Appunti di Fisiologia Generale Umana Professioni Sanitarie e Scienze Motorie

CELLULE GLIALI

Si distinguono 5 tipi di cellule gliali: astrociti, cellule ependimali,

microglia, oligodendrociti e le cellule di Schwann. Solo quelle di

Schwann sono localizzate nel SNP, mentre le restanti sono nel

SNC. La principale funzione degli oligodendrociti e delle cellule

di Schwann è quella di creare un avvolgimento di mielina

attorno agli assoni dei neuroni, in modo tale da isolarli. Tale

isolamento fa sì che i neuroni possano trasmettere i potenziali

d’azione in modo più efficacie e rapido. Le interruzione della

guaina mielinica sono chiamate Nodi di Ranvier, in cui la

membrana dell’assone contiene canali voltaggio dipendenti per

il sodio e per il potassio permettendo i movimenti ionici

attraverso la membrana. Le fibre nervose non sono tutte uguali,

in quanto all’aumentare del loro diametro aumenta la velocità

di conduzione.

Gli astrociti, invece, controllano lo sviluppo di particolari capillari che limitano il movimento di alcune

molecole tra sangue e SNC e che prendono il nome di barriera ematoencefalica. Tale barriera protegge il SNC

da sostanze tossiche che possono essere presenti nel sangue, peché limita il movimento delle molecole

attraverso l’endotelio capillare. Le microglìa proteggono il sistema nervoso centrale da sostanze estranee,

come batteri attraverso un’attività fagocitaria e proteggono i neuroni dallo stress ossidativo.

La guaina mielinica è molto importante: basti pensare alle malattie neurodegenerative come la sclerosi

multipla, caratterizzata dalla perdita appunto della mielina. Non è altro che una malattia autoimmune, in

quanto il sistema immunitario attacca parte dell’organismo, in questo caso gli oligodendrociti. La perdita

della mielina e la conseguenza distruzione di assoni rallentano le comunicazioni neuronali fino a bloccarle. I

sintomi sono dalla mancanza della visione, a debolezza muscolare, difficoltà nel mantenere l’equilibrio ecc.

NEUROTRASMETTITORI

Si dividono in varie classi, in base alla forma struttura chimica: derivati della colina, come appunto

l’acetilcolina (ACh) che viene rilasciata da neuroni del SNP e SNC. Rappresenta il neurotrasmettitore più

abbondante nel SNP dove è presente nei neuroni efferenti sia della branca somatica che di quella autonoma.

I recettori per l’acetilcolina sono di due tipi: nicotinici e muscarinici. Quelli nicotinici sono ionotropi, la loro

interazione con l’acetilcolina attiva l’apertura dei canali che permettono al sodio e al potassio di passare la

membrana. Quelli muscarinici, invece, sono recettori metabotropi ed operano attraverso le proteine G.

Poi abbiamo la dopamina, adrenalina, noraadrenalina, serotonina, glutammato (recettori AMPA e NMDA),

gaba, ecc. lo stesso neurotrasmettitore può avere effetti inibitori o eccitatori in base al recettore con il quale

interagisce.

SISTEMA NERVOSO

Quando noi avvertiamo il senso di fame, altro non è che un calo di glucosio nel sangue. È quindi il nostro

sistema nervoso a dirci queste informazioni. Il sistema nervoso si sviluppa già nella vita intrauterina, ma

ovviamente al momento della nascita non è già pronto come un sistema nervoso adulto. L’evoluzione non è

uguale per tutti: nel senso che nonostante alcune cose siano comuni nella nostra specie, alcune cose ci

distinguono. Alcune differenze sono proprio genetiche, altre sono influenzate dall’ambiente in cui cresciamo.

Il SN è quindi il responsabile di tutto ciò che percepiamo, pensiamo, coordina l’attività dei nostri organi ecc.

Il sistema nervoso lo distinguiamo in: SNP e SNC.

SNC consta dell’encefalo e del midollo spinale. Poi ci sono tante vie, tanti prolungamenti di segnalazione che

dalla periferia arrivano al snc e si chiamano AFFERENZE; e viceversa avremo delle vie che dal snc andranno

ad esempio al muscolo per la contrazione, al cuore per regolarne l’attività e la frequenza, quindi EFFERENZE.

Infatti si distinguono neuroni efferrenti, afferenti e interneuroni. I neuroni efferenti quindi trasmettono

informazioni dal snc agli organi effettori. Neuroni diretti ad esempio ai muscoli scheletrici e neuroni del sna.

In neuroni afferenti hanno la funzione sia di trasmettere informazioni dai recettori sensoriali, che quindi

rilevano informazioni dall’ambiente esterno, sia di informazioni dai recettori viscerali al snc per ulteriori

elaborazioni, informazioni quindi provenienti dagli organi interni.

Infine, gli interneuroni che svolgono tutte le funzioni pertinenti al snc: elaborazione delle informazioni

provenienti dai neuroni afferenti, invio di comandi agli organi effettori attraverso i neuroni efferenti e

partecipazione all’esecuzione di funzioni cerebrali complesse, quali il pensiero, la memoria e l’emotività.

L’apprendimento e la memoria, ad esempio, possono verificarsi poiché il sistema nervoso è provvisto di

plasticità, cioè la capacità di modificare alcuni suoi aspetti anatomici e funzionali in risposta a modificazioni

dell’intensità dell’attività neuronale. Questa plasticità deriva dal fatto che l’attività di sinapsi esistenti può

essere modificata e che è possibile quindi uno sviluppo di nuove connessioni sinaptiche. Mentre quelle che

non vengono stimolate verranno perse. Le strutture più esterne che proteggono il tessuto nervoso sono

la scatola cranica che circonda l’encefalo, e la colonna vertebrale

che, invece, circonda il midollo spinale. A proteggere il SNC, tra

il tessuto osseo e quello nervoso, vi sono anche tre membrane,

le meningi ed il liquido cerebrospinale, che servono ad attutire

i traumi indotti da urti improvvisi.

Le meningi sono tre membrane di tessuto connettivo che

separano il tessuto molle del SNC dalla struttura ossea che lo

circonda e sono la dura madre, più all’esterno, l’aracnoide

ovvero la membrana intermedia a forma di rete, e la pia madre,

più interna. Tra l’aracnoide e la pia madre c’è uno spazio, il cosiddetto spazio subaracnoideo, pieno di liquido

cerebrospinale. Il termine madre sta ad indicare proprio la natura protettiva di queste membrane. La dura

madre è costituita da tessuto fibroso resistente, mentre la pia madre da un tessuto più delicato. Il liquido

cerebrospinale (LCS), è un liquido che bagna il SNC. L’encefalo contiene quattro cavità, chiamate ventricoli,

che comunicano tra loro. Il rivestimento interno dei ventricoli e del canale centrale è composto da cellule

gliali, chiamate cellule ependimali. Il LCS svolge numerosi funzioni, tra le quali quella di protezione dagli urti

contro il tessuto osseo. Perché il SNC è proprio circondato da LCS, quindi agisce come una struttura

ammortizzante.

L’encefalo consta di tre parti principali:

- Il prosencefalo, la parte più ampia, divisa in due emisferi destra e sinistra. Consta del cervello e del

diencefalo. Il cervello contiene sostanza grigia e sostanza bianca. Le aree di sostanza grigia

comprendono la corteccia cerebrale e nuclei sottocorticali profondi. Il diencefalo comprende il

talamo (elaborazione sensoriale per la coscienza) e l’ipotalamo (valuta la stabilità dell’ambiente

interno: ho fame, ho freddo ecc). la maggior parte dei segnali sensoriali viene filtrata e modificata

nel talamo prima di essere trasmessa alla corteccia. Il talamo svolge anche un ruolo nel controllo dei

movimenti. L’ipotalamo ha invece un ruolo nella regolazione dell’omeostasi, rappresenta infatti il

principale centro di collegamento tra i due sistemi di comunicazione del corpo, quello endocrino e

quello nervoso. In risposta a segnali nervosi o ormonali, l’ipotalamo rilascia ormoni che regolano il

rilascio di altri ormoni dall’adenoipofisi.

- Il cervelletto, si trova inferiormente al prosencefalo e dorsalmente al tronco encefalico. Svolge

funzioni fondamentali nel controllo dell’attività motoria e nel mantenimento dell’equilibrio,

fornendo feedback importanti nella coordinazione motoria e nei movimenti degli occhi.

- Il tronco ecefalico, che connette il prosencefalo ed il cervelletto con il midollo spinale. Il tronco

encefalico ha tre regioni principali: il mesencefalo che collega il tronco encefalico al prosencefalo; il

ponte, ovvero la porzione mediana che si connette al cervelletto; il midollo allungato o bulbo, che si

connette al midollo spinale. All’interno del tronco

encefalico originano dieci delle dodici paia di

nervi cranici (hanno origine nel snc ma fanno

parte del periferico), nervi periferici che si

propagano direttamente dall’encefalo e non dal

midollo spinale. All’interno del tronco encefalico

vi è anche la formazione reticolare, una diffusa

rete neuronale che svolge un importante ruolo

nel controllo del ciclo sonno-veglia, dello stato di

coscienza ecc. il tronco encefalico interviene nella

regolazione di molte funzioni involontarie

controllate dal sistema nervoso autonomo, come

la funzione cardiovascolare e la digestione.

I segnali sensoriali partono dalla periferia e salgono, man mano arrivano al midollo spinale, poi incrociano e

passano dal bulbo, poi arrivano al talamo e poi alla corteccia. Quando noi ad esempio dormiamo, non siamo

sordi, semplicemente non stiamo attenti ai segnali in questione, perché il segnale passa dal talamo, poi viene

filtrato, e il segnale arriva alla corteccia, fa quindi un ulteriore passo in avanti e diventa cosciente. Il talamo

per cui non è altro che il nostro filtro.

La corteccia cerebrale rappresenta la porzione più esterna del cervello, si chiama materia grigia perché

(mentre di sotto c’è la sostanza bianca, sono gli assoni mielinizzati) sono i corpi cellulari che non essendo dei

neuroni hanno questo aspetto grigio. I due emisferi è vero che sono separati, ma sono comunque in

comunicazione mediante il corpo calloso. Il lato destro è quello deputato diciamo alla sfera artistica, mentre

il lato sinistro alla logica, la matematica ecc. Man mano che si scende abbiamo i nuclei della base che servono

sempre per la programmazione dei movimenti, e poi l’amigdala, ovvero la sede delle emozioni e l’ippocampo

ovvero la sede dell’apprendimento e della memoria.

Ciascun emisfero è diviso in cinque regioni, chiamati lobi:

- Lobo frontale – programmazione dei movimenti, delle azioni, delle parole quindi la capacità

linguistica, l’elaborazione del pensiero.

- Lobo parietale – sede della percezione somatosensoriale e della percezione gustativa.

- Lobo occipitale – percezione visiva.

- Lobo temporale – sede vera e propria dell’intelligenza. Percezione uditiva, olfattiva, apprendimento

e memoria dichiarativa.

- Lobo limbico – si trova all’interno ed è sede delle emozioni, dell’ira, della rabbia.

Sono delle sedi veri e proprie,