Sistema Nervoso
2° parte
Lic. Scientifico “A. Meucci”
Aprilia
Prof. Rolando Neri
Vedere, capire, interpretare
INDICE
1. Il sistema nervoso centrale
1.1 L’encefalo
1.2 Il cervelletto
1.3 Midollo allungato
2. Sistema nervoso periferico
2.1 I nervi periferici
2.2 Nervi cranici
2.3 Nervi spinali
3. Sistema nervoso autonomo
IL SISTEMA NERVOSO
l sistema nervoso si divide in tre parti
funzionali:
• il sistema nervoso centrale: composto
da cervello e midollo spinale
• il sistema nervoso periferico: composto
dai nervi
• il sistema nervoso autonomo: che
comanda le funzioni vitali autonome e
involontarie del corpo (in pratica tutti gli
organi a muscolatura liscia); si suddivide
in:
► simpatico
► parasimpatico.
Tra una cellula nervosa e l'altra
gli stimoli vengono trasmessi
tramite organelli chiamati
sinapsi. Queste sono presenti
anche tra terminazioni nervose e
cellule muscolari o fasci di fibre
muscolari (in tal caso si
chiamano placche motorie).
IL SISTEMA NERVOSO
Il sistema nervoso svolge i suoi compiti attraverso tre funzioni interconnesse:
Acquisizione sensoriale
Stimolo motorio
Integrazione
Alle tre funzioni corrispondono tre tipi funzionali di neuroni:
Neuroni sensoriali: trasportano le informazioni dai recettori sensoriali verso il sistema nervoso centrale;
Interneuroni: integrano i dati dei
neuroni sensoriali e trasmettono
segnali appropriati ad altri
interneuroni o neuroni motori;
Neurone sensoriale
Recettore
sensoriale
Interneuroni
Acquisizione
sensoriale
Sistema nervoso
periferico (SNP)
Integrazione
Neuroni motori: inviano i
messaggi provenienti dal sistema
nervoso centrale agli effettori.
Neurone motorio
Effettore
Stimolo motorio
Encefalo e midollo spinale
Sistema nervoso
centrale (SNC)
IL SISTEMA NERVOSO
Recettore (organo di senso)
Neurone
sensoriale
Interneuroni (neuroni di
collegamento)
Neurone
motorio
Effettore (muscolo o ghiandola)
Il sistema nervoso riceve e
interpreta gli impulsi sensoriali
e trasmette quindi i comandi
appropriati
1 Recettore
2 Neurone sensoriale
Encefalo
Ganglio
Un esempio è rappresentato
dal circuito che produce
risposte automatiche agli
stimoli (riflessi)
Midollo
spinale
Motoneurone 3
Muscolo
quadricipite
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Interneurone
SNC
Muscoli
flessori
Nervo
SNP
Sistema nervoso centrale
Encefalo: insieme di strutture nervose poste dentro la scatola cranica
Le porzioni più basse,evolutivamente più antiche, controllano le funzioni vitali più
basilari (fame, sete, respiro ecc.)
Il cervello, posto superiormente, è
l’organo più evoluto e controlla le
funzioni più raffinate
Cervello
Corteccia
cerebrale
Talamo
Ipotalamo
Ipofisi
Mesencefalo
Ponte
Midollo
allungato
Cervelletto
Midollo
spinale
Le meningi
Gli emisferi, come pure tutto il resto del sistema nervoso centrale (anche il midollo
spinale) sono avvolti nelle tre meningi e nel liquor o liquido cefalorachidiano.
Dall'esterno
verso
l'interno
la
loro
disposizione
è
la
seguente:
la dura madre: attaccata alla calotta cranica.
l' aracnoidea: una membrana porosa intermediain cui si trova il liquor
la pia madre: aderente alla superficie cerebrale, trasporta i vasi sanguigni al cervello.
Le meningi e il liquor proteggono l’encefalo dagli urti, contiene i vasi sanguigni che
alimentano il cervello ed inoltre formano una barriera anche per molte sostanze
chimiche (barriera ematoencefalica).
IL CERVELLO
È diviso in due emisferi tenuti separati da una profonda piega delle meningi, e presenta quattro
aree: i lobi frontale, parietale, occipitale e temporale.
I corpi cellulari dei neuroni cerebrali sono localizzati nella materia grigia (corteccia), nella materia
bianca passano gli assoni.
Il corpo calloso unisce i due emisferi con fibre nervose che permettono l’elaborazione delle
informazioni; i gangli basali regolano atti motori e risposte non consce.
Negli emisferi cerebrali la materia grigia (che contiene i corpi delle cellule) si trova alla superficie.
Nell'interno si trova invece la materia bianca, formata dagli assoni e da cellule connettive.
La materia grigia è quindi una sorta di "centro direzionale" in cui si trovano i centri nervosi che
presiedono alle varie funzioni e in cui vengono elaborate le risposte agli stimoli esterni o interni.
Gli emisferi
Gli emisferi svolgono un’attività complementare.
• L’emisfero sinistro è specializzato nelle funzioni atte ad articolare il linguaggio
e nei procedimenti logici sequenziali, come leggere e scrivere una parola dopo
l’altra o risolvere semplici equazioni. Esso è superiore al destro nelle prove
razionali e sembra che elabori le informazioni in modo analitico, ossia
scomponendole per parti.
• L’emisfero destro è specializzato nel riconoscimento delle immagini visive
complesse e nella rappresentazione mentale di oggetti tridimensionali. Sembra
che ad esso siano dovute le attitudini musicali e le capacità intuitive che fanno
cogliere la soluzione di un problema prima ancora di riuscire a esprimerla con
le parole. Insomma l’emisfero destro elabora le informazioni in modo sintetico,
senza scomporle in parti, cioè in modo sincronico.
IL CERVELLO
La corteccia cerebrale è un mosaico di regioni specializzate che interagiscono tra loro.
Contiene aree diverse alle quali afferiscono le informazioni sensoriali provenienti dal
talamo.
Gran parte delle informazioni sulle funzioni delle aree cerebrali derivano dalla analisi di
malattie, lesioni e interventi chirurgici a regioni specifiche del cervello
Lobo frontale
Lobo parietale
Area di associazione
frontale
Area di associazione
Linguaggio somatosensoriale
Linguaggio
Percezione del gusto
Percezione
delle parole scritte
Percezione dell’udito
Percezione
Area di associazione
dell’olfatto
uditiva
Area di
associazione
visiva
Vista
Lobo temporale
Lobo occipitale
IL CERVELLO
Con l’evoluzione il volume dell’encefalo è cresciuto, con lo
sviluppo delle porzioni superiori (anteriori)
Il cervello è costituito dagli emisferi cerebrali destro e sinistro,
ognuno dei quali controlla l’attività della parte opposta del
corpo.
La corteccia presenta numerose
circonvoluzione che ne aumentano
la superficie
Essa è la sede della materia grigia,
formata dai corpi cellulari dei
neuroni
La parte sottostante del cervello è invece formata da materia
bianca, costituita da dendriti ed assoni mielinizzati
La corteccia sensoriale e motoria
Il
cervello funziona in maniera
modulare ed è asimmetrico.
La «mappa» della corteccia indica
aree circoscritte adibite alle diverse
percezioni.
La corteccia somatica sensoriale
gestisce le sensazioni, quella motoria
controlla i movimenti.
La corteccia sensoriale e motoria
La sede della sensibilità cosciente e dei movimenti volontari è la corteccia cerebrale.
Corteccia motoria
Corteccia sensoriale
La figura rappresenta il cosiddetto “omuncolo sensoriale e motorio”: si tratta di un’immagine
distorta del corpo umano, ricostruita in proporzione alla ricchezza di innervazione sensoriale
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e motoria sulla corteccia cerebrale.
La corteccia sensoriale e motoria
Cerchiamo di spiegare meglio questa asimmetria con alcuni esempi. Tenendo
conto che ogni emisfero riceve informazioni essenzialmente dalla metà opposta
del corpo:
• Nelle persone che usano per scrivere la mano destra i centri del linguaggio si
trovano sull’emisfero sinistro; nei mancini nell’emisfero destro. Analogamente, chi
parla usando l’emisfero sinistro, gesticola molto di più con la mano destra.
• questa asimmetria si riscontra anche nell’orecchio destro che, nei destrimani, è
più «abile» del sinistro nel percepire i suoni della voce umana. Eppure tutte e due
le orecchie hanno la stessa capacità uditiva riguardo agli altri suoni.
• L’emisfero destro invece funziona meglio del sinistro nell’analizzare la profondità
di campo delle immagini, in altre parole ce le fa percepire in rilievo; in assenza di
questa funzione le immagini risulterebbero «piatte» come in una fotografia.
IL CERVELLO
I due emisferi sono collegati mediante il corpo calloso attraverso il quale passano le
informazioni reciproche tra le due metà del corpo. All'interno del cervello vi sono poi
delle cavità contenenti il liquor chiamate ventricoli. Questi comunicano con lo spazio
subaracnoidale in un punto appena sotto il cervelletto.
L'attività elettrica del cervello può
essere
registrata
attraverso
l‘
''elettroencefalogramma (EEG), che
registra le correnti elettriche sulla
superficie cerebrale esattamente come
l' ECG per il cuore. Trattandosi di
correnti
molto
più
deboli
l'apparecchiatura
é
molto
più
complessa.
IL SISTEMA LIMBICO
Nelle regioni più profonde del cervello c’è il sistema limbico, il quale è costituito da uno strato di
materia cerebrale che aggira il corpo calloso e da alcune strutture che circondano il talamo.
La paura, l’aggressività, l’euforia, la depressione e l’angoscia hanno la loro sede nel sistema
limbico e in alcune regioni dell’ipotalamo. Qui giungono le sensazioni di dolore fisico alle quali
viene associata una componente emotiva.
L’eccitazione di alcuni centri provoca gli stimoli della fame o della sazietà, del sonno o della
veglia, del caldo e del freddo. Sono essi che regolano sia il sonno lento (quando rallentano i
battiti cardiaci e la respirazione) che la temperatura corprea.
Comprende anche l’ippocampo,
coinvolto nell’apprendimento e
l’amigdala centro emozionale
della mente umana.
La memoria a lungo termine è
collegata a emozioni intense,
mentre quella a breve termine
potrebbe
non
coinvolgere
l’amigdala.
IL TALAMO
Al di sotto del corpo calloso c’è il talamo, che è un nucleo di materia grigia a forma ovoidale,
Il talamo riceve le sensazioni casuali e disordinate che provengono incessantemente dalle
orecchie, dagli occhi e dal tatto, e le armonizza tra loro prima di inviarle alla corteccia.
Se paragonassimo la corteccia cerebrale al direttore di un’azienda, allora il talamo equivarrebbe
a una segretaria che smista telefonate, lettere e messaggi casuali e li trasforma in un insieme
coerente di informazioni prima di comunicargliele. Solo così il direttore potrà utilizzarle per
decidere e inviare comandi.
IL CERVELLETTO
E' posto sotto al lobo occipitale degli emisferi.
Anch’esso è diviso in due emisferi e presenta
una struttura a giri molto più stretti che gli
emisferi. La materia grigia si trova pure sulla
superficie. E' in comunicazione con il midollo
allungato e il resto del cervello attraverso la
struttura del ponte.
Il cervelletto ha la funzione soprattutto del
coordinamento dei movimenti, cioè coordina
l’attività dei muscoli e in particolare di quelli
antagonisti, confronta istante per istante ciò
che è stato ordinato dal cervello con ciò che
viene realmente eseguito. Attraverso questo
confronto, il cervelletto corregge istante per
istante, e senza che noi ce ne rendiamo conto,
le più piccole deviazioni del movimento che si
discostano da quanto avevamo deciso di
compiere.
Un tipico disturbo del cervelletto è quello dato
dall'alcool, per cui l'ubriaco non riesce a mettere la
chiave nel buco della serratura.... o stenta a stare in
piedi.
MIDOLLO ALLUNGATO
E' la parte più vecchia
del cervello, presente
anche negli animali più
primitivi.
A differenza del cervello e del cervelletto, il bulbo o
midollo allungato ha la materia grigia all’interno e
la materia bianca all’esterno (come avviene anche
nel midollo spinale).
La sua funzione è quella di stabilire il collegamento
tra il cervello e il cervelletto da un lato, e il midollo
spinale dall’altro. Il collegamento è incrociato, ossia
l’emisfero sinistro è collegato con la parte destra
del midollo e quindi con la parte destra del corpo;
l’emisfero destro è invece collegato con la parte
sinistra.
In esso risiedono i centri vitali che regolano la
respirazione, la pressione sanguigna, registrano la
concentrazione di O2 e CO2 nel sangue, regolano lo
stato di veglia. Inoltre contiene i nuclei di comando
dei nervi cranici.
Il sistema nervoso centrale
Il sistema nervoso centrale (midollo
spinale ed encefalo), è protetto da
un’armatura ossea e dalle meningi.
Il liquido cerebrospinale circola tra le
meningi, nei ventricoli e al centro del
midollo spinale.
Dal midollo si diramano i nervi spinali
che si inseriscono tra le vertebre.
Naturalmente, oltre ai nervi collegati al
midollo ci sono anche I nervi cranici
direttamente collegati al cervello, come il
nervo trigemino, che innerva la faccia e I
denti, e i nervi ottici.
Midollo Spinale
Midollo spinale: cordone di tessuto nervoso che corre lungo la porzione posteriore della
colonna vertebrale
Elabora le semplici risposte stereotipate degli
archi riflessi
Assieme ai nervi spinali connette gli arti e gli
organi del busto all’encefalo
Sostanza grigia
Sostanza bianca
Ganglio
Nervi spinali
MIDOLLO SPINALE
Il midollo spinale è la continuazione del midollo
allungato e rappresenta il centro più primitivo di
riflessi e di comando del sistema nervoso, sia
periferico che autonomo. Ha un diametro di ca. 1
cm. e una lunghezza di 40-50 cm secondo l'altezza
del corpo. Esso si trova alloggiato nel canale
cerebro-spinale che è formato dalle vertebre
sovrapposte.
In corrispondenza di ogni separazione che c’è tra
vertebre successive, ha origine dal midollo una
coppia di nervi.
Il canale spinale viene funzionato all'altezza delle
vertebre lombari per prelevare il liquor e
analizzarlo in caso di varie malattie che
coinvolgono il sistema nervoso (meningiti,
encefaliti, colpi apoplettici emorragici ed altro) o
per introdurre nel canale spinale mezzi di
contrasto o anestetici.
MIDOLLO SPINALE
Il midollo spinale vero e proprio finisce
(nell'adulto) all'altezza della 1-2
vertebra lombare, mentre il sacco
durale continua fino alla 2-3 vertebra
sacrale. Per questo motivo è possibile
entrare con un ago tra 2-3 vertebra
lombare senza danneggiare il midollo
stesso. In genere, per sicurezza la
iniezione lombare si fa tra 4-5 vertebra
lombare.
Dal midollo spinale escono i nervi
spinali, un paio per ogni vertebra (8
paia cervicali, 12 toraciche, 5 sacrali e
1-2 coccigei).
MIDOLLO SPINALE
La struttura interna è caratterizzata dalla
disposizione ad H della sostanza grigia all'interno,
mentre quella bianca è all'esterno.
Si hanno quindi i centri nervosi nella H grigia,
mentre all'esterno la materia bianca è fatta di assoni
che corrono longitudinalmente lungo il midollo
spinale, trasmettendo gli stimoli da e verso il
cervello.
La H di materia grigia è composta da due corni
anteriori, in cui risiedono i centri motori e da cui
partono le radici anteriori dei nervi spinali (le radici
anteriori sono quindi interamente motorie), e da
due corni posteriori, in cui risiedono i centri sensibili
e a cui arrivano le radici posteriori dei nervi spinali,
essenzialmente sensibili.
Sulle radici posteriori si trovano i gangli spinali in cui
si trovano i corpi cellulari da cui si dipartono gli
assoni dei nervi sensibili. Il midollo spinale svolge
quindi un compito di stazione intermedia per gli
stimoli che vengono da o salgono verso il cervello o
il midollo allungato.
La componente sensitiva e quella motoria si
uniscono a valle dei gangli, per cui i nervi spinali
sono complessivamente nervi misti.
Una centrale di comunicazione: il midollo spinale
I riflessi coinvolgono un neurone sensoriale e uno motorio, interconnessi tramite un
neurone associativo.
La coordinazione è il ruolo principale del sistema nervoso centrale.
I riflessi
Gran parte dell’attività involontaria del sistema nervoso è portata avanti dai riflessi, di cui
esistono varie tipologie
Arco riflesso: sono coinvolti due soli neuroni, uno sensoriale e l’altro motorio, che fanno
sinapsi nel midollo spinale, senza coinvolgere i centri dell’encefalo. (riflesso patellare,
riflesso di stiramento, riflessi della pupilla, starnuto, tosse ecc.). Possono essere
monosinaptici, quando è coinvolta una sola sinapsi, oppure si parla di archi composti, in
quanto vengono coinvolti gli interneuroni.
Riflesso istintivo: più complicato del precedente, sono coinvolti anche i centri dell’encefalo.
Esempio il ritirare la mano sfiorando qualcosa di caldo: il neurone sensoriale nel midollo fa
sinapsi anche con un neurone di collegamento, che invia lo stimolo doloroso fino
all’encefalo. In questi casi la risposta non è stereotipata, perché si può anche non ritirare la
mano….
I riflessi istintivi sono quelli già predisposti nel “piano costruttivo” dell’organismo e non
hanno bisogno dell’esperienza per manifestarsi.
Sistema nervoso periferico
L’insieme dei neuroni sensoriali, che trasportano le informazioni verso il SNC, formano il
sistema nervoso periferico sensoriale
L’insieme dei neuroni motori, che trasportano le
informazioni del SNC verso gli effettori, formano
il sistema nervoso periferico motorio
I nervi sono
fasci formati
da neuroni
di ambo i
tipi
Sistema nervoso periferico
Il sistema nervoso periferico funziona
grazie a due tipi di neuroni: sensoriali
e motori, che comunicano con gli
organi effettori.
I nervi portano gli impulsi dal e al
sistema nervoso centrale.
La divisione motoria del sistema
nervoso periferico si distingue in
sistemi somatico e autonomo.
Sistema nervoso periferico
Il sistema nervoso somatico trasporta i segnali
da e verso i muscoli scheletrici, principalmente
in risposta a stimoli esterni. Viene detto
volontario perché gran parte delle sue azioni è
sotto il controllo della volontà.
Sistema
somatico
(volontario)
Il sistema nervoso autonomo regola
l’ambiente interno, controllando la
muscolatura liscia, il miocardio e gli
organi
dei
sistemi
digerente,
cardiovascolare, escretore ed endocrino.
Questo controllo è generalmente di tipo
involontario.
Sistema
autonomo
(involontario)
Sistema
simpatico
Sistema
parasimpatico
o sistema
neurovegetativo
Sistema
enterico
Sistema nervoso autonomo
• sistema
simpatico prepara il
corpo alle attività che consumano
energia ed interviene nelle
risposte tipo “combattimento o
fuga”
• sistema parasimpatico controlla
le
funzioni
ordinarie
dell’organismo ed induce le attività
legate all’acquisizione e alla
conservazione dell’energia.
• sistema enterico
Il sistema enterico è formato da neuroni organizzati in una rete che innerva
il tubo digerente, il pancreas e la cistifellea. Controlla i movimenti peristaltici
e la secrezione di enzimi collegati alla digestione.
Reazioni del sistema nervoso
Movimento volontario
centrale
Movimento riflesso
Dove
Sistema nervoso
muscoli o organi
e Sistema
nervoso
periferico,
organi sensoriali e muscoli
Procedimento
Si parte da uno stimolo alla base
del cervello, procede lungo il
midollo spinale ed arriva ai
muscoli o organi interessati
Un avvenimento improvviso fa
partire uno stimolo da una
terminazione nervosa o da un
organo sensitivo (sede di un
senso) passa lungo il sistema
nervoso periferico fino ad
arrivare al sistema nervoso
centrale; da lì l’informazione
viene immediatamente rinviata ai
muscoli in grado di evitare
quell’avvenimento.
Esempio
Se vuoi alzare una gamba il tuo
cervello invia un impulso con
questa informazione, ed arriva ai
muscoli della gamba.
Se ti pungi con una spina la tua
prima reazione è di spostare la
mano, senza che ci sia un
impulso che parte dal cervello.