Neuroscienze

Il sistema nervoso

Il sistema nervoso è costituito da un complesso di organi il cui compito è quello di mettere in relazione tutte le parti dell'organismo tra di loro e con l'ambiente esterno.

Sistema nervoso centrale

• Encefalo (enkefalos = tutto ciò che sta dentro la testa) contenuto nella scatola cranica
• Midollo spinale: contenuto nella colonna vertebrale

Sistema nervoso periferico

Tutto il sistema nervoso all'esterno del SNC. Trasporta le informazioni sensitive al SNC e comandi motori dal SNC ai tessuti e organi periferici:

• Sistema nervoso somatico: controlla la contrazione della muscolatura scheletrica. Le attività possono essere sia volontarie che involontarie
• Sistema nervoso autonomo/viscerale: regola l'attività motoria della muscolatura liscia e cardiaca, e delle ghiandole. Le attività sono involontarie, cioè al di fuori del controllo cosciente

• Divisione simpatica
• Divisione parasimpatica

Classificazione dei neuroni

• Neuroni sensitivi: Formano il compartimento afferente, conducono informazioni dai recettori sensoriali al SNC. Gli assoni vengono detti fibre afferenti. I recettori possono essere distinti in:
  • Esterocettori: raccolgono informazioni dall'ambiente esterno (tatto, temperatura, pressione)
  • Enterocettori: ricevono informazioni dagli organi interni
  • Propriocettori: monitorano la posizione dei segmenti corporei
  Sono neuroni pseudounipolari, con i corpi cellulari situati nei gangli.
• Neuroni motori: Formano il compartimento efferente, stimolano o modificano l'attività di un tessuto, un organo o un apparato:
  • Motoneuroni somatici: innervano i muscoli
  • Motoneuroni viscerali: innervano gli altri organi diversi dai muscoli
• Interneuroni: Sono neuroni associativi, cioè si occupano di associare i neuroni sensitivi a quelli motori

Encefalo

Diviso in 6 aree:

• Cervello o telencefalo
• Cervelletto
• Diencefalo
• Mesencefalo
• Ponte
• Midollo allungato o bulbo

Diencefalo

È costituito da:

1. Epi talamo: contiene posteriormente la ghiandola
2. TALAMO: Sono due formazioni ovoidali che costituiscono le pareti del diencefalo e circondano il 3^o ventricolo. I due talami sono separati dal terzo ventricolo. Il talamo rappresenta un'importante stazione per le informazioni sensitive ascendenti: prima di essere trasportate al cervello alla corteccia sensitiva primaria, vengono elaborate nei nuclei talamici. Inoltre, è un'importante stazione che coordina le attività motorie a livello conscio e inconscio. I nuclei talamici possono essere distinti in:
   • Nuclei anteriori: fanno parte del sistema limbico e svolgono un ruolo importante nelle emozioni, nella memoria e nell'apprendimento
   • Nuclei mediali: sono correlati al mantenimento della coscienza degli stati emozionali
   • Nuclei laterali: Funzioni motorie del Talamo: intercalato nei circuiti dei due grandi sistemi per il controllo del movimento volontario (cervelletto e nuclei della base)
3. IPOTALAMO: È il principale regolatore dell'omeostasi corporea: ovvero si occupa di mantenere il corpo entro determinati valori, in una condizione ottimale. Integra le risposte viscerali e somatiche. La maggior parte delle sue funzioni viene espressa attraverso il controllo dell'ipofisi (ghiandola pituitaria) e di entrambe le suddivisioni del sistema nervoso viscerale. L'ipotalamo svolge una duplice funzione:
   • Una funzione di controllo del sistema nervoso autonomo (attraverso il quale modifica i ritmi sonno-veglia, il bilancio idrosalino, il mantenimento della temperatura corporea, l'appetito e l'espressione degli stati emotivi)
   • Una funzione di controllo del sistema endocrino: due nuclei ipotalamici (sopraottico e paraventricolare) collegano direttamente l'ipotalamo all'ipofisi tramite neuroni che partono da essi e terminano con i loro assoni nei capillari della neuroipofisi

Questo meccanismo di tipo vascolare è detto sistema portale ipotalamo-ipofisario, e si attua tramite il rilascio da parte dell'ipotalamo dei cosiddetti fattori di rilascio o fattori di inibizione che vengono riversati nei capillari. Intercettati dall'ipofisi, essi controllano la produzione e il rilascio dei corrispondenti ormoni ipofisari, i quali agiscono a loro volta sulla secrezione degli ormoni secreti dagli organi bersaglio. Il rilascio dei fattori RH o IF è controllato da un tipo di regolazione a feedback negativo: infatti, una diminuzione della concentrazione ematica degli specifici ormoni secreti dagli organi bersaglio farà aumentare il rilascio dei fattori RH; al contrario, un loro aumento provocherà una diminuzione del rilascio degli stessi fattori. Questo tipo di regolazione è molto importante e il suo malfunzionamento crea squilibri anche gravi nell'organismo. Agisce su tre sistemi:

4. Sistema nervoso autonomo
5. Sistema endocrino
6. Sistema della motivazione e delle emozioni

Secondo un piano coronale, ciascun lato dell'ipotalamo presenta tre zone funzionali:

• Zona laterale
• Zona mediale
• Zona periventricolare: così chiamata perché giace a fianco del ventricolo. Qui troviamo:
  • Nuclei soprachiasmatici: che giace sopra al chiasma ottico, queste cellule ricevono quindi innervazione retinica, consentendo di sincronizzare i ritmi circadiani con il ciclo giornaliero luce-buio
  • Controllo sul SNA: è costituito dal simpatico che svolge funzione attivante, e dal parasimpatico che rallenta il metabolismo e riporta lo stato basale
  • Collegamento con l'ipofisi: un terzo nucleo controlla i due lobi dell'ipofisi (infundibulo). L'IPOFISI è una ghiandola endocrina. Può essere suddivisa in due lobi:
    • Adenoipofisi (anteriore): è la vera e propria ghiandola dell'ipofisi. È sotto il controllo dei neuroni parvocellulari: neuroni ipotalamici denominati essi comunicano con l'adenoipofisi attraverso il sistema portale ipotalamo-ipofisario, ovvero un letto capillare che discende lungo il peduncolo (infundibulo) fino all'adenoipofisi. I neuroni parvocellulari rilasciano fattori di regolazione (ormoni ipofisiotropici) nel letto capillare, possono essere di due tipi:
      • Fattori di rilascio: stimolano la secrezione di ormoni nell'adenoipofisi
      • Fattori di inibizione: inibiscono la secrezione di ormoni da parte dell'adenoipofisi
    • Neuroipofisi (posteriore): in questa regione i neuroni magnocellulari il cui soma si trova nei nuclei soprachiasmatici e nel nucleo paraventricolare dell'ipotalamo, inviano i loro assoni lungo l'infundibulo fino dentro il lobo posteriore. Questi neuroni svolgono il ruolo di ghiandole neuroormonali perché rilasciano nei capillari della neuroipofisi due ormoni di natura peptidica:
      • Vasopressina ADH: ormone antidiuretico, chiamata anche regola il corretto volume e la concentrazione salina del sangue. Esso è secreto in risposta a:
        • Aumento concentrazione di sali nel sangue (perché si perde acqua e la concentrazione di sali aumenta): i neuroni contenenti vasopressina ricevono informazioni riguardanti tali cambiamenti e rilasciano vasopressina, che agisce sui reni, portando a una ritenzione di acqua e riducendo la produzione di urina, favorendo il riassorbimento di acqua
        • Diminuzione del volume o della pressione sanguigna: i reni secernono nel sangue un enzima chiamato renina, che scatena una serie di reazioni chimiche: trasforma l'angiotensinogeno in angiotensina I, che si scompone per formare angiotensina II, che ha effetti diretti su rene e vasi sanguigni aiutandoli ad aumentare la pressione sanguigna. L'angiotensina II è rilevata anche dall'organo subfornicale (organo privo di barriera ematoencefalica che comunica direttamente con la vascolarizzazione), le cui cellule comunicano con l'ipotalamo producendo lo stimolo della sete. Questo è un circuito a feedback:
          • Importanza dal punto di vista metabolico-funzionale: è un sistema che si autoalimenta senza bisogno del controllo volontario
          • Ogni elemento del circuito genera una risposta costante
      • Ossitocina: rilasciata durante le fasi finali del parto provoca le contrazioni e facilita l'espulsione del feto. Stimola anche l'eiezione di latte dalle ghiandole mammarie

Sistema nervoso autonomo

Il sistema nervoso autonomo è sotto il controllo della zona dell'ipotalamo periventricolare. È l'insieme di cellule e fibre che innervano gli organi interni e le ghiandole, controllando quindi le funzioni vegetative, così chiamate perché avvengono al di fuori del controllo volontario. Il SNA controlla i suoi bersagli attraverso una via disinaptica perché:

• I neuroni pregangliari inviano i loro assoni (fibre pregangliari) a contrarre sinapsi con dei secondi neuroni definiti gangliari, i cui corpi cellulari si trovano all'esterno del SNC nei gangli del sistema nervoso autonomo. Gli assoni di questi neuroni (fibre postgangliari) vanno a innervare i tessuti e gli organi periferici.

Può essere diviso in:

• Simpatico
• Parasimpatico
• Enterico

In generale:

• Il simpatico prevale in condizioni di esercizio fisico, stress o emergenza
• Il parasimpatico predomina in condizioni di riposo

Simpatico toracolombare

È presente nel tratto...