Il sistema nervoso

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INTRODUZIONE

La vita di relazione di un individuo, e cioè i suoi rapporti con altri individui e con l'ambiente che lo circonda, la possibilità di recepire gli stimoli esterni e di saper rispondere ad essi in maniera adeguata, la capacità di apprendimento, di pensiero e di ideazione dipendono dalla più raffinata e complessa delle strutture che l'organismo possiede: il sistema nervoso. Tutti gli animali dispongono di sistemi di trasmissione nervosa, talvolta rudimentali, ma non vi sono differenze significative nella loro struttura fondamentale: la conformazione delle cellule nervose è simile in tutte le specie viventi e anche i meccanismi di comunicazione nervosa non differiscono in modo sostanziale.
Ciò che cambia, passando da un organismo semplice ad uno più complesso, è il numero delle cellule nervose e l'organizzazione sempre più complessa delle cellule stesse in strutture specializzate. Nell'uomo il sistema nervoso ha raggiunto il livello più alto di specializzazione, tanto che la comprensione di alcune funzioni psichiche superiori, quali la memoria e il pensiero, è tuttora oggetto di ricerche.
L'IMPULSO NERVOSO

Il tessuto nervoso è costituito da cellule e da fibre. Le cellule nervose, o neuroni, possiedono un corpo centrale dal quale si diparte un numero variabile di ramificazioni più o meno lunghe e sottili chiamate dendriti, per mezzo dei quali l'impulso nervoso viene trasmesso al corpo cellulare del neurone stesso.
Le fibre nervose, chiamate assoni, sono i prolungamenti dei neuroni. Di lunghezza variabile, anche superiore ad un metro, gli assoni hanno il compito di trasmettere gli stimoli nervosi da una parte all'altra dell'organismo.
Questi stimoli sono essenzialmente di due tipi: stimoli sensitivi in entrata, cioè percepiti dagli organi di senso alla periferia del corpo e trasmessi al cervello attraverso le fibre nervose sensitive; e stimoli in uscita, prodotti dal cervello e dal midollo spinale e trasmessi agli organi o ai tessuti attraverso le fibre nervose motrici.
Le cellule nervose formano la sostanza grigia, che svolge le funzioni superiori del sistema nervoso centrale, cioè del cervello e del midollo spinale. Le fibre nervose costituiscono la sostanza bianca del sistema nervoso centrale e dei nervi, fasci di fibre nervose che si dipartono dal cervello e dal midollo spinale per raggiungere le regioni dell'organismo alle quali sono destinati.
Nel tessuto nervoso sono presenti anche le cellule gliali, le quali formano un tessuto reticolato detto nevroglia che ha funzioni di sostegno e di nutrimento.
Il meccanismo di trasmissione dell'impulso nervoso risponde a uno schema relativamente semplice: i neuroni (cellule nervose), provvisti di ramificazioni dendritiche, si collegano gli uni agli altri per mezzo degli assoni, i prolungamenti di cui sono dotati. Questi ultimi hanno la funzione di condurre, con una velocità che può variare da 1 metro a circa 100 metri al secondo, la successione degli impulsi nervosi. La parte terminale di ciascun assone si dirama in un gran numero di sottili fibre che alla loro estremità hanno un rigonfiamento, o bottone, situato a contatto con il corpo del neurone successivo e con i suoi dendriti.
Questo contatto, o punto di congiunzione, si chiama sinapsi, attraverso la quale si svolge effettivamente la trasmissione degli impulsi nervosi.
La stimolazione nervosa è resa possibile da una caratteristica della membrana della cellula nervosa, che presenta cariche negative lungo il suo strato interno e cariche positive sullo strato rivolto all'esterno. Quando la terminazione di una fibra nervosa viene stimolata, si ha una brevissima inversione di polarità, e se lo stimolo è sufficiente a creare una differenza di potenziale fra esterno e interno della membrana (potenziale di azione), il neurone risponde con la produzione di un'onda elettrica, che corrisponde a un impulso nervoso.
Quest'ultimo si propaga dal corpo centrale del neurone al suo assone, ma giunto in prossimità della sinapsi si arresta e induce il rilascio di una sostanza chimica che si diffonde attraverso la sinapsi provocando l'inizio di un nuovo impulso nervoso nel neurone successivo. La prima sostanza chimica con questa funzione ad essere scoperta è stata l'acetilcolina; oggi sono note molte molecole in grado di svolgere la funzione di neurotrasmettitori.
La maggior parte delle fibre nervose è avvolta da una membrana di rivestimento, detta mielina, che consente una maggiore conducibilità elettrica e quindi una trasmissione del segnale nervoso più efficiente e veloce.
IL SISTEMA NERVOSO AUTONOMO

Fra i diversi apparati organici del corpo alcuni svolgono la loro funzione per la nutrizione, l'accrescimento e la riproduzione dell'individuo; essi svolgono attività vegetative, indipendenti dalla nostra volontà, e vengono regolati dal sistema nervoso autonomo, che si distingue a sua volta in sistema nervoso simpatico e parasimpatico. I nervi formano, lungo il loro decorso, una serie di rigonfiamenti chiamati gangli, disposti
ai lati della colonna vertebrale. Dai gangli si dipartono numerosi rami laterali che penetrano nei fori delle vertebre e si collegano ai nervi del midollo spinale appartenenti al sistema nervoso centrale. Esiste quindi una stretta relazione fra sistema nervoso autonomo e i centri nervosi superiori.
Da ciascuno dei gangli prendono origine fasci di nervi, alcuni dei quali si dirigono verso la cavità viscerale, altri raggiungono le ghiandole e altri ancora seguono il decorso dei vasi sanguigni e linfatici.
Il sistema nervoso autonomo regola il mantenimento della stabilità dell'ambiente interno: controlla i meccanismi cardiovascolari, le secrezioni ghiandolari, l'attività motoria dei muscoli lisci (che non sono sottoposti ad un'attività volontaria).
Tutti gli organi connessi con il sistema autonomo hanno una doppia innervazione: una proveniente dal simpatico, l'altra dal parasimpatico. La stimolazione del parasimpatico e l'inibizione del simpatico producono, in complesso, gli stessi effetti, poiché l'azione che svolgono su di un medesimo organo è antagonista.
Un esempio di questo meccanismo è rappresentato dalla regolazione del ritmo cardiaco: il parasimpatico svolge un'azione inibitrice o frenante, mentre il simpatico aumenta l'attività cardiaca. Esiste quindi un controllo reciproco fra i due sistemi, ma evidentemente essi sono a loro volta condizionati dal sistema nervoso centrale il quale decide, sulla base di stimoli esterni, se accelerare o rallentare determinati processi.
IL SISTEMA NERVOSO PERIFERICO

La funzione del sistema nervoso periferico è quella di trasmettere ai centri del midollo spinale e del cervello le sensazioni provenienti dagli organi di senso e di inviare ai gruppi muscolari periferici gli impulsi di moto elaborati dal sistema nervoso centrale. La trasmissione nervosa avviene dunque in due opposte direzioni e viene effettuata da fibre nervose di due specie: fibre sensitive, che dagli organi di senso vanno al midollo spinale e al cervello; fibre motrici, che dal cervello e dal midollo spinale vanno ai muscoli. Queste fibre possono costituire separatamente nervi sensitivi e nervi motori, oppure si riuniscono in un unico cordone nervoso per formare i nervi misti. Fra questi ricordiamo il nervo vago, che ha un decorso molto lungo: prende origine nella porzione dell'asse cerebro-spinale contenuta nella scatola cranica, attraversa il collo, scende nel torace dove innerva il cuore e i polmoni, penetra nell'addome attraverso il diaframma e raggiunge gli apparati viscerali.
IL SISTEMA NERVOSO CENTRALE

La porzione di tessuto nervoso contenuta nella scatola cranica e nella colonna vertebrale prende anche il nome di asse cerebro-spinale e si distingue in quattro organi fondamentali: il midollo spinale, il midollo allungato (detto anche bulbo), il cervelletto e il cervello. Un rivestimento compatto formato da tre membrane, le meningi, avvolge l'intero asse cerebro-spinale. Il primo strato, chiamato dura madre, è la membrana più superficiale delle tre ed è costituito da tessuto connettivo fibroso. Nel canale vertebrale la dura madre prende la forma di un cilindro cavo; nello spazio compreso tra la membrana e la superficie esterna del midollo spinale è presente il liquido cefalo-rachidiano che circola liberamente nelle cavità e negli spazi dell'asse cerebro-spinale (quindi anche nel bulbo e nel cervello). E` un liquido incolore e ha una funzione protettiva, perché agisce come un cuscinetto liquido, mantenendo costante la pressione interna.
Nel cranio, la dura madre avvolge le masse cerebrali. La sua faccia esterna è in rapporto con la scatola cranica mentre dalla sua superficie interna si staccano dei prolungamenti laminati a forma di tramezzi o setti, che penetrano fra i diversi segmenti della massa cerebrale isolandoli.
La seconda meninge, cioè l'aracnoide, è una membrana molto sottile, simile a una tela di ragno. E` ricca di vasi sanguigni e aderisce intimamente alla superficie interna della dura madre.
La terza meninge viene chiamata pia madre e avvolge interamente la superficie interna dell'asse cerebro-spinale, penetrando anche nei solchi e nelle fessure dei vari organi.
Il midollo spinale è la parte del sistema nervoso centrale che occupa il canale vertebrale. E` un cordone lungo 45 centimetri, di forma irregolarmente cilindrica. All'estremità superiore si collega con il midollo allungato (o bulbo) e termina inferiormente a livello della seconda vertebra lombare con un filamento sottile che giunge fino al coccige.
La funzione nervosa del midollo spinale si manifesta sotto forma di riflessi, che sono la forma più elementare dell'attività nervosa. Il riflesso consiste in un impulso, condotto dalle fibre sensitive del nervo, da una zona periferica (pelle) alla sostanza grigia del midollo spinale, e in un impulso di moto che viene trasmesso attraverso le fibre motrici al gruppo muscolare corrispondente.
Con il riflesso spinale si determina il movimento involontario e spesso incosciente che non dipende dai centri superiori del cervello. Questa attività riflessa si estende per tutta la lunghezza del midollo spinale e comprende anche la prima porzione del cervello, cioè il midollo allungato.