IL SISTEMA NERVOSO |
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Ogni espressione della
nostra personalità, ossia pensieri, speranze, sogni, desideri, emozioni, sono
funzioni del sistema nervoso. Il sistema nervoso è, per così dire, l'hardware
attraverso il quale sperimentiamo noi stessi, in quanto individui
inconfondibili, e per mezzo del quale interagiamo con l'ambiente che ci
circonda. Come un computer, il nostro sistema nervoso analizza dati che
provengono da diversi luoghi e distribuisce informazioni a molte sedi
remote.
Anche il computer più sofisticato non può vantare l'incredibile complessità di
circuiti, di correlazioni, di centri di elaborazione e di vie di informazione
posseduta dal sistema nervoso umano.
Il sistema nervoso è la
sede dell'assunzione, elaborazione e trasmissione delle informazioni relative a
tutto il corpo umano, in altre parole è il sistema di regolazione delle
funzioni corporee. Il sistema nervoso comprende tutto il tessuto nervoso
del nostro organismo. Il tessuto nervoso trasporta informazioni ed istruzioni
da una regione del corpo ad un'altra.
Le funzioni del sistema
nervoso comprendono:
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fornire
sensazioni
sull'ambiente interno ed esterno |
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integrare
le informazioni sensoriali |
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coordinare
le attività
volontarie e involontarie |
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regolare
e controllare le
strutture e gli apparati periferici |
Il tessuto nervoso
comprende due distinte popolazioni cellulari: le cellule nervose o neuroni e le
cellule di sostegno o neuroglia. Le cellule di sostegno isolano i neuroni e
forniscono una rete di sostegno; sono più numerose dei neuroni e
costituiscono circa la metà del volume del sistema nervoso. I neuroni sono
invece i responsabili del trasferimento e dell'elaborazione delle informazioni
nel sistema nervoso.
I neuroni
Un neurone tipico possiede
un corpo cellulare, o soma, molte diramazioni, dendriti sensoriali e un lungo
assone che termina in una o più stazioni sinaptiche.
A livello di ciascuna
sinapsi il neurone è in rapporto con altre cellule. I miliardi di neuroni del
sistema nervoso presentano notevoli diversità strutturali:
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i neuroni
anassonici si trovano nel sistema nervoso centrale (SNC) ed in
particolari organi di senso ma la loro fisiologia non è molto chiara; |
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il neurone
unipolare, i suoi processi dendritici e assonali sono continui e il soma
giace da una parte. I neuroni sensitivi del sistema nervoso periferico sono
di solito unipolari; |
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i neuroni
bipolari hanno un assone e un dendrite con il soma intercalato. I neuroni
bipolari sono relativamente rari ma importanti componenti del SNC e di
particolari organi di senso quali occhio e orecchio; |
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i neuroni
multipolari possiedono diversi dendriti e un singolo assone che può avere
uno o più collaterali. I neuroni multipolari sono relativamente frequenti nel
SNC. Per esempio tutti i motoneuroni che controllano i muscoli scheletrici
sono multipolari. |
Ogni neurone deve adempiere
cinque funzioni fondamentali:
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ricevere
informazioni
(input) dall'ambiente esterno o interno, oppure da altri neuroni; |
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integrare
le informazioni ricevute
e produrre un'adeguata risposta in forma di segnale (output); |
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condurre
il segnale al suo
terminale di uscita; |
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trasmettere
il segnale ad altre cellule nervose, ghiandole o muscoli; |
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coordinare
le proprie attività metaboliche, mantenendo l'integrità della cellula. |
Ecco ora una spiegazione
sulle varie parti costituenti il neurone:
I dendriti
Sono ramificazioni che si estendono dal corpo della cellula nervosa,
specializzati nel rispondere ai segnali provenienti da altri neuroni o
dall'ambiente esterno. La loro forma ramificata offre un'ampia superficie alla
ricezione dei segnali. I dendriti dei neuroni sensoriali sono dotati di
speciali adattamenti della membrana che consentono loro di rispondere a stimoli
ambientali specifici come la pressione, gli odori, la luce o il calore. Nei
neuroni del cervello e del midollo spinale, i dendriti rispondono ai
neurotrasmettitori chimici liberati da altri neuroni. Essi sono dotati di
recettori proteici di membrana che si legano a neurotrasmettitori specifici e
inviano, come risultato di quel legame, segnali elettrici.
Il soma (corpo
cellulare)
Assicura le funzioni vitali del neurone e integra i segnali elettrici provenienti
dai dendriti. Viaggiando lungo i dendriti, i segnali confluiscono al corpo
cellulare del neurone che, comportandosi come un centro di integrazione, li
"interpreta" e "decide" se produrre un potenziale d'azione,
il segnale elettrico di uscita (output) del neurone. Provvisto
dell'assortimento di organuli simile a quello di qualsiasi altra cellula, il
corpo cellulare sintetizza anche proteine, lipidi e carboidrati, e coordina
inoltre le attività metaboliche della cellula.
L'assone
Trasporta a destinazione i segnali elettrici generati dal corpo cellulare. In
un neurone tipico, l'assone, che è una fibra lunga e sottile, si protende dal
corpo cellulare, facendo del neurone la cellula più lunga del corpo umano. Singoli
assoni, per esempio, si estendono dal midollo spinale alle dita dei piedi,
coprendo una distanza superiore a un metro.
Gli assoni costituiscono le linee di distribuzione lungo le quali si propagano
i potenziali d'azione in direzione centrifuga verso le estremità del neurone.
Come i trefoli di fili ritorti di un cavo elettrico, gli assoni sono per lo più
avvolti in un fascio di nervi. A differenza dei cavi per il trasporto
dell'elettricità, in cui si verifica una dissipazione di energia nel tragitto
tra la centrale e l'utente, la membrana plasmatica degli assoni riesce a far
pervenire alle estremità del neurone potenziali d'azione di intensità immutata.
I terminali sinaptici
I terminali sinaptici comunicano con altri neuroni, muscoli e ghiandole. I
segnali vengono trasmessi ad altre cellule a livello dei terminali sinaptici,
che appaiono come rigonfiamenti delle estremità ramificate degli assoni.
La maggior parte dei terminali sinaptici contiene una sostanza chimica
specifica, detta neurotrasmettitore, che viene liberata in risposta a un
potenziale d'azione che percorre l'assone. I terminali sinaptici di un neurone
possono comunicare con una ghiandola, con un muscolo con dendriti o con un
corpo cellulare di un secondo neurone, in modo che il segnale in uscita
(output) della prima cellula diventi segnale in entrata (input) per la seconda.
Il sistema nervoso
Il sistema nervoso viene
diviso anatomicamente in due parti:il sistema nervoso centrale e il sistema
nervoso periferico.
Il sistema nervoso
centrale (SNC) è costituito dall'encefalo, racchiuso nella scatola
cranica, e dal midollo spinale, contenuto invece nel canale
vertebrale. Ogni singolo segmento midollare ha la capacità di controllare
autonomamente funzioni motorie specifiche (riflessi). Il SNC è responsabile
dell'integrazione, analisi e coordinazione dei dati sensoriali e dei comandi
motori. E' anche la sede di funzioni più importanti quali l'intelligenza, la
memoria, l'apprendimento e le emozioni. A differenza del sistema nervoso
periferico, il SNC non è solo in grado di raccogliere e trasmettere
informazioni, ma anche di integrarle. |
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Il sistema nervoso
centrale: midollo spinale ed encefalo
Midollo spinale
Il midollo spinale, con l'encefalo, forma il sistema nervoso centrale; ha forma
cilindrica, larghezza media di 8-10 mm e spessore di 5-7 mm.
Si estende dal grande forame occipitale fino a raggiungere pressappoco il primo
corpo vertebrale lombare, non occupando quindi il canale vertebrale in tutta la
sua lunghezza. Il canale vertebrale rappresenta per il midollo spinale, che è
molto delicato, un'ottima protezione dai danni meccanici.
Il midollo spinale è molto più breve della colonna vertebrale, ma è costituito
da tanti segmenti quanti sono i corpi vertebrali. Per tale ragione i nervi
spinali e le loro radici, dal rachide cervicale a quello lombare, decorrono in
modo sempre più obliquo verso il basso.
Se si seziona una porzione qualsiasi del SNC, si nota in primo luogo che vi
sono territori ben delimitati in rapporto fra loro, rispettivamente la sostanza
grigia e la sostanza bianca. La sostanza grigia contiene soprattutto
i corpi delle cellule nervose, mentre la sostanza bianca è composta dagli
assoni e dai loro rivestimenti. Al centro del midollo spinale si trova un
canale centrale molto sottile che è un residuo embrionale e non di rado è occluso
o dilatato in cisti.
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La sostanza grigia
La sostanza grigia del midollo spinale è situata centralmente ed è quindi
compresa all'interno della sostanza bianca. Il termine sostanza grigia
deriva dalla colorazione grigia degli ammassi cellulari encefalici, midollari e
gangliari.
In sezione trasversa essa ha una forma che ricorda quella di una farfalla: le
due "ali anteriori" (corna anteriori) o, dal punto di vista
tridimensionale, colonne anteriori, sono relativamente tozze e sono interamente
circondate da sostanza bianca; le "ali posteriori" (corna
posteriori; colonne dorsali), che sono più sottili, si estendono fino ai limiti
del midollo spinale, ossia fino all'imbocco delle radici posteriori, dove
giungono le fibre nervose che raccolgono le informazioni della sensibilità
della cute e delle mucose e trasmettono le sensazioni di tatto, pressione,
temperatura, vibrazione e dolore (in altre parole la cosiddetta sensibilità
esterocettiva). Anche gli stimoli sensitivi del tratto gastrointestinale
(sensibilità intocettiva), della muscolatura e delle articolazioni (sensibilità
propriocettiva) raggiungono il SNC tramite le radici posteriori.
Immediatamente in rapporto con la porzione più posteriore della sostanza grigia
del midollo spinale, la sostanza gelatinosa forma un filtro o una
"porta" per le fibre del dolore che, per mezzo della radice
posteriore, si irradiano nella sostanza grigia del corno posteriore. Qui
terminano gli assoni per la soppressione del dolore provenienti dal tronco
encefalico e i sensori del tatto cutaneo.
Una piccola sporgenza fra il corno anteriore e quello posteriore, ossia il
corno laterale (colonna laterale), è poco evidente. Le sue cellule, tramite le
radici anteriori, inviano assoni agli organi innervati dal sistema vegetativo,
per esempio alla muscolatura gastrica e intestinale.
La sostanza bianca
Immediatamente adiacenti alla sostanza grigia decorrono brevi fasci di fibre
nervose, i cosiddetti fasci fondamentali, che collegano 4-5 segmenti midollari
confinanti. Essi circondano come un sottile mantello l'intera sostanza grigia e
provvedono a schemi riflessi complessi che non riguardano solo la muscolatura
di un unico segmenti (riflessi polisegmentali).
La massa della sostanza bianca è formata invece da lunghi fasci (tratti)
ascendenti e discendenti che collegano fra loro encefalo e midollo spinale. I
fasci decorrono in tre funicoli (cordoni) che risultano più o meno nettamente
separati fra loro dalla fessura midollare, dal corno anteriore e da quello
posteriore.
Il sottile cordone anteriore è situato fra la fessura mediana anteriore e il
corno anteriore, il cordone laterale fra il corno anteriore e quello
posteriore, il cordone posteriore fra il corno posteriore e il setto mediano
posteriore.
Il colore chiaro della sostanza bianca è dovuto al rivestimento mielinico delle
fibre nervose. Il tessuto è quindi ricco di membrane cellulari dotate di
fosfolipidi (grassi) ed è scarsamente irrorato.
Encefalo
Con un peso di 1,3-1,5 kg, l'encefalo, dopo il fegato, è l'organo più pesante
del corpo. A riposo viene utilizzata fino al 25% dell'energia metabolica per
rifornire l'encefalo. La parte più antica dell'encefalo è il midollo allungato
o bulbo, la cui struttura ricorda ancora la suddivisione metamerica del midollo
spinale.
Attraverso confini ben definiti, esso passa nel ponte che presenta connessioni
importanti con il cervelletto. Il cervelletto, dopo il cosiddetto
"cervello" costituito da diencefalo e telencefalo, è la parte che
occupa maggiore spazio all'interno della scatola cranica. Il cervelletto è
appoggiato sul midollo allungato e sul ponte. Il midollo allungato, il ponte
e il cervelletto lavorano in stretta collaborazione e controllano importanti
funzioni del movimento.
Queste tre formazioni
delimitano il quarto ventricolo che ha forma di losanga. Le due porzioni
caudali del tronco encefalico (midollo allungato e ponte) costituiscono il
romboencefalo. Al romboencefalo si unisce anteriormente il mesencefalo, che è
il tratto più breve del tronco encefalico. Nel midollo allungato i fasci
motori, provenienti dalla corteccia telencefalica e diretti al midollo spinale,
formano le piramidi, dove avviene la decussazione di queste vie motorie.
Se il mesencefalo assume una posizione "mediana" fra le componenti
cerebrali antiche e quelle recenti, il diencefalo fa chiaramente parte di
queste ultime. Esso è composto fondamentalmente dal talamo destro e sinistro,
nonché dall'ipotalamo, situato al centro. I due talami e l'ipotalamo
delimitano il terzo ventricolo che ha la forma di una fessura situata sull'asse
mediano del corpo. La suddivisione del diencefalo in una parte destra e una
sinistra si manifesta in forma ancora maggiore nel telencefalo.
I due emisferi telencefali si pongono in comunicazione per mezzo di collegamenti
svolti da fasci nervosi (commessure) anche se talora funzionano in modo
completamente separato l'uno dall'altro.
Dall'indietro in avanti si distinguono i lobi occipitali, i lobi parietali, i
lobi temporali e i grossi lobi frontali che da soli rappresentano un terzo del
telencefalo. Due profonde scissure delimitano da un lato i lobi parietali dai
lobi temporali, dall'altro li separano dal lobo frontale. Ciascuna metà del
telencefalo (emisfero telencefalico) contiene al proprio interno un ventricolo laterale
ricolmo di liquor (i due ventricoli laterali).
Il sistema nervoso
periferico
Il sistema nervoso
periferico è costituito dai nervi periferici che collegano il cervello e il
midollo spinale al resto del corpo, compresi i muscoli, gli organi di senso
e gli organi dei sistemi digerente, respiratorio, escretore e circolatorio.
All'interno dei nervi periferici si trovano gli assoni dei neuroni sensoriali
che trasmettono al sistema nervoso centrale l'informazione sensoriale
proveniente da tutte le parti del corpo. I nervi periferici contengono anche
gli assoni dei neuroni motori (o motoneuroni) che trasmettono i segnali dal
sistema nervoso centrale agli organi e ai muscoli.
La porzione motoria del sistema nervoso periferico può essere suddivisa in due
parti: il sistema nervoso somatico e il sistema nervoso autonomo.
I motoneuroni del sistema nervoso somatico stabiliscono sinapsi con i
muscoli scheletrici e controllano il movimento volontario. I loro
corpi cellulari si trovano nella sostanza grigia del midollo spinale, e i loro
assoni raggiungono direttamente i muscoli controllati. I motoneuroni del sistema
nervoso autonomo controllano invece le risposte involontarie. Essi
stabiliscono sinapsi con il cuore, i muscoli lisci e le ghiandole.
Il sistema nervoso autonomo è controllato sia dal midollo allungato sia
dall'ipotalamo. Si usa suddividere il sistema nervoso autonomo in sistema
nervoso simpatico e sistema nervoso parasimpatico.
Il sistema nervoso simpatico agisce sugli organi interni in modo da preparare
l'organismo ad affrontare un'attività logorante o dispendiosa da un punto di
vista energetico: il cuore batte più velocemente, il sangue defluisce dal
sistema digerente per poter meglio irrorare i muscoli, le pupille si dilatano
per ricevere una maggior quantità di luce e le vie aree nei polmoni si
espandono in previsione di un maggior afflusso di ossigeno.
Il sistema nervoso parasimpatico è invece associato ad attività
caratteristiche dei momenti di ozio. Sotto il suo controllo la muscolatura
liscia del sistema digerente entra in piena attività, il battito cardiaco
rallenta e le vie respiratorie si restringono.
Inoltre gli assoni parasimpatici si trovano nei nervi che hanno
origine dall'encefalo (mesencefalo e midollo allungato) e dalla base del
midollo spinale. Al contrario gli assoni simpatici si trovano nei nervi
che hanno origine dalle sezioni mediana e inferiore del midollo spinale. In
entrambi i sistemi simpatico e parasimpatico si trovano due neuroni che
trasmettono messaggi in sequenza dal sistema nervoso centrale a ciascun organo
bersaglio, ma le sinapsi che stabiliscono sono localizzate in sedi diverse.
Nel sistema nervoso simpatico la sinapsi è localizzata nei gangli vicini al
midollo spinale, mentre nel sistema nervoso parasimpatico la sinapsi è
localizzata nei gangli più piccoli situati intorno o in prossimità di ciascun
organo bersaglio.