Sistema Nervoso

Sistema nervoso – Generalità

Il sistema nervoso insieme al sistema endocrino controlla e regola l'attività degli altri apparati; esso è formato principalmente dal tessuto nervoso. Dal punto di vista didattico il sistema nervoso è suddiviso in sistema nervoso centrale e sistema nervoso periferico, sebbene le formazioni dell'uno si continuano in quelle dell'altro.

Il sistema nervoso centrale è costituito dall'encefalo, contenuto nella cavità cranica, e dal midollo spinale, contenuto nel canale vertebrale. Esso è responsabile di integrazione, elaborazione e coordinamento delle informazioni sensitive e degli stimoli motori. È inoltre sede delle funzioni superiori, come l'intelligenza, la memoria, l'apprendimento e le emozioni.

Il sistema nervoso periferico è costituito da tutto ciò che è all'esterno del sistema nervoso centrale, quindi è costituito dai gangli e dai nervi. I gangli sono raggruppamenti di corpi cellulari dei neuroni, mentre i nervi sono fasci di assoni con i loro rivestimenti. Il sistema nervoso periferico trasporta informazioni sensitive dalla periferia al sistema nervoso centrale e comandi motori del sistema nervoso centrale agli organi effettori periferici che sono rappresentati dai muscoli e dalle ghiandole.

Le informazioni sensitive sono portate al sistema nervoso centrale dalla componente afferente o sensitiva del sistema nervoso periferico, mentre i comandi motori sono portati ai muscoli e alle ghiandole della componente efferente o motoria. Le informazioni sensitive partono dai recettori di senso e dagli organi di senso che hanno il compito di “sentire” il mondo che ci circonda ed informare il sistema nervoso. Le informazioni sono trasmesse tramite segnali elettrici che vengono poi decodificati e percepiti come sensazioni.

Alcuni recettori di senso sono localizzati nella cute e nelle mucose della cavità orale e delle cavità nasali; essi sono sensibili a stimoli tattili, termici e dolorifici; la sensibilità che ne nasce è detta sensibilità esterocettiva. Altri recettori di senso sono localizzati nei muscoli scheletrici, nei tendini, nelle capsule articolari e nei legamenti; essi sono sensibili alle variazioni di lunghezza o di tensione di queste strutture; la sensibilità che ne nasce è detta sensibilità propriocettiva. I recettori responsabili della sensibilità esterocettiva e della sensibilità propriocettiva sono detti recettori sensitivi somatici.

Infine, i recettori di senso sono localizzati a livello dei visceri; essi sono sensibili a stimoli dolorifici o pressori, oppure a variazioni chimiche, per esempio variazione della quantità di ossigeno o di anidride carbonica presenti nel sangue. La sensibilità che ne nasce è detta enterocettiva o introcettiva e i recettori sono detti recettori sensitivi viscerali. La sensibilità colta dai recettori di senso è detta sensibilità generale.

Gli organi di senso sono organi altamente specializzati e sono responsabili dell’olfatto, del gusto, della vista, dell'udito e dell'equilibrio; la sensibilità raccolta dagli organi di senso è detta sensibilità specifica. Tutte le informazioni sensitive vengono portate ai centri del sistema nervoso centrale, i quali le integrano tra di loro e con quanto hanno già in memoria. Questi centri se ne servono, ad esempio, per metterci in contatto con il mondo esterno, per avere il senso di posizione del corpo nello spazio o per sapere se la forza muscolare è adeguata alla resistenza da vincere.

I centri del sistema nervoso centrale organizzano anche risposte adeguate; queste ultime possono essere somatiche se riguardano i muscoli scheletrici oppure viscerali se riguardano la muscolatura cardiaca, muscolatura liscia o le ghiandole. La componente efferente motoria del sistema nervoso periferico comprende quindi il sistema nervoso somatico e il sistema nervoso autonomo.

Il sistema nervoso somatico controlla la contrazione dei muscoli scheletrici, il sistema nervoso autonomo regola l'attività della muscolatura liscia e cardiaca e l'attività delle ghiandole.

Diversi tipi di sensibilità

La sensibilità può essere generale o specifica. La sensibilità generale, in base alla localizzazione dei recettori di senso che raccolgono lo stimolo, viene distinta in sensibilità esterocettiva, sensibilità enterocettiva e sensibilità propriocettiva. La sensibilità specifica è raccolta dagli organi di senso che sono rappresentati dall'organo della vista, l'organo dell'udito e dell'equilibrio, l'organo dell’olfatto e infine l'organo del gusto.

Il sistema nervoso autonomo comprende una divisione parasimpatica e una divisione simpatica, di solito gli organi sono innervati sia dal sistema nervoso parasimpatico che dal sistema nervoso simpatico e generalmente gli effetti sono opposti.

Il sistema nervoso dal punto di vista anatomico viene suddiviso in sistema nervoso centrale e sistema nervoso periferico. Dal punto di vista funzionale viene suddiviso in sistema nervoso sensitivo, che può essere somatico e viscerale, e sistema nervoso motorio, che può essere somatico o autonomo.

Il sistema nervoso centrale comprende l’encefalo e il midollo spinale. L’encefalo a sua volta è costituito dal telencefalo, dal diencefalo, dal cervelletto e dal tronco encefalico; quest'ultimo comprende il mesencefalo, il ponte e il bulbo, detto anche midollo allungato.

Il sistema nervoso centrale è costituito dalla ripetizione di circuiti, ossia catene neuronali che aumentano di numero e complessità dagli organismi più semplici a quelli più evoluti. Tali circuiti sono costituiti da una cellula che raccoglie informazioni dalla periferia ed è detta neurone sensitivo; una cellula che invia messaggi alla periferia ed è detta neurone effettore; da una o più cellule interposte tra il neurone sensitivo e il neurone effettore e questa cellula viene definita interneurone e modula l’informazione in arrivo con un segnale in uscita. Gli interneuroni aumentano nella scala evolutiva dagli organismi più elementari a quelli più complessi.

Vi sono catene prive di interneuroni che sono alla base di risposte immediate definite riflessi. In realtà anche catene in cui siano presenti interneuroni possono dare risposte riflesse, cioè risposte immediate in condizioni di emergenza o di difesa.

Il sistema nervoso periferico è formato dai gangli e dai nervi che vengono distinti in nervi spinali e nervi cranici. I nervi sono costituiti dagli assoni dei neuroni, gli assoni possono essere mielinici o amielinici, cioè possono essere avvolti dalla guaina mielinica oppure no. Gli assoni sono anche dette fibre nervose. Nel nervo le fibre nervose sono circondate da uno strato di tessuto connettivo sottile che prende il nome di Endonevrio, più fibre nervose sono riunite in fascetti detti anche fascicoli, i quali sono circondati da uno strato un pochino più spesso di tessuto connettivo che prende il nome di Perinevrio. Il nervo alla superficie esterna è rivestito da uno strato di tessuto connettivo che prende il nome di Epinevrio. Endonevrio, Perinevrio ed Epinevrio sono l'uno la continuazione dell'altro e permettono ai vasi sanguigni di raggiungere le singole fibre nervose.

Midollo spinale

Il midollo spinale è la parte del sistema nervoso centrale contenuta nel canale vertebrale. Nell’adulto il midollo spinale non occupa tutto il canale vertebrale, ma si arresta di solito a livello del disco intervertebrale tra la prima e la seconda vertebra lombare. Il midollo spinale ha una forma cilindrica, una lunghezza di circa 45 cm e un diametro di circa 1 cm. L'estremità distale del midollo spinale è a forma di cono ed è definita cono midollare; dall’apice del cono midollare si diparte un sottile filamento di tessuto connettivo definito filum terminale. Il filum terminale si inserisce nella faccia posteriore del coccige e contribuisce a mantenere in posizione il midollo spinale. Il diametro del midollo spinale non è uniforme per tutta la sua lunghezza, esso infatti presenta due importanti rigonfiamenti: il rigonfiamento cervicale e il rigonfiamento lombare. Il rigonfiamento cervicale è presente nella regione da cui hanno origine i nervi per gli arti superiori; il rigonfiamento lombare è presente nella regione da cui hanno origine i nervi per gli arti inferiori. Al di sotto del cono midollare, nel canale vertebrale è presente la cosiddetta cauda equina.

La superficie esterna del midollo spinale è caratterizzata da fessure e solchi che si estendono per tutta la sua lunghezza. Lungo la linea mediana si osservano la fessura mediana anteriore più profonda e il solco mediano posteriore; ai lati sono presenti i solchi laterali anteriori o anterolaterali e i solchi laterali posteriori o posterolaterali. I solchi laterali sia anteriori che posteriori rappresentano l'origine apparente delle radici dei nervi spinali, ossia i punti da cui tali radici sembrano originare dal midollo spinale.

Se sezioniamo orizzontalmente il midollo spinale si osserva che la sostanza grigia è disposta al centro, la sostanza bianca in periferia. Al centro del midollo spinale è presente un canale che lo percorre per tutta la sua lunghezza, è il canale centrale o canale ependimale. Esso comunica con il quarto ventricolo, una cavità dell'encefalo e contiene liquido cerebrospinale. La sostanza grigia in sezione trasversale ha una forma a farfalla o ad h. La parte trasversale è detta commessura grigia e presenta la sezione del canale centrale.

Le braccia laterali presentano un corno anteriore e un corno posteriore, in un tratto del midollo spinale si descrive anche un corno laterale che dalla base del corno anteriore si porta lateralmente. Sia nel corno anteriore che nel corno posteriore del midollo spinale riconosciamo una testa che corrisponde alla parte esterna ed una base. La testa del corno anteriore contiene i corpi cellulari dei neuroni motori somatici, la base del corno anteriore e del corno laterale contengono i corpi dei neuroni motori viscerali. La testa del corno posteriore contiene corpi cellulari dei neuroni atti a ricevere informazioni sensitive somatiche. La base del corno posteriore contiene i corpi cellulari dei neuroni atti a ricevere informazioni sensitive viscerali.

I neuroni motori somatici si distinguono in alfa e gamma. I neuroni motori alfa innervano le fibre muscolari scheletriche e determinano la loro contrazione. I motoneuroni gamma innervano i propriocettori dei muscoli scheletrici e sono coinvolti nella regolazione della contrazione del muscolo.

I neuroni motori somatici localizzati nella testa del corno anteriore del midollo spinale sono raggruppati in colonne di lunghezza diversa o nuclei secondo la parte del midollo spinale considerata. La posizione dei nuclei e delle colonne nel corno anteriore del midollo spinale non è casuale, ma è legata alla posizione dei muscoli e alla funzione, per esempio muscoli flessori o estensori. C'è, quindi, nel midollo spinale una rappresentazione ordinata delle diverse parti del corpo che viene definita somatotopia o rappresentazione somatotopica. La sostanza grigia del midollo spinale viene anche suddivisa in lamine che sono più evidenti nel corno posteriore.

Gli assoni dei neuroni motori somatici e quelli dei neuroni motori viscerali escono dal midollo spinale e vanno a costituire le radici anteriori dei nervi spinali. I neuroni del corno posteriore del midollo spinale, invece, ricevono informazioni sensitive somatiche e viscerali tramite fibre sensitive che costituiscono le radici posteriori dei nervi spinali. La sostanza bianca del midollo spinale è situata alla periferia della sostanza grigia e forma tre cordoni per ogni antimero: anteriore, laterale e posteriore.

La sostanza bianca del midollo spinale è formata da fibre nervose riunite in fasci o tratti. Abbiamo fasci ascendenti che portano informazioni di tipo sensitivo all’encefalo e fasci discendenti che trasportano impulsi motori dall'encefalo ai neuroni motori del midollo spinale. Il midollo spinale è circondato da tre lamine di tessuto connettivo concentriche: dura madre, aracnoide e la pia madre. La dura madre è la membrana meningea più esterna; essa si restringe notevolmente al di sotto della seconda vertebra sacrale ed avvolge il filum terminale. L'aracnoide è la meninge intermedia; è più sottile e termina a livello della seconda vertebra sacrale. La pia madre è una membrana vascolarizzata che aderisce saldamente al midollo spinale.

Da entrambi i lati troviamo i legamenti denticolati che si estendono dalla pia madre, all’aracnoide e alla dura madre. La dura madre è separata dalle ossa che formano il canale vertebrale da uno spazio epidurale riempito da tessuto adiposo. L’aracnoide è in rapporto con la faccia interna della dura madre, ma non aderisce ad essa. Tra l’aracnoide e la pia madre è presente uno spazio, detto spazio subaracnoideo contenente il liquido cerebrospinale.

Poiché il midollo spinale termina a livello della prima/seconda vertebra lombare, mentre lo spazio subaracnoideo arriva fino alla seconda vertebra sacrale, si viene a creare uno spazio, detto anche cisterna lombare pieno di liquido cerebrospinale che contiene soltanto la cauda equina, ossia le radici dei nervi spinali. Nella cisterna lombare è possibile prelevare il liquido cerebrospinale senza danneggiare il midollo spinale.

Il midollo spinale viene suddiviso in segmenti successivi denominati neuromeri; da ciascun neuromero ha origine un paio di nervi spinali. I nervi spinali vengono distinti in 8 paia di nervi cervicali, 12 paia di nervi toracici, 5 paia di nervi lombari, 5 paia di nervi sacrali e uno o più paia di nervi coccigei. Ciascun nervo spinale si forma dall'unione di due radici: una radice anteriore o ventrale e una radice posteriore o dorsale. Queste radici emergono dai solchi laterali del midollo spinale rispettivamente anteriore e posteriore che rappresentano le origini apparenti dei nervi spinali.

La radice anteriore contiene fibre nervose motorie sia somatiche che viscerali. I corpi cellulari dei neuroni da cui hanno origine le fibre motorie sono localizzati nel corno anteriore del midollo spinale che rappresenta quindi l'origine reale delle fibre motorie del nervo spinale. La radice posteriore contiene fibre nervose sensitive sia somatiche che viscerali. Lungo il decorso della radice posteriore è presente un rigonfiamento, il ganglio spinale che contiene i corpi cellulari dei neuroni sensitivi.

I neuroni sensitivi presenti nel ganglio spinale sono neuroni pseudounipolari o neuroni a T. Dal corpo cellulare origina un breve prolungamento che si divide a T dando origine ad un ramo periferico e un ramo centrale. Il ramo periferico raccoglie stimoli sensitivi alla periferia e quindi si comporta da dendrite. Il ramo centrale porta le informazioni al sistema nervoso centrale e quindi si comporta da assone. Il ganglio spinale rappresenta quindi l'origine reale delle fibre sensitive.

Ciascun nervo spinale fuoriesce dal canale vertebrale tramite un foro intervertebrale. I fori intervertebrali sono situati tra le radici o peduncoli delle vertebre. Poiché il midollo spinale è molto più corto della colonna vertebrale, le radici dei nervi spinali diventano più lunghe e più oblique passando dalla regione cervicale a quella coccigea del canale vertebrale.

Al di sotto dell’estremità inferiore del midollo spinale le radici dei nervi lombari, sacrali e coccigei formano la cauda equina. In alcuni interventi chirurgici alla pelvi o agli arti inferiori viene effettuata un'anestesia locale senza ricorrere all’anestesia generale. L’anestesia locale può essere epidurale o spinale: nell’anestesia epidurale, l’anestetico viene iniettato nello spazio epidurale e si diffonde intorno al canale vertebrale anestetizzando le radici dei nervi spinali; nell’anestesia spinale l’ago attraversa la dura madre e l’aracnoide e l’anestetico viene iniettato nello spazio subaracnoideo anestetizzando direttamente le radici nervose.

Appena uscito dal canale vertebrale, il nervo spinale si divide in un ramo posteriore e un ramo anteriore. I rami posteriori innervano i muscoli intrinseci del dorso e la cute ad essi associata. I rami anteriori essenzialmente innervano la maggior parte dei muscoli scheletrici e le aree cutanee associate, tranne alcune regioni della testa che sono innervate dai nervi cranici.