Anatomia 2

Sistema nervoso

Introduzione al sistema nervoso

Ognuno degli apparati visti finora è costituito da organi che svolgono una determinata funzione. Quello che abbiamo visto è che, per svolgere la loro funzione, quasi tutti gli organi hanno bisogno di un’innervazione, di uno stimolo da parte del sistema nervoso. Ad esempio, quando abbiamo parlato dei muscoli scheletrici, abbiamo visto il diaframma, muscolo che ha un’innervazione. Per poter permettere la respirazione deve contrarsi. Oppure, pensiamo alle ghiandole esocrine che, per poter produrre il loro secreto, devono avere anch’esse uno stimolo, un’innervazione, come anche la muscolatura liscia del canale alimentare, dall’esofago all’intestino. L’unico organo che non ha proprio bisogno del sistema nervoso è il cuore perché ha un suo sistema intrinseco che gli permette di contrarsi, ma il sistema nervoso serve per adeguare tutte le funzioni cardiache alle esigenze dell’organismo.

È un sistema costituito da moltissime connessioni tra strutture del SN e non. Il SN è quello che crea le connessioni e arriva a tutti gli organi per permettere a questi di svolgere la loro funzione. Nel sistema endocrino, abbiamo visto che una ghiandola, ad esempio l’ipofisi, produce ormoni che vanno ad agire anche in un sito lontano da quello in cui sono state prodotte, come le gonadotropine che vanno ad agire a livello delle gonadi. In quel caso, chi trasporta l’effetto che l’organo deve subire è un ormone, in questo caso sono i neuroni.

Funzionamento del sistema nervoso

Nel SN abbiamo tutta una serie di strutture che recepiscono gli stimoli sia dall’ambiente esterno sia dagli organi interni. Sono in alcuni casi recettori cutanei per la temperatura, per gli stimoli meccanici o quelli per il dolore. Ad esempio, alcuni recettori li abbiamo già visti nella mucosa olfattiva e recepiscono gli stimoli odorosi o nella mucosa delle papille gustative che recepiscono il gusto. Questi sono tutti esempi di come gli stimoli vengono recepiti, arrivano ai centri nervosi e vengono elaborati. Ci sono poi recettori a livello delle articolazioni, a livello dei tendini, che controllano e ricevono informazioni dalla lunghezza della fibra muscolare e intervengono nella regolazione di alcune funzioni, ad esempio, il mantenimento dell’equilibrio, postura. Quindi, ci sono degli stimoli che arrivano al SN (tutto quello che arriva si chiama afferente) e qui vengono elaborati in risposte che possono essere di tipo motorio. Ad esempio, se ci stiamo avvicinando a una fonte di calore, ci tiriamo indietro, oppure abbiamo visto giunzioni neuro ghiandolari. In questo caso, l’effetto è la produzione di secreto.

Divisioni del sistema nervoso

Quello che riguarda l’interazione del nostro corpo con l’ambiente esterno va sotto il nome di attività somatica del SN, mentre tutto quello che riguarda gli organi interni (gli organi interni si chiamano anche visceri) si chiamerà attività viscerale. Divideremo le vie di trasmissione, le vie attraverso le quali viaggiano i neurotrasmettitori e quindi le informazioni, in vie del sistema somatico e vie del sistema viscerale. Se parliamo di vie somatiche, una stimolazione sensitiva o un’attività motoria è rivolta ai muscoli scheletrici. Se parliamo di attività viscerale, vuol dire che dei nervi ricevono informazioni o le portano agli organi interni.

Il SN è un complesso di strutture che riceve stimoli dall’ambiente esterno e dagli organi interni, li rielabora, attiva dei circuiti che sono alla base di quelle che saranno le risposte e inviano le risposte agli organi, ai muscoli. Lo dividiamo in SNC, dove comprendiamo tutta la parte del SN compresa all’interno del cranio e che quindi chiamiamo encefalo, e il midollo spinale che invece si trova nel canale vertebrale delimitato dalla sovrapposizione delle vertebre. Quindi, SNC: encefalo e midollo spinale. Il SNC è connesso con tutti gli organi con la periferia, con i muscoli, e tutto quello che è al di fuori del SNC, quindi al di fuori dell’encefalo e del midollo spinale, prende il nome di SN Periferico.

Sistema nervoso autonomo

Quella parte del SNC e del SNP che controlla le funzioni viscerali, le funzioni involontarie di cui abbiamo parlato quando abbiamo descritto la muscolatura liscia oppure il cuore, prende il nome di SNAutonomo. Nel SNA troviamo il sistema ortosimpatico, parasimpatico che funzionano come antagonisti: uno aumenta delle funzioni, l’altro le riduce. Ad esempio, a livello del cuore o a livello dei vasi, uno provoca vasodilatazione, l’altro vasocostrizione, a seconda anche dei distretti in cui ci troviamo; a livello dell’albero bronchiale, uno provoca bronco dilatazione, l’altro broncocostrizione. Oltre al sistema ortosimpatico e parasimpatico, con il canale alimentare, abbiamo parlato del sistema meta simpatico che non è menzionato spesso nelle grandi suddivisioni perché è meno esteso. Lo troviamo solo nella tonaca muscolare e nella sottomucosa di alcuni organi dell’apparato digerente: esofago, stomaco, intestino tenue e crasso. Però è sempre il SNA che nella tonaca muscolare provoca la contrazione dei fasci muscolari e nella tonaca sottomucosa innerva le ghiandole che si trovano nella lamina propria.

Sistema nervoso periferico

Nel SNP troviamo i nervi che sono quelli che collegano il SNC con la periferia, però troviamo anche strutture che prendono il nome di gangli. I gangli sono quelle strutture che contengono i corpi dei neuroni all’esterno del SNC. I corpi dei neuroni, quando si trovano al di fuori del SNC, quindi al di fuori dell’encefalo e del midollo spinale, si trovano raggruppati in gangli. A livello periferico, ad esempio a livello cutaneo, ci sono i recettori, dei corpuscoli (anche se non sono solo a livello cutaneo) che rilevano la pressione, il tatto, la temperatura; a livello degli organi interni ci sono recettori che rilevano, per esempio, il grado di distensione: pensiamo alla vescica, ad un certo punto si riempie talmente tanto che i recettori del grado di distensione della parete inviano delle fibre che inviano a loro volta lo stimolo alla contrazione del muscolo sfintere esterno dell’uretra. Ancora nel SNP troveremo gli organi di senso: l’organo della vista e dell’udito.

Studio del sistema nervoso centrale

Nello studio del SNC parleremo dell’encefalo, del midollo spinale formato dal basso verso l’alto dal tronco encefalico, cervelletto, diencefalo e telencefalo. Nello studio del SN, partiamo dal basso, partiamo prima dal midollo spinale, poi tronco encefalico, cervelletto, diencefalo e telencefalo. Nel midollo spinale incontreremo i nervi spinali che fanno parte del SNP e sono quelle strutture che collegano il midollo spinale alla periferia.

Encefalo e strutture connesse

Nell’encefalo parleremo di nervi encefalici che collegano l’encefalo alla periferia innervando diverse regioni. Nel canale vertebrale troveremo il midollo spinale, poi si continua con il tronco encefalico formato da tre porzioni: quella più inferiore è il bulbo o midollo allungato, quella intermedia si chiama ponte, quella superiore si chiama mesencefalo. Il mesencefalo si continua col diencefalo che a sua volta è costituito da diverse parti e del diencefalo abbiamo iniziato a vedere l’ipotalamo con alcuni nuclei secernenti. Il diencefalo si continua col telencefalo, dietro al tronco encefalico e sotto al telencefalo c’è il cervelletto situato nelle fosse cerebellari situate nella fossa cranica posteriore.

Nervi encefalici e strutture anatomiche

Quando parleremo dei nervi encefalici vedremo che passano attraverso quei fori che abbiamo nominato parlando del cranio, foro rotondo, foro ovale.

Neurone e trasmissione nervosa

Neurone - Formato da un corpo ricco di organelli perché è una cellula molto attiva, al corpo arrivano dei prolungamenti che ricevono le informazioni quindi costituiscono la componente afferente del neurone attraverso i dendriti le info arrivano al neurone, poi c’è un prolungamento lungo e voluminoso che è l’assone che conduce gli impulsi nervosi. La conduzione dell’impulso nervoso avviene tramite una depolarizzazione della membrana, cambiamento di carica tra l’interno e l’esterno. A livello della terminazione sinaptica vengono rilasciati dei neurotrasmettitori, ci sono moltissimi farmaci che interferiscono con i neurotrasmettitori. Ci sono molte patologie a carico del SN che sono dovute ad una degenerazione parziale di una parte del SN ma l’effetto è un aumento o una diminuzione di un determinato neurotrasmettitore.

Ad esempio, tutti i farmaci che vengono utilizzati nel trattamento della depressione o dell’ansia vanno ad interferire col reaptake (il neurotrasmettitore viene rilasciato a livello dello spazio sinaptico, poi una volta che ha svolto il suo effetto cioè si è legato al recettore viene ricaptato e sottoposto ad una sorta di riciclaggio) della serotonina ad esempio, oppure al contrario vanno ad inibire il reaptake di alcuni neurotrasmettitori. Generalmente i dendriti sono molti, dal corpo del neurone parte un assone che è in genere rivestito da una guaina mielinica quindi sono assoni mielinizzati si parla di fibre mieliniche dove abbiamo un oligodendrocita nel SNC o cellula di Schwann nel SNP che avvolge più volte l’assone e fibre mieliniche. A livello delle fibre mieliniche la trasmissione è più veloce.

Fibre nervose e sinapsi

Le fibre nervose si possono dividere in base al punto di vista funzionale, morfologico e dal punto di vista della velocità, le possiamo trovare divise in fibre elettriche e fibre veloci. Ad esempio, le fibre nervose che vanno ad innervare un muscolo cioè i motoneuroni sono veloci. Le giunzioni tra due neuroni si chiamano sinapsi elettriche, quelle tra un neurone e una ghiandola giunzioni neuro ghiandolari e quelle tra un neurone e le fibre muscolari si chiamano sinapsi motorie o giunzioni neuromuscolari.

Placca motrice: motoneurone con l’insieme delle fibre muscolari innervate. I neuroni possono essere classificati anche in base all’aspetto morfologico ma questo non ci interessa (lo mostra solo perché quando studieremo il SN troveremo diversi nomi dei neuroni delle volte troveremo cellule multipolari o bipolari o pseudobipolari).

Tessuto nervoso e cellule della glia

L’altra componente del tessuto nervoso è costituita dalle cellule della glia, per il SNC abbiamo visto gli oligodendrociti, astrociti (formano la barriere emato-encefalica formata però anche da altre cellule, le cellule endoteliali dei capillari sono per la maggior parte, tranne in alcune piccole sedi, tenute insieme da giunzioni molto strette per impedire che agenti infettivi o sostanze tossiche vengano in contatto con i neuroni perché questi muoiono subito, creano le connessioni dai vasi sanguigni ai neuroni e sono impiegati nel riciclaggio di neurotrasmettitori), cellule della microglia (si comportano come fagociti) e ependimali (si trovano a tappezzare la cavità che troviamo all’interno del SNC).

Nel SNP, oltre le cellule di Schwann, abbiamo le cellule satelliti. Quasi tutte le cellule di cui parleremo sono neuroni con diversa funzione.

Organizzazione del sistema nervoso centrale

Definiamo il SNC organo pieno all’interno presenta delle cavità perché il SNC si sviluppa a partire da un tubo neurale. A livello di una sinapsi c’è la membrana post-sinaptica dove vengono rilasciate le vescicole e i neurotrasmettitori provoca l’effetto, ad esempio, a livello della giunzione neuromuscolare il neurotrasmettitore più comune è l’acetilcolina, ci sono neurotrasmettitori che sono eccitatori e inibitoti oppure uno stesso neurotrasmettitore può avere un effetto o l’altro a seconda del recettore a cui si lega.

Fibre nervose e classificazione funzionale

Una fibra nervosa è un insieme di più assoni che poi formano un nervo e può essere classificata dal punto di vista funzionale. Abbiamo fibre sensitive ed effettrici. Fibre sensitive: trasportano nell’informazione la sensibilità. Fibre effettrici: trasportano la risposta effettrice che può essere motoria nel caso di un muscolo scheletrico o viscerale nel caso di un organo. Le sinapsi possono essere:

• Assosomatiche se l’assone entra in contatto con il corpo di un altro neurone
• Assodendridiche tra l’assone di un neurone e i dendriti di un altro neurone
• Assoassoniche dovuta al contatto di due assoni

Vascolarizzazione del sistema nervoso

Per ogni organo abbiamo parlato della vascolarizzazione, il SN ha un’importante vascolarizzazione, ancora più importante se pensiamo che i neuroni sono cellule estremamente sensibili alla carenza di ossigeno. Abbiamo spesso detto che gli scambi tra cellule e tessuti si hanno all’interno dei capillari ma abbiamo anche detto che i capillari possono essere continui (nel polmone), fenestrati (nel rene) e sinusoidi (nel fegato). Nel SN, per la maggior parte troveremo capillari continui. I neuroni c’è un leggerissimo grado di rigenerazione e questa non è tale da far fronte a eventi ischemici oppure a danni ripetuti come quelli della nicotina o dell’alcool. Questa è la ragione per cui la maggior parte dei farmaci non agisce a livello del SN. Quelli che agiscono devono avere particolari caratteristiche oppure vengono iniettati laddove manca la barriera emato-encefalica.

Sostanza bianca e grigia nel sistema nervoso centrale

L’assone dei neuroni va a formare le vie sensitive e motrici. Nel SNC l’insieme dei fasci, quindi degli assoni perlopiù rivestiti da mielina prende il nome di sostanza bianca. Sono dei fasci prevalentemente mielinizzati che appaiono di colore bianco. Tutte le volte che parliamo di sostanza bianca vuol dire che ci riferiamo ai fasci sensitivi o motori quindi agli assoni. I corpi dei neuroni con i dendriti sono addensati in maniera diversa a seconda dei diversi organi e prendono il nome di sostanza grigia. Quando sentiamo parlare di sostanza grigia vuol dire che ci sono i corpi dei neuroni. Vedremo poi nei diversi tratti del SN una diversa organizzazione della sostanza bianca e delle grigia.

Encefalo e cavità strutturali

L’encefalo è costituito da due emisferi destro e sinistro separati da una fessura, quello che si vede esternamente è il telencefalo che è la parte più alta, guardando da dietro sotto il telencefalo c’è il cervelletto al davanti invece il tronco encefalico. All’interno di queste strutture troviamo delle cavità che sono i residui del tubo neurale. Queste cavità si chiamano ventricoli, abbiamo due ventricoli laterali poi un terzo ventricolo che è centrale, una struttura ristretta che si chiama acquedotto mesencefalico o acquedotto di Silvio, infine abbiamo un quarto ventricolo che si continua poi col canale centrale del midollo spinale. Queste strutture cave sono importanti perché alleggeriscono il peso dell’encefalo grazie al liquido che circola in queste cavità e intorno all’encefalo, questo è il liquido cefalorachidiano.

Meningi e liquido cefalorachidiano

L’encefalo è avvolto da tre strutture, tre foglietti potremmo dire, di natura connettivale che sono le meningi. La meninge più esterna è la dura madre, è in contatto con l’osso ovvero col periostio, la meninge intermedia è l’aracnoide, quella più interna in contatto col tessuto nervoso è la pia madre. Tra queste strutture ci sono degli spazi e in uno di questi scorre il liquido cefalorachidiano che è una sorta di siero che ha il compito di lubrificare le pareti interne e ridurre il peso specifico dell’encefalo e del SNC in generale. Grazie alla presenza di queste cavità e del liquido cefalorachidiano sentiamo meno il peso dell’encefalo.

Vascolarizzazione e barriere del sistema nervoso

Quando abbiamo parlato della vascolarizzazione venosa all’interno del cranio, abbiamo detto che il sangue refluo dall’encefalo e dal cranio confluiva nella vena giugulare interna che a sua volta si forma per la confluenza dei seni venosi della dura madre. La dura madre è formata da due foglietti, uno interno l’altro esterno, tra questi foglietti ci sono delle strutture venose che raccolgono il sangue refluo, sono importanti perché è in questi seni venosi, in particolare nel seno sagittale superiore, che si riversa il liquido cefalorachidiano. Questo liquido viene continuamente prodotto e riciclato andando a finire nel torrente venoso.

Struttura delle meningi

La dura madre passa sugli emisferi dell’encefalo, li riveste e ne segue l’andamento quindi forma delle strutture che prendono il nome di tentori o falci. Ad esempio, il tentorio del cerveletto è quella parte di dura madre che, seguendo il telencefalo, separa il telencefalo dal cervelletto. La pia madre è quella meninge che entra in contatto con il tessuto nervoso e nelle cavità encefaliche la pia madre in contatto con le cellule ependimali va a formare le tele corioidee da cui origina il liquido cefalorachidiano.

Liquido cefalorachidiano e sue funzioni

Liquido cefalorachidiano: è importante, questo viene prelevato quando si devono fare diagnosi per patologie a carico del SN o anche delle meningi, si fa un prelievo che si chiama rachicentesi a livello della colonna vertebrale laddove non c’è più il midollo spinale.

Granulazioni aracnoidee e anestesia

Granulazioni aracnoidee: sono estroflessioni dell’aracnoide e sono importanti per la ricaptazione del liquido cefalorachidiano. Tra le meningi ci sono degli spazi che si utilizzano per iniettare alcuni anestetici. Ad esempio:

• Tra l’osso e la dura madre c’è lo spazio peridurale o epidurale, es. anestesia epidurale si fa per il parto cesareo
• Poi c’è uno spazio tra la dura madre e l’aracnoide e si chiama sottodurale
• Altro spazio utilizzato per l’anestesia spinale detta anche locale (blocca tutte le vie della sensibilità) è quello tra l’aracnoide e la pia madre, questo spazio subaracnoideo

Sicurezza del sistema nervoso

Il sangue non entra in contatto con i neuroni però, ad esempio, nel corso di una ferita alla testa in cui c’è una lacerazione dello scalpo, ci possono essere agenti infettivi, quelli che normalmente stanno sulla cute, che entrano nel liquido cefalorachidiano causando, ad esempio, meningite. Quindi, è importante che non ci sia mai a livello fisiologico un contatto con l’ambiente esterno. Il liquido cefalorachidiano viene riassorbito a livello delle granulazioni aracnoidee e si riversa anche nel seno sagittale superiore dove poi confluisce nella vena giugulare interna e quindi torna nel torrente venoso.

Barriere emato-encefaliche

La barriera emato-encefalica è una struttura molto complessa, per questo è riduttivo dire che è formata solo da astrociti. Gli astrociti partecipano alla sua formazione ma non sono le uniche celule coinvolte.