Sistema Nervoso Centrale

SNC

il sistema nervoso rappresenta l’Insieme altamente specializzato di strutture cellulari e anatomiche, la cui

funzione primaria è la ricezione, l’elaborazione, l’integrazione e la trasmissione di informazioni (provenienti sia

dall’ambiente esterno che dall’interno dell’organismo) al fine di generare risposte adattive.

Rappresenta il CENTRO DI CONTROLLO INTEGRATO delle funzioni corporee: sensoriali, motorie,

viscerali, endocrine, emotive e cognitive.

Il termine adattivo indica funzione motoria tramite l’azione della muscolatura scheletrica striata, funzione viscerale

(respirazione, frequenza cardiaca, motilità intestinale, minzione…), funzione emotiva, funzione sensoriale, cognitiva

(evoluzione della corteccia telencefalica) ed endocrina producendo ormoni.

La distinzione tra SNC e SNP è puramente medica in quanto si tratta di un sistema funzionalmente integrato: i nervi,

formazioni date da fasci di fibre nervose, non sono altro che la continuazione in periferia di strutture presenti nel

snc, ossia, neuroni.

Organizzazione generale del sistema nervoso: tutto ciò che è contenuto negli involucri ossei (encefalo e midollo

spinale) viene definito snc o nevrasse. Il resto è SNP di cui fanno parte nervi cranici (12 paia), nervi spinali (31 o 33

paia) e i gangli, ossia, raggruppamenti di corpi neuronali che si trovano al di fuori del snc.

Le radici sensitive dei nervi presentano i corpi neuronali ad di fuori dei gangli.

I recettori, cellule epiteliali verificati o organi complessi, sono adibiti a ricevere l’informazione dall’esterno o

dall’interno; li troviamo in periferia.

Le informazioni vengono spesso captate da terminazioni nervose libere.

Il nevrasse o SNC è l’insieme di formazioni contenute all’interno della cavità cranica e del canale vertebrale.

È responsabile dell’integrazione, elaborazione e coordinamento delle informazioni sensitive e degli stimoli motorie. È

sede della memoria, apprendimento ed emozione.

Il SNP ha come compito quello di ricevere e trasportare le informazioni al SNC tramite le fibre.

Le informazioni sensitive, raccolte dai recettori, le trasporta al SNC tramite fibre afferenti, mentre, i comandi motori,

tramite fibre efferenti, li trasporta dal SNC ai muscoli scheletrici.

Costituzione anatomica del SNC:

• Organi sovrassiali: solvono funzione di integrazione, elaborazione e comando.

a. Telencefalo: corteccia all’esterno e nuclei in profondità;

b. Diencefalo: composto da più strutture, tra cui il talamo, l’ipotalamo, subtalamo ed epitalamo.

In particolare, il talamo svolge la funzione di stazione di smistamento per quasi tutte le informazioni

sensitive dirette alla corteccia, con la sola eccezione delle vie olfattive.

c. Cervelletto: situato posteriormente al tronco encefalico. È connesso a esso tramite i peduncoli cerebrali

e regola l’equilibrio, la postura e la coordinazione motoria.

Telencefalo e diencefalo costituiscono il cervello propriamente detto.

• Organi assili: sede di emergenza o origine dei nervi encefalici spianali e rappresentano la via di transito di

fasci sensitivi e motori che viaggiano nella compagine della sostanza bianca contenuta nell’encefalo e nel

midollo spinale.

a. Tronco encefalico: rappresenta la prosecuzione craniale del midollo spinale. È formato da bulbo, ponte,

mesencefalo e, contiene importanti centri di controllo delle funzioni vitali.

b. Midollo spinale: situato nel canale vertebrale. Ha la funzione di trasmissione degli impulsi tra periferia e

encefalo, ma può anche elaborare risposte autonome.

A livello del SNC si possono distinguere componenti:

• Somatiche: muscolatura scheletrica striata, articolazione, cute, tendini e legamenti;

• Viscerali: prende il nome di SN autonomo o vegetativo. Il fatto che venga chiamato autonomo è una

convenzione in quanto la porzione sensitiva del SN viscerale viaggia nello stesso comporto di quello

somatico, ciò che cambia è il percorso della componente motoria.

Inoltre, i centri e i nuclei viscerali sono nelle stesse sedi di quelli somatici.

Fa riferimento alla muscolatura liscia degli organi interni, ghiandole. Organi degli apparati in generale (es.

respiratorio, digerente).

Il funzionamento è lo stesso per entrambi i sistemi.

Il recettore che può essere somatico o viscerale e localizzato o in profondità, sulle superfici corporei o in organi

deputati alla postura e/o all’equilibrio, riceve lo stimolo e lo trasmette al snc tramite una connessione diretta o

indiretta con le fibre sensitive afferenti dei nervi spinali o encefalici.

Può essere:

• Speciale: vista, udito, equilibrio, olfatto e gusto;

• Somatico: recettore della sensibilità generale, come tatto, pressione, dolore, temperatura, e recettori

propriocettivi che informano nulla posizione e sul movimento dei segmenti corporei.

• Viscerale: recettori presenti negli organi interni, fondamentali per la regolazione delle funzioni vegetative.

Tali neuroni hanno il corpo cellulare nel corpo sensitivo periferico.

La parte somatica trasferisce lo stimolo a neuroni motori somatici, la controparte viscerale lo trasmette a neuroni

viscerali.

Il neurone motorio, eccitato a seguito dello stimolo, deve trasmettere lo stimolo al bersaglio in periferia attraverso

l’assone.

Il bersaglio in questo caso è rappresentato dalla muscolatura scheletrica striata.

Il sistema viscerale a seconda del bersaglio finale potrà interrompere più volte il proprio percorso.

Il recettore può essere un dendrite (terminazione sensitiva del neurone), una cellula o un gruppi di cellule

specializzate che si pongono in vari organi, compresi quelli di sensi speciali (orecchio, lingua…).

Indipendentemente dalla struttura, la stimolazione del recettore genera degli impulsi che vengono trasportati al

SNC.

L’effettore può essere una cellula muscolare, ghiandolare o specializzata nel rispondere al messaggio neurale per

compiere specifiche funzioni.

Sostanza grigia e bianca del SN:

• Sostanza grigia: sede di raggruppamenti di corpi di neuroni sensitivi, motori associativi e così via;

nel sistema nervoso centrale i corpi dei neuroni non sono distribuiti uniformemente ma sono addensati in

nucleo, oppure in strutture laminari dette cortecce.

Nel telencefalo e nel cervelletto la sostanza grigia si trova in superficie, dove foma la corteccia e poi di

nuovo profondamente a costituire dei nuclei (nuclei alla base e nuclei cerebellari). Qui la sostanza bianca è

disposta internamente.

Nel troco encefalico la sostanza grigia si trova ripartita in numerosi nuclei intercalati a fasci di sostanza

bianca (fasci in salita e fasci in discesa).

Nel midollo spinale la sostanza grigia si organizza in forma compatta disposta centralmente (ad H, simile ad

una farfalla) organizzata in lamine di Rexed o nuclei o colonne intorno al canale centrale, mentre la sostanza

bianca costituisce un matello periferico intorno al canale centrale.

Nel SNP si trovano i gangli.

• Sostanza bianca: zona in cui decorrono fibre o fasci di assoni. Risulta bianca in quanto questi costituenti

sono ricoperti da sostanza bianca identificata dalla guaina mielinica la quale viene prodotta da

oligodendrociti, snc, e cellule di Schwann per il SNP.

Sono fasci di assoni che a seconda della funzione possono essere definiti fascicoli, tratti, cordoni o lemnischi.

Il cervello (telencefalo e diencefalo) è responsabile di processi cognitivi, funzioni intellettive, immagazzinamento ed

elaborazione dei ricordi e regolazione conscia ed inconscia delle contrazioni dei muscoli scheletrici.

Il diencefalo è costituito da più porzioni, ciascuna con funzioni specifiche:

• Talamo: Stazione di smistamento e riorganizzazione di informazioni che dalla periferia devono risalire verso

la corteccia. Tutti gli stimoli sensoriali passano dal talamo, ad eccezione dell’olfatto che passa per la

corteccia limbica (motivo per il quale l’olfatto è uno dei sensi più associato alla memoria e alle emozioni).

Anche il nervo ottico ha un’origine particolare, considerata più telencefalica che diencefalica.

• Ipotalamo: controlla diverse funzioni vegetative, e autonome, ed è coinvolto nella regolazione delle

emozioni e nella produzione di ormoni;

• Epitalamo: sede dell’epifisi, ghiandola produttrice della melatonina, fondamentale per la regolazione del

ritmo cicardiano;

• Metatalamo: connesso all’elaborazione di stimoli acustici e visivi.

• Subtalamo: contiene nuclei di Luys, parte dei nuclei della base, implicati nella regolazione motoria.

Il mesencefalo presenta dorsalmente la lamina quadrigemina, formata dai tubercoli quadrigemini superiori e

inferiori, deputati rispettivamente all’integrazione degli stimoli visivi e uditivi.

Queste strutture trasmettono le informazioni al metatalamo.

Il mesencefalo elabora le informazioni visive ed uditive, genera riflessi motori somatici e mantiene lo stato di

coscienza.

Al suo interno si trovano inoltre:

• Nuclei della sostanza nera: producono dopamina. La degenerazione di questi nuclei porta a una riduzione di

dopamina essenziale per il corretto funzionamento dei nuclei alla base e del subtalamo. Questo difetto è

alla base di patologie come il morbo di Parkinson;

• Nuclei della formazione reticolare: svolgono funzioni integrative;

• Nuclei di stazione: smistano le informazioni.

Nella porzione intermedia del tronco encefalico troviamo il ponte o metencefalo. Esso contiene:

• Peduncoli cerebellari: vie di comunicazione con cervelletto e talamo;

• Nuclei che svolgono funzioni vegetative come respirazione, attività cardiaca e digestiva.

Segue il midollo allungato o mielencefalo che si continua con il midollo spinale. Controlla funzioni vitali come il

ritmo cardiaco, la respirazione ed i riflessi viscerali; inoltre, trasmette informazioni sensoriali al talamo e ad altre

parti del tronco encefalico.

Il cervelletto o metencefalo, infine, controlla il feedback; è deputato al coordinamento degli schemi motori somatici

complessi, alla correzione dei comandi di altri centri motori somatici

dell’encefalo e del midollo spinale.

Embriologia:

il sistema nervoso deriva da tre vescicole primitive:

• Vescicola prosencefalica: dà origine a telencefalo e diencefalo;

• Vescicola mesencefalica: dà origine al mesencefalo;

• Vescicola rombencefalica: dà origine al metencefalo (ponte e

cervelletto) e al mielencefalo (midollo allungato).

Tessuto nervoso: costituito da una rete comunicante di cellule nervose,

neuroni, che rappresentano le unità strutturali e funzionali del sistema

nervoso.

Proprietà principali dei neuroni:

• Eccitabilità: capacità di reagire agli stimoli provenienti dall’ambiente esterno o interno, trasformandoli in

impulsi nervosi;

• Conducibilità: capacità di trasmettere attraverso processi elettrochimici, i segnali nervosi ad altre parti della

cellula nervosa, ad altri neuroni o ad altri tipi cellulari; hanno anche la funzione di modificare, coordinare ed

integrare i segnali nervosi;

• Plasticità neurale: possibilità di modificare connessioni e funzioni in risposta all’esperienza (variazioni nella

quantità di neurotrasmettitore rilasciato o nella struttura sinaptica);

• Scarsa capacità di dividersi o rigenerarsi: ad eccezione di specifiche regioni quali la zona sottoventricolare

dei ventricoli laterali.

Il neurone è specializzato nella rapida trasmissione di segnali elettrici e nel rilascio di sostanze chimiche

(neurotrasmettitori) che permettono la comunicazione con altre cellule.

Il flusso assonico è un processo bidirezionale che trasferisce materiale citoplasmatico da e verso il pirenoforo.

I neuroni sensitivi sono per lo più pseudounipolari a T. Non si trovano nel SNC ma in strutture lungo le fibre sensitivi

dei nervi: i gangli.

I neuroni motori si trovano dentro il SNC. Da qui parte un singolo assone che entra a far parte delle fibre efferenti

motorie dirette alla periferia.I motoneuroni sono spesso multipolari di tipo proiettivo.

Sinapsi:

La sinapsi può essere:

• Elettriche: sono rare nel corpo umano, presentano una continuità tra la membrana pre e post-sinaptica.

Sono canali ionici estremamente veloci ma non sono modulabili.

• Chimiche: le più diffuse, con il rilascio di neurotrasmettitori dal neurone presinaptico e legame a recettori

specifici della membrana postsinaptica. Il neurone pre e post-sinaptico sono in contiguità

Potenziale d’azione e conduzione nervosa: Il potenziale di azione è il modo con cui il messaggio nervoso si propaga

lungo un assone. Il potenziale a riposo è -70mV.

Quando il neurotrasmettitore stimola la membrana postsinaptica, si aprono canali ionici, tra cui la pompa Na+/K+,

causando l’ingresso di cariche positive.

Se la depolarizzazione raggiunge la soglia di -55mV, si genera un potenziale d’azione (15/20mV) che si propaga lungo

l’assone.

Se il potenziale graduato nel corpo cellulare non raggiunge la soglia nella zona trigger, non insorge il potenziale di

azione.

Negli assioni mielinizzati il potenziale d’azione viaggia più velocemente rispetto agli assoni amielinici grazie alla

conduzione saltatoria tra i nodi di Ranvier.

Le fibre sensitive, che devono trasportare segnali in modo rapido, sono infatti di grande calibro e fortemente

mielinizzate.

La conduzione avviene tramite il rilascio di neurotrasmettitori, sostanza sintetizzata nell’elemento presinaptico. È

presente anche nelle vescicole sinaptiche, viene liberato nello spazio sinaptico in riposta all’attivazione della cellula

presinaptica. La membrana post-sinaptica ha recettori specifici per tale sostanza.

I principali neurotrasmettitori sono:

• Dopamina: prodotta nella sostanza nera e nel telencefalo. Ha funzioni motorie, ma regola anche

motivazione, ricompensa e l’avversione (connessione con il sistema libico e con la corteccia prefrontale).

La sua carenza è implicata nel Parkinson, mentre alterazioni della sua funzione sono associate a schizofrenia;

• Noradrenalina: regola la risposta a funzioni vitali (battito cardiaco, respirazione), lo stato di allerta in

situazioni di stress e pericolo. Regola anche la fase REM e l’umore;

• Serotonina: regola l’umore, il sonno e le vie del dolore. Difetti nella produzione della serotonina sono alla

base di disturbi depressivi;

• Endorfine: oppioidi endogeni legati in maniera stratta con la dopamina e con la serotonina in circuiti

deputati alla percezione dell’umore, alla modulazione del piacere e alla percezione del dolore;

• Aetilcolina: Controlla la contrazione muscolare ma anche aree del cervello deputate all’attenzione e alla

memoria.

Bassi livelli di acetilcolina corticale si osservano nella malattia di Alzheimer.

Sistema ventricolare del SNC: sistema intercomunicante di 4 cavità piene di liquor, tutte in comunicazione

tra di loro. La caratteristica di queste cavità è quella di essere rivestite da cellule ependimali.

• VENTRICOLI LATERALI: sono le prime due cavità, sono quindi due spazi pari e simmetrici collocati a livello dei due

emisferi periencefalici.

Hanno una forma caratteristica a “C” di cui distinguiamo 3 porzioni, che sono dei corni:

- un corno frontale o anteriore → si spinge anteriormente verso il lobo frontale

- un corno inferiore → si spinge verso il lobo temporale

- un corno posteriore → si spinge posteriormente verso il lobo occipitale

È presente, poi, una porzione centrale che connette tutte le varie porzioni e prende il nome di cella

media.

Questi ventricoli laterali sono in diretta comunicazione con il secondo spazio ventricolare, cioè il terzo

ventricolo, tramite una formazione chiamata forame interventricolare di Monroe.

• III VENTRICOLO: è una cavità impari e mediana, che troviamo in corrispondenza del diencefalo.

Lateralmente ci dobbiamo immaginare due masse di un importante organo diencefalico, il talamo, che rappresenta il

centro di smistamento di tutte le informazioni sensitive che devono arrivare alla corteccia.

Posteriormente, dal terzo ventricolo si stacca un canalicolo che corrisponde all’acquedotto mesencefalico del Silvio,

il quale permette la comunicazione tra terzo ventricolo stesso e quarto.

Viene definito mesencefalico perché decorre cranio-caudalmente nel mesencefalo.

• IV VENTRICOLO: è una cavità localizzata a livello della fossa cranica posteriore, dorsalmente al ponte e al bulbo

(midollo allungato) e ventralmente al cervelletto.

Definisco:

1. Pavimento: rappresentato dalla fossa romboidale, la quale si trova in continuità posteriormente con bulbo e

ponte. La forma romboidale è data dalla somma di due triangoli che si fronteggiano per la base:

- triangolo pontino;

- triangolo bulbare, il cui apice corrisponde a una porzione chiusa del bulbo che prende il nome di obex.

Questi triangoli sono un riferimento topografico per il quarto ventricolo, ma anche per il tronco

dell’encefalo.

2. Tetto/Volta: rappresentato da alcune porzioni del cervelletto e da sottili lamine nervose.

Superiormente abbiamo il velo midollare superiore: esso continua con la porzione dorsale del mesencefalo,

ovvero la lamina quadrigemina, a livello della quale ritroviamo i collicoli superiori e inferiori che saranno

stazione di integrazione rispettivamente per vie ottiche e acustiche riflesse.

La lamina quadrigemina è, quindi, di una struttura sovraassiale (al di sopra del tronco encefalico), ma parte

del sistema assiale del cervello.

3. Velo midollare inferiore: esso è un residuo embrionale costituito da cellule ependimali, che sarà poi rivestito

dalla pia madre e prenderà il nome di membrana otturatoria (= velo midollare inferiore + pia madre).

Tra il velo midollare superiore e quello inferiore possiamo immaginare l’ilo del cervelletto, cioè la regione

centrale attraverso cui passano vasi e fibre che collegano il cervelletto al tronco encefalico).

Anche il quarto ventricolo contiene dei mezzi di comunic