Il sistema nervoso è composto dal sistema nervoso centrale SNC (racchiuso nelle ossa) e il sistema nervoso periferico SNP. Le cellule specializzate del SN sono i neuroni (100 miliardi) e le cellule gliali o glia (1000-2000 miliardi). Compone il 5-6% della massa corporea ma consuma il 20% dell’energia.
I neuroni (10-100 µm) sono responsabili dell’attività elettrica e, salvo alcune eccezioni, non hanno mitosi.
Le glia sono di supporto o di isolamento elettrico al neurone, sono 10 volte più piccole e si dividono per tutta la vita. Il bambino alla nascita ha meno glia per diminuire l’ingombro del cranio.
I neuroni si dividono in tre parti costitutive: il soma (metabolismo della cellula, integrazione dei segnali), i dendriti (ricezione del segnale) e l’assone (trasmissione del segnale). Dendriti e assone sono chiamati collettivamente neuriti.
I dendriti (lunghezza 20-2000 um), il diametro tende ad assottigliarsi allontanandosi dal soma. Talvolta sono provvisti di specializzazioni chiamati spine dendritiche che ricevono l’impulso nervoso.
L’assone, nell’uomo, ha lunghezze variabili e può superare il metro (motoneuroni del piede), il diametro è tra i 0.2 e 20 µm e tende a rimanere costante. Generalmente l’assone che parte dal soma è unico, ma si può ramificare in assoni collaterali. L’assone parte dal soma nella regione chiamata monticolo assonico o cono d’emergenza o cono d’integrazione e termina nei bottoni sinaptici o terminali. Nella sua lunghezza è rivestito dalla guaina mielinica prodotta dalle cellule gliali. Spesso gli assoni di vari neuroni corrono paralleli e formano il nervo (SNP) e il tratto (SNC) per acquisire maggiore resistenza meccanica.
La classificazione dei neuroni
Esistono classificazioni diverse e complementari.
o Per dimensione.
o Per funzione:
- Neuroni sensoriali (neuroni afferenti, sistema sensoriale),
- Interneuroni (sistema di integrazione)
- Motoneuroni (neuroni efferenti, sistema effettore).
Il sistema sensoriale che riceve lo stimolo e il sistema effettore che produce la risposta non variano per organismi di diverse specie animali, ma il sistema di integrazione è specie-specifico.
o Per forma (dei dendriti):
- Unipolari (neuroni sensoriali senza dendriti, ad es. cellule somatosensoriali)
- Biploari (neuroni sensoriali, un dendrite, ad es. cellule retiniche)
- Multipolari (forma più diffusa, ad es. motoneurone spinale, cellula piramidale dell’ippocampo, cellula del Purkinje del cervelletto)
o Per lunghezza dell’assone:
- I° tipo del Golgi o cellula piramidale (assone lungo, neuroni di proiezione)
- II° tipo del Golgi o cellula stellata (assone corto, neuroni a circuito locale)
o Per tipo di neurotrasmettitore:
- Neuroni colinergici (acitelcolina)
- Neuroni dopaminergici (dopamina)
- Neuroni glutamergici (glutammato)
- Neuroni GABAergici (GABA)
- etc…
Le cellule gliali
- Riempiono lo spazio separando un neurone dall’altro e isolano elettricamente gli assoni
- Nutrono i neuroni
- Mantengono stabile la composizione dello spazio extra-cellulare
- Guidano la crescita a la ricrescita delle cellule neuronale
- Riparano i tessuti e difendono dai patogeni (sostituiscono il sistema immunitario)
La classificazione:
- Microglia
Hanno origine embriologica dal mesoderma (in particolare dai macrofagi).
La principale funzione è di riparare i tessuti danneggiati e fagocitare le cellule morte.
- Macroglia
Hanno la stessa origine embriologica dei neuroni.
- Astrociti
Sono le cellule più numerose del SNC e hanno una forma stellata
Nutrono il neurone
Il SNC non è a diretto contatto con il torrente ematico anche se ci sono grandi vasi che lo attraversano.
Gli astrociti prelevano le sostanze dal flusso sanguigno e nutre il neurone. Astrociti e cellule endoteliali dei vasi vanno a costituire la barriera emato-encefalica, infatti il cervello non è bagnato dal sangue ma dal liquido cerebro-spinale o liquor.
• Evita l’entrata di virus
• Mantiene costante la concentrazione di ioni
• Evita il contatto tra molecole nel sistema circolatorio che hanno effetto sui neuroni
Svolgono funzione di fagocitosi
Gli astrociti possono muoversi attraverso i pseudopodi e si spostano in massa verso la zona danneggiata
- Catturano i neurotrasmettitori e il potassio dopo lo scambio sinaptico
- Tamponano la concentrazione extra-cellulare dei neuroni
Gli astrociti sono tutti connessi tra loro tramite giunzioni comunicanti (giunzioni serrate o gap junctions) in modo tale che la loro rete faccia pervenire le sostanze laddove sono richieste.
- Producono i growth factors
Sono molecole chimiche che indicano la direzione nella quale far crescere gli assoni durante la crescita o per riparare tessuti danneggiati.
- Oligodendrociti
Producono guaine mieliniche nel SNC
- Cellule di Schwann
Producono guaine mieliniche nel SNP
La guaina mielinica
La mielina è costituita dall’80% da lipidi e 20% proteine e funziona da isolante per la trasmissione. Nel SNP la cellula di Schwann si avvolge attorno ad un tratto di assone. Nel SNC l’oligodendrocita forma numerosi tratti di mielina su diversi assoni. L’assone non è completamente rivestito, ma ci sono dei segmenti scoperti di 1-2 um ogni 1mm di tratto mielinico chiamati nodi di Ravier.
La mielinizzazione inizia al 5°mese di gravidanza e continua dopo la nascita oltre il 2° anno, infatti alla nascita il cervello del neonato occupa 400cc di volume invece dei 1300cc medi nonostante il numero di neuroni sia lo stesso. Dopo l’adolescenza il numero di neuroni inizia a decrementare e ci sono differenze di genere nel peso in relazione all’età, che è maggiore nel maschio per proporzione al resto del corpo.
Le cellule di Schwann fanno da guida in caso di taglio dell’assone, invece gli oligodendrociti nel SNC occupano lo spazio dell’assone interrotto.
La sclerosi multipla è una malattia autoimmune del SNC, con incidenza nell’emisfero nord, dovuta all’attacco alla mielina da parte di alcuni componenti del sistema immunitario in grado di oltrepassare la barriera emato-encefalica. La guaina mielinica mancante produce rallentamenti molto importanti nelle zone del cervello colpite.
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