomala della microglia sembra contribuire allo sviluppo di patologie neurodegenerative.
• Cellule ependimali: formano un monostrato di cellule cubiche-cilindriche che riveste i ventricoli cerebrali e il canale che si trova al centro del midollo spinale, chiamato canale ependimale (qui si trova il liquido cefalo-rachidiano). Sulla superficie le cellule ependimali presentano un discreto numero di ciglia che possono essere coinvolte nel movimento del liquido cefalo-rachidiano.
• Cellule dei plessi coroidei: rivestono i plessi corioidei (formazioni vascolari presenti nei ventricoli). Producono il liquido cefalo-rachidiano.

Neuroglia del SNP

• Cellule di Schwann: rivestono gli assoni formando le fibre mieliniche e amieliniche.
• Cellule satelliti: sono presenti nei gangli dove circondano i neuroni gangliari ed hanno funzione trofica.

Fibra nervosa

• Funzione:
  • Ricezione e integrazione delle informazioni
  • Trasmissione dell'informazione
• Fibra è costituita dall'insieme dell'assone al suo rivestimento di cellule gliali. Fibra mielinica: assone con rivestimento (guaina mielinica) Fibra amielinica: assone nudo, conduzione più lenta (senza guaina di rivestimento).

La guaina mielinica è formata dagli avvolgimenti concentrici della membrana plasmatica di cellule della neuroglia attorno all'assone: cellule di Schwann nel sistema nervoso periferico, oligodendrociti nel sistema nervoso centrale.

• Classificazione delle fibre nervose in base a:
  • Propagazione dell'impulso: la velocità di conduzione del segnale dipende dalla presenza della guaina mielinica; nelle fibre mieliniche la velocità dell'impulso è maggiore grazie alla presenza dei modi di Ranvier, la conduzione è detta saltatoria. Nelle fibre amieliniche, quindi dette nude (prive di guaina mielinica), la propagazione dell'impulso è più lenta, la conduzione viene definita da punto a punto, il segnale si rinnova in ogni punto della membrana successivo al punto di partenza.
  • Velocità:
    • Fibre mieliniche sensitive e motrici (più veloci a sua volta si divide in 4 sottocategorie alpha, beta, gamma, delta. Le fibre A alpha sono le più veloci).
    • Fibre mieliniche viscerali pregangliari e alcune afferenti viscerali.
    • Fibre amieliniche (più lente).
  • Diametro dell'assone: si dividono in 4 gruppi con numeri romani.

Sostanza bianca e sostanza grigia

• Nel SN abbiamo regioni definite sostanza grigia (regioni dove ci sono ammassati i corpi cellulari dei neuroni) e altre definite sostanza bianca (costituita dagli assoni dei neuroni che comunicano con altri neuroni).
• Gli assoni a livello dell'encefalo si dispongono anche in superficie originando così la corteccia cerebrale.
• La colorazione bianca è dovuta dalla guaina mielinica che riveste gli assoni; infatti la materia grigia presenta assoni nudi a differenza della sostanza bianca ove gli assoni possiedono la guaina mielinica.
• Nel midollo la sostanza bianca circonda quella grigia, mentre nell'encefalo la sostanza grigia circonda quella bianca. Entrambe assumono disposizione differenti nel midollo spinale, nel tronco encefalico e nel telencefalo.
• Nel SNC la sostanza grigia è organizzata:
  • In corteccia (cerebrale e cerebellare)
  • In nuclei/colonne (agglomerato neuronale di coppie di neuroni). Se l'agglomerato di neuroni si trova in periferia si parla di gangli, un ganglio è un raggruppamento di neuroni al di fuori del SNC cioè al di fuori della scatola cranica o del canale vertebrale (es: vicino ad organi come lo stomaco).

Anche le fibre che compongono la sostanza bianca sono soggette a una nomenclatura specifica, in questo caso si ci riferisce a raggruppamenti di fibre, non corpi cellulari:

• Fascicolo
• Funicolo
• Lemnisco: un fascio di fibre appiattite
• Peduncolo
• Tratto

L'emisfero cerebrale destro controlla movimenti e riceve info della parte sinistra del corpo, l'emisfero sinistro controlla la parte destra. Di conseguenza avremmo un incrocio a X o decussazione, ovvero da qualche parte l'info attraversa il piano mediano e passa dalla parte opposta.

Nervo periferico

• Ogni fibra è rivestita da un sottile strato di tessuto connettivo che si chiama endonevrio.
• Più fibre sono raccolte in un fascicolo circondato da un'altra membrana connettivale che prende il nome di perinevrio.
• Ogni singolo nervo periferico è una collezione di fascicoli che sono tenuti insieme da un'ulteriore membrana connettivale che prende il nome di epinevrio, che riveste tutto il nervo periferico.

Epinevrio = contiene vene, arterie e vasi linfatici.