Fisiologia del sistema nervoso - il sistema nervoso

RICERCA SUL SISTEMA NERVOSO

INTRODUZIONE

Il sistema nervoso è alloggiato soprattutto nel cranio e nella colonna vertebrale ed è costituito da una fitta rete di nervi che si irradia per tutto il corpo.

Il sistema nervoso svolge tre funzioni:

• coordina le varie parti dell'organismo, assicurando un equilibrio complessivo;
• recepisce gli stimoli che provengono dal mondo esterno ed interno;
• offre la base organica per le funzioni psichiche superiori: la memoria, l'intelligenza, la volontà, l'amore...

TESSUTO NERVOSO: NEURONI E CELLULE DELLA NEVROGLIA

Il tessuto nervoso è composto principalmente da neuroni. Queste particolari cellule trasmettono le informazioni sotto forma di impulsi elettrici. La propagazione degli impulsi permette lo svolgimento delle funzioni tipiche del sistema nervoso.

Nel tessuto nervoso si trovano anche cellule che non hanno una funzione prettamente nervosa: le cellule della nevroglia. Queste forniscono supporto e protezione ai neuroni.

aiutino a mantenere l'omeostasi del tessuto nervoso. Il tessuto nervoso è costituito da due tipi principali di cellule: i neuroni e le cellule della nevroglia. I neuroni sono le cellule specializzate nella conduzione degli impulsi nervosi. Sono composti da un corpo cellulare, che contiene il nucleo e la maggior parte delle strutture cellulari, e da prolungamenti chiamati dendriti e assone. I dendriti ricevono gli impulsi nervosi da altre cellule nervose, mentre l'assone trasmette gli impulsi ad altre cellule. Le sinapsi sono le strutture specializzate che permettono la comunicazione tra i neuroni. Si trovano alle estremità dei dendriti e degli assoni e sono il punto in cui avviene il rilascio di neurotrasmettitori, molecole che trasmettono gli impulsi nervosi da un neurone all'altro. Le cellule della nevroglia sono le cellule di supporto del tessuto nervoso. Sono responsabili di fornire sostegno strutturale ai neuroni, di mantenere l'omeostasi del tessuto nervoso e di fornire sostanze nutritive ai neuroni. Gli astrociti sono un tipo di cellule della nevroglia che hanno una forma stellata e sembrano svolgere un ruolo importante nella regolazione dell'equilibrio ionico e nella fornitura di sostanze nutritive ai neuroni. In sintesi, il tessuto nervoso è costituito da neuroni e cellule della nevroglia, che lavorano insieme per trasmettere gli impulsi nervosi e mantenere il corretto funzionamento del sistema nervoso.abbiamo un ruolo nella liberazione dei neurotrasmettitori. Il neurone è responsabile della ricezione degli stimoli e della loro conduzione verso altre cellule nervose. La porzione centrale, detta pirenoforo o corpo cellulare, contiene il nucleo e la maggior parte del citoplasma con i suoi organuli. Dal pirenoforo si diramano uno o più prolungamenti, i dendriti, ai quali giunge lo stimolo nervoso proveniente da un'altra cellula nervosa. Un particolare prolungamento è l'assone, che può raggiungere anche una lunghezza notevole, e ha il compito di propagare lo stimolo nervoso in direzione centrifuga, cioè verso un altro neurone. Nella foto si vede un neurone osservato al microscopio ottico, dotato di due dendriti (nella porzione superiore della cellula) e di un assone (che si protende verso il basso). I contorni dell'assone risultano ispessiti per la presenza della guaina mielinica, una sorta di manicotto membranoso che avvolge l'assone e ha un ruolo importante nella velocità di conduzione degli impulsi nervosi.

Il neurone costituisce il tipo fondamentale di cellula nervosa.

Gli impulsi nervosi costituiscono una modalità di trasmissione di segnali che si basa sull'alterazione del normale equilibrio di cariche elettriche presenti sulla superficie interna e quella esterna della membrana cellulare.

La membrana cellulare di tutte le cellule risulta polarizzata a causa della ripartizione di cariche elettriche di segno diverso tra le due facce della membrana: le cariche elettriche negative si accumulano verso l'interno e quelle positive verso l'esterno. Tale differenza di carica elettrica genera una differenza di potenziale, che prende il nome di potenziale di membrana a riposo. La membrana, per tali proprietà elettriche, viene definita polarizzata.

Il potenziale di riposo è in gran parte dovuto alla disuguale distribuzione di ioni sodio (Na+) e potassio (K+) tra l'interno e l'esterno del neurone.

neurone: all'interno della cellula vi sono più ioni mentre all'esterno si trovano più ioni Na+. Questa differenza di carica è mantenuta dalla cosiddetta pompa sodio-potassio, che si trova nella membrana cellulare e che trasporta attivamente (cioè consumando l'energia contenuta nelle molecole di adenosina trifosfato, Na+ K+..MoltiATP) all'esterno ioni e all'interno ioni stimoli meccanici, fisici o chimici bloccano la pompa del sodio per cui gli ioni sodio entrano nella cellula (depolarizzazione) e la polarità si inverte: positivo l'interno e negativo l'esterno. POTENZIALE D'AZIONE Tutte le cellule dell'organismo, dunque anche i neuroni, possiedono una membrana polarizzata; quando a un neurone viene applicato uno stimolo che raggiunge una potenza adeguata, le proprietà della membrana cambiano, ed essa diventa molto più permeabile allo Na+: ione sodio questo ione, quindi, entra rapidamente nella cellula e

produce una caricanetta positiva all'interno del neurone. Ciò provoca un cambiamento del potenziale elettrico della membrana, che si depolarizza. Quando una quantità sufficiente di ioni Na+ è entrata nella cellula, in modo da invertire completamente il potenziale e da avere all'interno una carica netta positiva invece che negativa, si raggiunge una condizione che prende il nome di potenziale d'azione.

La velocità di spostamento di un impulso lungo un nervo dipende dall'intensità dello stimolo e dalle proprietà del nervo stesso. L'impulso nervoso si produce solo quando lo stimolo raggiunge un determinato valore-soglia, e a quel punto la risposta è di tipo "tutto o nulla", cioè si produce indipendentemente dall'intensità dello stimolo: questo fenomeno prende il nome di assuefazione. Le fibre con un grosso diametro e dotate di guaina mielinica conducono gli impulsi più rapidamente delle

fibre più piccole e a mieliniche. STRUTTURA DELLA SINAPSI L'impulso nervoso si trasmette attraverso la sinapsi. La sinapsi è la struttura che comprende la terminazione dell'assone di un neurone (neurone presinaptico) e quella di un dendrite di un neurone adiacente (neurone postsinaptico). Quando l'impulso viene condotto da un neurone alla cellula di un muscolo o di una ghiandola, la sinapsi prende il nome di giunzione, rispettivamente, neuromuscolare o neuroghiandolare. L'estremità di un assone è arrotondata a formare un bottone sinaptico; quando un impulso elettrico raggiunge il bottone sinaptico, esso provoca lo spostamento di ioni calcio nella terminazione nervosa. Questo fenomeno stimola piccole sacche racchiuse da una membrana (vescicole sinaptiche), presenti nel citoplasma in prossimità del bottone sinaptico e contenenti neurotrasmettitori, cioè sostanze prodotte dal neurone stesso e trasportate per tutta la lunghezza della

cellula fino in prossimità della sinapsi. La stimolazione delle 4vescicole ne determina il movimento verso la membrana cellulare dell'assone e la lorofusione con essa. I neurotrasmettitori presenti nelle vescicole vengono, quindi, liberati nellospazio intersinaptico, dove si legano a recettori specializzati sulla superficie del neuroneadiacente. Questo fenomeno costituisce uno stimolo che provoca la depolarizzazione dellacellula adiacente, e ciò innesca in questo neurone un potenziale d'azione.

Trasmissione dell’impulso nervoso nelle sinapsidi depolarizzazione, come succede lungola fibra nervosa (assone), ma attraverso laliberazione di molecole particolari, detteneurotrasmettitori. In risposta a unavariazione del potenziale elettrico dellamembrana cellulare, a livello dellaterminazione dell’assone (o bottonesinaptico), si verifica la liberazione deineurotrasmettitori che, diffondendo nellospazio della fessura sinaptica, si legano aspecifici recettori.

posti sulla membrana del neurone successivo. Tale legame produce alterazioni a livello della membrana della cellula nervosa, che inducono l'insorgenza di un potenziale elettrico e, quindi, permettono la propagazione dell'impulso.

A livello delle sinapsi, ossia delle strutture che collegano un neurone con il successivo, i neurotrasmettitori possono avere un'azione inibitoria o eccitatoria, cioè impedire o promuovere l'impulso stesso.

A livello della sinapsi, l'impulso può muoversi in una sola direzione: verso la cellula che deve essere stimolata e non in senso contrario. I neurotrasmettitori si distinguono in eccitatori o inibitori a seconda che stimolino o inibiscano il neurone postsinaptico. La durata di uno stimolo proveniente da un neurotrasmettitore è limitata dalla scissione di queste sostanze nella sinapsi e dal

loro riassorbimento da parte del neurone che le ha prodotte. Il sistema nervoso umano si divide in due porzioni: sistema nervoso centrale: costituito da encefalo e midollo spinale sistema nervoso periferico: costituito da nervi e simpatico

Sistema Nervoso Centrale

Il sistema nervoso centrale è formato da due tipi di sostanza nervosa, quella grigia e quella bianca.

La sostanza grigia è un insieme di cellule nervose complete e di pirenofori di altre cellule. Essi sono i centri di ricezione, di elaborazione e di emissione degli impulsi nervosi.

La sostanza bianca è invece fatta di sole fibre nervose che hanno i loro pirenofori nella sostanza grigia; quindi è una zona di trasmissione e non di elaborazione degli impulsi.

Il sistema nervoso periferico è inoltre formato da due organi molto importanti, l'encefalo e il midollo spinale.

Nell'encefalo, cioè dentro la scatola cranica, ci sono il cervello, il cervelletto, l'ipotalamo, il ponte e...

Il midollo allungato. Nel foro vertebrale corre il midollo spinale.

Il cervello è costituito da due emisferi, quello destro e quello sinistro, che appoggiano sul corpo calloso. La sostanza grigia forma la corteccia cerebrale esterna, con uno spessore di 2/5 mm, mentre la sostanza bianca è interna. Anche nella sostanza bianca, tuttavia, esistono nuclei grigi, come ad esempio il talamo e il corpo striato. Il primo elabora gli impulsi sensoriali primi che giungono alla corteccia, mentre il secondo smista gli impulsi motori che partono dalla corteccia diretti verso i muscoli. La corteccia appare solcata da varie circonvoluzioni; su di essa, in ciascun emisfero, è possibile suddividere le aree deputate a scopi diversi:

Lobo occipitale (posteriore):