Funzionamento del Sistema Nervoso: Neuroni, Sinapsi e Impulsi

Il Sistema Nervoso Autonomo (SNA)

Il SNA si divide in due rami principali che preparano il corpo a diverse condizioni:

• Parasimpatico: prepara il corpo per tutte le funzioni di recupero, regolando il battito cardiaco e la respirazione.
• Simpatico: ripristina il corpo e lo mantiene in uno stato di allerta o di riposo a seconda delle necessità.

I Neuroni: Unità di Base del Sistema Nervoso

I neuroni (cellule nervose) sono l'unità di base del sistema nervoso centrale (SNC) e periferico. Insieme alle cellule gliali, formano le reti neurali del sistema periferico.

Struttura del Neurone

• Soma (corpo neuronale): contiene il nucleo e gli organelli cellulari; fornisce energia alla cellula (tramite i lisosomi che degradano le sostanze di scarto).
• Dendriti: ramificazioni che creano il contatto tra i neuroni.
• Assone: prolungamento del neurone in cui circola l'impulso nervoso per essere trasmesso a un altro neurone.
• Bottoni sinaptici: estremità che permettono il collegamento tra neuroni.
• Guaina mielinica: rivestimento dell'assone che serve per accelerare la trasmissione dell'impulso nervoso.

La funzione generale del neurone è creare una comunicazione intraneuronale per trasmettere gli impulsi nervosi.

Classificazione Funzionale dei Neuroni

• Afferenti (neurosensoriali): trasportano l'impulso dai recettori verso il centro (midollo spinale).
• Associazione (interneuroni): situati nel centro (midollo spinale), collegano i neuroni sensoriali con quelli motori.
• Motori (efferenti): inviano impulsi in direzione opposta, verso l'organo effettore.

Morfologia Neuronale

• Unipolare: un neurone che si ramifica in due prolungamenti polari (dendritici e assonali).
• Bipolare: due poli emergono dal soma (due prolungamenti, due dendriti).
• Multipolare: un solo assone e uno o più dendriti che emergono dal soma; sono i neuroni dominanti nel sistema nervoso.

Sinapsi e Potenziale Elettrico

La sinapsi nervosa rappresenta il contatto tra un neurone e l'altro. Luigi Galvani dimostrò che tutti gli organismi hanno una natura elettrica; il suo esperimento consisteva nel collegare elettrodi a un oscilloscopio per catturare l'energia che permette al corpo di muoversi.

Potenziale di Riposo

Il potenziale elettrico è la differenza di carica (+) e (-) tra la membrana plasmatica extracellulare e l'ambiente intracellulare. Quando il neurone è inattivo, si trova in potenziale di riposo:

• L'interno è negativo (-) e l'esterno è positivo (+).
• Questa differenza di carica è mantenuta dalla pompa sodio-potassio (trasporto attivo).
• All'interno del neurone vi è una maggiore concentrazione di ioni potassio e proteine con carica negativa, mentre all'esterno vi è una concentrazione più elevata di ioni sodio e calcio.

Potenziale d'Azione e Depolarizzazione

Il neurone passa dallo stato di riposo al potenziale d'azione per trasmettere impulsi nervosi. Ciò genera un'inversione dei cariche elettriche: l'ambiente intracellulare diventa (+) e quello extracellulare (-). Questo fenomeno è chiamato depolarizzazione e avviene perché i canali del sodio si aprono, permettendo l'ingresso di ioni positivi.

Affinché l'impulso si propaghi, deve raggiungere una soglia di intensità (legge del tutto o niente). Se non si raggiunge la soglia (circa 30 millivolt), lo stimolo dissipa l'energia. La trasmissione di un impulso non dipende dall'intensità dello stimolo, ma dalla sua frequenza.

Propagazione dell'Impulso Nervoso

La velocità di conduzione varia a seconda del diametro dell'assone (maggiore è il diametro, maggiore è la velocità) e del tipo di fibra:

• Conduzione continua: avviene negli assoni amielinici; l'impulso si diffonde più lentamente.
• Conduzione saltatoria: avviene negli assoni con guaina mielinica; l'impulso "salta" da un nodo di Ranvier all'altro, rendendo la trasmissione molto più veloce.

Il Processo della Sinapsi

La sinapsi è il processo di comunicazione tra neuroni. Inizia con il rilascio di sostanze chimiche che provocano una corrente elettrica nella membrana cellulare. Una volta che l'impulso nervoso raggiunge la fine dell'assone, il neurone secerne un neurotrasmettitore che viene depositato nello spazio sinaptico (tra il neurone presinaptico e il neurone postsinaptico). Questo neurotrasmettitore ha il compito di eccitare o inibire il neurone successivo.