Sistema nervoso

Il sistema nervoso

Il sistema nervoso è costituito da epitelio sensoriale (tessuto nervoso), caratterizzato da cellule che si depolarizzano, generano impulsi elettrochimici a livello delle loro membrane cellulari e li utilizzano per trasmettere segnali lungo le membrane stesse. Il collegamento tra le cellule è detto sinapsi: queste portano l'informazione sensoriale al telencefalo, e l'informazione motoria dal telencefalo al motoneurone — l'informazione viaggia grazie alla differenza di potenziale da una cellula a un'altra.

Divisione del sistema nervoso

• Centrale (SNC): tutto ciò che è contenuto in strutture ossee - la scatola cranica contiene encefalo e cervelletto, il canale vertebrale contiene il midollo spinale (≠ midollo osseo).
• Periferico (SNP): tutta la parte di tessuto nervoso che sta esternamente alla scatola cranica e al canale vertebrale - in particolare comprende 12 paia di nervi encefalici, che emergono dalle strutture poste nella scatola cranica, e 33 paia di nervi spinali, che emergono dal midollo spinale.

Questo tessuto è costituito da cellule nelle quali l'informazione viaggia grazie a una depolarizzazione delle cellule, sia per SNC sia per SNP. Le cellule sono dunque collegate tra loro e nel loro insieme formano una via nervosa in cui viaggia l'informazione: questi sono i neuroni. Oltre a queste cellule, ce ne sono altre che collaborano nell'attività del neurone, in cui però non si ha alcuna depolarizzazione: sono cellule preposte al sostegno, alla difesa, per portare nutrienti, ecc... — supportano l'attività del neurone.

Neurone

La parte centrale è tondeggiante e più sviluppata e prende il nome di soma (= corpo neuronale); all'interno di questo vi sono il nucleo e i corpuscoli citoplasmatici. Dal corpo del neurone si sviluppano prolungamenti detti dendriti, posti a livello di un polo del neurone; dal polo opposto si sviluppa un unico prolungamento detto assone o neurite. I dendriti sono molteplici e hanno prolungamenti corti, mentre l'assone è uno solo ed è più allungato. Solo nella parte terminale l'assone si ramifica con delle terminazioni dette sinapsi.

L'onda depolarizzante in che direzione viaggia? L'unica struttura che trasmette segnali a un secondo neurone è l'assone, dunque l'informazione viaggia sempre dall'assone alle ramificazioni sinaptiche.

Sinapsi

Il neurone può ricevere l'informazione dal neurone precedente in qualsiasi punto della sua membrana cellulare: sia sul soma, sia sul dendrite, sia sull'assone. Si ha dunque un:

• Sinapsi asso-dendritica: se il contatto tra n1 che trasmette e n2 che riceve avviene sul dendrite di n2.
• Sinapsi asso-somatica: se n2 riceve la sinapsi a livello della membrana cellulare del corpo.
• Sinapsi asso-assonica: se la sinapsi del n1 avviene sull'assone del n2.

La sinapsi può essere classificata anche in base al modo in cui viene trasferita l'informazione nervosa. La terminazione sinaptica è detta anche bottone sinaptico perché ha la forma di un bottone: è uno per ogni terminazione sinaptica, dunque siccome l'assone ha molte terminazioni, sono molti anche i bottoni sinaptici. La sinapsi può avvenire per:

• Passaggio elettrico = sinapsi elettrica: sul bottone sinaptico arriva l'onda depolarizzante e il contatto anatomico diretto tra membrana del n1 e quella del n2 è privo di spazi → la membrana pre-sinaptica è a contatto diretto con la membrana post-sinaptica.
• Sinapsi chimica: c'è uno spazio tra m. pre-sinaptica e m. post-sinaptica detto spazio sinaptico in cui n1 produce molecole chimiche a livello del bottone sinaptico → queste sono neurotrasmettitori che vengono liberati nello spazio sinaptico; la m. post-sinaptica ha dei recettori di membrana per quel neurotrasmettitore: il legame della molecola chimica sul recettore post-sinaptico genera una depolarizzazione e dunque si ha il trasferimento dell'informazione da n1 a n2.

La sinapsi elettrica è il trasferimento più veloce sia nel trasferire l'informazione, sia nell'esaurirla: è l'informazione tipica dei riflessi | la sinapsi chimica è più duratura nel tempo sia nel trasferire l'informazione, sia nell'esaurirla: ci vuole del tempo prima che il recettore si liberi del neurotrasmettitore.

Tutti i principi attivi che agiscono sul sistema nervoso vedono molecole che possono indurre o inibire lo stimolo; tra i neurotrasmettitori più importanti ci sono: noradrenalina (NA) | adrenalina (A) | acetilcolina (Ach) | serotonina (Ser) | acido gamma-ammino-butirrico (GABA) | glicina (Gli) | dopamina.

Cellule di glia (gliali)

Oltre ai neuroni ci sono cellule che aiutano/supportano l'attività neuronale, completando la struttura del tessuto nervoso, ma MAI con trasferimento di informazioni: sono le cellule di Glia o cellule gliali → queste sono diverse nel SNC rispetto al SNP.

• Nel SNP: ce n'è una sola ed è la cellula di Schwann; è una cellula che va ad avvolgere l'assone e in questo modo svolge molteplici funzioni: sostegno meccanico all'assone | evita una dispersione a livello della membrana assonale | non permette sinapsi nei punti dell'assone in cui è avvolto da questa cellula | nutre e permette la rigenerazione di eventuali danni sull'assone | dà un colore biancastro all'assone. Questa struttura che si forma è la guaina mielinica (il nome deriva dal colore biancastro che conferisce all'assone). La guaina mielinica riveste tutti gli assoni nel SNP: NON CI SONO ASSONI SCOPERTI.
• Nel SNC: gli assoni sono avvolti dalla guaina mielinica; la cellula si chiama oligodendrocita e svolge la stessa funzione della cellula di Schwann nel SNP, con la differenza che nel SNC ci sono delle zone dell'assone prive di guaina mielinica: questi punti sono detti nodi di Ranvier; questi sono punti in cui si ha la possibilità di sinapsi, oltre che punti di fuoriuscita di scarica elettrica (si parla di impulso saltatorio).

Le due cellule hanno nomi diversi nel SNC e nel SNP perché: nel SNC l'oligodendrocita isola con un lato del suo corpo la zona del nucleo e crea una diramazione citoplasmatica che può avvolgere più assoni contemporaneamente | nel SNP invece ogni cellula di Schwann vede il suo assone.

Sostanza bianca e grigia

Nel SNC si ha a che fare con:

• Sostanza bianca: comprende le zone di tessuto che presentano guaina mielinica → sempre e solo assoni mielinizzati.
• Sostanza grigia: comprende le zone prive di guaina mielinica → soma, dendriti e assoni mielinizzati | solo nella sostanza grigia avvengono le sinapsi.

Chiamate così per il loro colore. Nella sostanza grigia si parla di nuclei, nella sostanza bianca si parla di vie nervose sensoriali o motorie.

Nel SNP ci sono sempre assoni mielinizzati, dunque il punto di partenza dell'informazione nervosa è sempre l'epitelio sensoriale. L'informazione viaggia nel nervo in direzione periferia→centro quindi il nervo sarà sempre un'afferenza nervosa sensoriale (dall'esterno entra nel SNC). Una volta entrata nel centrale, l'informazione viaggia in direzione ascendente: l'informazione deve arrivare alla corteccia. La prima sinapsi che fa l'informazione sensoriale è già nella sostanza grigia.

Le efferenze nel SNP viaggiano in direzione centro→periferia: sono vie discendenti motorie.

Tipologie di vie

Quante tipologie di vie (vie ascendenti, vie discendenti, afferenze, efferenze) ci sono nel sistema nervoso? I nervi più efficienti le portano tutte e 4:

• Afferenze: sensibilità somatica e viscerale → la sensibilità somatica porta l'informazione circa lo stato di contrazione di un muscolo scheletrico (=volontario) e l'informazione tattile | la sensibilità viscerale porta un'informazione incosciente: informa su tutto ciò che viene percepito a livello di muscolatura liscia, quindi quanto i visceri sono contratti, se i vasi sono dilatati o costretti, quanto viene prodotto dalle ghiandole.
• Efferenze: motoria somatica e viscerale → la motoria somatica è portata dallo stesso nervo della sensibilità somatica (?) in direzione opposta: stimola la contrazione del muscolo scheletrico | la motoria viscerale stimola la muscolatura liscia a contrarsi e le ghiandole a produrre in base all'esigenza.
• Questa informazione viaggia con orto o parasimpatico (detto anche sistema nervoso autonomo o della vita vegetativa).

Nervo misto → quando un nervo porta tutte e 4 le componenti nervose (sensoriale somatica, sensoriale viscerale, motoria somatica, motoria viscerale). Tutti e 33 i nervi spinali sono nervi misti (hanno 2 afferenze e 2 efferenze): un danno totale ad un nervo spinale porta ad un danno sensoriale somatico e viscerale e motorio somatico e viscerale | i nervi encefalici alcuni sono misti, alcuni solo sensoriali (info somatica e viscerale), alcuni si dicono speciali perché portano solo un'informazione sensoriale somatica.

Nel SNC le vie motorie viaggiano nella sostanza bianca, mentre l'informazione staziona nella sostanza grigia.

Info sensoriale e motoria

Info sensoriale:

• Prima stazione → nel punto di ingresso del nervo nel SNC.
• Ultima stazione → corteccia del telencefalo

Info motoria:

• Prima stazione → corteccia del telencefalo.
• Ultima stazione → punto da cui emerge il nervo (sostanza grigia del SNC).

Ogni distretto anatomico riceve informazioni da un sistema orto e uno para → con uno stesso nervo si porta l'informazione para oppure l'informazione orto, mai tutte e due insieme, o una o l'altra; dunque uno stesso distretto corporeo riceve contemporaneamente info motoria viscerale sempre da due nervi diversi: uno orto e uno para che porta info motoria viscerale (è solo la viscerale che viaggia con sistema orto o para, non la somatica). Se viene interrotto un nervo che porta l'info para, si ha un aumento dello "spreco di energia", in quanto si potenzia il sistema orto.

Parti del SNC

SNC è costituito da più parti:

• Midollo spinale nel canale vertebrale
• Nella scatola cranica sopra al grande forame occipitale iniziano le strutture che dall'alto verso il basso sono: tronco encefalico, diencefalo, telencefalo e cervelletto → strutture che non vedono interruzione.

Midollo spinale

Macroscopicamente è un cilindro con pareti esterne non lisce (presenta delle incisure, dei segni); non ha un diametro costante in tutta la sua lunghezza ma presenta dei rigonfiamenti: uno è a livello cervicale, dove emergono i nervi per l'arto superiore, e uno a livello lombare, dove emergono i nervi per l'arto inferiore.

Il discorso sulle afferenze/efferenze sensoriale o motoria è lo stesso. Nella parte terminale del canale vertebrale (da L2 in giù) non c'è midollo spinale, ma c'è una struttura che prende il nome di cauda equina (=coda di cavallo), costituita solo da radici nervose (NON dal tessuto che costituisce il midollo). Le radici nervose sono il tratto contenuto nel canale vertebrale.

Nella zona cervicale e toracica della colonna vertebrale, le radici dei nervi sono strutture parallele tra la struttura nervosa del midollo e il suo foro di emergenza; [nel canale vertebrale c'è dunque il cilindro del midollo e parallelamente a questa zona che corrisponde a quella vertebra, c'è la sua radice, che poi emerge dal foro e poi diventa nervo.] Più ci si sposta verso il basso e più le radici si fanno oblique: questo perché il tessuto nervoso nel tempo non varia (quando infatti vi sono dei danni al SN, si creano dei buchi) → Il midollo spinale al momento della nascita ha la stessa lunghezza del canale vertebrale: il midollo non cresce, rimane invariato nel tempo, ma le ossa della colonna vertebrale crescono (= la colonna si allunga); dunque al momento della nascita a ogni tratto di midollo spinale corrispondono parallelamente i fori di uscita del nervo, nel momento in cui la struttura ossea cresce trascina in basso le radici dei nervi e la lunghezza di midollo rimane quella del momento della nascita. Ciò significa che ci sono delle zone di midollo spinale che corrispondono a innervazioni di regioni lombo-sacrali molto impaccate in alto rispetto alla lunghezza della colonna; le radici emergono dalle proprie vertebre (quindi l'ultima sacrale emerge dove termina la colonna vertebrale), ma il punto di midollo da cui emerge l'informazione nervosa è ben più in alto. Questa è la cauda equina, ovvero l'insieme delle radici dei nervi spinali che per accrescimento osseo si ritrovano come foro di emergenza vertebrale un foro molto più basso rispetto al punto di origine del midollo.

• Ogni nervo deriva dall'unione di 2 radici nervose, una anteriore e una posteriore: la radice A porta l'info motoria | la radice P porta info sensoriale.

Il tessuto nervoso è costituito da neuroni, cellule gliali e altri tipi di cellule, tra cui:

• Cellule con attività macrofagica → cellule di microglia (SNC): queste cellule emettono le loro estensioni per individuare detriti cellulari o altri problemi all’interno del tessuto; si concentrano in aree danneggiate da infezioni, traumi o eventi ischemici.
• Cellule ependimali → hanno la forma di un epitelio cubico: formano infatti una sorta di rivestimento interno delle cavità del SNC, separando i neuroni dal liquido delle cavità interne, il liquido cerebrospinale o cefalorachidiano, che ha circa le stesse funzioni del liquido linfatico. Le cellule ependimali producono questo liquido e alcune possiedono agglomerati di ciglia sulle loro superfici apicali per facilitare la circolazione di questo liquido.
• Astrociti → sono le cellule gliali più abbondanti nel SNC; ricoprono l’intera superficie encefalica e la maggior parte delle regioni non sinaptiche dei neuroni nella sostanza grigia del SNC; il loro nome deriva dalla forma a stella che hanno. Hanno molteplici funzioni: formano una rete di sostegno per il tessuto nervoso | hanno dei pedicelli perivascolari, delle estensioni citoplasmatiche, che prendono contatto con i capillari stimolandoli a creare una barriera emato-encefalica isolando il sangue dal tessuto (il principio attivo deve avere molecole oleose o alcoliche che possano superare anche questa barriera | forniscono nutrienti ai neuroni | secernono fattori di crescita neuronale, proteine che promuovono la crescita dei neuroni e la formazione di sinapsi | possono influenzare le sinapsi tra neuroni | regolano la composizione chimica del fluido tessutale | formano un tessuto cicatriziale: riempiono gli spazi inizialmente occupati dai neuroni, quando questi sono danneggiati: processo detto astrocitosi o sclerosi.

Sostanza bianca nel midollo spinale

Nel midollo spinale circonda la sostanza grigia: non è un cilindro regolare, perché oltre ai ripiegamenti ci sono anche dei solchi (dove penetra la pia madre) che permettono di distinguere la parte A dalla parte P. In posizione mediana A c’è una fessura mediana anteriore che separa la sostanza bianca dalla grigia: questa fessura impedisce il contatto tra le due sostanze | la si riconosce perché è più larga di quella nella parte P, la quale prende il nome di solco (= è una fessura meno aperta).

Dall’esterno si vede l’emergenza di radici A, P e L, che prendono il nome di cordoni di sostanza bianca,.

• Nel cordone A tra fessura M-A e radice A del nervo vedrò sempre e solo vie motorie di tipo somatico (sempre vie discendenti);
• Nel cordone P tra il solco M-P e la radice P del nervo vedrò sempre e solo vie ascendenti che portano la sensibilità che tocca la coscienza: info sensoriale epicritica (=cosciente).
• Nel cordone L, dunque tra la radice A e la radice P del nervo, ci sono vie miste: ci sono punti con vie ascendenti e altri con vie discendenti.

(*) vie di Lemnischi: sono vie della sensibilità (sempre ascendenti)

(*) vie piramidali ed extrapiramidali: sono vie motorie somatiche (sempre discendenti) → prendono il nome dalle cellule piramidali che si trovano nella corteccia.

L’info motoria viscerale è trasmessa con il sistema orto o para: MAI uno stesso nervo potrà portare sia l’info orto sia l’info para. La distribuzione dei nervi spinali, che emergono dal midollo spinale da t1 a L2, portano info nervose di tipo ortosimpatico | quelli sacrali e della regione cervicale portano l’info para. Per i nervi encefalici c’è un nervo che ha solo la componente para ed è il 10° nervo, il nervo vago, che va ai visceri → è l’unico nervo encefalico che va a tutti i visceri del corpo. Un danno al vago provoca una risposta di spreco di energia per tutti i visceri.

Tronco encefalico

Si trova all’interno della scatola cranica e comprende (dal basso verso l’alto): bulbo | ponte | mesencefalo. Macroscopicamente la parte inferiore è simile al midollo spinale: ha una forma cilindrica con una fessura mediana A con un foro di emergenza di radici di nervi (dove emergono le radici A nel midollo spinale), un solco L-A e prosegue P in una struttura simile al midollo con un solco M-P e una struttura L-P. Sulla faccia A presenta due rilievi di tessuto detti piramidi bulbari (= nel midollo corri...