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Il Sistema Nervoso



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Per sistema nervoso si intende un'unità morfo-funzionale caratterizzata da un tessuto altamente specializzato nell'elaborazione e nella propagazione di segnali bioelettrici. Un'altra caratteristica fondamentale del sistema nervoso sta nella sua duplice collocazione anatomica: distinguiamo un nevrasse (*), allocato all'interno di un rivestimento costituito di tre strati fibro-vascolari ( meningi ) situato all'interno del cranio e del canale vertebrale, e un sistema extranevrassiale che comprende tutte le strutture che decorrono all'esterno dello scheletro osseo.

La presenza del rivestimento meningeo fa distinguere due grandi spazi bio-umorali in cui il Sistema Nervoso è immerso: il liquor cerebrospinale e lo spazio extravascolare.
L'interfaccia che viene a costituirsi tra i due ambienti è detta barriera ematoliquorale.

Il tessuto nervoso è composto da tre elementi fondamentali:
- la cellula nervosa (neuroni) composta da un soma e dai suoi prolungamenti ( assone o neurite e i dendriti ). 
- nel nevrasse la glia, ovvero tutte le cellule non nervose, che distinguiamo in astroglia, oligodendrooglia ependimoglia e nel nervo periferico la cellula di Scwhann. 
- il tessuto connettivo fibroso e i vasi venosi e arteriosi

La distinzione tra il Sistema nervoso centrale e il periferico fa riferimento alla provenienza dei prolungamenti delle cellule nervose ed al fatto che il rivestimento dei prolungamenti ( assoni e/o dendriti ) sia costituito dagli oligo-dendrociti  (mielina centrale piuttosto che dalle cellule di Scwhann mielina periferica).

Macroscopicamente distinguiamo i seguenti organi del Sistema Nervoso:
Sistema nervoso centrale (SNC) il cervello, il cervelletto, il tronco, dell'encefalo, il midollo spinale.
Sistema nervoso periferico (SNP) le radici spinali, i plessi e i gangli prevertebrali e paraverebrali, i tronchi nervosi o nervi propriamente detti, con i loro rami terminali e collaterali.

Il Sistema nervoso compie tre principali funzioni: sensoriale, integrativa (che include: pensiero, memoria, ecc.), motoria.
In senso lato possiamo attribuirgli un ruolo computazionale di informazioni che viaggiano sotto forma di pertur- bazioni del potenziale di membrana delle cellule e che vengono elaborati nell'ambito di complessi sistemi di ac-coppiamento tra evento elettrico ed eventi biochimici entro dei compartimenti specifici dello spazio intercellulare che chiamiamo sinapsi.

* Nevrasse, detto anche neurasse, è l’insieme dell’ encefalo e del midollo spinale, costituenti il sistema nervoso centrale; è chiamato anche tubo neurale.


Suddivisione: Il cervello può essere suddiviso in varie parti, sia dal punto di vista filogenetico (attraverso l'evoluzione) che da   quello embriologico (attraverso lo sviluppo).

Il Sistema Nervoso viene generalmete suddiviso in tre parti principali:
Sistema Nervoso Centrale
Il Sistema Nervoso Centrale è costituito dalla parte di  Sistema Nervoso  contenuta dentro a involucri ossei:  il cranio, con il tronco dell'encefalo, il cervelletto e gli emisferi cerebrali, ed il canale vertebrale con il midollo spinale. Il SNC è costituito da sostanza bianca ( fibre nervose ) e sostanza grigia ( corpi cellulari ). Una lesione del SNC determina un danno attualmente irreversibile ma a volte, la sintomatologia immediatamente post-traumatica migliora col tempo, grazie alla capacità di riorganizzazione dei circuiti nervosi: alcune strutture o regioni possono, almeno in parte, vicariare la funzione di altre.
Sistema nervoso Periferico
Il Sistema nervoso Periferico è costituito dai fasci di fibre (nervi) che portano le informazioni sensitive al midollo spinale ed al tronco dell' encefalo ( bulbo, ponte e midollo spinale ) e le informazioni motorie da queste strutture ai muscoli. La lesione di un nervo porta ad indebolimento del muscolo da esso innervato e perdita delle sensazioni nella regione di sua pertinenza.
Se i monconi (prossimale e distale) del nervo lesionato sono opportunamente accollati, le fibre nervose all'interno del nervo possono rigenerarsi, ripristinando, così, le funzioni perdute. ( Vedi la lezione sulla Plasticità).
Sistema Nervoso Autonomo
Il Sistema Nervoso Autonomo ha una componente sia centrale che periferica.
E' prevalentemente coinvolto nella innervazione (sensitiva e motoria) dei visceri e delle ghiandole. Svolge un ruolo fondamentale nel controllo della omeostasi dell'organismo.
La componente periferica del SNA è a sua volta suddivisa in Sistema Ortosimpatico, Parasimpatico ed Enterico.

Trasmissione del segnale elettrico
La trasmissione di un segnale elettrico avviene tramite l’assone, più precisamente tramite il potenziale d’azione. Esso è il risultato della variazione della differenza di potenziale elettrico della membrana plasmatica. All’interno della membrana l’assone è carico negativamente, mentre all’esterno esso è carico positivamente.  La d.d.p è di circa -65milliVolt. La d.d.p è mantenuta grazie alla presenza di pompe sodio-potassio e dei canali non voltaggio dipendenti per il sodio e per il potassio che regolano la concentrazione di questi due ioni (Na+ e K+).  In condizione di riposo all’interno della membrana vi sarà una maggiore concentrazione di ioni potassi ( K+) ed i canali non voltaggio dipendenti del potassio saranno aperti.
Viceversa all’esterno vi sarà una maggiore concentrazione di ioni Na+ i canali del sodio saranno chiusi. Per mantenere costante la d.d.p vi sono delle pompe sodio-potassio che spostano per trasporto attivo gli ioni Na+ verso l’esterno e portano verso l’interno gli ioni K+. Ogni volta che arriva uno stimolo vi è una d.d.p. e, se lo stimolo è abbastanza potente da raggiungere il potenziale di soglia vi è poi una rapidissima depolarizzazione della membrana seguita da un’altrettanta rapida ripolarizzazione. A seguito di un impulso nervoso i canali voltaggio dipendenti del sodio iniziano ad aprirsi.   Una volta giunti al potenziale di soglia questi canali si aprono molto velocemente e provocano una depolarizzazione della membrana, in seguito i  canali voltaggio dipendenti del sodio si chiudono e si aprono i canali del potassio che ripolarizzano la membrana. Il segnale viaggia in direzione centrifuga.

La sinapsi chimica Le sinapsi chimiche svolgono un ruolo centrale nella trasmissione del segnale chimico. 
Le sinapsi trasmettono il segnale solo in una direzione dalla cellula presinaptica alla cellula postsinaptica. Esistono due tipi di sinapsi: le sinapsi elettriche, estremamente rare e le sinapsi chimiche estremamente diffuse. Nella sinapsi chimiche una molecola chiamata neurotrasmettitore ha il compito centrale del trasferimento del segnale.
Quando un segnale elettrico raggiunge il bottone sinapitco provoca un aumento localizzato della concentrazione di Ca++.


Cenni sullo sviluppo del sistema nervoso
I primi segni di sviluppo del Sistema Nervoso appaiono intorno alla terza settimana di gestazione, probabilmente sotto l'influenza della notocorda, con la comparsa della placca neurale lungo la parte dorsale dell'embrione. La placca si allarga e si piega, formando il solco neurale, che poi si chiude dando origine al tubo neurale,  dal quale si svilupperanno il cervello e il midollo spinale.
La fusione delle due sponde del solco neurale per formare il tubo neurale porta all'isolamento di un gruppo di cellule che costituirà la cresta neurale, dalla quale origineranno la maggior parte delle cellule del SNP (fra cui i gangli della radice dorsale) e le componenti periferiche del SNA (gangli e midollare del surrene ).

I corpi cellulari dei gangli della radice dorsale emetteranno assoni che innerveranno sia il midollo spinale che i territori periferici di loro competenza, selezionando i bersagli appropriati
grazie a vari meccanismi che coinvolgono le molecole di adesione cellulare, fattori neurotrofici diffusibili, ecc. La parte rostrale del tubo neurale si allarga prima di chiudersi, formando tre
vescicole encefaliche primarie: il prosencefalo, il mesencefalo ed il rombencefalo. Il prosencefalo darà origine al telencefalo, con gli emisferi cerebrali e parte dei gangli della base, ed al diencefalo, con il talamo, l'ipotalamo, la neuroipofisi e la retina. Il mesencefalo resterà tale, mentre il rombencefalo si suddividerà in metencefalo, che darà origine al ponte ed al cervelletto, e mielencefalo, che darà origine al bulbo

1) Intorno al sedicesimo giorno di vita appare la placca neurale; col passare dei giorni la placca si allarga e poi si piega dando origine così alla doccia neurale.

2) Verso il ventunesimo giorno la doccia neurale si chiude formando il tubo neurale.
Nei giorni successivi la parte rostale (anteriore) del tubo neurale si allarga per formare tre vescicole: il prosencefalo, il mesencefalo e il romboencefalo.

3) Durante la settima settimana di vita dal prosencefalo si formano il telencefalo (formato dagli emisferi cerebrali e da parte dei gangli della base), il diencefalo (costituito dal talamo, l'ipotalamo, le neuroipofisi e la retina). Nelle settimane e mesi successivi dal romboencefalo si formano il metencefalo (formato dal ponte e dal cervelletto) e il mielencefalo (costituito dal bulbo o midollo allungato).

4) A due anni dalla nascita il sistema nervoso ha raggiunto circa l'80% delle dimensioni adulte. Durante la vita intrauterina si formano circa duecentocinquantamila neuroni al minuto.
Contrariamente, al momento della nascita la duplicazione neuronale si arresta; non si interrompe però la crescita cerebrale in quanto le cellule gliali continuano a crescere.




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