Sistema Nervoso: Struttura, Funzioni e Patologie Essenziali

Funzione Generale del Sistema Nervoso

• Raccogliere **stimoli interni ed esterni** (input sensoriali);
• Analizzare e **integrare le informazioni**;
• Emettere **risposte adeguate** attraverso gli organi effettori (muscoli e ghiandole).

Questa funzione consente la **regolazione rapida e precisa** delle attività corporee, la **percezione del mondo esterno** e il **controllo del comportamento**.

Divisione del Sistema Nervoso

Sistema Nervoso Centrale (SNC)

Composto da **encefalo** e **midollo spinale**. **Elabora le informazioni** e **coordina le risposte motorie**. È protetto da **ossa** (cranio e vertebre), **meningi** e **liquido cerebrospinale**.

Sistema Nervoso Periferico (SNP)

Composto da **nervi cranici e spinali** e **gangli**. Collega il SNC al resto del corpo. Si divide in **sistema nervoso somatico** (controlla i muscoli volontari) e **sistema nervoso autonomo** (regola le funzioni involontarie, come il battito cardiaco e la digestione).

Cellule del Sistema Nervoso

Neuroni

Cellule **eccitabili**, capaci di **generare e trasmettere impulsi elettrici** (potenziali d’azione). Componenti principali:

• **Corpo cellulare** (*soma*): contiene il **nucleo** e gli organelli, sede del metabolismo.
• **Dendriti**: ricevono **segnali** da altri neuroni.
• **Assone**: trasporta il segnale lontano dal soma, verso altre cellule.
• **Guaina mielinica**: rivestimento isolante (prodotto da **oligodendrociti** o **cellule di Schwann**) che aumenta la **velocità di conduzione**.
• **Terminali assonici** (*bottoni sinaptici*): rilasciano **neurotrasmettitori** nelle sinapsi.

Cellule Gliali

Non eccitabili, essenziali per il **funzionamento e la protezione dei neuroni**.

• **Astrociti**: **supporto metabolico**, **barriera emato-encefalica**, **riparazione tissutale**.
• **Oligodendrociti** (SNC): formano la **guaina mielinica**.
• **Cellule di Schwann** (SNP): **mielinizzano** gli assoni periferici.
• **Microglia**: **difesa immunitaria**, **fagocitosi**.
• **Cellule ependimali**: producono e fanno circolare il **liquido cerebrospinale**.
• **Cellule satelliti**: supportano i neuroni nei **gangli periferici**.

Impulso Nervoso e Potenziale d’Azione

Potenziale di Riposo

Il **potenziale di riposo** è una differenza di carica (-70 mV) dovuta alla distribuzione di **ioni Na⁺ e K⁺** e all'azione della **pompa sodio-potassio**.

Fasi del Potenziale d'Azione

Il potenziale d'azione si attiva solo se la **soglia di eccitazione** viene superata:

1. **Depolarizzazione**: apertura dei **canali Na⁺ voltaggio-dipendenti**, con conseguente ingresso di Na⁺.
2. **Ripolarizzazione**: apertura dei **canali K⁺**, con conseguente uscita di K⁺.
3. **Iperpolarizzazione**: uscita eccessiva di K⁺.
4. **Ripristino**: la **pompa Na⁺/K⁺** ristabilisce il potenziale di riposo.

Propagazione Saltatoria

Negli **assoni mielinizzati**, il segnale si propaga in modo più veloce attraverso la **propagazione saltatoria**, "saltando" da un **nodo di Ranvier** all'altro.

Sinapsi e Trasmissione Chimica

Sinapsi Chimiche

Le **sinapsi chimiche** permettono la comunicazione tra neuroni tramite **neurotrasmettitori**.

1. **Arrivo del potenziale d'azione**
2. **Apertura dei canali Ca²⁺**
3. **Fusione delle vescicole** con la membrana presinaptica
4. **Rilascio del neurotrasmettitore** nella fessura sinaptica
5. **Legame ai recettori postsinaptici**
6. **Generazione del potenziale postsinaptico**
7. **Rimozione del neurotrasmettitore** dalla fessura sinaptica

Sinapsi Eccitatorie e Inibitorie

**Sinapsi eccitatorie**: aumentano la probabilità di generare un nuovo potenziale d'azione (es. **glutammato**, **acetilcolina**).

**Sinapsi inibitorie**: riducono la probabilità di generare un potenziale d'azione (es. **GABA**, **glicina**).

Sommazione Sinaptica

La **sommazione** è il processo per cui i potenziali postsinaptici si sommano, e se la soglia viene superata nel **cono di emergenza**, si genera un potenziale d'azione.

• **Spaziale**: stimoli provenienti da più sinapsi contemporaneamente.
• **Temporale**: stimoli ripetuti da una stessa sinapsi in rapida successione.

Sistema Nervoso Centrale: Strutture Principali

Encefalo

• **Telencefalo** (*cervello*): composto da **due emisferi**, con la **corteccia cerebrale** (aree sensoriali, motorie, associative) e il **corpo calloso**.
• **Diencefalo**: include il **talamo** (smistamento delle informazioni sensoriali), l'**ipotalamo** (omeostasi, sistema endocrino) e l'**epifisi** (regola i ritmi circadiani, produce melatonina).
• **Tronco encefalico**: comprende **mesencefalo**, **ponte** e **midollo allungato**, controllando le **funzioni vitali**.
• **Cervelletto**: responsabile della **coordinazione dei movimenti**, dell'**equilibrio** e dell'**apprendimento motorio**.
• **Sistema limbico**: include **amigdala**, **ippocampo** e **giro cingolato**, coinvolto in **emozioni**, **memoria** e **comportamento**.

Midollo Spinale

Il **midollo spinale** trasmette **impulsi sensoriali e motori** tra il corpo e l'encefalo. È la sede dei **riflessi spinali** ed è costituito da **sostanza grigia** (corpi neuronali) e **sostanza bianca** (assoni mielinizzati).

Sistema Nervoso Periferico

Nervi Spinali

I **31 nervi spinali** collegano il midollo spinale a muscoli, pelle e organi. Ciascuno è formato da una **radice ventrale** (motoria) e una **radice dorsale** (sensitiva).

Nervi Cranici

I **12 nervi cranici** emergono dall'encefalo. Alcuni sono solo motori, altri sensitivi, altri misti. Esempi includono il **nervo ottico** (vista), il **nervo vago** (organi interni) e il **nervo trigemino** (sensazioni facciali).

Sistema Nervoso Autonomo

Il **Sistema Nervoso Autonomo** (SNA) regola le **attività involontarie** dell'organismo.

• **Ortosimpatico** (*simpatico*): attiva l'organismo in situazioni di **stress** ("combatti o fuggi"), aumentando la **frequenza cardiaca** e dilatando i bronchi.
• **Parasimpatico**: favorisce il **riposo e la digestione**, rallenta il battito cardiaco e stimola le secrezioni.
• **Enterico**: regola le **attività gastrointestinali** e agisce anche indipendentemente dal SNC.

Ogni via autonoma è formata da un **neurone pregangliare** (che origina dal SNC) e un **neurone postgangliare** (situato in un ganglio periferico).

Neurotrasmettitori del SNA

• **Simpatico**: **noradrenalina**
• **Parasimpatico**: **acetilcolina**

Corteccia Cerebrale e Aree Funzionali

Lobi Cerebrali e Funzioni

• **Lobo frontale**: coinvolto nei **movimenti volontari**, nel **linguaggio** e nella **personalità**.
• **Lobo parietale**: responsabile delle **percezioni tattili** e dell'**integrazione sensoriale**.
• **Lobo temporale**: associato all'**udito**, alla **memoria** e alla **comprensione del linguaggio**.
• **Lobo occipitale**: dedicato alla **visione**.

Aree Funzionali Specifiche

• **Corteccia motoria primaria**: genera i **comandi motori volontari**.
• **Corteccia somatosensoriale primaria**: riceve gli **stimoli tattili**.
• **Area di Broca e Wernicke**: fondamentali per il **linguaggio**.

Patologie del Sistema Nervoso

• **Sclerosi Multipla**: caratterizzata da **demielinizzazione progressiva**, che porta a problemi motori e sensoriali.
• **SLA** (*Sclerosi Laterale Amiotrofica*): degenerazione dei **motoneuroni**.
• **Alzheimer**: **perdita progressiva della memoria** e delle funzioni cognitive.
• **Parkinson**: causato da **carenza di dopamina**, con sintomi come **tremori** e **rigidità muscolare**.
• **Tumori del SNC**: rari, ma potenzialmente molto gravi.