Il sistema nervoso viene distinto in due parti: sistema nervoso centrale (SNC) costituito da cervello e midollo spinale e sistema nervoso periferico (SNP) formato da neuroni afferenti ed efferenti. Il SNC è il centro di integrazione per le informazioni che arrivano dai neuroni afferenti del SNP per stabilire la necessità di una risposta. La risposta viaggia attraverso i neuroni efferenti e raggiunge il bersaglio (muscoli o ghiandole). I neuroni efferenti si suddividono in:
- sezione motoria somatica che controlla i muscoli scheletrici;
- sezione autonomica (sistema nervoso viscerale) che controlla la muscolatura liscia involontaria e le ghiandole.
Il sistema nervoso viscerale viene diviso in sistema simpatico e sistema parasimpatico, distinti per l’organizzazione anatomica e per le sostanze chimiche che utilizzano.
Il tessuto del SNC è formato da sostanza grigia e sostanza bianca. La sostanza grigia è composta dai corpi cellulari delle cellule nervose, dai dendriti e dalle parti terminali degli assoni mentre la sostanza bianca è costituita da assoni mielinizzati. I corpi cellulari sono disposti in maniera organizzata, in alcune zone formano dei gruppi chiamati nuclei. I gangli sono l’equivalente dei nuclei che però si trovano fuori del SNC.
Cellule del sistema nervoso
Le cellule che compongono il sistema nervoso sono di due tipi: i neuroni, le unità essenziali per lo scambio di segnali con il sistema nervoso e le cellule gliali, le cellule di supporto che costituiscono la neuroglia.
I neuroni sono formati da un corpo cellulare o soma e da numerosi processi chiamati dendriti e assoni. I dendriti sono appendici che ricevono segnali dall’esterno mentre gli assoni trasportano informazioni dal soma verso la periferia. La classificazione dei neuroni può avvenire secondo un criterio anatomico (strutturale) o fisiologico (funzionale). Dal punto di vista strutturale si distinguono neuroni pseudounipolari, bipolari, multipolari e anassonici. Dal punto di vista fisiologico distinguiamo neuroni sensoriali (afferenti) e neuroni motori e autonomici (efferenti).
Neuroni
I neuroni sensoriali conducono informazioni sulla temperatura, la pressione, la luce ed altri stimoli dai recettori verso il SNC, i neuroni afferenti sono pseudounipolari e bipolari. I neuroni efferenti trasportano il segnale dal SNC agli organi effettori, i neuroni efferenti sono multipolari.
Esiste un altro tipo di neuroni che si trovano interamente all’interno del SNC chiamati interneuroni. Gli interneuroni sono neuroni associativi che modulano le risposte; sono neuroni anassonici e multipolari.
Soma
Il soma del neurone presenta gli organuli tipici delle cellule (Le cellule), è di piccole dimensioni rappresentando un decimo del volume cellulare totale.
Dendriti
I dendriti sono dei processi ramificati che ricevono informazioni dalle cellule vicine; i neuroni più semplici presentano un unico dendrite mentre i neuroni nel cervello hanno molti dendriti. La superficie del dendrite può essere espansa dalla presenza di spine dendritiche che possono avere forma puntiforme o di bottoni fungiformi.
Nel SNP la funzione dei dendriti consiste nel ricevere informazioni in arrivo e trasferirle in una regione di integrazione del neurone. Nel SNC i dendriti possono funzionare come unità indipendenti scambiando segnali con altri neuroni.
Le spine dendritiche possono cambiare forma e dimensione in risposta a segnali che ricevono da cellule vicine, questi cambiamenti sono associati all’apprendimento, alla memoria ed anche a patologie come il ritardo mentale e l’Alzheimer.
Assoni
Gli assoni sono dei processi con lunghezza variabile da pochi micrometri a più di un metro che originano in una regione del corpo cellulare chiamata monticolo assonico. La loro funzione è quella di trasmettere segnali elettrici in uscita dal centro di integrazione del neurone all’estremità dell’assone dove il segnale elettrico si traduce in un segnale chimico. Gli assoni spesso presentano ramificazioni per tutta la loro lunghezza formando ramificazioni collaterali, ogni ramo collaterale termina con un rigonfiamento chiamato terminale assonico contenente mitocondri e vescicole piene di molecole neurocrine.
Il citoplasma di un assone è privo di ribosomi per cui le proteine destinate all’assone o al terminale assonico sono sintetizzate nel corpo cellulare e successivamente trasportate. Il processo di trasporto viene detto trasporto assonico e si divide in due tipi:
- trasporto assonico lento, il materiale viene trasportato tramite flusso citoplasmatico viaggiando ad una velocità di 0,2-2,5 mm/giorno;
- trasporto assonico veloce, utilizza i microtubuli e le proteine motrici, la velocità del trasporto può arrivare a 400 mm/giorno; questo processo consuma ATP.
Il trasporto assonico veloce si muove in due direzioni: il trasporto anterogrado che va dal corpo cellulare al terminale assonico ed il trasporto retrogrado che porta vecchie componenti cellulari dal terminale assonico al corpo cellulare.
Cellule gliali
Le cellule gliali sono un gruppo variegato di cellule che svolgono varie funzioni in associazione con le cellule nervose. Il numero di queste cellule è di gran lunga superiore a quello dei neuroni con un rapporto di 10-50:1. Il SNP ha due tipi di cellule gliali rappresentate dalle cellule di Schwann e dalle cellule satelliti. Il SNC ha quattro tipi di cellule rappresentate da oligodendrociti, microglia, astrociti e cellule ependimali.
Gli oligodendrociti e le cellule di Schwann forniscono supporto ed isolamento agli assoni producendo una sostanza chiamata mielina. La mielina fornisce supporto e funge da isolante accelerando la trasmissione dei segnali. Le cellule di Schwann avvolgono l’assone a tratti lasciando delle porzioni scoperte di 100-200 micron chiamate nodi di Ranvier, queste zone sono importanti per quella che viene chiamata la conduzione saltatoria dell’impulso nervoso.
Le cellule satelliti sono cellule di Schwann che formano capsule di supporto intorno ai corpi cellulari nervosi localizzati nei gangli.
Gli astrociti sono le cellule più numerose della nevroglia, presentano estesi prolungamenti che le connettono a neuroni, vasi e altre cellule gliali. La loro funzione riguarda il sostegno meccanico, il mantenimento dell’omeostasi nel liquido extracellulare del SNC assorbendo ioni K+ e acqua. Oltre a questo costituiscono parte della barriera emato-encefalica.
Le cellule della microglia sono cellule di difesa responsabili dei processi immunologici che eliminano le cellule danneggiate e gli invasori esterni, proprio come i globuli bianchi.
Le cellule ependimali sono cellule specializzate che creano uno strato epiteliale chiamato ependima che separa i compartimenti liquidi del SNC. L’ependima è una fonte di cellule staminali nervose che possono differenziarsi in neuroni e cellule gliali.