ITIS "GUIDO TASSINARI" Pozzuoli
Corso di formazione ammissione facoltà scientifiche
ALLA SCOPERTA DEL SISTEMA
NERVOSO 1 – aspetti morfologici
Prof. Vincenzo Boccardi
Dirigente Scolastico I.C. "De Amicis - Diaz" - Pozzuoli
Responsabile Nazionale Olimpiadi delle Scienze Naturali
2 sistemi integrati
Il corpo umano è dotato di due
meccanismi di coordinazione: uno di
tipo chimico (sistema endocrino) e
l’altro di tipo elettrico (sistema
nervoso). In realtà i due meccanismi
si integrano, tanto che è possibile
parlare
di
un
unico
sistema
neuroendocrino.
Grazie all’attività di questi due sistemi,
l’organismo riesce mantenere costante
il
suo
ambiente
interno,
indipendentemente dalle variazioni
anche profonde delle condizioni
esterne. Tale fenomeno fisiologico
prende il nome di omeostasi.
SISTEMA NERVOSO
CENTRALE E
PERIFERICO
Il sistema nervoso dell’uomo è diviso
in due parti, il sistema nervoso
centrale (SNC) e il sistema nervoso
periferico (SNP).
SNC: comprende l’encefalo, racchiuso
nella scatola cranica, e il midollo
spinale,
contenuto
nel
canale
vertebrale. Il cervello è solo una parte
dell’encefalo.
SNP: è costituito dai nervi. Si
distinguono in sensitivi, di tipo
afferente (trasportano cioè segnali al
sistema nervoso) e motori, di tipo
efferente (trasportano cioè segnali dal
sistema nervoso).
Le protezioni del SNC
L’encefalo ed il midollo spinale sono provvisti di
una duplice protezione:
1. Sono racchiusi dalle ossa del cranio e dalla
colonna vertebrale che li proteggono;
2. Al di sotto dell’osso è presente un ulteriore
involucro protettivo, le meningi, costituite da
tre strati di tessuto connettivo: la pia madre,
sottile ed aderente intimamente al cervello ed
al midollo, la dura madre, più spessa e in
contatto con le ossa, e l’aracnoide, interposta
tra le due, sottile e paragonabile alla tela di un
ragno. Lo spazio interposto tra l’aracnoide e la
pia madre contiene un liquido, detto liquido
cerebrospinale o liquor che svolge funzioni di
protezione dagli urti.
Le ossa della scatola cranica
Sviluppo embrionale del SN
Nei Mammiferi si ha un enorme sviluppo del prosencefalo
Il prosencefalo
Il sistema limbico
Il cervello: 2 solchi e 4 lobi
Il cervello occupa l’80%
del volume dell’encefalo
umano. E’ diviso in due
emisferi cerebrali, destro
e sinistro, che comunicano
tra loro per mezzo di una
larga fascia di fibre
nervose, che costituisce il
corpo
calloso.
Sulla
superficie del cervello si
distinguono due profonde
scissure o solchi: il solco
centrale ed il solco
laterale. Esse dividono
ogni emisfero in 4 lobi:
frontale,
parietale,
temporale e occipitale.
Sostanza grigia e sostanza bianca
Esternamente il cervello è rivestito da uno strato di sostanza grigia, costituita prevalentemente dai corpi cellulari dei
neuroni. Tale strato, detto corteccia cerebrale, ha uno spessore variabile tra 1,5 e 4 mm e contiene circa 10 miliardi
di neuroni, oltre a numerose cellule gliali.
La corteccia è un prodotto dell’evoluzione piuttosto recente: i pesci e gli anfibi, infatti, ne sono privi; nei rettili e negli
uccelli è molto rudimentale; nei mammiferi meno evoluti è quasi liscia e solo nei primati forma numerose pieghe e
circonvoluzioni, che raggiungono il massimo sviluppo nell’uomo, consentendo così di aumentarne l’area senza
aumentare il volume. Sotto la sostanza grigia, è presente la sostanza bianca, costituita prevalentemente dagli assoni
dei neuroni.
Nel midollo spinale la sostanza grigia è invece situata all’interno e assume una tipica forma a farfalla (detta H grigia),
ed è circondata all’esterno da una serie di fasci di fibre nervose che nell’insieme costituiscono la sostanza bianca.
Ciascun lobo svolge funzioni differenti.
Il lobo frontale è associato alla
ideazione, alla progettazione e
all’azione, infatti dall’area situata
subito davanti al solco centrale, detta
corteccia motoria, partono gli stimoli
destinati ai muscoli scheletrici.
Il lobo parietale è implicato nella
sensibilità, e in particolare nel tatto.
L’area situata subito dietro al solco
centrale costituisce la corteccia
sensitiva, che è coinvolta nella
ricezione degli stimoli tattili, del gusto,
della temperatura e del dolore
provenienti dalle varie parti del corpo.
Il lobo temporale si occupa sia delle
emozioni sia di alcuni aspetti della
memoria e comprende la corteccia
uditiva, centro di elaborazione dei
segnali.
Nel lobo occipitale è situata la
corteccia visiva: a ogni regione della
corteccia corrisponde un punto
preciso della retina, che nell’occhio
percepisce gli stimoli luminosi.
Ogni lobo una funzione
Corteccia motoria e corteccia sensitiva
Broca e Wernicke: 2 aree localizzate solo
nell’emisfero sinistro
L’area di Broca controlla l’articolazione del
linguaggio ed è localizzata proprio davanti a
quella regione della corteccia motoria che
controlla il movimento dei muscoli delle
labbra, della lingua, della mandibola e delle
corde vocali.
L’area di Wernicke, invece, è implicata
nella comprensione del linguaggio.
Tali aree nel 65% dei mancini e in un 10%
circa dei destrimani si trovano nell’emisfero
destro. La loro localizzazione non è pertanto
univocamente prestabilita, ma avviene
durante lo sviluppo del cervello stesso, nei
primi anni di vita. Nei bambini che presentano
lesioni nell’emisfero sinistro, l’emisfero destro
può assumere le funzioni di quello
menomato, permettendo normali capacità di
linguaggio..Tale possibilità di recupero è
inversamente proporzionale all’età in cui il
danno si verifica.
Il mesencefalo
Il mesencefalo nell’uomo è una struttura
molto ridotta. Comprende la gran parte della
formazione reticolare ed è implicato nella
coordinazione dei movimenti dell’occhio con
gli altri movimenti, ma non nella visione che
ha sede nella corteccia cerebrale.
La formazione reticolare è costituita da una
rete di neuroni che corre lungo tutto il
rombencefalo e arriva fino al prosencefalo.
Tutti i sistemi sensoriali dell’organismo sono
collegati con questa formazione, che
discrimina gli stimoli importanti da quelli poco
significativi, filtrandoli prima di inviarli alla
corteccia cerebrale. È grazie a tale struttura
che noi durante il sonno possiamo ad
esempio rimanere indifferenti di fronte a un
forte rumore, come lo sferragliare di un treno
al quale siamo abituati, e sobbalzare invece
per il trillo di una sveglia. La formazione
reticolare mantiene la corteccia cerebrale in
stato di allerta, la riporta allo stato di
coscienza, inoltre regola i cicli di sonno e
veglia.
Il rombencefalo
Il rombencefalo comprende il cervelletto, il ponte
e il midollo allungato.
Il cervelletto è per grandezza la seconda parte
dell’encefalo umano e svolge l’importantissimo
compito di coordinare i movimenti del corpo
regolando le contrazioni muscolari. Molte attività
motorie che svolgiamo in maniera quasi
automatica, come camminare, scrivere, suonare
uno strumento vengono devolute dal cervello al
cervelletto. Anche il cervelletto è diviso in due
emisferi (emisferi cerebellari) e presenta
esternamente uno strato di corteccia, costituito da
sostanza grigia.
Il ponte mette in comunicazione i due emisferi
cerebellari, coordinando così i movimenti delle due
parti del corpo, e fa parte del sistema della
formazione reticolare. Inoltre sembra avere
influenza sulle varie fasi del sonno e sulle
transizioni sonno-veglia.
Il midollo allungato può essere considerato come
un prolungamento del midollo spinale e come
quest’ultimo è costituito esternamente da sostanza
bianca e internamente da quella grigia. In esso
sono presenti alcuni centri che regolano importanti
funzioni della vita vegetativa (respiro, ritmo
cardiaco, pressione sanguigna, riflesso della
deglutizione).
Il midollo spinale
Il midollo spinale è un lungo cordone
nervoso del diametro di circa 2,5 cm
che si estende dalla base dell’encefalo
al bacino, racchiuso all’interno della
colonna vertebrale che lo protegge. Al
suo interno presenta un canale
(canale ependimale) contenente il
liquido cefalorachidiano. Tale canale si
prolunga
anche
all’interno
dell’encefalo, dove forma una serie di
cavità allargate dette ventricoli.
L’insieme dei canali è inoltre in
comunicazione
con
lo
spazio
compreso tra la pia madre e
l’aracnoide.
Al contrario del cervello, nel midollo
spinale la sostanza grigia è situata
all’interno e assume una tipica forma a
farfalla (detta H grigia), ed è
circondata all’esterno da una serie di
fasci di fibre nervose che nell’insieme
costituiscono la sostanza bianca.
Le funzioni del midollo spinale
Il midollo spinale svolge due importanti funzioni:
• contiene i circuiti nervosi che consentono i riflessi
incondizionati (arco riflesso);
• controlla la trasmissione dei segnali tra il cervello e il resto
del corpo.
Il midollo spinale: le radici dorsali e ventrali
Dalle porzioni dorsale e ventrale
del midollo spinale hanno origine
rispettivamente le radici dorsali
e quelle ventrali, che si uniscono
poi a formare i nervi spinali. Le
radici dorsali sono formate dagli
assoni dei neuroni sensitivi, i cui
corpi cellulari
sono situati
esternamente al midollo, in una
serie di gangli detti gangli delle
radici dorsali. Le radici ventrali
sono costituite dagli assoni dei
neuroni motori, i cui corpi
cellulari sono contenuti nella
parte ventrale dell’H grigia. I due
tipi di neuroni sono collegati da
un neurone di associazione,
che provvede anche a inviare
stimoli all’encefalo
L’arco
riflesso
a) Lo stimolo dolorifico arriva attraverso un neurone
sensitivo alle corna posteriori del midollo spinale.
b) Un neurone di associazione trasmette lo stimolo a un
neurone motorio. Contemporaneamente lo stimolo è
trasmesso anche all’emisfero cerebrale della parte
opposta.
c) Il neurone motorio trasmette l’impulso ai muscoli del
braccio.
In alcuni casi neuroni sensitivi e motori comunicano
direttamente (arco riflesso monosinaptico), come nel
riflesso patellare (l’estensione della gamba in seguito
alla percussione del ginocchio con un martelletto).
Il sistema nervoso
periferico (SNP)
Il sistema nervoso periferico è
costituito dai nervi, fasci di assoni
che partendo dal sistema nervoso
centrale raggiungono tutti gli organi
e i tessuti del corpo.
I nervi hanno origine da due tipi di
neuroni:
• i neuroni motori, che trasportano
gli impulsi dal sistema nervoso
centrale verso l’esterno;
• i neuroni sensitivi, che
trasportano gli impulsi dalla
periferia verso l’interno.
I nervi vengono distinti in cranici e
spinali.
I nervi cranici
I nervi cranici hanno origine nei
nuclei di sostanza grigia situati
alla
base
dell’encefalo
e
fuoriescono direttamente dal
cranio,
attraverso
specifici
forellini delle ossa.
Essi sono 12 paia (12 a destra e
12 a sinistra); tra i più importanti,
ricordiamo l’olfattivo, l’ottico, il
trigemino (cosiddetto perché si
divide in tre branche: una per la
mandibola, una per la mascella e
una
per
la
fronte),
lo
statoacustico e il vago che
discende fino al cuore, ai
polmoni e alla parte superiore
dell’apparato digerente.
I nervi spinali
I nervi spinali hanno origine
nella sostanza grigia del
midollo spinale, e sono nervi
misti in quanto sono formati
da fibre sia sensitive sia
motorie. Se ne contano 31
paia che fuoriescono dagli
spazi presenti tra le vertebre
(fori intervertebrali) e che
spesso s’intrecciano dando
origine a dei plessi nervosi.
Sistema nervoso somatico e autonomo
Il SNP si suddivide in sistema nervoso somatico e sistema nervoso
autonomo.
Il sistema nervoso somatico controlla i muscoli scheletrici, che sono sotto il
diretto controllo della volontà. In esso i neuroni motori hanno solamente un
effetto stimolante.
Il sistema nervoso autonomo controlla il tessuto muscolare liscio, il cuore e le
ghiandole e non è sotto il controllo della volontà. In esso i neuroni motori
possono sia stimolare sia inibire gli organi bersaglio e una volta usciti dal
sistema nervoso centrale formano, in corrispondenza di un ganglio, delle
sinapsi con altri neuroni motori, che a loro volta innervano gli organi
bersaglio, costituendo la cosiddetta via a due neuroni. In tale sistema
possiamo perciò distinguere due tipi di neuroni motori, quelli pregangliari e
quelli postgangliari.
Sistema nervoso simpatico e parasimpatico
Il sistema nervoso autonomo è suddiviso a sua volta in simpatico
(toraco-lombare) e parasimpatico (cranio-sacrale).
Simpatico e
parasimpatico
Nel simpatico i
corpi cellulari dei
neuroni motori
sono localizzati
nelle regioni
toracica e
lombare del
midollo spinale e
la sinapsi tra il
neurone
pregangliare
e quello
postgangliare si
trova in una
serie di gangli
situati in
prossimità del
sistema nervoso
centrale
(catena
gangliare del
simpatico).
Nel parasimpatico i corpi
cellulari sono
situati nelle
regioni basale
dell’encefalo e
sacrale del
midollo spinale
e la sinapsi si
trova in gangli
situati in
prossimità
dell’organo
bersaglio o
addirittura al
suo interno, e
quindi lontani
dal sistema
nervoso
centrale.
Regolazione mediante funzioni antagoniste
Simpatico e parasimpatico svolgono in genere
funzioni antagoniste:
là dove il simpatico stimola un organo
effettore, il parasimpatico lo inibisce e
viceversa. La maggior parte degli organi
interni, infatti, è controllata da entrambi i
sistemi.
Il sistema nervoso simpatico è stato definito
come il sistema dell’emergenza: stimola
organi come il cuore, che accelera il suo
battito, i bronchi, che si dilatano, e il fegato,
che libera glucosio, mentre inibisce organi
come lo stomaco.
Il sistema parasimpatico ha invece un effetto
opposto (recupero), diminuendo la frequenza
del battito cardiaco, facendo restringere i
bronchi e stimolando la salivazione e l’attività
delle ghiandole digestive.
Tutte le immagini e i testi,quando non diversamente indicato, sono tratti da:
V. Boccardi, “Moduli di Biologia PER LA RIFORMA – Volume B:
Anatomia e fisiologia del corpo umano – Ecologia”, pagine 280, La
Scuola, 2011
Per contattare l’autore:
[email protected]
Sito:
www.vincenzoboccardi.
altervista.org
