40.a. SISTEMA MOLTO NERVOSO #1

Le attività delle diverse parti del corpo, sono coordinate in tempi velocissimi dal sistema nervoso, abbreviato con SN, che lavora secondo un modello preciso attraverso questi tre passaggi fondamentali:

1.  RACCOGLIE stimoli provenienti dall’esterno o dall’interno del corpo attraverso i recettori sensoriali
2.  INTEGRA E ANALIZZA le informazioni
3.  RISPONDE, OVVERO ATTIVA gli organi effettori, cioè i muscoli o le ghiandole che eseguono la risposta

Le cellule che svolgono queste tre funzioni sono i NEURONI, connessi ai RECETTORI SENSORIALI ( cellule recettoriali) e agli ORGANI EFFETTORI grazie ai loro prolungamenti.
I RECETTORI SENSORIALI possono essere cellule o veri e propri organi come per esempio l’occhio o il naso e l’orecchio e raccolgono stimoli esterni oppure interni, come il dolore, il freddo, il caldo, gli odori.

Tutti i sistemi sensoriali elaborano le informazioni come potenziali di azione (vedi di seguito).  I messaggi provenienti da differnti tipi di cellule sensoriali arrivano in parti diverse del sistema nervoso centrale. I potenziali di azione, una volta raggiunta la corteccia visiva del cervello sono interpretati come stimoli luminosi, nella corteccia acustica come suoni etc. la connessione di ogni assone è specifica per ogni data modalità sensoriale.  
Gli ORGANI EFFETTORI possono essere i muscoli volontari e involontari, oppure le ghiandole.

Nei vertebrati, il sistema nervoso si divide in due parti, SISTEMA NERVOSO CENTRALE, composto da encefalo e midollo spinale, e il SISTEMA NERVOSO PERIFERICO, formato dai nervi ( fasci di assoni, vedi oltre) che raggiungono tutti i distretti dell’organismo, e dai gangli, gruppi di neuroni i cui corpi cellulari si trovano al di fuori del sistema nervoso centrale.

 
Le unità funzionali del sistema nervoso sono i NEURONI, la cui caratteristica principale è di essere eccitabili, ovvero di potere generare segnali elettrici, chiamati potenziali di azione (a una velocità che raggiunge anche i 100m/s), che si propagano dal centro alla periferia . L’altra caratteristica dei neuroni è la loro conduzione degli impulsi nervosi.

 
Ogni neurone è costituito da:
1. CORPO CELLULARE da cui si dipartono
2. DENDRITI (strutture ad arbusto ramificato che portano al corpo centrale del neurone le informazioni provenienti da altri neuroni o dalle cellule sensoriali) 

3. Un solo ASSONE che porta all’esterno le informazioni. 

Le informazioni ricevute dai dendriti spingono il corpo cellulare a generare un impulso nervoso che si propaga lungo l’assone fino all’ORGANO BERSAGLIO. La parte terminale dell’assone, che prende contatto con la cellula bersaglio, si chiama TERMINALE  ASSONICO;
4. LA SINAPSI è la  zona di giunzione tra due neuroni diversi, rigonfiamenti dei terminali assonici attraverso i quali avviene il passaggio dell’impulso da una cellula all’altra.

Gli assoni di molti neuroni dei vertebrati sono protetti dall’ambiente esterno mediante una guaina, la GUAINA MIELINICA, interrotta da restringimenti che prendono il nome di NODI DI RANVIER. La presenza della guaina con i nodi fa sì che l’impulso si propaghi in maniera saltatoria, non continua, più veloce di una corsa diretta. 

COSA È IL POTENZIALE DI MEMBRANA
Molte cellule del corpo, tra cui i neuroni, presentano un potenziale di membrana, ovvero una differenza di carica elettrica tra il versante esterno e quello interno della ella membrana: l’interno della cellula è negativo e l’esterno è positivo.

LA DIFFERENZA DI CARICA ELETTRICA tra i due lati della membrana è DOVUTA a flussi di ioni che entrano ed escono dalla cellula grazie a proteine presenti  nella transmembrana che formano dei canali ionici.
Quando il neurone è a riposo, il potenziale è chiamato POTENZIALE DI RIPOSO: a riposo, un neurone è elettricamente negativo mentre l’ambiente extracellulare è positivo.

COSA È IL POTENZIALE DI AZIONE
L’ impulso nervoso consiste in una sequenza di eventi estremamente rapidi che diminuiscono o annullano il potenziale di membrana per poi riportarlo allo stato di riposo. Si inverte cioè la polarità elettrica tra interno ed esterno. Questo fenomeno si chiama potenziale di azione che si propaga lungo l’assone: quando un potenziale di membrana viene stimolato, la corrente elettrica scorre lungo le parti adiacenti della membrana, depolarizzandola. L’onda di depolarizzazione provoca un nuovo potenziale di azione nella membrana successiva etc.

CON L’ARRIVO DI UN POTENZIALE DI AZIONE inizia una  trasmissione attraverso le sinapsi.

FATTORI CHE CONDIZIONANO LA VELOCITÀ DELLA PROPAGAZIONE

La velocità di propagazione dell'impulso nervoso dipende dal diametro dell'assone e dalla presenza di guaina mielinica sull'azione. Nei vertebrati la velocità dipende dalla diametro dell'assone, per esempio i calamari possiedono neuroni giganti mentre nei vertebrati - che hanno una quantità enorme di neuroni - la velocità si trasmette mediante la mielinizzazione dei neuroni: senza la guaina mielinica il potenziale di azione viaggerebbe più lentamente. Se si tocca un oggetto bollente si sente dolore prima del calore e questo accade perché i neuroni dolorifici, che sono mielinizzati,  trasmettono i potenziali di azione più velocemente dei neuroni che trasmettono le sensazioni di caldo e freddo che non sono mielinizzati.

Nella sua terminazione l'assone presenta varie diramazioni, ognuna delle quali presenta un BOTTONE TERMINALE,  ovvero un rigonfiamento con molte vescicole. Tra il bottone e il neurone successivo oppure tra la cellula successiva (per esempio di un muscolo scheletrico) esiste un piccolo spazio che viene chiamato fenditura sinaptica. Quando l’impulso raggiunge il bottone, le vescicole liberano nella fenditura sinaptica una sostanza che viene recepita dai dendriti e continua la trasmissione. Queste sostanze che trasmettono lo stimolo si chiamano neurotrasmettitori e i motoneuroni dei vertebrati utilizzano tutti il medesimo neurotrasmettitore:  l’ACETILCOLINA.