Struttura generale del sistema nervoso

SISTEMA NERVOSO

ORGANIZZAZIONE ANATOMO-FUNZIONALE DEL SN CENTRALE E PERIFERICO

Il sistema nervoso è costituito da:

Sistema nervoso centrale

• Cervello

◦ Midollo spinale

◦

Sistema nervoso periferico

• Sistema sensoriale (divisione afferente)

◦ Sistema motorio (divisione efferente)

◦ Sistema somatico

▪ Sistema autonomo

▪ sezione parasimpatica

• sezione ortosimpatica

• sezione enterica

•

NEURONI: CLASSIFICAZIONE IN BASE A STRUTTURA E FUNZIONE

Possiamo suddividere i neuroni in tre gruppi:

Neuroni afferenti

• Trasmettono informazioni al SNC dai recettori posti alle loro terminazioni periferiche

◦ Il corpo cellulare si trova nel SNP e l'assone nel SNC

◦

Neuroni efferenti

• Trasmettono informazioni dal SNC alle cellule effettrici, in particolare a muscoli,

◦ ghiandole o altri neuroni.

Il corpo cellulare si trova nel SNC e l'assone nel SNP

◦

Interneuroni

• Integrano gruppi di neuroni afferenti e efferenti in circuiti riflessi

◦ Sono interamente situati nel SNC

◦

CELLULE GLIALI

Le cellule gliali circondano il soma, l'assone e i dendriti dei neuroni, e forniscono loro supporto

fisico e metabolico.

La glia ha varie funzioni:

mantenere l'ambiente ionico delle cellule nervose

• modulare la propagazione dei segnali nervosi

• modulare la trasmissione sinaptica

•

Esistono diversi tipi di cellule gliali:

astrociti → creano supporto per il SNC

• microglia → cellule di difesa specializzate

• cellule ependimali → creano barriere tra compartimenti

• cellule di Schwann → rivestono gli assoni dei neuroni del SNP con uno strato di mielina

• oligodendrociti → rivestono gli assoni dei neuroni del SNC con uno strato di mielina

• cellule satelliti → cellule staminali

• SISTEMA NERVOSO CENTRALE

MIDOLLO SPINALE

Si trova all'interno della colonna vertebrale ossea.

L'area centrale, a forma di farfalla, è composta da:

interneuroni

• corpi cellulari e dendriti di neuroni efferenti

• assoni in entrata di neuroni afferenti

• cellule gliali.

• Gruppi di fibre afferenti che entrano nel midollo dai

nervi periferici penetrano dorsalmente tramite le

radici dorsali. Piccoli rigonfiamenti sulle radici

dorsali, i gangli dorsali, contengono i corpi cellulari

di questi neuroni afferenti.

Gli assoni dei neuroni afferenti lasciano

ventralmente il midollo spinale tramite le radici

ventrali.

Le radici dorsali e ventrali provenienti dallo stesso

livello si combinano a formare un nervo spinale su

ciascun lato del midollo spinale.

CERVELLO

E' formato da:

Telencefalo

• In questa sede le informazioni afferenti di base vengono raccolte e processate in immagini

percettive significative e disciplinano i sistemi che governano il movimento dei muscoli

scheletrici.

Diencefalo

• E' formato da:

talamo → ruolo importante nello stato di coscienza

◦ ipotalamo → principale centro di comando della coordinazione nervosa e endocrina

◦ epitalamo → regolazione dei ritmi biologici

◦

Tronco encefalico

• Riceve e integra input provenienti da tutte le regioni del SNC

Cervelletto

• Coordina i movimenti

MENINGI E BARRIERA EMATO-ENCEFALICA

Le meningi sono membrane di rivestimento che proteggono e sostengono il SNC.

Sono composte da tre strati:

dura madre → strato più esterno

• aracnoide → strato intermedio

• pia madre → strato più interno

•

La barriera emato-encefalica protegge i neuroni ed è data da giunzioni strette tra le cellule

endoteliali dei capillari cerebrali. Si tratta di giustapposizione stretta dell'endotelio, per cui le

molecole devono passare attraverso la membrana endoteliale per entrare nel cervello (quindi devono

essere liposolubili). O2 e glucosio riescono comunque a passare la barriera tramite, rispettivamente,

diffusione e una proteina carrier.

La barriera emato-encefalica manca solo in parti specifiche del SNC.

SISTEMA NERVOSO PERIFERICO

I neuroni del SNP trasmettono segnali tra il SNC e recettori ed effettori in tutte le altre parti del

corpo.

I nervi periferici possono contenere fibre nervose che sono gli assoni di neuroni efferenti, afferenti o

di entrambi. Pertanto, le fibre presenti in un nervo possono essere classificate come come

appartenenti alla:

Divisione efferente

• La divisione efferente del SNP è suddivisa in

Sistema somatico → i neuroni innervano la muscolatura scheletrica

◦ E' composta da tutte le fibre nervose che vanno dal SNC alle cellule muscolari

scheletriche. I corpi cellulari di questi neuroni si trovano in gruppi nel tronco encefalico

o nel midollo spinale. I loro assoni mielinici di grande diametro lasciano il SNC e

arrivano senza alcuna sinapsi alle cellule muscolari scheletriche; il NT è l'acetilcolina.

Questi neuroni sono detti motoneuroni e la loro eccitazione causa solo contrazione delle

cellule muscolari scheletriche

Sistema autonomo → i neuroni innervano la muscolatura liscia e cardiaca

◦ E' composto da due neuroni in serie che collegano il SNC alle cellule effettrici. Il primo

neurone ha il soma nel SNC. La sinapsi tra i due neuroni è fuori dal SNC, in un gruppo

di cellule chiamato ganglio autonomo. I neuroni che passano tra il SNC i gangli sono

chiamati neuroni pregangliari, mentre quelli che passano tra i gangli e le cellule effettrici

sono chiamati neuroni postgangliari.

Divisione afferente

• I neuroni afferenti trasmettono informazioni al SNC dai recettori sensoriali posti alla loro

estremità

SISTEMI SENSORIALI E MOTORIO E LORO RAPPRESENTAZIONE TOPOGRAFICA

NELLA CORTECCIA CEREBRALE

Nel lobo parietale vi è un'area specializzata definita corteccia somatosensoriale primaria, implicata

nei processi relativi all'elaborazione delle sensazioni sensoriali somatiche e delle informazioni sulla

tensione muscolare.

Il lobo frontale contiene la corteccia motoria primaria, coinvolta nella generazione di comandi che

producono i movimenti volontari ed altre aree implicate nel controllo dell'attività motoria.

Molte aree della corteccia cerebrale sono organizzate topograficamente in base alla loro funzione.

Le aree dell'organizzazione somatotopica della corteccia somatosensoriale primaria e della corteccia

motoria primaria, sono definite, rispettivamente, omuncolo sensoriale e omuncolo motorio.

Il termine omuncolo è dovuto al fatto che la rappresentazione del corpo umano appare grottesca e

sproporzionata. In quello sensitivo alcune regioni, soprattutto la mano, il piede e la bocca, sono

ingrandite, perché la grandezza di una regione è proporzionale al numero di recettori cutanei in essa

presenti; allo stesso modo in quello motorio mano e volto sono ingranditi proporzionalmente al

numero di placche motorie, che permettono un movimento più fino.

SISTEMA NERVOSO SOMATICO

CIRCUITI NEURALI; ARCORIFLESSO

Le reti neurali sono costituite da una serie di neuroni, tra loro connessi mediante sinapsi, che

formano una via di comunicazione necessaria per adempiere a certi compiti. Le vie neurali

responsabili dei riflessi sono chiamate archi riflessi.

I riflessi vengono classificati in:

Riflessi somatici

• C'è un solo neurone che va in periferia; gli effettori sono i muscoli scheletrici.

Possono essere:

riflessi esterocettivi → attivati da stimoli che agiscono su esterocettori (recettori

◦ sensibili a stimoli provenienti dall'ambiente esterno)

riflessi propriocettivi → attivati da stimoli che agiscono su propriocettori (recettori

◦ localizzati all'interno dei muscoli scheletrici)

Riflessi autonomi

• Ci sono due neuroni; gli effettori sono il muscolo liscio, il cuore e le ghiandole.

Sono controllati dal sistema limbico. Tutti i riflessi autonomi sono polisinaptici; hanno

almeno una sinapsi nel SNC e un'altra nel ganglio autonomo.

La via nervosa più semplice si chiama arco riflesso e consta di cinque componenti:

un recettore sensoriale

• un neurone afferente

• un centro integratore

• un neurone efferente

• un organo effettore

•

Per generare un'azione riflessa, il recettore deve essere stimolato opportunamente, quindi

l'informazione viene trasmessa al SNC dal neurone afferente; il SNC funziona come centro

integratore, che invia segnali al neurone efferente che ,a sua volta, li trasmette all'organo effettore,

generando una risposta specifica.

CONTROLLO SUPERIORE DELL'ATTIVITA' RIFLESSA

I neuroni coinvolti nel controllo dei muscoli scheletrici sono organizzati secondo uno schema

gerarchico, nel quale ogni livello ha un compito specifico.

Per iniziare un movimenti pianificato in maniera cosciente, ai livelli superiori del controllo motorio

viene prodotta un'intenzione generica.

Le informazioni vengono trasmesse da questi neuroni “di controllo” dei centri superiori alle

strutture del livello medio, le quali specificano le posture e i movimenti individuali necessari per

eseguire l'azione desiderata. I neuroni del livello medio integrano i segnali provenienti dai centri

superiori con le informazioni afferenti per creare un programma motorio (pattern di attività nervosa

necessaria per eseguire in maniera appropriata il movimento desiderato).

Le informazioni determinate dal programma motorio sono trasmesse mediante vie discendenti al

livello locale della gerarchia. Qui, i motoneuroni danno origine a fibre dirette ai muscoli che

lasciano il tronco encefalico o il midollo spinale. I neuroni del livello locale determinano

esattamente quali motoneuroni saranno attivati per ottenere l'azione desiderata e quando ciò

accadrà.

Le vie discendenti sono di due tipi:

Via corticospinale (sistema piramidale) → originano nella corteccia cerebrale

• Le fibre nervose di queste vie hanno i corpi cellulari nella corteccia sensomotoria e

terminano nel midollo spinale.

Decorrono sulla superficie ventrale del midollo allungato; qui, vicino alla giunzione del

midollo spinale e del tronco encefalico, la maggior parte delle fibre si incrocia (fenomeno

della decussazione) per scendere sul lato opposto. I muscoli scheletrici sul lato sx del corpo

sono quindi controllati per lo più da neuroni situati nell'emisfero dx e viceversa.

I neuroni corticospinali influenzano principalmente i motoneuroni che controllano muscoli

coinvolti in movimenti fini e differenziati, in particolare quelli delle mani e delle dita.

(Vedi anche controllo del muscolo striato)

Vie troncoencefaliche (sistema extrapiramidale) → originano nel tronco encefalico

• Nel midollo spinale, le fibre delle vie troncoencefaliche scendono come gruppi di