Il sistema nervoso
Fornisce sensazioni sull’ambiente interno ed esterno Integra le informazioni sensoriali Coordina le attività volontarie e involontarie Regola e controlla le strutture e gli apparati periferici E’ sede della cognizione, delle emozioni, della memoria
Suddivisione anatomica generale
Sistema nervoso centrale (SNC) Encefalo
Midollo spinale
Sistema nervoso periferico (SNP) Tutto il tessuto nervoso al di fuori del SNC
Suddivisione funzionale ď Ž
Sistema nervoso somatico
ď Ž
Sistema nervoso autonomo
3 2
SN somatico
SNC Efferenze
SN autonomo
Effettori Muscolo scheletrico Muscolo liscio Muscolo cardiaco Ghiandole
integrazione Recettori
altri organi
Afferenze 1
AMBIENTE ESTERNO
TESSUTO NERVOSO
È costituito da: Cellule nervose o neuroni (100 - 1000 miliardi)
Ricevono informazioni Le elaborano e le integrano eccitabilità Conducono e trasmettono conduttività gli impulsi nervosi Sono cellule secernenti Sono cellule perenni Danni cerebrali irreversibili
Cellule gliali o nevroglia (10 volte più numerose dei neuroni)
NEURONE UnitĂ funzionale del sistema nervoso
Struttura generale del neurone Dendriti
Nucleo
Corpo cellulare o pirenoforo o soma Assone
Sinapsi
Struttura generale del neurone Dendriti
Corpo cellulare
Assone
Corpo cellulare o pirenoforo o SOMA
Morfologia variabile (5-150 µm): Stellata (motoneuroni) Piramidale (corteccia cerebrale) Piriforme (Purkinje del cervelletto) Sferica (gangli sensitivi)
Nucleo: Voluminoso, sferico od ovoidale, centrale chiaro (vuoto, vescicoloso), corrispondente alla presenza di eucromatina Nucleolo unico, voluminoso ed intensamente basofilo, elevata attività di sintesi di ribosomi
PIRENOFORO:citoplasma
Mitocondri numerosi (anche nei prolungamenti) Apparato di Golgi ben sviluppato Sostanza di Nissl Molti ribosomi liberi Microtubuli e neurofibrille (aggregati di neurofilamenti di 10 nm)
Citoscheletro e zolle di Nissl
Impregnazione argentica
Coloranti basici
Dendriti
In genere multipli Emergono da vari punti del corpo cellulare Relativamente più brevi dell’assone Si ramificano ripetutamente rimanendo nelle vicinanze del pirenoforo Contengono tutti gli organuli(tranne il Golgi) Funzionalmente e morfologicamente espansioni del corpo cellulare Generalmente ricevono gli stimoli
Assone
Presente in tutti i neuroni Di solito unico, lungo anche più di 1 metro Origina da una protrusione del soma detta cono di emergenza
Contatti con altre cellule nervose o organi effettori
Vari tipi di neuroni
Unipolare
bipolari
pseudounipolare
multipolare
L’ IMPULSO NERVOSO è un segnale elettrico
Un neurone può rispondere a uno stimolo conducendo un impulso (segnale elettrico) su tutta la sua superficie la superficie interna è leggermente più negativa
I neuroni a riposo mantengono un potenziale elettrico di membrana di circa -70 mV
In risposta a uno stimolo adeguato si ha una istantanea (1 ms) inversione del potenziale di riposo e viene generato un potenziale d’azione (~ +30 mV) Il potenziale d’azione “viaggia” sulla membrana del neurone come un’ onda di depolarizzazione
Impulso nervoso: fibra amielinica a riposo potenziale di membrana di -70 mV
in risposta a uno stimolo adeguato viene generato un potenziale d’azione (~ +30 mV) il segnale elettrico si propaga PUNTO per PUNTO lungo l’assone
spike
componenti del neurone dendrite
soma o corpo cellulare
Assone e guaina: fibra nervosa
arborizzazione terminale guaina mielinica
assone o neurite
Nucleo
LA GUAINA MIELINICA citoplasma
assone
cellula di Shwann o oligodendrociti
mesassone
mielina
LA GUAINA MIELINICA
È formata dalle cellule di Schwann od oligodendrociti È costituita da una spirale di membrane cellulari avvolte intorno all’assone (lipidi e proteine) E’ fondamentale nella conduzione dell’impulso nervoso:
aumenta la velocità di conduzione dell’assone (da 1m/s a più di 100m/s)
È disposta in unità discrete, separate da uno spazio Nodo di Ranvier
LA GUAINA MIELINICA
aumenta la velocità di conduzione dell’assone
Fibra nervosa amielinica Conduzione punto per punto
Conduzione lenta Fibra nervosa mielinica Conduzione saltatoria: Il PA si propaga solo ai nodi di Ranvier perché la mielina è un isolante elettrico
Conduzione veloce
FIBRE NERVOSE Velocità di conduzione dell’impulso nervoso
La velocità di conduzione dell’impulso nervoso dipende:
Dal diametro delle fibre Dalla presenza della mielina
SCLEROSI MULTIPLA: grave patologia associata alla distruzione della mielina
Il neurone e la trasmissione di informazioni l’ impulso nervoso deve essere trasmesso: da un neurone ad un altro da un neurone ad un muscolo, etc.
In che modo? unidirezionale
Dove? sinapsi
Schema dell’ultrastruttura della sinapsi
mitocondrio vescicola di neurotrasmettitore
terminale (neurone) presinaptico
recettore
terminale (neurone) postsinaptico
neurotrasmettitore rilasciato nella fessura sinaptica
sinapsi
vescicola di neurotrasmettitore
Quando un impulso raggiunge la terminazione di un assone viene trasmesso a un’altra cellula (nervosa, muscolare,..) tramite una struttura detta sinapsi
terminale presinaptico
Le sinapsi trasformano un segnale elettrico in un segnale chimico
In risposta al potenziale d’azione le sinapsi secernono molecole dette: neurotrasmettitori che si legano alla membrana della cellula bersaglio, che può essere: depolarizzata (eccitazione) iperpolarizzata (inibizione) a seconda del tipo di neurotrasmettitore secreto
ioni
recettore
terminale postsinaptico
Il flusso di informazioni 2. rilascio di neurotrasmettitore alla sinapsi
1. conduzione dell’impulso lungo l’assone e i suoi terminali
3. eccitazione o inibizione del neurone postsinaptico
4. Eventuale potenziale d’azione
Ultrastruttura della sinapsi
Membrana pre- e postsinaptica Spazio intersinaptico (20-30 nm) occupato da una specie di glicocalice Ispessimenti pre- e postsinaptici (ricordano i desmosomi) Notevoli differenze nell’ultrastruttura dei due versanti … Il segnale può attraversare la sinapsi solo in un’ unica direzione
Tipi di sinapsi asso-dendritica
asso-assonica asso-somatica
TESSUTO NERVOSO
Cellule gliali o nevroglia 10 volte più numerose dei neuroni gruppo eterogeneo di cellule con diverse funzioni: • Sostegno • Trofica • Riparativa • Strutturale
• Difensiva
astrociti cellule di Shwann, oligodendrociti
microglia
Le cellule gliali
LE CELLULE GLIALI
Il nervo
Le fibre nervose sono associate in fasci: nervi
rivestimenti connettivali con
funzione meccanica funzione trofica (vasi) Endonevrio reticolare Perinevrio lasso Epinevrio + denso
Ogni nervo contiene, inoltre, vasi sanguigni necessari per rifornire gli assoni e le cellule della nevroglia di ossigeno e nutrienti. Nel nervo sono presenti guaine di tessuto connettivo che si fanno via via piĂš piccole, ricoprendo prima l'intero nervo (epinervio), poi fasci di assoni (perinervio) e singoli assoni (endonervio).
TESSUTO NERVOSO Sistema nervoso centrale ď Ž Sostanza bianca: assoni e le loro guaine mieliniche ď Ž Sostanza grigia: corpi cellulari dei neuroni, dendriti, parti iniziali degli assoni
TESSUTO NERVOSO I neuroni sono cellule perenni Danni cerebrali Se è leso il corpo cellulare la cellula muore DANNO IRREVERSIBILE
Se è lesa la parte terminale dell’assone, può essere ricostruita RECUPERO FUNZIONALE
Sistema nervoso periferico (SNP) Il sistema nervoso periferico è costituito dai gangli nervosi e dai nervi periferici che collegano l'encefalo e il midollo spinale al resto del corpo. Ha la funzione di trasmettere al sistema nervoso centrale le informazioni provenienti dall'ambiente esterno (esterocettori) e da tutte le parti del corpo (enterocettori e propriocettori) e di inviare ordini per eseguire delle azioni ai muscoli (sistema nevoso somatico) ed agli organi interni (sistema nervoso autonomo).
I nervi si distinguono in •motori: trasmettono impulsi dal sistema nervoso centrale verso i muscoli e gli organi interni •sensoriali: trasmettono gli stimoli sensoriali dagli organi di senso al sistema nervoso centrale •misti: contengono sia fibre motorie che sensoriali Il SNP viene normalmente suddiviso in: •sistema nervoso somatico o volontario sistema nervoso autonomo o neurovegetativo, a sua volta suddiviso in ortosimpatico e parasimpatico.
Sistema nervoso somatico (SNS) VOLONTARIO Il sistema nervoso somatico è costituito dalle fibre nervose periferiche che inviano informazioni sensoriali al sistema nervoso centrale e dalle fibre nervose motorie che comandano la contrazione e la distensione dei muscoli scheletrici.
dai nervi cranici (12 paia) e dai nervi spinali (31 paia). E' costituito
I nervi cranici contengono sia fibre volontarie che neurovegetative e sono i seguenti:
N°
Nome
Tipo Origine
I
olfattorio
S
telencefal o
olfatto
II
ottico
S
diencefalo
vista
III
oculomotor e
M
mesencef alo
movimenti degli occhi e contrazione/dilatazione pupilla
IV
trocleare
M
"
rotazione dell’occhio verso il basso e lateralmente
V
trigemino S - M
mielencef alo
sensibilitĂ testa, faccia, meningi, denti e lingua; movimenti dei muscoli masticatori
VI
abducente
M
"
movimenti laterali degli occhi
VII
faciale
S-M
"
acustico S glossofarin IX S-M geo
"
VIII
"
Funzione
sensibilitĂ e contrazione della muscolatura mimica facciale udito gusto, movimenti di lingua e faringe
X
vago
S-M
"
stimolare la produzione dei succhi gastrici e regolare i movimenti compiuti dallo stomaco e dall'intestino durante la fase della digestione
XI
accessorio
M
"
controllo del muscolo trapezio e dello sternocleidomastoideo
XII
ipoglosso
M
"
movimenti della lingua
S= sensitiva, M = motoria
I nervi spinali, 31 paia, fuoriescono dal midollo spinale in corrispondenza degli spazi tra le vertebre. Tutti i nervi spinali hanno una componente sensoriale (radice dorsale) e una motoria (radice ventrale) e innervano il tronco e gli arti.
Sistema nervoso autonomo (SNA) Il sistema nervoso autonomo comprende l'insieme di cellule e fibre nervose che innervano gli organi interni e le ghiandole, svolgendo funzioni che generalmente sono al fuori del controllo volontario. E' controllato sia dal midollo allungato sia dall'ipotalamo e normalmente viene suddiviso in ortosimpatico e parasimaptico.
Il sistema nervoso ortosimpatico agisce sugli organi interni stimolando la loro attivitĂ : il cuore batte piĂš velocemente, la pressione arteriosa aumenta, le pupille si dilatano, le vie aree nei polmoni si espandono, .... Il sistema nervoso parasimpatico invece INIBISCE l'attivitĂ degli organi. Sotto il suo controllo la muscolatura liscia del sistema digerente entra in piena attivitĂ , il battito cardiaco rallenta, le vie respiratorie si restringono, la pupilla si contrae, .....
I neuroni del sistema ortosimpatico utilizzano come neurotrasmettitori l'aceticolina nelle sinapsi pregangliari e l'adrenalina e la noradrenalina nelle sinapsi postgangliari (fibre adrenergiche), mentre quelli del parasimpatico solo l'acetilcolina (fibre colinergiche)