Tessuto Nervoso: Sistema Nervoso, Neuroni e Classificazione

Tessuto nervoso
Tessuto Nervoso
• Il sistema nervoso è organizzato
anatomicamente in:
• sistema nervoso centrale (SNC) comprende il
cervello e il midollo spinale
• sistema nervoso periferico (SNP) comprende i
nervi cranici che derivano dal cervello e i nervi
spinali emergenti dal midollo spinale con i
gangli.
SNC
• Il sistema nervoso centrale e' suddiviso in due parti
principali: il cervello ed il midollo spinale. Nell'uomo adulto,
il cervello pesa mediamente da 1,3 a 1,4 Kg. Il cervello
contiene circa 100 bilioni di cellule nervose (neuroni) e
trilioni di "cellule di supporto, chiamate glia.
• Il midollo spinale e' lungo circa 43 cm nella donna adulta e
45 cm nell'uomo adulto e pesa circa 35-40 g. La colonna
vertebrale, la serie di ossa (ossa della schiena) che ospita il
midollo spinale, e' lunga circa 70 cm, cosi' che il midollo
spinale e' molto piu' corto della colonna vertebrale.
SNP
• Il sistema nervoso periferico si suddivide in
due parti principali:
• il sistema nervoso somatico responsabile
delle risposte volontarie
• sistema nervoso autonomo, o vegetativo
responsabile delle risposte involontarie
Sistema Nervoso Somatico
• Il sistema nervoso somatico è costituito da
fibre nervose periferiche che inviano
informazioni sensitive al sistema nervoso
centrale e fibre nervose motorie che si
portano ai muscoli scheletrici.
Il corpo cellulare si trova
nel cervello o nel midollo
spinale e proietta direttamente
ad un muscolo scheletrico.
SISTEMA NERVOSO SOMATICO
Sistema Nervoso Autonomo o
vegetativo
• Il sistema nervoso autonomo e' suddiviso in
due parti ad azione antagonista:
• Il simpatico (toracico - lombare)
• il parasimpatico (craniosacrale)
• Il sistema nervoso autonomo controlla la
muscolatura liscia dei visceri e le ghiandole.
Il neurone pregangliare si puo' trovare
sia nel cervello che nel midollo
spinale e proietta ad un neurone che si
trova esternamente al sistema nervoso
centrale, in un ganglio autonomo.
La fibra postgangliare di questo neurone
proietta poi all'organo bersaglio.
SISTEMA NERVOSO AUTONOMO
• Notare che il sistema nervoso somatico ha un
solo neurone fra il sistema nervoso centrale e
l'organo bersaglio, mentre il sistema nervoso
autonomo utilizza 2 neuroni.
Sistema Nervoso Simpatico
Il Simpatico nasce nel midollo spinale.
Qui, i corpi cellulari del primo neurone (il neurone
pregangliare) sono localizzati nei tratti toracico e lombare.
Gli assoni che originano da questi neuroni si portano ad una
catena di gangli situata ai due lati della colonna vertebrale (la
catena gangliare latero-vertebrale).
Nella catena gangliare, la maggior parte dei neuroni contrae
sinapsi con un altro neurone (il neurone post-gangliare).
Il neurone post-gangliare proietta quindi al "bersaglio": un
muscolo (liscio o cardiaco) o una ghiandola.
Sistema Nervoso Simpatico
• Stimola il cuore, dilata i bronchi, contrae le
arterie e inibisce l’apparato digerente. Prepara
l’organismo all’attività fisica.
Catena gangliare
noradrenalina acetilcolina
Gangli
SISTEMA NERVOSO AUTONOMO SIMPATICO
Sistema Nervoso Parasimpatico
• E chiamato sistema autonomo cranio-sacrale
poiché fa capo ai nuclei viscero-motori dei
nervi encefalici e alle colonne viscero effettrici
sacrali.
• Il parasimpatico è un sistema che predispone
all’alimentazione, alla digestione, al sonno e al
riposo.
Sistema nervoso parasimpatico
• I centri del parasimpatico si trovano nel tronco encefalico e
nella parte sacrale del midollo spinale.
• Nel tronco encefalico vi sono i nuclei per l'innervazione di
ghiandole salivari, nasali, lacrimali e di tutti gli organi fino alla
flessura sinistra del colon che rappresenta il punto di confine
tra intestino medio e intestino caudale.
• in questo sistema i rami pregangliari sono corti e raggiungono
i gangli esterni all’organo da innervare.
Sistema nervoso parasimpatico
• Nel cuore, il parasimpatico ha il compito di diminuire
i battiti cardiaci, la pressione, e provocare una
vasocostrizione delle arterie del cuore (le coronarie).
Una costrizione coronaria determina un minore
apporto di sangue al cuore
• Nel tratto digerente, il vago rappresenta il
parasimpatico e agisce provocando la peristalsi e, a
livello gastrico, la secrezione di HCl.
TRONCO ENCEFALICO
gangli
gangli
PORZIONE SACRALE
SISTEMA NERVOSO AUTONOMO PARASIMPATICO
Sistema Nervoso Enterico
• Il sistema nervoso enterico è un intrigo di
fibre nervose che innerva i visceri (tratto
gastrointestinale, pancreas, cistifellea). Nei
vari organi questo agisce tramite i plessi
(plesso mioenterico e plesso sottomucoso)
Azioni del Sistema Nervoso Autonomo
Struttura
Stimolazione del Simpatico
Stimolazione del Parasimpatico
Occhio (Iride)
Dilatazione della pupilla
Constrizione della pupilla
Ghiandole salivari
Riduzione della salivazione
Aumento della salivazione
Mucosa orale
Riduzione della produzione di muco
Aumento della produzione di muco
Cuore
Aumento della frequenza dei battiti
e della forza di contrazione
Diminuzione della frequenza dei battiti
e della forza di contrazione
Polmoni
Rilassamento dei bronchi
Contrazione della muscolatura bronchiale
Stomaco
Riduzione della motilità
Secrezione di succo gastrico e aumento
della motilità
Intestino tenue
Riduzione della peristalsi
Aumento dei processi digestivi
Intestino crasso
Riduzione della motilità
Aumento della secrezione e della motilità
Fegato
Aumentata glicogenolisi
Rene
Diminuzione della diuresi
Midollare surrenale
Secrezione di Adrenalina e
Noradrenalina
Vescica
Rilassamento della parete e
chiusura dello sfintere
Aumento della diuresi
Contrazione della parete e
rilasciamento dello sfintere
SISTEMA NERVOSO
PERIFERICO
AUTONOMO
CENTRALE
SOMATICO
CERVELLO MIDOLLO SPINALE
SIMPATICO
PARASIMPATICO
ENTERICO
Il Sistema Nervoso Autonomo è SEMPRE in attività, e non soltanto durante
le reazioni di "attacco o fuga“ (SIMPATICO) o "riposo e digestione“
(PARASIMPATICO). Il SNA agisce, infatti, per mantenere normale l'attività
degli organi interni e lavora collaborando col Sistema Nervoso Somatico.
Sistema nervoso centrale
• Il SNC è composto da sostanza grigia e da
sostanza bianca.
• La sostanza bianca è costituita da fibre
mieliniche, oligodendrociti, astrociti fibrosi e
cellule di microglia. Il colore bianco è dato
dalla mielina.
Sistema nervoso centrale
• La sostanza grigia contiene il soma (corpo
cellulare), fibre amieliniche e mieliniche,
astrociti protoplasmatici, oligodendrociti e
cellule di microglia.
Sistema nervoso centrale
• Nelle sezioni trasverse di midollo spinale la
sostanza bianca è localizzata all’esterno e la
sostanza grigia all’interno, ove assume una
forma ad H.
Neuroni sensoriali
posteriore
Sostanza bianca
Sostanza grigia
Neuroni motori
anteriore
Midollo spinale
• Nel tratto centrale dell’H si trova una cavità, il
canale centrale, residuo del tubo neurale
tappezzato di cellule ependimali.
Canale centrale
Tubo neurale
• Il tubo neurale è una struttura presente negli
embrioni dei Cordati, da cui si origina il
sistema nervoso centrale. Di forma cilindrica e
munita di cavità centrale, il tubo neurale
deriva da una regione ispessita
dell'ectoderma, la piastra neurale, attraverso
un processo detto neurulazione.
Sostanza grigia
• La sostanza grigia forma le corna anteriori
dell’H contenente neuroni motori dai quali si
originano le radici ventrali dei nervi spinali.
• Anche le corna dorsali dell’H sono di sostanza
grigia che ricevono fibre sensitive dai neuroni
dei gangli spinali.
Sostanza grigia midollo spinale
• Il corno anteriore è formato da neuroni
responsabili delle funzioni motorie
(motoneuroni α e motoneuroni γ),
• mentre il corno posteriore è dato da neuroni
adibiti alla funzione sensitiva soprattutto
tattile e dolorifica.
Il cervello
• Il suo interno è formato principalmente da
una sostanza bianca, avvolta esternamente da
uno strato di sostanza grigia, la corteccia
cerebrale.
Emisfero laterale destro
LOBO
FRONTALE
LOBO
PARIETALE
LOBO
OCCIPITALE
LOBO
TEMPORALE
cervelletto
Midollo spinale
Ponte di Varolio
Bulbo o midollo
allungato
SX
DX
TELENCEFALO
METENCEFALO
DIENCEFALO
MESENCEFALO
MIELENCEFALO
Protezione del SNC
• Il SNC è protetto dal cranio e dalla colonna
vertebrale e inoltre da membrane di tessuto
connettivo dette meningi. Dalla più esterna le
meningi sono:
• - Dura madre
• - Aracnoide
• - Pia madre
La pia madre e l’aracnoide sono connesse e si considera
come un'unica membrana detta pia aracnoide.
neuroni
• I neuroni
• Sono le cellule responsabili della ricezione e
della trasmissione degli impulsi nervosi da e
verso il SNC.
• I neuroni possono essere divisi in tre zone:
• 1. un corpo cellulare o soma
• 2. dei prolungamenti detti dendriti
• 3. un unico prolungamento detto
neurite o assone
Corpi di Nissl
- Gruppi di ribosomi utilizzati
per la sintesi proteica
Classificazione dei neuroni base morfologica
• I neuroni sono classificati in quattro tipi sulla base della loro
forma:
• neuroni unipolari (possiedono un unico prolungamento e
sono molto rari nei vertebrati)
bipolari
• neuroni bipolari (presentano un singolo
assone e un singolo dendrite. Si trovano
nell’epitelio olfattivo della mucosa nasale )
pseudounipolari
• neuroni pseudounipolari (presentano un
unico prolungamento che parte dal soma,
dopo un breve tratto si biforca in due rami
disposti a T uno che entra nel SNC e l’altro che
raggiunge la periferia.
multipolari
• neuroni multipolari (dotati di più
prolungamenti uno dei quali è l’assone e gli
altri i dendriti).
Classificazione neuroni base funzionale
sensitivi
• Possono essere classificati anche sulla base della loro
funzione:
• neuroni sensitivi (afferenti) – sono specializzati nella
ricezione di impulsi sensoriali sulla loro terminazione
dendritica e a trasmetterli al SNC per la elaborazione
motori
•
neuroni motori o motoneuroni (efferenti) si
originano dal SNC e portano gli impulsi ai
vari organi e cellule, muscolari, ghiandolari e
altre cellule nervose.
interneuroni
• Interneuroni – si trovano nel SNC e hanno la
funzione di collegare e di integrare le cellule
nervose sensitive e motorie per formare una
rete di circuiti nervosi. Il loro numero è stato
elevato dall’evoluzione del sistema nervoso.
I nervi
• Le fibre nervose consistono di assoni
neuronali avvolti da particolari guaine di
origine ectodermica.
• Gruppi di fibre nervose costituiscono i fasci
dell’encefalo e del midollo spinale e i nervi
periferici.
• Si incontrano differenze nelle guaine che
avvolgono gli assoni a seconda che le fibre
facciano parte del SNC o del SNP.
nervo
nervi
• Nel tessuto nervoso adulto la maggior parte
degli assoni è avvolta da pieghe singole o
multiple di una cellula di rivestimento
inguainante, rappresentata dalla cellula di
Schwann nelle fibre del SNP e
dall’oligodendrocito nelle fibre dl SNC.
Rigenerazione del nervo
• Negli invertebrati e nei vertebrati minori gli
assoni possono rigenerare dopo una rottura
traumatica.
• Nei mammiferi il fenomeno è meno comune
ed è ristretto ai nervi periferici.
• Le cellule di Schwann sono le maggiori
responsabili di questa rigenerazione.
Cellule di nevroglia o gliali
• La funzione metabolica e di supporto dei
neuroni è svolta dalle cellule di nevroglia
anche dette cellule gliali.
• Sono in grado di recuperare gli ioni e i prodotti
del metabolismo dei neuroni, come il potassio
il glutammato e altro che si accumula attorno
ai neuroni.
glia
• Partecipano al metabolismo energetico dei
neuroni liberando glucosio dai loro depositi di
glicogeno.
• Gli astrociti delle zone periferiche del SNC
formano uno strato cellulare continuo attorno
ai vasi sanguigni costituendo probabilmente
la barriera emato-encefalica.
La barriera ematoencefalica
• Circa 100 anni fa fu scoperto che se un colorante blu
veniva iniettato nel sangue di un animale, tutti i
tessuti cerebrali tranne il cervello ed il midollo
spinale, diventavano blu.
• Per spiegare questa osservazione, gli scienziati
immaginarono una "barriera emato-encefalica" in
grado di impedire alle sostanze presenti nel sangue
di entrare nel cervello.
Complessi di giunzione
• La barriera emato-encefalica è semipermeabile: si lascia
attraversare da alcune sostanze, ma non da altre.
• Nelle maggior parte del corpo, i vasi ematici più piccoli, i
capillari, sono ricoperti soltanto da cellule endoteliali.
• Normalmente, fra le cellule endoteliali esistono piccoli spazi
che consentono a molte sostanze di muoversi facilmente
attraverso la parete dei capillari stessi.
• Ma, nel cervello, le cellule endoteliali sono molto attaccate
le une alle altre (complessi di giunzione) e le varie sostanze
non possono attraversare la parete capillare.
Barriera emato-encefalica
• Le cellule gliali (astrociti) si dispongono a
formare uno strato continuo intorno ai
capillari cerebrali. Sembra, però, che gli
astrociti non siano essenziali per costituire la
barriera emato-encefalica, ma sarebbero
importanti per il trasporto degli ioni dal
cervello al sangue.
Funzioni della barriera emato-encefalica
•
•
•
Proteggere il cervello da "sostanze estranee"
presenti nel sangue, che potrebbero
danneggiarlo.
Proteggere il cervello da ormoni e
neurotrasmettitori liberati per agire in altre parti
del corpo.
Mantenere un ambiente costante per il cervello.
Proprietà generali della barriera ematoencefalica
•
•
•
Le grosse molecole non passano attraverso la
barriera.
Le molecole scarsamente solubili nei lipidi non
penetrano nel cervello. Le molecole solubili nei
lipidi (come i barbiturici e l'alcool) attraversano,
invece, molto bene la barriera.
Le molecole con elevata carica elettrica sono
rallentate.
La barriera emato-encefalica può essere
annullata o ridotta dalle seguenti cause:
•
•
•
•
•
Ipertensione
Sviluppo: la barriera non è completamente formata alla
nascita.
Iperosmolarità: una sostanza presente nel sangue ad
elevata concentrazione può attraversarla.
Microonde.
Radiazioni.
Infezioni.
•
Traumi, Ischemia, Infiammazioni
•
cellule di nevroglia
• Il numero delle cellule di nevroglia è 10 volte
più alto rispetto a quello dei neuroni.
• Conservano la capacità di dividersi per tutta la
vita.
• Non sono coinvolte nella conduzione nervosa.
• Si dividono in cellule localizzate nel SNC e in
quelle localizzate nel SNP:
nevroglia
• SNC – astrociti, oligodendrociti (che formano
la macroglia), la microglia e le cellule
ependimali.
• SNP - cellule di Schwann
Astrociti (SNC)
• Si conoscono due tipi di astrociti:
• astrociti protoplasmatici – presenti nella
sostanza grigia del SNC
• astrociti fibrosi – presenti nella sostanza
bianca del SNC
Oligodendrociti (SNC)
• Sono simili ai dendrociti, ma più piccoli e con
meno prolungamenti.
• Sono presenti sia nella sostanza grigia che in
quella bianca.
• Si distinguono due tipi:
Oligodendrociti (SNC)
• oligodendrociti interfascicolari- presenti fra i fasci di
assoni, responsabili della formazione e del
mantenimento della guaina mielinica attorno agli
assoni. Sono simili alle cellule di Schwann, ma
mentre quest’ultime sono in grado di avvolgere un
singolo assone, gli oligodendriciti avvolgono più
assoni contemporaneamente.
• Oligodendrociti satelliti – sono strettamente adese
al corpo cellulare dell’assone. La loro funzione non è
nota.
Cellule ependimali (SNC)
• Derivano dal rivestimento interno del tubo neurale e
formano un epitelio cubico o cilindrico ciliato alle
volte, con la funzione di muovere il liquido
cerebrospinale.
• Rivestono la cavità dei ventricoli cerebrali ed il
canale del midollo spinale.
• Alcune di loro si modificano nei ventricoli
partecipando alla formazione dei plessi coroidei,
responsabili della formazione del liquido
cerebrospinale.
La microglia (SNC)
• Il corpo cellulare è piccolo, di forma ellittica, il
nucleo ha forma allungata con l’asse maggiore
parallelo a quello del corpo cellulare. Si
riconoscono poiché le altre cellule hanno
nuclei tondi.
• Possiedono prolungamenti brevi ramificati.
Alcune di loro hanno capacità fagocitaria e
costituiscono il sistema fagocitario del tessuto
nervoso.
Cellule di Schwann (SNP)
• Si avvolgono attorno agli assoni nel SNP,
formando il rivestimento mielinico.
• Sono appiattite con nucleo piatto, pochi
mitocondri e un piccolo apparato di Golgi.
• La mielina è costituita dal plasmalemma della
cellula che si avvolge più volte attorno
all’assone.
Guaine mieliniche
• Ad intervalli regolari la guaina si interrompe e
queste regioni amieliniche si indicano come
nodi di Ranvier.
• Il segmento di fibra compreso fra due nodi di
Ranvier successivi si dice internodo o
segmento internodale, esso è occupato da
una sola cellula di Schwann.
La sinapsi e la conduzione dell’impulso nervoso
• Le sinapsi sono siti dove gli impulsi nervosi
passano da una cellula presinaptica (neurone)
ad un’altra cellula postsinaptica (un neurone,
una cellula muscolare o ghiandolare).
• Le sinapsi quindi permettono la
comunicazione fra neuroni e fra questi e le
cellule effettrici.
Tipi di trasmissione
• La trasmissione dell’impulso nervoso
può avvenire o elettricamente o
chimicamente
sinapsi
• Riconosciamo quindi due tipi di sinapsi:
• Sinapsi elettriche
• Sinapsi chimiche
Sinapsi elettriche
• Sono poco frequenti nei mammiferi, si incontrano
nella retina e nella corteccia celebrale.
• Sono realizzate tramite giunzioni comunicanti o
nexus, che permettono libero flusso di ioni da una
cellula all’altra.
• Quando si realizza fra neuroni si genera flusso di
corrente.
• La trasmissione dell’impulso è più veloce nelle
sinapsi elettriche.
Sinapsi chimiche
• Rappresentano il modo più frequente di
comunicazione fra due cellule nervose.
• La membrana presinaptica libera uno o più
neurotrasmettitori nelle fessure intersinaptiche ,
spazi fra la membrana presinaptica della prima
cellula e la membrana postsinaptica della seconda
cellula.
• Il neurotrasmettitore diffonde attraverso lo spazio
intersinaptico e si lega ai recettori della membrana
postsinaptica
chimiche
• Il legame sui recettori scatena l’apertura dei
canali ionici che consentono il passaggio di
ioni che modificano la permeabilità della
membrana postsinaptica ed invertono il
potenziale di membrana.
Potenziale eccitatorio
• Quando lo stimolo sulla sinapsi porta la
depolarizzazione della membrana
postsinaptica ad un livello tale da provocare
un potenziale d’azione, si parla di potenziale
postsinaptico eccitatorio.
Potenziale inibitorio
• Quando al contrario uno stimolo della sinapsi
porta ad un aumento della polarizzazione si
crea un potenziale postsinaptico inibitorio.
Rilascio del neurotrasmettitore
muscolo
Membrana postsinaptica
Tipo di sinapsi chimiche
• Le sinapsi chimiche possono essere divise in:
• sinapsi assodendritiche (fra un assone e un
dendrite)
• sinapsi assomatiche (fra un assone e un soma)
• sinapsi assoassoniche (fra due assoni)
• sinapsi dendrodendritiche (fra due dendriti)
Arco
riflesso