Il Sistema Nervoso. FUNZIONI organizza, coordina, integra funzioni fisiologiche percepisce stimoli, elabora, risponde (ex: movimento) memorizza

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1 Il Sistema Nervoso FUNZIONI organizza, coordina, integra funzioni fisiologiche percepisce stimoli, elabora, risponde (ex: movimento) memorizza

2 Il sistema nervoso è organizzato anatomicamente in: sistema nervoso centrale (SNC) comprende il cervello, cervelletto e il midollo spinale sistema nervoso periferico (SNP) comprende i nervi cranici che derivano dal cervello e i nervi spinali emergenti dal midollo spinale con i gangli.

3 SNP Il sistema nervoso periferico si suddivide in due parti principali: il sistema nervoso somatico responsabile delle risposte volontarie sistema nervoso autonomo, o vegetativo responsabile delle risposte involontarie

4 Il sistema nervoso COMPOSIZIONE cellule nervose = neuroni cellule di supporto = glia PROPRIETA DEL NEURONE conduzione e trasmissione dello stimolo nervoso

5 Sistema nervoso centrale Il SNC è composto da sostanza grigia e da sostanza bianca. La sostanza bianca è costituita da fibre mieliniche, oligodendrociti, astrociti fibrosi e cellule di microglia. Il colore bianco è dato dalla mielina. La sostanza grigia contiene il corpo cellulare, fibre amieliniche e mieliniche, astrociti protoplasmatici, oligodendrociti e cellule di microglia.

6 Cellule del cervello neuroni (circa 100 billioni) cellule della glia (sono trillioni)

7 Il neurone

8 Classificazione dei neuroni base morfologica I neuroni sono classificati in quattro tipi sulla base della loro forma: neuroni unipolari (possiedono un unico prolungamento e sono molto rari nei vertebrati)

9 bipolari neuroni bipolari (presentano un singolo assone e un singolo dendrite. Si trovano nell epitelio olfattivo della mucosa nasale )

10 pseudounipolari neuroni pseudounipolari (presentano un unico prolungamento che parte dal soma, dopo un breve tratto si biforca in due rami disposti a T uno che entra nel SNC e l altro che raggiunge la periferia.

11 multipolari neuroni multipolari (dotati di più prolungamenti uno dei quali è l assone e gli altri i dendriti).

12 Il Citoscheletro Microtubuli (MT) Neurofilamenti (NF) Mantengono la forma dei prolungamenti Funzionano come binari per trasportare vescicole e proteine (MT) sono marcatori specifici del neurone (NF)

13 Il trasporto lungo l assone Flusso assonico lento: 1-5 mm/g; per proteine Trasporto assonico anterogrado: mm/g; per vescicole di neurotrasmettitore (kinesina) Trasporto assonico retrogrado: 200 mm/g (dineina)

14 Il neurone è polarizzato 4 zone funzionali ricezione stimolo: dendrite, soma elaborazione: soma inizio impulso: cono di emergenza dell assone propagazione dell impulso: assone

15 I potenziali d azione I neuroni comunicano tra di loro per mezzo di potenziali d azione nervosa. La generazione di un potenziale d azione dipende da due caratteristiche della membrana plasmatica: l esistenza di un potenziale di riposo; la presenza di canali ionici specifici.

16 Potenziale transmembrana a riposo La asimmetria nella -70 mv - distribuzione di ioni carichi elettricamente è all origine di una differenza di potenziale fra i due lati della membrana che si trova normalmente in tutte le cellule

17 L impulso nervoso e la sua propagazione lungo l assone sono un fenomeno elettrico, reso possibile dalla presenza di molti canali specifici per sodio, potassio e cloro sulla superficie dell assone

18 In condizioni di riposo, il canale per il sodio è chiuso Una variazione di voltaggio (corrente elettrica) lo fa aprire: gli ioni sodio che sono presenti in maggior quantità esternamente entrano nella cellula secondo gradiente elettro-chimico Si passa dal potenziale di riposo al potenziale d azione

19 I potenziali d azione Il potenziale d azione (PA) o impulso è una sequenza di eventi in successione che diminuiscono o invertono il potenziale di membrana.

20 Canali del Na+ e Propagazione del Potenziale d Azione

21 La trasmissione sinaptica Nella sinapsi chimica, il segnale elettrico presinaptico (impulso nervoso) viene convertito in segnale chimico (rilascio del neurotrasmettitore); il segnale chimico viene poi riconvertito in segnale elettrico (depolarizzazione o iperpolarizzazione) nella cellula postsinaptica.

22 La trasmissione sinaptica

23 La trasmissione sinaptica Il principale neurotrasmettitore è l acetilcolina. Nel SNC numerosi amminoacidi si comportano come neurotrasmettitori (noradrenalina, dopamina ). I neuropeptidi sono neurotrasmettitori costituiti da amminoacidi, legati da legami peptidici (endorfine).

24 Giunzione neuro-muscolare

25 Placca Motrice

26 La placca motrice (ME)

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28 Fibre nervose amieliniche

29 Fibre nervose amieliniche

30 La mielinizzazione (schema)

31 Fibra nervosa mielinica

32 Nodo di Ranvier conduzione saltatoria

33 La sclerosi multipla: degenerazione della mielina

34 TESSUTO NERVOSO, cellule gliali Nel SNC: astrociti oligodendrociti cellule della microglia cellule ependimali Nel SNP: cellule satellite o anficiti cellule di Schwann

35 La glia: Astrociti

36 ASTROCITI Cellule con soma sferoidale da cui si dipartono prolungamenti citoplasmatici, che fanno assumere alla cellula un aspetto stellato (da cui il nome) I prolungamenti terminano con espansioni dette pedicelli Filamenti intermedi costituiti dalla proteina acida fibrillare della glia (GFAP)

37 FUNZIONI DEGLI ASTROCITI funzione trofica contribuiscono alla costituzione della barriera ematoencefalica i pedicelli rivestono i capillari e regolano il passaggio di molecole dal sangue al tessuto nervoso

38 La barriera ematoencefalica Circa 100 anni fa fu scoperto che se un colorante blu veniva iniettato nel sangue di un animale, tutti i tessuti cerebrali tranne il cervello ed il midollo spinale, diventavano blu. Per spiegare questa osservazione, gli scienziati immaginarono una "barriera ematoencefalica" in grado di impedire alle sostanze presenti nel sangue di entrare nel cervello.

39 Barriera emato-encefalica Le cellule gliali (astrociti) si dispongono a formare uno strato continuo intorno ai capillari cerebrali. Sembra, però, che gli astrociti non siano essenziali per costituire la barriera emato-encefalica, ma sarebbero importanti per il trasporto degli ioni dal cervello al sangue.

40 Funzioni della barriera emato-encefalica Proteggere il cervello da "sostanze estranee" presenti nel sangue, che potrebbero danneggiarlo Proteggere il cervello da ormoni e neurotrasmettitori liberati per agire in altre parti del corpo. Mantenere un ambiente costante per il cervello.

41 La glia: oligodendrociti

42 OLIGODENDROCITI Cellule piccole con scarso citoplasma formano la guaina mielinica attorno agli assoni nel SNC. Guaina mielinica = isolante elettrico

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45 CELLULE DI SCHWANN Formano la guaina mielinica attorno agli assoni nel SNP Ciascuna cellula forma un solo manicotto di mielina Rigenerano diversamente dagli oligodendrociti

46 MICROGLIA Le cellule della microglia sono piccole e di forma irregolare.

47 Sono aderenti alla parete dei vasi sanguigni e hanno capacità fagocitaria quando attivate da lesioni traumatiche o infiammatorie e nei processi degenerativi

48 La glia: Ependima

49 CELLULE EPENDIMALI Cellule prismatiche spesso ciliate che si organizzano in forma di epitelio monostratificato e rivestono le cavità interne del SNC dove è contenuto il liquido cefalorachidiano

50 LIQUIDO CEFALORACHIDIANO Prodotto dai plessi coroidei dei ventricoli Prodotto per filtrazione del plasma da cellule ependimali modificate

51 CELLULE EPENDIMALI E STAMINALI Anche il tessuto nervoso può rigenerare Neuroni olfattivi, ippocampali sono prodotti nell adulto Cellule staminali nervose possono dare origine a glia e neuroni Le cellule ependimali potrebbero avere un ruolo nel mantenimento/differenziamento

52 Rigenerazione del nervo Negli invertebrati e nei vertebrati minori gli assoni possono rigenerare dopo una rottura traumatica. Nei mammiferi il fenomeno è meno comune ed è ristretto ai nervi periferici. Le cellule di Schwann sono le maggiori responsabili di questa rigenerazione.

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54 Il Cervello sostanza grigia e sostanza bianca sostanza bianca corpi cellulari prolungamenti (colorata in blu)

55 Il cervello

56 M Il Cervelletto Corteccia (C) = Sostanza grigia: 3 strati: molecolare Purkinjie dei granuli C Zona midollare (M) = Sostanza bianca

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58 IT SNC Efferenze integrazione Afferenze SN somatico SN autonomo Recettori Effettori Muscolo scheletrico Muscolo liscio Muscolo cardiaco Ghiandole altri organi ambiente esterno