1 - Le cellule del sistema nervoso

Question 1

distinzioni del sistema nervoso

Answer 1

• Il Sistema Nervoso Centrale (SNC)–>è costituito dall’encefalo (chiamato più comunemente cervello) e dal midollo spinale ed è racchiuso entro le ossa (del cranio e della colonna vertebrale);
• Il Sistema Nervoso Periferico (SNP)–>è la porzione che si trova all’esterno del cranio e della colonna vertebrale ed è costituito principalmente dai nervi cranici, dai nervi spinali e dai recettori nervosi.

Question 2

quali sono le cellule che caratterizzano il sistema nervoso?

Answer 2

neuroni e cellule gliali

Question 3

cosa sono i neuroni?

Answer 3

circa 100 miliardi)–>responsabili dell’attività elettrica del SN:

• rilevano i cambiamenti nell’ambiente
• comunicano questi cambiamenti ad altri neuroni
• comandano le risposte del corpo alle sensazioni.

Question 4

cosa sono le cellule gliali?

Answer 4

(1000-2000 miliardi)sono un insieme di diversi tipi di cellule che hanno sostanzialmente due funzioni:

• ->supportano il funzionamento del neurone, nutrendolo
• ->forniscono l’isolamento elettrico che è indispensabile per il funzionamento del neurone.
• più numerose, ma 1/10 più piccole (alla nascita si presentano già tutti i neuroni, invece le cellule gliali vengono acquisiste con il tempo)

Question 5

quali regioni costituiscono i neuroni?

Answer 5

• dendriti
• soma/ corpo cellulare
• assone

Assone e dendriti vengono spesso designati con il nome di “neuriti”.

Question 6

cosa sono i dendriti?

Answer 6

la loro struttura è organizzata come i rami di un albero, che partono grossi e si ramificano sempre di più, mano a mano che si allontanano dal soma.
–>Il loro compito è quello di raccogliere informazioni elettriche che provengono da altri neuroni. I neuroni, quindi, fanno sinapsi (giunzione con altre cellule) a livello dei loro dendriti.
Talvolta, i dendriti, sono provvisti di specializzazioni chiamate spine dendritiche dove il dendrite riceve il contatto sinaptico da altre cellule neuronali. La lunghezza dei dendriti può variare tra i 20 e i 2000 µm.

Question 7

cos’è il soma?

Answer 7

corrisponde a quello che c’è nelle altre cellule somatiche dell’organismo

• ->qui sono contenuti il nucleo e gli altri organelli citoplasmatici che servono per la sintesi delle macromolecole e per regolare il metabolismo cellulare.
• ->Nel soma, inoltre, avviene l’integrazione dei segnali elettrici che arrivano da altre cellule, in particolare in una zona specifica detta muticolo assonico. Il diametro del soma può variare tra i 10 e i 100 µm (micron).

Question 8

cos’è l’assone?

Answer 8

è “unico”, non ramificato. L’assone porta l’informazione sotto forma di impulso elettrico dal neurone che lo ha prodotto a dei neuroni che si trovano a grande distanza.

• Il diametro dell’assone è normalmente tra i 0.2 e i 20 µm (ma può arrivare ad un mm in certi neuroni speciali negli invertebrati) e tende a rimanere costante per tutta la sua lunghezza.
• La lunghezza dell’assone è molto variabile e in qualche caso può superare un metro (ad esempio l’assone dei motoneuroni che innervano i muscoli del piede). Normalmente l’assone è uno, ma a volte, soprattutto nella parte finale può ramificarsi dando luogo a dei collaterali.
• -> Al termine, l’assone solitamente si ramifica e quindi termina a contatto con altre cellule nervose mediante strutture specializzate chiamate bottoni sinaptici (o terminazioni sinaptiche o terminali sinaptici).

Question 9

come si organizzano gli assoni?

Answer 9

Gli assoni delle cellule possono viaggiare da soli, ma spesso quando ci sono dei tratti lunghi e ci sono dei neuroni che proiettano nella stessa area viaggiano insieme, in strutture chiamate nervi (quando sono nel sistema nervoso periferico) o tratti (nel sistema nervoso centrale). –>in questo modo si rende più resistente il singolo assone a sollecitazione di tipo meccanico

Question 10

secondo quali criteri vengono organizzati i neuroni?

Answer 10

1) dimensione
2) funzione
3) forma
4) lunghezza dell’assone
5) tipo di neurotrasmettitore

Question 11

secondo quale range di dimensioni possono differenziarsi i neuroni?

Answer 11

Il soma dei neuroni può variare in diametro tra 10 μm e 100 μm

Question 12

che diversa funzione possono assumere i neuroni?

Answer 12

esistono 3 tipi di neuroni:
A. Sensoriali–>trasformano, attraverso la trasduzione, dei segnali esterni all’organismo in segnali elettrici comprensibili per il cervello, che li può elaborare (es: neuroni dei fotorecettori della retina, i neuroni dell’organo del tatto, che mi permettono di sentire la pressione esercitata sul mio dito)–>sono detti anche neuroni afferenti (da fuori entrano dentro);
B. Motoneuroni–>comandano il sistema effettore, il cui controllo serve a muoversi e ad agire nell’ambiente–>nel caso dei vertebrati il sistema effettore è costituito dallo scheletro, a cui sono collegati i muscoli;
C. Interneuroni–>servono ad elaborare l’informazione che entra nel sistema sensoriale, prendere delle decisioni e, in base alle decisioni, mettere in moto il sistema motorio –>neuroni efferenti (dal centro agiscono verso la periferia).

Sia gli animali complessi come l’essere umano, sia gli organismi più semplici presentano la stessa suddivisione di funzioni. Sistema sensoriale e sistema effettore presentano caratteristiche molto simili in organismi diversi quali la mosca e l’uomo. Il sistema di integrazione (interneuroni), al contrario, è molto differente in un insetto o un vertebrato.

Question 13

che diverse forme possono assumere i neuroni?

Answer 13

(in base al numero di neuriti) –>si distinguono in:

A. Unipolari–>È la forma tipica di molti neuroni sensoriali (ad es i fotorecettori, i recettori del tatto ecc.)–> pirenoforo + assone

B. Bipolari–>Anche questo tipo si trova spesso negli organi di senso (es. le cellule bipolari della retina (interneurone) o le cellule bipolari dell’epitelio olfattivo)–>questi neuroni hanno un singolo assone e un singolo dendrite.

C. Multipolari–>è il tipo più diffuso di neurone e ve ne sono molti tipi differenti. Sono formati da un solo assone e molti dendriti. Si trovano sia nel SN periferico (organi di senso e sist. motorio) sia nel SN centrale.

Question 14

qual’ è la differenziazione degli assoni in base alla lunghezza?

Answer 14

I neuroni della corteccia si differenziano per la lunghezza dell’assone, la quale è associata alla funzione, e si distinguono in:

A. I° tipo del Golgi (assone lungo) –>neuroni di proiezione–> mandano il loro assone in zone lontane (ex. da un emisfero a quello opposto).

B. II° tipo del Golgi (assone corto) –>neuroni a circuito locale–> elaborano una piccola informazione localmente prima di spedire l’informazione; quindi, comunicano con cellule che si trovano tutte localizzate nello stesso posto.

Question 15

che diversi neurotrasmettitori differenziano i neuroni?

Answer 15

A. Neuroni colinergiciUsano l’acetilcolina come neurotrasmettitore;
B. Neuroni dopaminergici Usano la dopamina come neurotrasmettitore.

Question 16

quali funzioni specifiche svolgono le cellule gliali?

Answer 16

• ->Riempiono lo spazio separando un neurone dall’altro (che altrimenti si influenzano perché dotati di carica elettrica) e isolano elettricamente gli assoni;
• ->Nutrono i neuroni;
• ->Mantengono stabile la composizione dello spazio extracellulare del tessuto nervoso–>questo è importante perché lo svolgimento dell’attività elettrica del cervello si basa fondamentalmente su variazioni nella concentrazione di ioni interna ed esterna alla cellula–>la concentrazione interna viene variata dal neurone stesso grazie ai suoi meccanismi fisiologici, quella esterna deve rimanere il più costante possibile;
• ->Guidano la crescita e la ricrescita delle cellule neuronali;
• ->Riparano i tessuti e difendono dai patogeni (sostituendo il sistema immunitario che non è presente nel sistema nervoso centrale);

Question 17

qual’ è la classificazione delle cellule gliali?

Answer 17

Le cellule gliali si dividono in due grandi categorie: Microglia e Macroglia
–>Mentre le macroglia hanno la stessa origine embriologica dei neuroni, le microglia derivano dal mesoderma (in particolare dai macrofagi). Quando un neurone muore o una parte del tessuto nervoso viene danneggiato, le microglia rimuovono i pezzi di tessuto che potrebbero danneggiare le cellule.

Per quanto riguarda le macroglia, si dividono in: Astrociti, Oligodendrociti, Cellule di Schwann.

Question 18

cosa sono gli astrociti e quali sono le loro funzioni fondamentali?

Answer 18

Sono le più numerose e versatili tra le cellule gliali e prendono il loro nome dalla loro forma a stella. Svolgono molte funzioni importanti, quali:

1) Nutrono i neuroni–>cervello attraversato dal sistema circolatorio ma non bagnato dal sangue; è bagnato dal liquido cerebro spinale. Gli astrociti fanno da tramite tra sistema circolatorio e neuroni; esso funziona inoltre da “filtro”, decidendo quali sostanze far passare e quali no.
2) contribuiscono a formare la barriera emato-encefalica
3) fagocitosi delle cellule morte come microglia, “camminando” (pseudopodi) raggiungono la zona lesionata
4) catturano i neurotrasmettitori rilasciati dalle sinapsi e li metabolizzano
5) tamponano la concentrazione extracellulare di K+
6) producono i growth factors ed hanno un ruolo fondamentale nella risposta rigenerativa ad un trauma

Question 19

cosa sono i growth factors?

Answer 19

sono delle proteine fondamentali che hanno un gradiente di concentrazione (vicino a quella cellula è molto concentrato, mano a mano che si allontana dal tessuto nervoso è meno concentrato) e che:

• fungono da segnale per il differenziamento dei neuroni
• indicano in che direzione deve crescere l’assone

Alcuni GF funzionano come un faro chimico che attrae l’assone in crescita, altri invece lo respingono. Questo avviene sia durante lo sviluppo del SN, sia quando c’è stato un danno cerebrale nel SN da riparare.

Question 20

cos’è la guaina mielinica?

Answer 20

la guaina mielinica è una sostanza che ricopre gli assoni dei neuroni e che è finalizzata ad isolarli elettricamente per evitare il dissipamento del segnale elettrico e per permettere una conduzione più veloce ed efficace.
la mielina è composta per l’80% da lipidi e per il 20% da proteine, e nel SNC è formata da oligodendrociti mentre nel SNP da cellule di Schwann
–>nel SNC i prolungamenti di ciascun oligodentrocita, quando incontrano un assone, vi avvolgono intorno della membrana plsamatica, e possono ricoprire tratti diversi dello stesso assone o di assoni diversi
–> nel SNP la mielina ricopre i tratti degli assoni formando dei salsicciotti

Question 21

nodo di Ranvier

Answer 21

segmento in cui la guaina mielinica si interrmpre momentaneamente. I segmenti di guaina mielinica hanno una lunghezza all’incirca di 1 mm mentre il nodo di Ranvier misura solitamente 1-2 μm

Question 22

cosa succede quando un assone di una neurone del SNP viene lesionato?

Answer 22

1. Quando un assone viene lesionato esso degenera (mentre il soma della cellula rimane integro e si mantiene in vita).
2. Al contrario le cellule di Schwann che circondavano l’assone rimangono nella loro posizione.
3. Dopo un po’ il soma produce un nuovo abbozzo di assone.
4. Durante la ricrescita dell’assone, le cellule di Schwann fanno da guida segnalando la via precedentemente occupata.
5. Dopo la ricrescita esse daranno origine nuovamente alla guaina mielinica.