Tessuto Nervoso - Paolo Sena PDF

Il sistema nervoso umano è il sistema più complesso dell'organismo, composto da miliardi di neuroni supportati da un numero ancora maggiore di cellule gliali. I neuroni formano una rete intricata per elaborare e comunicare informazioni e generare risposte. Anatomicamente, il sistema nervoso si divi...

Il sistema nervoso umano è il sistema più complesso dell'organismo, composto da miliardi di neuroni supportati da un numero ancora maggiore di cellule gliali. I neuroni formano una rete intricata per elaborare e comunicare informazioni e generare risposte. Anatomicamente, il sistema nervoso si divide in ​ centrale (SNC: encefalo e midollo spinale) e ​ periferico (SNP: nervi cranici, spinali e gangli nervosi). Le cellule nervose hanno prolungamenti lunghi, mentre le cellule gliali, con prolungamenti più corti, forniscono supporto e protezione. I neuroni rispondono agli stimoli ambientali modificando il gradiente ionico delle loro membrane, generando un potenziale d'azione che trasmette informazioni ad altri neuroni, muscoli e ghiandole. Il sistema nervoso mantiene l'omeostasi dell'organismo, regolando vari parametri interni. SI SVILUPPA :dall'ectoderma embrionale, iniziando dalla terza settimana di gravidanza. Sotto l'influenza della notocorda, l'ectoderma si ispessisce per formare la piastra neurale, che si ripiega e si fonde formando il tubo neurale, da cui derivano SNC e molte cellule gliali. Durante questo processo, le cellule della cresta neurale si distaccano e migrano, contribuendo ulteriormente allo sviluppo del sistema nervoso. Le cellule nervose, o neuroni, sono le unità funzionali del sistema nervoso centrale (SNC) e periférico (SNP). I neuroni sono generalmente composti da tre parti principali: ​ Il soma è il centro metabolico della cellula e riceve stimoli; ​ i dendriti sono prolungamenti specializzati nel ricevere segnali ​ l'assone è l'unico prolungamento che trasmette impulsi nervosi ad altre cellule. Gli assoni possono ricevere informazioni da altri neuroni e la loro porzione distale forma un'arborizzazione terminale che si collega a cellule vicine attraverso sinapsi, cruciali per la trasmissione delle informazioni. categorie di neuroni basate sulla loro morfologia: ​ i neuroni multipolari (con un assone e più dendriti), ​ bipolari (con un dendrite e un assone) ​ unipolari (con un unico prolungamento che si biforca). La maggior parte dei neuroni nel sistema nervoso è di tipo multipolare. Le diverse tipologie di neuroni hanno specifiche sedi nel corpo, come i neuroni bipolari presenti nel sistema sensoriale, mentre i neuroni pseudounipolari si trovano nei gangli spinali. Funzionalmente, i neuroni possono essere classificati in ​ motori (efferenti), dal cervello e dal midollo spinale alle fibre muscolari ​ sensoriali (afferenti) dai nervi al SNC ​ interneuroni che formano circuiti complessi.  1.​ Soma (o perikaryon): Il corpo cellulare che contiene il nucleo e riceve stimoli. Il pericario, o corpo cellulare, è la parte centrale del neurone che contiene il nucleo e la maggior parte degli organelli cellulari. Il citoplasma è la sostanza gelatinosa all'interno della cellula in cui si trovano questi organelli. I corpi di Nissl sono aggregati di RER e ribosomi, che sono responsabili della sintesi proteica. La presenza di mitocondri numerosi è fondamentale per fornire energia alla cellula, poiché i neuroni hanno un elevato fabbisogno energetico. I granuli di lipofuscina sono accumuli di materiale di scarto, derivanti dalla degradazione di molecole da parte dei lisosomi; questi granuli aumentano con l'età e possono essere considerati indicatori di stress cellulare. Le neurofibrille, composte da neurofilamenti e microtubuli, svolgono un ruolo cruciale nel mantenere la struttura del neurone e nel trasporto di sostanze all'interno della cellula. Infine, i filamenti di actina sono coinvolti nella motilità cellulare e nell'organizzazione del citoscheletro, contribuendo così alla forma e alla funzionalità del neurone. In sintesi, tutte queste strutture lavorano insieme per garantire il corretto funzionamento e la salute del neurone. 1.​ Dendriti: Prolungamenti ramificati che ricevono stimoli dall'ambiente o da altri neuroni. ESPANSIONE DEL PIRENOFORO a conduzione cellulipeta, con lunghezza variabile e calibro degradante. Presenta spine dendritiche(sede sinaptica), ramificazioni multiple ad angolo acuto e organuli citoplasmatici identici a quelli del soma. Le spine dendritiche sono fondamentali per la formazione delle sinapsi, poiché ampliano la superficie disponibile per le connessioni sinaptiche, permettendo al neurone di ricevere segnali da molti altri neuroni contemporaneamente. Queste strutture sono dinamiche e possono modificarsi in risposta all'attività neuronale, un fenomeno noto come plasticità sinaptica, che è cruciale per processi come l'apprendimento e la memoria. Le ramificazioni multiple ad angolo acuto aumentano l'efficienza con cui i dendriti possono captare gli impulsi nervosi, facilitando l'integrazione delle informazioni. Gli organuli citoplasmatici presenti nei dendriti, come i ribosomi e i mitocondri, supportano la sintesi proteica locale e forniscono energia necessaria per mantenere l'attività sinaptica. In sintesi, l'espansione del pirenoforo attraverso i dendriti permette al neurone di interagire in modo complesso e dinamico con il suo ambiente, garantendo un'efficace comunicazione all'interno del sistema nervoso. Questa complessità strutturale supporta la funzione principale dei neuroni: l'elaborazione e la trasmissione di informazioni nel cervello e nel corpo. 1.​ Assone: Un singolo prolungamento che trasmette impulsi nervosi ad altre cellule. A differenza dei dendriti, gli assoni hanno un diametro costante e qualche volta poco dopo aver lasciato il corpo cellulare l’assone emette delle diramazioni che ritornano al soma “rami collaterali”. L'assoplasma contiene organuli e il mantenimento dell'assone dipende dal perikaryon Il flusso assonico è il trasporto bidirezionale delle molecole il trasporto anterogrado, che presenta un flusso lento per le proteine strutturali e un flusso veloce per le proteine funzionali. Questo trasporto porta i materiali dal soma alle terminazioni sinaptiche. Inoltre, c'è il trasporto retrogrado, caratterizzato da un flusso veloce, che permette il recupero dei cataboliti e delle sostanze endocitate dalla terminazione assonica, riportando macromolecole al soma. Questo processo utilizza proteine motorie come chinesina e dineina, avvenendo a velocità elevate, comprese tra 50 e 400 mm al giorno. Nel SNC, il soma si trova nella sostanza grigia, mentre la sostanza bianca contiene solo i prolungamenti neuronali. Gli assoni, che possono raggiungere notevoli lunghezze, come nel caso degli assoni spinali. Le variabili come la lunghezza e il diametro degli assoni variano a seconda del tipo di neurone e influenzano la velocità di conduzione degli impulsi. sinapsi situate prevalentemente sulle spine dendritiche nella comunicazione neurale. Numerose proteine della membrana plasmatica neuronale fungono da pompe e canali per il trasporto di ioni. L’assolemma(membrana plasmatica) pompa gli ioni Na' all'esterno, mantenendo una bassa concentrazione di Na rispetto ai liquidi extracellulari, mentre gli ioni K' sono in concentrazione maggiore all'interno. Questo crea un potenziale di membrana a riposo di -65 mV. Durante la stimolazione del neurone, i canali ionici si aprono, provocando un rapido afflusso di Na' che porta il potenziale a +30 mV, iniziando il potenziale d'azione. I canali per il Na' si chiudono velocemente e si aprono quelli per il K', ripristinando il potenziale a -65 mV. Questi eventi durano circa 5 ms. Il potenziale d'azione si propaga lungo l'assolemma, attivando i canali ionici lungo l'assone e permettendo l'invio di impulsi nervosi. Alla terminazione nervosa, il potenziale promuove il rilascio di neurotrasmettitori, che possono stimolare o inibire altre cellule. Le sinapsi, punti di contatto funzionali tra neuroni o tra neuroni e altre cellule, trasmettono impulsi nervosi in modo unidirezionale, convertendo segnali elettrici (impulso) proveniente dalla cellula presinaptica in segnali chimici che agira sulla cellula postsinaptica tramite neurotrasmettitori. Essi sono composti chimici che si legano a specifiche proteine recettoriali che aprono e chiudono i canali ionici. I neurotrasmettitori si legano a recettori nella membrana postsinaptica, generando nuovi impulsi nervosi o causando iperpolarizzazione. La regolazione della trasmissione degli impulsi è cruciale e i neurotrasmettitori sono rapidamente rimossi dopo l’uso. Struttura Sinapsi: Bottone terminale : terminazione assonica presinaptica dalla quale è rilasciato il neurotrasmettitore. La Membrana cellulare postsinaptica dotati di recettori per i neurotrasmettitori e di canali ionici. In mezzo a queste l’intervallo sinaptico Le sinapsi regolano l’attività neuronale cioè possono svolgere una funzione ECCITATORIA perchè la loro attività promuove la formazione e propagazione degli impulsi( polarizazzione) INIBITORIE quando l’interazione fra neurotrasmettitori e i suoi recettori induce all’iperpolarizzazione della membrana senza nessuna trasmissione di impulsi nervosi. Si distinguono vari tipi di sinapsi: assosomatica, assodendritica e assoassonica, quest'ultima utilizzata per modulare l'attività sinaptica. Tra i primi neurotrasmettitori descritti ci sono l'acetilcolina e la norepinefrina, mentre la maggior parte dei neurotrasmettitori sono amine, aminoacidi o neuropeptidi. Sostanze inorganiche come l’ossido nitrico possono anche funzionare come neurotrasmettitori. I neuromodulatori alterano la sensibilità dei neuroni e ci sono sinapsi elettriche, significative nel muscolo liscio e cardiaco. le cellule gliali nel cervello dei mammiferi sono significativamente più numerose dei neuroni. Il sistema nervoso centrale (SNC) possiede pochissimo tessuto connettivo, tranne attorno ai grossi vasi sanguigni. Le cellule gliali creano un microambiente favorevole per i neuroni, con una rete densa di fibre, il neuropilo, che riempie gli spazi inter neuronali. Ci sono sei tipi di cellule gliali, ​oligodendrociti, che producono le guaine mieliniche. Nel sistema nervoso centrale (SNC), gli oligodendrociti sono le cellule gliali predominanti nella sostanza bianca. Queste cellule emettono processi che formano una guaina mielinica attorno agli assoni, sebbene non siano facilmente visibili al microscopio. ​ Gli astrociti, presenti solo nel SNC, si dividono in astrociti fibrosi e protoplasmatici, a seconda della loro morfologia. Gli astrociti supportano i neuroni, sono cruciali durante lo sviluppo embrionale, e regolano l'ambiente ionico per garantire il corretto funzionamento neuronale. Contribuiscono anche alla barriera ematoencefalica e alla membrane gliali limite, e in caso di danno SNC, proliferano per formare tessuto cicatriziale, il che può ostacolare la rigenerazione neuronale. Le comunicazioni tra astrociti avvengono tramite gap junction, permettendo il flusso di informazioni. Gli astrociti hanno processi rinforzati da filamenti di GFAP, un marker tipico e fonte di tumori cerebrali. ​Le cellule ependimali, che rivestono ventricoli cerebrali e il canale spinale, sono colonnari o cubiche basse e possono avere ciglia o microvilli per il movimento del liquido cerebrospinale. Non hanno una lamina basale, mentre i prolungamenti si estendono nel neuropilo. ​La microglia, meno numerosa, si distribuisce uniformemente e possiede corti processi irregolari. Le cellule microgliali migrano nel neuro-pilo per identificare cellule danneggiate e microrganismi invasivi, svolgendo un ruolo cruciale nella difesa immunitaria del sistema nervoso centrale (SNC) attraverso la secrezione di citochine. Derivano dai monociti del sangue e non dal tubo neurale. Quando attivate, si trasformano in fagociti con morfologia simile ai macrofagi. ​ le cellule di Schwann, presenti solo nel sistema nervoso periferico (SNP), hanno interazioni specifiche. Le cellule di Schwann, simili agli oligodendrociti del sistema nervoso centrale, mielinizzano gli assoni, rivestendo singoli assoni con guaine mieliniche. Le cellule satelliti, derivate dalla cresta neurale, circondano i somata neuronali nei gangli del sistema nervoso periferico (SNP) e hanno ruoli di supporto, i cui meccanismi molecolari rimangono poco chiari. Nel sistema nervoso centrale, il cerebrum, il cervelletto e il midollo spinale mostrano sostanza bianca e grigia, con la sostanza bianca che comprende assoni mielinizzati e oligodendrociti, mentre la sostanza grigia contiene corpi neuronali, dendriti, astrociti e microglia ed è il sito delle sinapsi. La sostanza grigia è predominante nella superficie del cerebrum e del cervelletto, mentre la sostanza bianca si trova nelle aree profonde. La corteccia cerebrale è composta da sei strati di neuroni, con i neuroni piramidali che svolgono ruoli in integrazione sensoriale e risposte motorie. La corteccia cerebellare presenta tre strati, compresi i neuroni di Purkinje. Nel midollo spinale, la sostanza bianca è periferica e la sostanza grigia assume una forma a H, con corna anteriori contenenti motoneuroni e corna posteriori che ricevono assoni sensitivi. I neuroni del midollo spinale sono multipolari e di dimensioni significative. Il Sistema Nervoso Periferico (SNP) è composto principalmente da nervi, gangli e terminazioni nervose. I nervi consistono in fasci di fibre nervose, o assoni, circondati da cellule gliali e tessuto connettivo. Le fibre nervose sono formate da assoni avvolti da una guaina derivata da cellule della cresta neurale embrionale. In generale, gli assoni di piccolo diametro sono amielinici, mentre quelli di maggior diametro possono essere mielinici, con avvolgimenti concentrici delle cellule di Schwann. Si forma così una guaina mielinica che protegge gli assoni e stabilizza l'ambiente ionico necessario per i potenziali d'azione. Tra le guaine mieliniche si trovano i nodi di Ranvier, piccole lacune tra le cellule di Schwann, che coprono segmenti dell'assone, definiti segmenti internodali. A differenza delle cellule gliali dell'SNC, le cellule di Schwann mielinizzano un solo assone. Inoltre, l'SNC contiene assoni amielinici che non hanno guaine. Gli assoni amielinici nello SNP sono avvolti da cellule di Schwann che non formano mielina, permettendo a una cellula di inguainare più assoni contemporaneamente. Le fibre nervose amieliniche sono contigue e non presentano nodi di Ranvier. Nel sistema nervoso periferico (SNP), le fibre nervose si raggruppano a formare nervi, che, eccetto le fibre amieliniche sottili, hanno un aspetto biancastro a causa della mielina. Le cellule di Schwann e gli assoni nei nervi sono avvolti da tessuto connettivo: l’epinevrio è il rivestimento esterno, mentre il perinevrio avvolge ciascun fascicolo di fibre nervose, fungendo da barriera. L'endonevrio è un tessuto connettivo lasso che circonda gli assoni. I nervi minuti sono costituiti da un fascicolo e si trovano nei vari organi con un decorso tortuoso. I nervi collegano l'encefalo e il midollo spinale agli organi di senso e ai sistemi effettori, possedendo fibre afferenti e efferenti. Le fibre afferenti portano informazioni verso il sistema nervoso centrale (SNC), mentre le efferenti trasmettono impulsi agli organi effettori. I nervi possono essere sensitivi, motori o misti. I gangli, strutture ovoidali contenenti somata di neuroni e cellule gliali, fungono da stazioni di relay per gli impulsi nervosi. I gangli sensitivi ricevono impulsi afferenti dai nervi cranici e spinali.