Sistema nervoso

Sistema nervoso

Insieme di strutture che permette di regolare e coordinare tutte le funzioni viscerali e permette una vita di relazione (Fa parte degli apparati della vita di relazione). Consente di avere coscienza di sé, del proprio corpo, di percepire l’ambiente che ci circonda, e di dare risposte adeguate agli stimoli. È la sede delle funzioni cognitive più complesse.

Il sistema nervoso è il principale sistema di controllo e di comunicazione del corpo. Consente l’adattamento costante dell’individuo alle continue variazioni ambientali esterne e interne. Ogni pensiero, azione o emozione ne riflette l’attività. Il S.N. risulta costituito da tessuto nervoso fatto di cellule nervose, i neuroni, eccitabili e in grado di trasmettere in maniera rapida e specifica ‘segnali elettrici’ ad altre cellule.

È formato da: SNC (encefalo e midollo spinale), SNP e organi e recettori di senso.

Funzioni

• Funzione sensitiva, raccoglie gli stimoli, cioè i cambiamenti che avvengono all’esterno o all’interno del corpo.
• Funzione integrativa, analizza e interpreta l’impulso sensitivo e decide che cosa debba essere fatto in ogni momento.
• Funzione motoria, emette una risposta motoria mediante il tessuto muscolare (liscio e striato) o le ghiandole.

Divisione del sistema nervoso

Il sistema nervoso si divide in:

• Sistema nervoso centrale
  • Encefalo, che è racchiuso nella scatola cranica.
  • Midollo spinale, che si trova nel canale vertebrale.
• Sistema nervoso periferico
  • Nervi cranici: Mettono in comunicazione SNC e periferia.
  • Nervi spinali.
  • Gangli (che sono raggruppamenti di neuroni).
  • Recettori (strutture che percepiscono gli stimoli sensitivi).

Il sistema nervoso periferico mette in comunicazione il SNC con la periferia. In periferia ci sono dei recettori, in grado di valutare i vari gradi di sensibilità (recettori termici, dolorifici, occhio, orecchio), che avvertono le varie sensibilità. Queste informazioni sensitive sono trasportate tramite nervi in senso centripeto (dalla periferia verso il centro) e sono vie afferenti. La sensibilità viene trasportata agli organi del SNC. A livello centrale queste informazioni vengono elaborate e parte una informazione motoria, che è una via efferente (dal centro alla periferia), e si può avere una risposta motoria.

Se la risposta motoria riguarda la componente del S.N. somatico si ha una risposta volontaria, e sono interessati i muscoli scheletrici; oppure se riguarda la componente del S.N. viscerale, che è involontario, ed è formato da due sezioni: ortosimpatico e parasimpatico, che danno una risposta o sul muscolo liscio, o sul miocardio o sulle ghiandole esocrine-endocrine (esempio della mano che tocca qualcosa che scotta).

Il S.N. centrale riceve impulsi dalla periferia tramite fibre sensitive e invia comandi alla muscolatura tramite fibre motrici. Fibre sensitive e fibre motrici fanno parte del S.N. periferico. Il S.N. somatico termina sui muscoli striati. Il S.N. viscerale termina su muscolo liscio e cardiaco, ghiandole esocrine ed endocrine.

Suddivisione del sistema nervoso

Gli organi assili del SNC controllano i territori del corpo sia in senso sensitivo sia in senso motore. Gli organi soprassiali sono centri integratori e hanno il compito di rielaborare le informazioni. Tronco cerebrale, cervelletto, diencefalo e telencefalo costituiscono l’encefalo.

Gli organi assili (midollo spinale e tronco cerebrale) controllano segmenti corporei ai quali sono collegati tramite i nervi rispettivamente spinali e cranici, con funzione di raccogliere stimoli sensitivi e inviare impulsi motori. In particolare il midollo spinale controlla il tronco e gli arti mentre il tronco cerebrale controlla, in genere, territori della testa. Quindi il dispositivo assile del SNC è la sede della rappresentazione corporea. Gli organi soprassiali invece (cervelletto, diencefalo e telencefalo) sono centri integratori, non direttamente collegati alla periferia ma intercalati tramite vie sensitive in salita e vie motorie in discesa.

Il SNP ha il compito di collegare gli organi assili con la periferia. I recettori in periferia possono essere più o meno complessi, in particolare possono essere organi o apparati: apparato visivo, olfattivo, gustativo, acustico e vestibolare. Questi organi o apparati percepiscono sensibilità di vario tipo:

Classificazione delle sensibilità

La sensibilità propriocettiva permette di contrarre più o meno un muscolo e di individuare i segmenti ossei nello spazio. La sensibilità vestibolare dà informazioni circa l’equilibrio. La stereognosia è la capacità di riconoscere gli oggetti senza guardarli ed è tipica di labbra e palmo della mano.

Istologia

Il S.N. è formato dal tessuto nervoso che è specificamente differenziato per ricevere, condurre e trasmettere gli stimoli nervosi. Esso è formato da:

• Neuroni, che sono le unità funzionali del S.N., sono cellule eccitabili e in grado di trasmettere lo stimolo, sono circa 100 miliardi, tuttavia sono cellule che non sono più in grado di dividersi (solo quelli olfattivi mantengono la capacità di dividersi).
• Cellule di nevroglia o glia, che hanno una funzione trofica e di sostegno.

Neurone

Un neurone è formato da:

• Corpo cellulare o soma di forma e dimensioni variabili, contiene un nucleo piuttosto grande e, nel citoplasma, tutti gli organuli cellulari. In particolare c’è un abbondante e diffuso ergastoplasma che prende il nome di sostanza tiroide, per l’aspetto che assume dopo colorazione istologica, e un ricco corredo di neurotubuli e neurofilamenti.
• Presenta due tipi di prolungamento:
  • Dendriti, di solito numerosi, sono prolungamenti citoplasmatici molto ramificati che si dipartono dal corpo cellulare e costituiscono l’apparato ricevente, in quanto su di essi terminano i contatti sinaptici di moltissime altre cellule nervose riconoscono il segnale e lo portano al corpo; poi è presente nel neurone un solo.
  • Neurite o assone, rappresenta il sistema di conduzione del neurone in quanto ha il compito di portare lo stimolo alle altre cellule, conducendo l’impulso quindi in direzione centrifuga e termina diramandosi nelle terminazioni sinaptiche, a livello delle quali l’impulso è trasmesso ad altri neuroni o a cellule di altro tipo.

A livello del corpo cellulare si trova il nucleo, i vari organuli e il R.E. rugoso, perché a livello del corpo viene prodotto un neurotrasmettitore, che viene poi trasportato lungo l’assone e a livello delle terminazioni sinaitiche viene rilasciato.

In base ai prolungamenti, i neuroni vengono classificati in:

• Unipolari, hanno solo il corpo e un assone, e appartengono a questa categoria i coni e i bastoncelli della retina e le cellule olfattive della mucosa olfattiva delle cavità nasali.
• Bipolari, possiedono un corpo cellulare e due prolungamenti opposti, uno che funge da dendrite, l’altro da assone. Sono neuroni sensitivi e si trovano a livello dell’organo dell’udito e dell’equilibrio (si trovano solo nei gangli del nervo acustico - vestibolare, il VII paio di nervi cranici).
• Pseudounipolari o a T, con un unico prolungamento che si divide a T (sono un’evoluzione del bipolare), dove il corpo si sposta alla periferia e si hanno sempre due prolungamenti, dove uno funziona da dendrite e l’altro da neurite, ma visto che il corpo è spostato in periferia, l’impulso bypassa il corpo; sono i neuroni in contatto con i recettori periferici e hanno il compito di trasportare dalla periferia al centro le varie sensibilità. Sono contenuti nei gangli cerebro – spinali che sono rigonfiamenti lungo il decorso dei nervi spinali e dei nervi cranici;
• Multipolari, presentano un’estesa chioma dendritica e sempre un unico assone; in base alla lunghezza del neurite si distinguono:
  • Neuroni multipolari del 1° tipo di Golgi, se hanno un neurite lungo che esce dalla sostanza grigia.
  • Neuroni multipolari del 2° tipo di Golgi, se hanno un neurite corto che rimane nella sostanza grigia; sono diffusi e abbondanti.

Trasmissione dell’impulso nervoso

La base dell’eccitabilità dei neuroni e della conduzione dello stimolo sta nella diversa concentrazione ionica dentro e fuori la cellula e nella permeabilità della membrana. A riposo il versante interno della membrana tende ad essere carico negativamente per la presenza di proteine acide e ioni negativi, mentre il versante esterno della membrana tende ad essere carico positivamente per la presenza di ioni Na⁺, quindi si viene a creare una differenza di potenziale elettrico tra interno ed esterno, che a riposo è pari a -70 mV, detto potenziale di riposo, che può essere variato attraverso rapidi flussi di ioni attraverso la membrana.

Quando arriva lo stimolo succede che entrano ioni Na⁺, quindi l’interno si fa via via meno negativo e la membrana si depolarizza, cioè il neurone riceve uno stimolo eccitatorio, e la ddp diminuisce. Se il potenziale arriva a -55 mV parte la risposta, infatti è detto potenziale d’azione. Queste variazioni sono rapidissime e reversibili perché poi la membrana si ripolarizza. Se si arriva al potenziale d’azione, questo si autopropaga lungo la membrana del neurone, lungo l’assone in particolare, con una velocità costante, o onda di depolarizzazione. Se invece la ddp aumenta, cioè il versante interno diventa ancora più negativo rispetto l’esterno, la membrana si iperpolarizza (il neurone riceve uno stimolo inibitorio).

Se l’assone è amielinico, cioè se non è rivestito da una guaina mielinica, la conduzione dell’impulso avviene punto a punto ed è continua, in una direzione, quella centrifuga, e la velocità si aggira intorno ai 0,5-3 m/s. Se l’assone è mielinico, è rivestito da dei manicotti di mielina che fungono da isolante, restano scoperti soltanto dei punti detti nodi di Ranvier, in questo caso la conduzione dello stimolo avviene soltanto a livello dei nodi di Ranvier e quindi in questo caso la conduzione è saltatoria e la velocità aumenta enormemente, intorno ai 3-150 m/s. Più grosso è l’assone, più è spessa la guaina mielinica, più lunghi sono i segmenti internodali, quindi maggiore è la velocità.

Nel S.N. la guaina mielinica è data dalle cellule di Schwann che si arrotolano su loro stesse attorno all’assone. I nodi di Ranvier sono lo spazio tra una cellula di Schwann e l’altra. L’internodo invece è la porzione rivestita dalle cellule di Schwann. La mielina quindi deriva dalla stratificazione della membrana citoplasmatica delle cellule che la costituiscono e perciò risulta essere composta da proteine e soprattutto da lipidi complessi che le conferiscono un colore bianco e lucente (si parla infatti di fibre bianche e sostanza bianca). Le fibre nervose di maggior calibro hanno guaina mielinica più spessa, internodi più lunghi e una maggiore velocità di conduzione dello stimolo nervoso; le fibre nervose più sottili sono poco mielinizzate o amieliniche e hanno una minore velocità di conduzione dello stimolo.

La guaina mielinica è data dall’avvolgimento più e più volte della membrana plasmatica di cellule di nevroglia. Lo stimolo viene condotto fino al livello delle terminazioni sinaptiche, dove il neurotrasmettitore viene accumulato in vescicole, e l’arrivo del potenziale d’azione a livello delle terminazioni determina l’apertura dei canali del Ca²⁺, il Ca²⁺ porta alla fusione delle vescicole sinaptiche con la membrana plasmatica e così il neurotrasmettitore viene liberato, e andrà ad agire sulla membrana plasmatica dell’altra cellula e si ha la trasmissione dell’impulso.

Cellule di nevroglia

Le cellule di nevroglia hanno una funzione trofica e di sostegno. La nevroglia è costituita da un insieme di cellule non nervose che completano il sistema nervoso sia centrale che periferico.

A livello del SNC troviamo:

• Cellule ependimali, che rivestono le cavità interne del SNC, i canali o ventricoli, sia del midollo spinale sia dell’encefalo, queste cellule hanno la funzione di regolare la produzione di un liquido che scorre in queste cavità, il liquor (o liquido cefalorachidiano).
• Cellule di microglia, piccole cellule localizzate soprattutto nella sostanza grigia, che sono una sorta di macrofagi, e hanno funzione macrofagica, fagocitano detriti, agenti patogeni, cellule invecchiate; hanno un compito di difesa.
• Astrociti, che hanno una serie di prolungamenti, dove, con i loro piedini, tappezzano i vasi sanguigni del sistema nervoso, così formano la barriera emato-encefalica, e mediano gli scambi metabolici tra sangue e SNC.
• Oligodendrociti, cellule con scarsi prolungamenti con ripetuti avvolgimenti, formano la guaina mielinica attorno alle fibre nervose della sostanza bianca del SNC.

A livello del SNP troviamo:

• Cellule di Schwann, circondano gli assoni nel SNP e formano la guaina mielinica a livello periferico.
• Cellule satelliti, fungono da supporto a livello dei gangli (che sono raggruppamenti di neuroni).

La guaina mielinica è bianca. Mentre una cellula di Schwann forma la guaina mielinica per un solo neurone; un oligodendrocita forma la guaina mielinica per più assoni.

Nel SNC si distinguono:

• Sostanza grigia (rosata), formata dai corpi cellulari dei neuroni, dai dendriti e dalle cellule di nevroglia.
• Sostanza bianca, formata dagli assoni mielinici e dalle cellule di nevroglia.

Nel midollo spinale la sostanza grigia si dispone all’interno a formare un H (ad ali di farfalla); mentre la sostanza bianca si trova esternamente, alla periferia. A livello dell’encefalo la sostanza grigia si presenta esternamente a formare la corteccia cerebrale e cerebellare. La sostanza grigia si dispone nell’interno a formare nuclei (raggruppamenti dei corpi cellulari dei nuclei). Internamente invece si ha la sostanza bianca, però immersi nella sostanza bianca ci sono dei nuclei di sostanza grigia.

Il SNC è collegato alla periferia tramite nervi. Un nervo è dato dal raggruppamento di assoni, in particolare ogni assone è rivestito di cellule di Schwann; assone e guaina mielinica sono rivestiti da un piccolo strato di connettivo, l’endonevrio; più assoni si associano a formare un fascicolo, a sua volta rivestito da connettivo, che viene detto perinevrio; più fascicoli si raggruppano a formare un nervo, che è rivestito da connettivo detto epinevrio.

I dispositivi tramite cui un neurone si pone in contatto con un’altra cellula sono detti sinapsi. Le sinapsi sono giunzioni tra due neuroni; sono sistemi in cui un neurone si pone in contatto con un'altra cellula e avviene la trasmissione dell’impulso. Le sinapsi sono suddivise in:

• Interneuroniche, se sono tra 2 neuroni.
• Citoneurali, se sono tra un neurone e una cellula d’altro tipo, queste a loro volta si dividono in:
  • Neuromotorie, se il neurone è in contatto con muscolo o scheletrico, o cardiaco, o liscio, o con una ghiandola.
  • Neurosensitive, se il neurone termina su dei recettori.

A livello delle sinapsi ci sono due aree di membrana avvicinate, si parla di membrana presinaptica, che è la membrana dell’assone, di spazio sinaptico, in cui viene liberato il neurotrasmettitore, di membrana postsinaptica, dove va ad agire il neurotrasmettitore.

Sinapsi interneuroniche

A livello delle sinapsi interneuroniche ogni neurone riceve centinaia di sinapsi, che sul neurone possono terminare:

• Su un dendrite, sinapsi asso-dendritiche.
• Sul corpo cellulare, sinapsi asso-somatiche.
• Sul neurite, sinapsi asso-assoniche.

I neurotrasmettitori sono tantissimi e alcuni sono eccitatori e altri sono inibitori. Tra gli eccitatori ci sono acetilcolina, noradrenalina, adrenalina, glutammato. Tra gli inibitori ci sono serotonina, dopamina. Se il neurotrasmettitore liberato è eccitatorio va a legarsi al recettore situato sulla membrana postsinaptica e questo determina l’apertura dei canali sodio, il Na⁺ entra e depolarizza la membrana. Se il neurotrasmettitore è inibitorio il suo legame col recettore determina l’apertura dei canali cloro, il Cl^- entra e rende ancora più negativo l’interno e quindi iperpolarizza la membrana. Sullo stesso neurone arrivano contemporaneamente numerose sinapsi alcune eccitatorie, altre inibitorie. Se tutte le sinapsi sommate fanno -55 mV parte un potenziale d’azione, se la somma di tutte le sinapsi invece non forma un potenziale d’azione, non parte nessuna risposta.

Sinapsi citoneurali

Le sinapsi citoneurali possono essere neuromotorie, se producono movimento e terminano su fibre muscolari lisce, striate, miocardiche, e ghiandole; sono neurosensitive se raccolgono lo stimolo e sono in rapporto con un recettore della sensibilità. Le sinapsi neuromotorie che terminano sulle fibre muscolari striate sono dette sinapsi neuromotorie somatiche (MS), ogni fibra muscolare riceve una terminazione nervosa, poco prima di terminare l’assone si ramifica più volte e si dilata formando una sorta di pedicello, a questo livello l’assone prende contatto con la fibra muscolare e questa struttura prende il nome di placca motrice.

A livello della placca motrice si accumula l’acetilcolina (neurotrasmettitore eccitatorio), quando l’onda di depolarizzazione arriva a questo livello, si libera l’acetilcolina che va ad agire sulla membrana della fibra muscolare legandosi ad un recettore, questo legame determina la liberazione di Ca²⁺ dal R.E. liscio. Il Ca²⁺ fa sì che i filamenti sottili interagiscano con quelli spessi, e quindi si ha la contrazione muscolare.

Per quanto riguarda le sinapsi neuromotorie, se innerva muscolatura liscia le cellule muscolari non ricevono singolarmente terminazioni nervose, ci sono terminazioni più dilatate (bottoni sinaptici) a livello del quale viene rilasciato il neurotrasmettitore, che in questo caso è acetilcolina o noradrenalina; quindi in questo caso la terminazione nervosa coinvolge più cellule e si parla di neurone motore viscerale (MV).