Il sistema nervoso

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Categoria:Biologia

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Testo

RICERCA SUL SISTEMA NERVOSO
INTRODUZIONE
Il sistema nervoso è alloggiato soprattutto nel cranio e nella colonna vertebrale ed è costituito da una fitta rete di nervi che si irradia per tutto il corpo.
Il sistema nervoso svolge tre funzioni:
- coordina le varie parti dell’organismo, assicurando un equilibrio complessivo;
- recepisce gli stimoli che provengono dal mondo esterno ed interno
- offre la base organica per le funzioni psichiche superiori: la memoria, l’intelligenza, la volontà l’amore….
TESSUTO NERVOSO: NEURONI E CELLULE DELLA NEVROGLIA
Il tessuto nervoso è composto principalmente da neuroni. Queste particolari cellule trasmettono le informazioni sotto forma di impulsi elettrici. La propagazione degli impulsi permette lo svolgimento delle funzioni tipiche del sistema nervoso.Nel tessuto nervoso si trovano anche cellule che non hanno una funzione prettamente nervosa: le cellule della nevroglia. Queste forniscono supporto e protezione ai neuroni, ai quali veicolano anche sostanze nutritive.
L’insieme di più assoni, circondati da una membrana di contenimento, forma un nervo. I nervi possono essere:
- sensoriali: conducono l’impulso nervoso dalla periferia al centro;
- motori: portano l’impulso in periferia e ai muscoli;
- misti: contengono sia fibre sensoriali, sia fibre motrici.
Tessuto nervoso
Le cellule fondamentali del tessuto nervoso sono i neuroni, caratterizzati dalla presenza di prolungamenti (dendriti e assone) cui si deve la ricezione e la propagazione degli stimoli nervosi. I neuroni sono interconnessi fra loro mediante le sinapsi, particolari formazioni presenti alle estremità dei dendriti e degli assoni, a livello delle quali avviene il rilascio di molecole dette neurotrasmettitori; sono sostenuti da una trama di cellule della nevroglia, che non hanno funzione di conduzione nervosa e hanno un ruolo protettivo e nutritivo. Nel tessuto vi sono inoltre gli astrociti, cellule di forma stellata che sembra abbiano un ruolo nella liberazione dei neurotrasmettitori.
Neurone

Il neurone costituisce il tipo fondamentale di cellula nervosa, responsabile della ricezione degli stimoli e della loro conduzione verso altre cellule nervose. La porzione centrale, detta pirenoforo o corpo cellulare, contiene il nucleo e la maggior parte del citoplasma con i suoi organuli. Dal pirenoforo si diramano uno o più prolungamenti, i dendriti, ai quali giunge lo stimolo nervoso proveniente da un'altra cellula nervosa. Un particolare prolungamento è l'assone, che può raggiungere anche una lunghezza notevole, che ha invece il compito di propagare lo stimolo nervoso in direzione centrifuga, cioè verso un altro neurone. Nella foto si vede un neurone osservato al microscopio ottico, dotato di due dendriti (nella porzione superiore della cellula) e di un assone (che si protende verso il basso). I contorni dell'assone risultano ispessiti per la presenza della guaina mielinica, una sorta di manicotto membranoso che avvolge l'assone e ha un ruolo fondamentale nella conduzione dell'impulso nervoso
FISIOLOGIA
Gli impulsi nervosi costituiscono una modalità di trasmissione di segnali che si basa sull'alterazione del normale equilibrio di cariche elettriche presenti sulla superficie interna e quella esterna della membrana cellula.
La membrana cellulare di tutte le cellule risulta polarizzata a causa della ripartizione di cariche elettriche di segno diverso tra le due facce della membrana: le cariche elettriche negative si accumulano verso l'interno e quelle positive verso l'esterno. Tale differenza di carica elettrica genera una differenza di potenziale, che prende il nome di potenziale di membrana a riposo. La membrana, per tali proprietà elettriche, viene definita polarizzata.
Il potenziale di riposo è in gran parte dovuto alla disuguale distribuzione di ionisodio (Na+) e potassio (K+) tra l'interno e l'esterno del neurone: all'interno della cellula vi sono più ioni K+, mentre all'esterno si trovano più ioni Na+. Questa differenza di carica è mantenuta dalla cosiddetta pompa sodio-potassio, che si trova nella membrana cellulare e che trasporta attivamente (cioè consumando l'energia contenuta nelle molecole di adenosina trifosfato, ATP) all'esterno ioni Na+ e all'interno ioni K+..Molti stimoli meccanici, fisici o chimici bloccano la pompa del sodio per cui gli ionisodio entrano nella cellula (depolarizzazione) e la polarità si inverte: positivo l’interno e negativo l’esterno.
POTENZIALE D’AZIONE
Tutte le cellule dell'organismo, dunque anche i neuroni, possiedono una membrana polarizzata; quando a un neurone viene applicato uno stimolo che raggiunge una potenza adeguata, le proprietà della membrana cambiano, ed essa diventa molto più permeabile allo ione sodio Na+: questo ione, quindi, entra rapidamente nella cellula e produce una carica netta positiva all'interno del neurone. Ciò provoca un cambiamento del potenziale elettrico della membrana, che si depolarizza. Quando una quantità sufficiente di ioni Na+ è entrata nella cellula, in modo da invertire completamente il potenziale e da avere all'interno una carica netta positiva invece che negativa, si raggiunge una condizione che prende il nome di potenziale d'azione.
La velocità di spostamento di un impulso lungo un nervo dipende dall'intensità dello stimolo e dalle proprietà del nervo stesso. L'impulso nervoso si produce solo quando lo stimolo raggiunge un determinato valore-soglia, e a quel punto la risposta è di tipo "tutto o nulla", cioè si produce indipendentemente dall'intensità dello stimolo: questo fenomeno prende il nome di assuefazione. Le fibre con un grosso diametro e dotate di guaina mielinica conducono gli impulsi più rapidamente delle fibre più piccole e a mieliniche.
STRUTTURA DELLA SINAPSI
L’impulso nervoso si trasmette attraverso la sinapsi.
La sinapsi è la struttura che comprende la terminazione dell'assone di un neurone (neurone presinaptico) e quella di un dendrite di un neurone adiacente (neurone postsinaptico). Quando l'impulso viene condotto da un neurone alla cellula di un muscolo o di una ghiandola, la sinapsi prende il nome di giunzione, rispettivamente, neuromuscolare o neuroghiandolare.
L'estremità di un assone è arrotondata a formare un bottone sinaptico; quando un impulso elettrico raggiunge il bottone sinaptico, esso provoca lo spostamento di ioni calcio nella terminazione nervosa. Questo fenomeno stimola piccole sacche racchiuse da una membrana (vescicole sinaptiche), presenti nel citoplasma in prossimità del bottone sinaptico e contenenti neurotrasmettitori, cioè sostanze prodotte dal neurone stesso e trasportate per tutta la lunghezza della cellula fino in prossimità della sinapsi. La stimolazione delle vescicole ne determina il movimento verso la membrana cellulare dell'assone e la loro fusione con essa. I neurotrasmettitori presenti nelle vescicole vengono, quindi, liberati nello spazio intersinaptico, dove si legano a recettori specializzati sulla superficie del neurone adiacente. Questo fenomeno costituisce uno stimolo che provoca la depolarizzazione della cellula adiacente, e ciò innesca in questo neurone un potenziale d'azione.
Trasmissione dell’impulso nervoso nelle sinapsi

A livello delle sinapsi, ossia delle strutture che collegano un neurone con il successivo, la trasmissione dell’impulso nervoso non avviene mediante lo spostamento di un’onda di depolarizzazione, come succede lungo la fibra nervosa (assone), ma attraverso la liberazione di molecole particolari, dette neurotrasmettitori. In risposta a una variazione del potenziale elettrico della membrana cellulare, a livello della terminazione dell’assone (o bottone sinaptico), si verifica la liberazione dei neurotrasmettitori che, diffondendo nello spazio della fessura sinaptica, si legano a specifici recettori posti sulla membrana del neurone successivo. Tale legame produce alterazioni a livello della membrana della cellula nervosa, che inducono l’insorgenza di un potenziale elettrico e, quindi, permettono la propagazione dell’impulso. In base alla loro natura chimica, i neurotrasmettitori possono avere un’azione inibitoria o eccitatoria, cioè impedire o promuovere l’impulso stesso.
A livello della sinapsi, l'impulso può muoversi in una sola direzione: verso la cellula che deve essere stimolata e non in senso contrario. I neurotrasmettitori si distinguono in eccitatori o inibitori a seconda che stimolino o inibiscano il neurone postsinaptico. La durata di uno stimolo proveniente da un neurotrasmettitore è limitata dalla scissione di queste sostanze nella sinapsi e dal loro riassorbimento da parte del neurone che le ha prodotte.
Il sistema nervoso umano si divide in due porzioni:
- sistema nervoso centrale: costituito da encefalo e midollo spinale
- sistema nervoso periferico: costituito da nervi e simpatico
Sistema Nervoso Centrale
Il sistema nervoso centrale è formato da due tipi di sostanza nervosa, quella grigia e quella bianca.
La sostanza grigia è un insieme di cellule nervose complete e di pirenofori di altre cellule. Essi sono i centri di ricezione, di elaborazione e di emissione degli impulsi nervosi.
La sostanza bianca è invece fatta di sole fibre nervose che hanno i loro pirenofori nella sostanza grigia; quindi è una zona di trasmissione e non di elaborazione degli impulsi.
Il sistema nervoso periferico è inoltre formato da due organi molto importanti, l’encefalo e dal midollo spinale.
Nell’encefalo, cioè dentro la scatola cranica, ci sono il cervello, il cervelletto, l’ipotalamo, il ponte e il midollo allungato. Nel foro vertebrale corre il midollo spinale.

Il cervello è costituito da due emisferi, quello destro e quello sinistro, che appoggiano sul corpo calloso. La sostanza grigia forma la corteccia cerebrale esterna, con uno spessore di 2÷5 mm, mentre la sostanza bianca è interna. Anche nella sostanza bianca, tuttavia, esistono nuclei grigi, come ad esempio il talamo e il corpo striato. Il primo elabora gli impulsi sensoriali prima che giungano alla corteccia, mentre il secondo smista gli impulsi motori che partono dalla corteccia diretti verso i muscoli. La corteccia appare solcata da varie circonvoluzioni; su di essa, in ciascun emisfero, è possibile suddividere le aree deputate a scopi diversi:
- Lobo occipitale (posteriore): vi arrivano le fibre del nervo ottico e permette di vedere gli oggetti;
- Lobo temporale e lobo parietale (laterale): vi arrivano le fibre del gusto, dell’olfatto, dell’udito, dei propriocettori e del tatto; esso registra queste sensazioni ed è quindi una grande area sensitiva, che contiene però anche i centri della memoria e della parola scritta e parlata;
- Lobo frontale (anteriore): è una grande area motrice da cui partono gli impulsi per i movimenti volontari e per la parola parlata e scritta.
Anche il cervelletto possiede due emisferi, ed una spessa corteccia grigia esterna. Esso è una stazione di affinamento delle vie motrici. Le fibre motrici che partono dal cervello, passano spesso nel cervelletto dove l’impulso viene calibrato, altrimenti il movimento rischierebbe di risultare scomposto e impreciso.
Sotto il corpo calloso si apre una cavità chiamata terzo ventricolo. Inferiormente al pavimento di quest’ultimo, si incontrano varie formazioni nervose, tra le quali l’ipotalamo, il ponte e il midollo allungato. Questi organi sono costituiti da sostanza bianca al cui interno sono presenti vari nuclei grigi che controllano molte funzioni della vita vegetativa, cioè involontaria, tra cui: ghiandole, cuore, respirazione, motilità intestinale, movimenti pupilla.
Il midollo spinale continua il midollo allungato oltre il foro occipitale ed occupa il tubo presente nella colonna vertebrale. Esso possiede la sostanza bianca all’esterno e la sostanza grigia all’interno. Quest’ultima forma una H; nelle corna posteriori entrano le fibre sensitive, mentre nelle corna anteriori escono le fibre motrici. I due tipi di fibre si uniscono nei nervi spinali che sono misti e che emergono dai fori intervertebrali. Nella sostanza bianca corrono gli assoni che mettono in comunicazione i nervi spinali con l’encefalo. Il midollo spinale può intervenire direttamente, in casi di emergenza, informando solo in un secondo tempo i centri superiori del cervello. Questo processo si chiama riflesso spinale, e consiste in una risposta veloce per un bisogni immediato
Sistema Nervoso Periferico
Il sistema nervoso periferico è formato prevalentemente da nervi che assomigliano a cordoncini biancastri formati da fasci di fibre nervose circondate da una guaina e hanno la funzione di mettere in collegamento le diverse parti del corpo con il sistema nervoso centrale; grazie alle loro terminazioni ricevono continuamente informazioni dall’esterno e dall’interno, e le inviano al midollo spinale e all’encefalo affinché gli stimoli siano elaborati. Essi possono essere sensitivi, trasmettendo segnali dagli organi di senso, o motori, trasmettendo segnali che controllano muscoli e ghiandole.
I nervi si possono dividere in due gruppi:
- nervi cranici: hanno origine nei nuclei grigi delle regioni basse dell’encefalo ed escono direttamente dal cranio attraverso propri forellini. Sono 12 paia (12 a destra e 12 a sinistra) e undici di essi hanno la funzione di trasmettere le informazioni di tipo motorio e sensoriale mentre il nervo rimanente, quello vago, regola funzioni viscerali come la frequenza cardiaca, la vasocostrizione e la contrazione della muscolatura liscia delle pareti della trachea, dello stomaco e dell’intestino;
Il sistema nervoso autonomo controlla le funzioni vegetative, ossia le attività involontarie di ghiandole, organi e della muscolatura liscia ed è formato da due sezioni con azioni antagoniste:
1. sistema nervoso autonomo simpatico (toracico – lombare);
2. sistema nervoso autonomo parasimpatico (cranio sacrale).
Il sistema simpatico: è formato da una doppia catena nervosa, destra e sinistra, che percorre il torace e l’addome lateralmente alla colonna vertebrale. Dagli ingrossamenti di ogni catena, chiamati gangli nervosi, partono fibre che vanno al midollo spinale da un lato e ai visceri dall’altro. Ha la funzione di mantenere l'organismo in una condizione di all'erta, preparandolo a una pronta risposta energetica in condizioni di stress. Il suo neurotrasmettitore è l’acetilcolina.
Il sistema parasimpatico: è formato da alcuni nervi cranici, tra cui il vago, e da fibre che escono dalla zona sacrale del midollo spinale. I suoi effetti sono contrari al sistema simpatico e favorisce il risparmio energetico e condizioni di rilassamento dell'organismo, preparandolo all’alimentazione e alla digestione. Il suo neurotrasmettitore è l’adrenalina.
Ciascun nervo del sistema autonomo possiede due neuroni, che portano l'informazione dal sistema nervoso centrale all'organo che esso innerva. La posizione delle sinapsi tra i neuroni è diversa nei due sistemi: nel simpatico essa si trova nei gangli prossimi al midollo spinale; nel parasimpatico è localizzata nei gangli posti in vicinanza o all'interno degli organi.
MALATTIE DEL SISTEMA NERVOSO
La neurologia si occupa dello studio e della cura dei disturbi del sistema nervoso, mentre la psichiatria si occupa dei disturbi del comportamento che hanno una natura funzionale. La divisione tra queste due specialità mediche non è, tuttavia, netta, in quanto i disturbi neurologici si manifestano spesso sotto forma di fenomeni sia organici che mentali. Le malattie del sistema nervoso comprendono alcune malattie genetiche e metaboliche, i disturbi vascolari, le malattie degenerative (tra cui il morbo di Parkinson, il morbo di Alzheimer, le malattie da stress e i tumori) che interessano i neuroni o le altre cellule del tessuto nervoso. I disturbi vascolari, come l’ emorragia cerebrale o altre forme di ictus, sono tra le cause più comuni di paralisi e di altre complicazioni neurologiche. Alcune malattie presentano una peculiare distribuzione geografica o per età: ad esempio, la sclerosi multipla è una malattia degenerativa frequente nelle zone temperate, mentre è rara ai tropici. Il sistema nervoso è soggetto a infezioni provocate da una grande varietà di batteri, parassiti e virus. Ad esempio, il botulismo, la brucellosi, il tetano, la difterite sono patologie causate da batteri, e la è provocata da un parassita, il tripanosoma; la meningite è un'infiammazione delle meningi che può essere provocata da molti agenti patogeni diversi, mentre la rabbia è dovuta all'infezione di un unico ceppo virale. Alcuni virus responsabili di disturbi neurologici colpiscono solo alcune parti del sistema nervoso: il virus responsabile della poliomielite colpisce generalmente il midollo spinale, mentre i virus che provocano l'encefalite attaccano il cervello. Le infiammazioni del sistema nervoso prendono il nome dalla parte colpita. La mielite è un'infiammazione del midollo spinale, la nevrite è l'infiammazione di un nervo che può essere provocata non solo da un'infezione, ma anche da un avvelenamento, dall'alcolismo o da un trauma. Di solito, i tumori che originano nel sistema nervoso sono formati, a seconda della parte del sistema nervoso colpita, da tessuto meningeo o da cellule di nevroglia (il tessuto di sostegno); altri tipi di tumori possono, invece, diffondersi al sistema nervoso o invaderlo a partire da altre parti del corpo. In alcuni disturbi del sistema nervoso, come la nevralgia, l'emicrania e l'epilessia, non esistono prove dell'esistenza di un danno organico. Un altro disturbo neurologico, la paralisi cerebrale infantile, è associato a un danno subito prima, durante o dopo il parto.
Tra le malattie più frequenti si evidenziano:
1. L’apoplessia cerebrale (o ictus o attacco apoplettico) è l'interruzione della circolazione sanguigna in una parte più o meno ampia del cervello dovuta a rottura (emorragia) o ad occlusione di un vaso (trombosi, embolia). Essa genera perdita di coscienza (coma), limitazione alla capacità di movimento (paralisi), morte qualora la zona interessata sia vasta. Le cause più frequenti sono: l'arteriosclerosi, l'ipertensione arteriosa (alta pressione sanguigna), l'alcolismo e il cocainismo, il tumore. Una vita moderata nel cibo, aliena da ogni droga, controllata periodicamente dal medico è la miglior salvaguardia contro l'ictus cerebrale;
2. La nevrastenia (o esaurimento nervoso) è una malattia molto complessa che comporta disturbi sia viscerali quali palpitazioni e inappetenza, che neurologici come tremori e vertigini, che psichici come smemoratezza, incapacità di attenzione, cattivo umore. Le cause più frequenti sembrano: stato di angoscia e di tensione prolungato, disturbi digestivi protratti, tossicodipendenza, ipertiroidismo. Per prevenire, o superare, la nevrastenia è importante una alimentazione equilibrata, il riposo fisico e psichico lontano dai frastuoni e dalle tensioni, l'aiuto di una persona amica o di uno psicologo di fiducia, l'eventuale uso di farmaci sempre sotto stretto controllo del medico specialista. Soprattutto è importante condurre una vita serena e ricca di interessi e di relazioni, per non ripiegarsi su se stessi nei momenti di difficoltà, ma ritrovare sempre nuove alternative e nuove possibilità per spendere in modo costruttivo la propria esistenza.
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