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Sistema nervoso

Struttura del sistema nervoso

Il sistema nervoso è l'insieme delle strutture cellulari e degli organi deputati alla ricezione e integrazione degli stimoli ambientali e dell'elaborazione delle risposte rapide dell'organismo.

Il sistema nervoso si interfaccia con quello endocrino e quello locomotorio, in modo da consentire all'organismo di predisporre adattamenti fisiologici e operare le risposte comportamentali adeguate alle condizioni ambientali e sociali.

Sistema nervoso

Organizzazione del sistema nervoso.

Elementi cellulari del sistema nervoso

Le unità funzionali del sistema nervoso, dal punto di vista cellulare, sono i neuroni e le cellule della glia.

I neuroni sono le cellule deputate al trasporto delle informazioni, mentre le cellule della glia (tra cui ritroviamo gli astrociti, gli oligodendrociti, le cellule della microglia, le cellule satellite e le cellule di Schwann) hanno essenzialmente funzione di supporto e protezione dei neuroni, anche se sono stati scoperti meccanismi indiretti di controllo dell'informazione.

I neuroni sono strutturati in una componente trofica (corpo cellulare), una componente deputata al trasporto dell'informazione (assone), una componente sensitiva (dendriti) e una ramificazione terminale che li mette in connessione con le altre cellule.

Tali connessioni si realizzano con altri neuroni attraverso le sinapsi e con gli elementi cellulari dei muscoli e delle ghiandole endocrine attraverso placche motrici e terminazioni neuroendocrine.

Il mezzo utilizzato dalle cellula del sistema nervoso per propagare l'informazione è costituito da particolari molecole chiamate neurotrasmettitori, che possono avere azione inibitoria o eccitatoria rispetto alle cellule con cui sono connesse.

I neuroni che compongono il sistema nervoso possono essere distinti in tre categorie:

  • i neuroni sensitivi, che raccolgono l'informazione sensoriale dalle cellule recettrici e la trasferiscono ai centri di integrazione ed elaborazione;
  • i motoneuroni, o neuroni efferenti, che innervano i muscoli e determinano la risposta motoria associata all'impulso proveniente dall'encefalo o dal midollo spinale;
  • gli interneuroni, che formano il Sistema Nervoso Centrale, e ricevono l'informazione, la integrano e trasferiscono le istruzioni per la risposta agli organi periferici.

Organizzazione del Sistema Nervoso

Il Sistema Nervoso è strutturato in due macrocomponenti, definite Sistema Nervoso Centrale (SNC) e Sistema Nervoso Periferico (SNP).

Al SNC afferiscono l'encefalo ed il midollo spinale, mentre al SNP sono ascritti i Gangli, cioè aggregati di neuroni esterni al SNC, e i Nervi, ossia fasci di assoni che seguono una medesima via. Tuttavia, alcuni nervi fanno parte del SNC, come il nervo ottico.

Nel SNC sono concentrati quindi la stragrande maggioranza dei corpi neuronali, mentre le vie di trasmissione finale, con i lunghi assoni che innervano le strutture responsabili della risposta comportamentale o fisiologica, costituiscono il SNP. All'interno del midollo spinale è presente un piccolo canale, che si allarga a livello dell'encefalo, in cui scorre un liquido di supporto detto liquido cerebrospinale.

Il SNP è a sua volta suddiviso in Sistema Nervoso Autonomo e Sistema Nervoso Somatico.

Il Sistema Nervoso Somatico (volontario)

Al sistema nervoso somatico appartengono i neuroni che collegano gli organi di senso al SNC e le fibre che dal SNC si dirigono ai muscoli scheletrici. Questa parte del SNC è quindi quella deputata al controllo delle risposte motorie volontarie.

L'informazione proveniente dai recettori sensoriali può essere convogliata nei centri di  controllo dell'encefalo per essere integrata, producendo una risposta complessa, oppure entrare in un circuito riflesso in cui si determina una risposta motoria immediata il cui impulso viene generato a livello del midollo, in un processo definito "arco riflesso".

Arco riflesso

Funzionamento del riflesso spinale (arco riflesso): lo stimolo produce un impulso che arriva al midollo spinale e qui attiva direttamente una risposta, che arriva al muscolo attraverso un motoneurone, senza che l'informazione arrivi e sia integrata a livello del cervello.

Il Sistema Nervoso Autonomo

Il Sistema Nervoso Autonomo comprende le fibre che innervano la muscolatura involontaria, cioè i muscoli lisci che avvolgono le pareti dei vasi sanguigni, gli organi cavi dell'apparato digerente e gli altri organi interni nonché i tessuti delle ghiandole esocrine.

I neuroni che compongono questa parte del Sistema Nervoso sono definiti neuroni visceromotori e si collegano ai neuroni del SNC attraverso dei gangli in cui si verifica una elevata integrazione dell'informazione.

Ogni neurone pregangliare, cioè proveniente dal SNC, innerva all'interno del ganglio numerosi neuroni post-gangliari i quali, a propria volta, ricevono connessioni da più neuroni pregangliari. In questo modo il livello di coordinamento che si realizza è notevolmente complesso.

Il Sistema Nervoso Autonomo si divide a propria volta in Sistema Simpatico e Sistema Parasimpatico, entrambi i quali prendono connessione con una ragione che riveste la muscolatura del sistema digerente,  definita regione enterica.

I corpi cellulari dei neuroni del SNC che innervano le fibre postgangliari del Sistema Simpatico e Parasimpatico hanno una differente origine: quelli del Sistema Simpatico provengono dalla regione toracica e lombare del midollo spinale, mentre quelli del Sistema Parasimpatico provengono dalla regione posteriore dell'encefalo e dalla zona sacrale del midollo.

Anche il neurotrasmettitore delle fibre postgangliari è differente: nel Sistema Simpatico è la noradrenalina (fibre adrenergiche) mentre nel Sistema Parasimpatico e l'acetilcolina (Sistema Colinergico).

Le fibre dei due sistemi innervano gli stessi tessuti ma determinano un'azione opposta, di tipo inibitorio o eccitatorio.

Sistema Nervoso Autonomo

Sistema Nervoso Autonomo.

Integrazione del sistema nervoso con quello endocrino

In relazione alle informazioni provenienti dagli organi di senso, il sistema di controllo generale rappresentato dal Sistema Nervoso predispone non solo le risposte comportamentali, ma anche le  modificazioni fisiologiche necessarie a garantire la migliore efficienza di tali risposte.

È il caso, ad esempio, della reazione "attacco o fuga", in cui la stimolazione da parte delle fibre nervose induce il sistema endocrino a rilasciare ormoni eccitatori che predispongono l'organismo ad una efficace reazione fisica, aumentando i livelli di ossigenazione del sangue e la disponibilità di energie per le fibre muscolari, che potranno così produrre azioni più rapide e potenti in caso di necessità.

Allo stesso modo, all'avvicinarsi della stagione riproduttiva, la modificazione delle secrezioni ormonali indurrà un comportamento differente, ad esempio, delle femmine di molte specie rispetto all'interessamento dei maschi, integrando così risposta ormonale e comportamentale.

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