Cenni di fisiologia del sistema nervoso
Struttura e funzioni
Il
sistema nervoso agisce nella coordinazione di tutte le attività del nostro
organismo dalle più banali, come muovere un dito, alle più complesse. Ogni
pensiero, ogni gesto, ogni attività è avviata e coordinata grazie al sistema
nervoso ed esso agisce con una latenza anche di frazioni di secondo,
permettendo risposte immediate alle diverse situazioni. Il sistema nervoso
controlla le attività più rapide dell’organismo, segnatamente quelle motorie.
Le caratteristiche di base di un sistema nervoso si possono già rintracciare ai
livelli più bassi della scala animale. Ad esempio nei tentacoli di un anemone
di mare si trovano elementi nervosi che con una estremità raggiungono superfici
del tentacolo e con l’altra si mettono in contatto con le strutture muscolari che
lo fanno muovere. Ad un livello di sviluppo appena superiore le funzioni
sensitive e motorie vengono svolte da elementi nervosi diversi: uno più superficiale
avverte gli stimoli (neurone sensitivo) e uno più profondo provoca le
contrazioni muscolari (neurone motorio). Il neurone sensitivo eccita il neurone
motorio tramite una struttura specializzata chiamata sinapsi.
Il sistema nervoso centrale è costituito dal midollo spinale, lungo ed esile,
racchiuso nel canale vertebrale, e dall’encefalo,
racchiuso nella scatola cranica.
Nell’encefalo si distinguono varie parti: in continuità con
il midollo spinale vi è il bulbo, sopra
il quale vi è il ponte e,
posteriormente a questo, il cervelletto.
Il cervelletto contiene due emisferi cerebellari coperti
dalla corteccia cerebellare. Si riconoscono i lobi anteriore, posteriore, il
lobo flocculomodulare e il verme. I nuclei profondi sono localizzati all’interno
degli emisferi cerebellari, ricevono fibre dalla corteccia cerebellare e
inviano fibre al ponte.
Il ponte è rostrale al bulbo, caudale al mesencefalo e
ventrale al cervelletto. Contiene nuclei e fibre da e per il cervelletto. Invia
anche fibre alla corteccia cerebrale. Le funzioni del ponte sono: sonno,
regolazione del livello globale di attivazione cerebrale.
Il bulbo è la porzione più caudale del cervello che confina
con il midollo spinale; contiene nuclei della formazione reticolare. Le sue
funzioni sono: sonno, arousal, regolazione della respirazione, frequenza
cardiaca, pressione sanguigna.
Sopra il ponte vi è il mesencefalo
implicato nella regolazione delle attività motorie e nell’integrazione di
importanti riflessi posturali, e cioè di attività automatiche che permettono di
assumere e mantenere una posizione normale rispetto alla forza di gravità.
Bulbo, ponte e mesencefalo costituiscono
il tronco dell’encefalo che è sede
dei muscoli di origine, dei nuclei di origine, dei nervi cranici ed è
attraversato in tutta la sua lunghezza dalla formazione reticolare, una rete nervosa che controlla il livello
generale di vigilanza e attività. Sopra il mesencefalo vi è il diencefalo che può essere separato in
due strutture: ipotalamo e talamo.
L’ipotalamo svolge un ruolo importante nelle reazioni emotive e affettive
dell’individuo, regola le attività sessuali, l’assunzione di acqua e cibo e la
termoregolazione. L`ipotalamo è una regione del cervello situata medialmente e
profondamente, in corrispondenza del mesencefalo. Risulta composto da alcuni
nuclei di materia grigia collegati fra di loro e con i centri più elevati da
una complicata rete di fibre nervose. La sua funzione più nota consiste nel
regolare la secrezione dell`ipofisi. L’ipotalamo secerne due ormoni che si
accumulano nell’ipofisi prima di venire immessi nel sangue: l’ormone
antidiuretico, o vasopressina, che impedisce un’eccessiva perdita d’acqua nelle
urine, e l’ossitocina, che stimola le contrazioni uterine durante il parto. Le
patologie a carico dell’ipotalamo sono legate a quelle dell’ ipofisi e possono
tradursi in vari disturbi della funzionalità ormonale.
Il talamo raccoglie tutta la sensibilità dell’organismo, la
organizza per regioni corporee, e la proietta alle aree specializzate della
corteccia cerebrale. Questa struttura del cervello è coinvolta nella ricezione
delle informazioni nervose. Le due parti del talamo, situate ai lati del terzo
ventricolo, nella regione centrale del cervello, sono i più voluminosi nuclei
grigi cerebrali. Entrambe le sezioni sono suddivise in numerosi nuclei più
piccoli: i più importanti sono il pulvinar (estremità posteriore del talamo) e
i due corpi genicolati, esterno e interno, protuberanze del pulvinar.
Il talamo è un centro nervoso che svolge un ruolo di
integrazione in gran parte delle funzioni nervose. Riceve le informazioni
sensitive provenienti dagli altri centri nervosi e le analizza, per poi
trasmetterle alla corteccia cerebrale. Più precisamente, il pulvinar interviene
nello schema corporeo (coscienza globale del corpo), mentre i corpi genicolati
fungono da centri di collegamento lungo le vie nervose visiva e uditiva.
Il talamo può essere la sede di episodi di ictus,
responsabili di una sindrome talamica: emiparesi (paralisi unilaterale minima),
deficit sensoriale globale, disturbo sensoriale nel quale qualsiasi
stimolazione viene percepita come dolorosa, emianopsia (compromissione di una
metà del campo visivo).
Sindrome talamica: nella cosiddetta sindrome talamica vi può essere una abolizione o diminuzione generale di tutte le forme di sensibilità, mentre la soglia degli stimoli dolorosi, termici e tattili, spesso aumenta nel lato opposto alla lesione, provocando sensazioni esagerate, penosissime e pervertite. Anche i suoni melodiosi possono provocare sensazioni insopportabili. Vi è spesso un dolore centrale intrattabile, che non risponde agli analgesici. La maggiore sensibilità agli stimoli dolorosi è nettamente aumentata negli stati di tensione emotiva, e questo dipende dal fatto che la sensazione dolorosa è trasmessa dal talamo, ma elaborata dalla corteccia cerebrale.
La parte più alta del sistema è il telencefalo, costituito da due emisferi cerebrali connessi tra loro
dal corpo calloso. Mesencefalo , diencefalo e telencefalo costituiscono il
cervello propriamente detto. Gli emisferi presentano all’esterno la corteccia cerebrale ed in profondità i gangli della base. La corteccia è la
base delle attività nervose superiori, sia sensitive che motorie e cognitive. I
gangli della base non hanno una fisiologia
del tutto chiarita, ma sembrano implicati nella programmazione e nel controllo
del movimento volontario; probabilmente partecipano anche ad alcuni processi
cognitivi.
Vi sono vie di connessione che partono dal midollo spinale e
percorrono tutto il sistema fino alla corteccia, portando informazioni sulle
condizioni in cui si trova l’organismo e sugli stimoli che agiscono su di esso.
Una ulteriore divisione distingue il sistema nervoso in: sistema nervoso centrale SNC e sistema nervoso periferico SNP.
Il sistema nervoso centrale è costituito da cervello e midollo spinale mentre il
sistema nervoso periferico da nervi e
gangli.
Il sistema nervoso centrale è rivestito dalle meningi (dura madre, membrana aracnoidea, pia madre). Sotto la membrana
aracnoidea, nei ventricoli cerebrali, vi è il liquido cerebrospinale o liquor
vi scorre all’interno. Liquor e ventricoli svolgono la funzione di
ammortizzatori per il sistema nervoso centrale.
Il tubo neurale
primitivo evidenzia ulteriori tre divisioni:
-
Proencefalo (telencefalo e diencefalo)
-
Mesencefalo
-
Romboencefalo (ponte, midollo allungato e
cervelletto).
Il proencefalo è costituito dal telencefalo e diencefalo. Il
telencefalo comprende la corteccia cerebrale , il sistema limbico e i gangli di
base. La corteccia cerebrale è suddivisa nei lobi frontali (movimento, piani di
azione e recupero tracce mnestetiche deboli) e lobi parietale, occipitale e
temporale (percezione e memoria).
Il sistema limbico comprende la corteccia limbica, l’ippocampo, l’amigdala (emozione,
motivazione e apprendimento).
Il diencefalo comprende, come già detto, il talamo
che distribuisce e regola il flusso di informazioni da e per la corteccia
cerebrale e l’ipotalamo che
controlla il sistema endocrino e modula i comportamenti istintuali. I gangli della base sono strutture
sottocorticali (fluidità dei movimenti e transizione tra diversi piani motori).
I gangli della base svolgono funzioni cognitivo – motorie in cooperazione con
la corteccia frontale. Nei gangli distinguiamo: il nucleo caudato, il globo
pallido e il putamen (degenerazione
dei neuroni in queste parti porta alla malattia di Parkinson).
Il talamo distribuisce e regola il flusso di informazioni da
e per la corteccia. È diviso in parecchi nuclei (sensoriali e motori). Altri nuclei
(reticolari) proiettano a tutta la corteccia e sono implicati nei ritmi
sonno-veglia e nella vigilanza.
Il mesencefalo avvolge l’acquedotto
cerebrale ed è composto dal tetto
(udito, controllo dei riflessi visivi, reazioni agli stimoli) e dal tegmento.
Il tegmento è costituito da una formazione reticolare (ritmo sonno veglia,
stati della veglia, movimenti), la sostanza
periacqueduttale (comportamenti specifici, anestesia), il nucleo rosso e la sostanza nera (movimento).
Il tetto comprende i collicoli
superiori e inferiori. I collicoli superiori svolgono funzione di
integrazione visuomotorie per attività automatiche.
I collicoli inferiori svolgono simili funzioni di
integrazione audio-motoria (riflessi audio-visivi e reazioni automatiche agli
stimoli in movimento).
il romboencefalo avvolge il quarto ventricolo e comprende
cervelletto, ponte e bulbo .
il cervelletto contiene due emisferi cerebellari coperti dalla corteccia cerebellare. Si
riconoscono i lobi anteriore, posteriore, il lobo flocculomodulare e il verme.
I nuclei profondi sono localizzati all’interno degli emisferi cerebellari.
ricevono fibre dalla corteccia cerebellare e inviano fibre al ponte.
Note:
Sinapsi: Giunzione che si stabilisce tra le
terminazioni di due cellule nervose, e tra la fibra nervosa e l'organo periferico di reazione.
Rostrale: estremità anteriore del capo
Caudale: sotto, della coda
Arousal: attivazione cerebrale.
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