Insieme al sistema endocrino è coinvolto nell'omeostasi dell'organismo (non equilibrio in senso stretto), sebbene il nostro corpo è elettricamente neutro, esiste uno squilibrio elettrico negativo che è necessario. Per omeostasi si intende un ambiente neutro che sia utile al mantenimento dell'organismo.
Il sistema nervoso centrale è composto da cervello e midollo spinale (centri di integrazione).
Il ****
Tutto ciò che è al di fuori dell'encefalo è sistema nervoso periferico, che può essere afferente (che dalla periferia vanno al centro, sensoriali) ed efferente (.
Il sistema nervoso centrale può elaborare una risposta agli stimoli periferici, e può (ma non deve) produrre una risposta.
Uno stimolo deve raggiungere la corteccia perchè venga "percepito" (correlato cosciente).

E' necessaria la presenza di recettori. Gli stimoli vanno ad agire sui recettori, che sono complessi proteici che quando stimolati si aprono e possono far entrare cariche positive e negative dentro i neuroni, e così inizia la trasduzione del segnale. Ce ne sono di varie tipologie.

I neuroni efferenti, sono divisi in sezione motoria somatica (muscoli scheletrici) e sezione autonomica o viscerale (muscolatura involontaria).
Quest'ultima è divisa in sistema nervoso simpatico e parasimpatico, che innervano gli stessi organi con effetto opposto.

Cellule del sistema nervoso

Neuroni: unità funzionale del Sistema Nervoso, funzionano con xx

Cellule gliali: il nome deriva dall'ipotesi iniziale che abbiano avuto solo una funziona strutturale, di supporto. Le più numerose sono le macroglia, con funzione strutturale, producono mielina, che permettono la produzione di una sostanza conducente (?). Microglia: del sistema immunitario

Ci sono altre cellule ependimali. Che occupano cavità del cervello, producono il liquido cerebrale e sono fonte di cellule staminali nervose.
Ci sono cellule satelliti, che rivestono i corpi cellulari dei neuroni, a livello di strutture dette gangli.

Neuroni

Hanno quattro importanti zone funzionali.
Corpo cellulare, centro metabolico
Dendriti, area importantssima, che riceve i segnali in ingresso
Assone, prolungamento deputato alla trasmissione del segnale nervoso.
Sinapsi, bottone terminale, area di contatto con altre cellule (nervose o bersaglio)

Ci sono circuiti molto semplici che si spiegano con l'attività dei neuroni, ma ci sono molte altre funzioni complesse che non possono essere semplicemente spiegate con l'attività elettrica dei neuroni, dette proprietà emergenti del cervello (come la coscienza, la memoria)

Corpo cellulare, chiamato anche soma, è il centro metabolico. Un nucleo (inteso come gruppo di corpi cellulari localizzati in un area =/= nucleo della cellula) è un è un centro metabolico molto intenso. Ha un reticolo endoplasmatico rugoso molto rappresentato (Corpi di nissi).
La maggior parte dei corpi cellulari si trova nel SNC, dove costituisce
Materia grigia (corpi cellulari e fibre), Nuclei, Gangli

Dendriti, ricevono i segnali in ingresso. Qui si trovano i canali ionici. Possono essere estremamente ramificati, a seconda del tipo di stimolo che devono ricevere. Quando le spine dendritiche vengono perse, il segnale nervoso viene depotenziato. La modellazione di queste spine è anche associata alla memoria.

Assone, possono essere anche molto lunghi, possono avere un rivestimento mielitico. Tendono a decorrere paralleli e formare dei fasci chiamati nervi. Il potenziale d'azione si innesta nel monticolo assonico (zona di trigger) e il segnale parte poi per l'assone.

Sinapsi, sono regioni il cui terminale assonica comunica con una cellula bersaglio (nervosa o effettrice). Le sinapsi si possono degradare se non c'è attività elettrica. Nei bambini c'è un numero enorme di sinapsi, eccessivo. Poi avviene una potatura sinapsica (nei 2/3 anni e nell'adolescenza).

Classificazione dei neuroni

Neuroni sensoriali (afferenti)
Ricevono e trasmettono gli impulsi provenienti dai recettori sensoriali verso il SN. Sono spesso pseudounipolari o bipolari, che caratterizzano il sistema sensoriale. Il corpocellulare è spesso posto in prossimità alla corda spinale.

Interneuroni, di collegamento. . Hanno la funzione di modulare un segnale. Possono essere anassonici o multipolari

Multipolari sono anche i neuroni afferenti, come i motoneuroni, che innervano un muscolo innescando la contrazione.

Il trasporto assonale

E' garantito da un sistema di microtubuli, che si estendono lungo tutta la lunghezza dell'assone, entro i quali si muovono delle vescicule in cui si spostano neuropeptidi.

Il trasporto può essere anterogrado (dal soma al terminale) o retrogrado (dal terminale assonico al soma). Molti virus possono utilizzare questo sistema di trasporto.
Il trasporto anterogrado può essere veloce o lento.

I neuroni usano microtubuli come "binari", sui microtubuli le vescicole sono trasportate da proteine motrici (kinesina anterograda e dineina retrograda).

Quando nel tessuto cerebrale si depositano proteine dette aberranti, un accumulo eccessivo di proteina tau causa malattia di Alzheimer quando va in misfolding, si accumula perchè diventa insolubile). La peptide beta-amiloide fa da trigger allo sviluppo di proteina tau misfoldata.
La alfa-sinucleina si può accumulare a formare i corpi di Lewy, che causa la malattia di Parkinson.

Cellule gliali

Le cellule epandimali rivestono --, sono una fonte di cellule staminali nervose. Formano le barriere tra i compartimenti.
Gli astrociti, che supportano i neuroni in molte funzioni (aiutano a degradare), formano la barriera encefalica (?).
Le microglia, cellule immunitarie che supportano l'area cerebrale.
Oligodendrociti (nel SNC) e Cellule di Schwann (nel SNP) formano la guaina mielinica, che permette di ottimizzare la conduzione degli impulsi elettrici.

Le cellule staminali neuronali possono produrre nuovi neuroni solo nell'ippocampo e per le pareti di ventricoli laterali. E' stato mostrato in maniera indiscutibile nei topi, ma nell'essere umano è ancora discusso.

Tuttavia ci sono processi di rigenerazione neuronale in seguito ai danneggiamenti. Le microglia rimuovono i detriti cellulari. Le cellule di Schwann iniziano a dividersi e formano un tubo di rigenerazione che guida la crescita dell'assone, che cresce fino a formare nuovamente sinapsi. Si forma il cono di crescita.

Mielinizzazione

Nel SNC la mielina è prodotta da oligodendrociti, che si trovano in prossimità degli assoni dei neuroni. Un oligodendrocita emette proiezioni citoplasmatiche e emette la guaina per diversi assoni, avvolgendone un singolo segmento.
La cellula di Schwan, nel SNP, invece si occupa di una singola porzione di assone.
Ci sono interruzioni della guaina mielinica, chiamate Nodo di ranvier, ciò permette il salto da un nodo all'altro, rendendo la conduzione dell'impulso nervoso più rapido.

La mielinizzazione avviene con la protusione di citoplasma che avvolge il neurone. Il citoplasma viene espulso e si mielinizza.

Le principali patologie di mielinizzazione colpiscono le proteine coinvolte nel processo di mielinizzazione. Le componenti proteiche sono distinte tra SNC e SNP.

Astrociti

Gli astrociti forniscono substrati metabolici nei momenti di elevata intensità. Aiutano anche nella degradazione dei neurotrasmettitori (come il glutammato, eccitatore, ma neurotossico).
Possono rilasciare anche loro dei neurotrasmettitori.

Microglia

In condizioni normali svolgono un ruolo di sorveglianza immunitaria, controllano che non siano presenti antigeni.
Possono essere polarizzati in stato infiammatorio, per eliminare il problema. Una volta che è stato eliminato, vengono polarizzati nuovamente e iniziano un processo riparatorio.

Circuiti

Ogni neurone entra a far parte di un circuito che media specifici comportamenti.
Il riflesso -- fa parte di una serie di movimenti riflessi che aiutano al mantenimento della postura, ed evita l'eccessivo stiramento di un muscolo.

Un muscolo estensore, il fuso neuro-muscolare (struttura neuro-muscolare) che viene stimolato quando il muscolo viene disteso improvvisamente.
Poi ci sono due vie, che accadono contemporaneamente.

Col martelletto stimolo la rotula, si distende il tendine colpito e di conseguenza anche il muscolo. Il fuso neuromuscolare rileva questa distension improvvisa e parte un segnale elettrico che arriva al midollo spinale. Qui il Neurone va in contetto col motoneurone che innerva il muscolo, che si contrae. Contemporaneamente un interneurone inibisce al muscolo bicipite di contrarsi.

Affinchè avvenga una contrazione di un muscolo ?? devo eccitare una cellula

Trasmissione di informazioni

Avviene con la trasmissione di impulsi elettrici.
Tramite le pompe sodio-potassio, si crea una differenza di potenziale, viene separata la carica elettrica a cavallo della membrana cellulare. E' importantissima nel cervello. Le proteine in soluzione inoltre fungono da grandi anioni.

Gli ioni potassio vengono fatti uscire dalla cellula, e vengono lasciati i grandi anioni. La membrana cellulare ha una differenza di potenziale è di circa -65 / -70 mV a riposo.

Una cellula è eccitabile quando può variare velocemente il suo potenziale di membrana. Normalmente avviene con un aumento di permeabilità (aumentano le cariche negative all'interno)
Un aumento della carica positiva (Na+, Ca++) rende la cellula depolarizzata (da -65 a -55mV.
Altrimenti viene iperpolarizzata, se aumenta la carica negativa, quindi sarà meno eccitabile.

Per essere eccitabile una cellula deve venire depolarizzata.

Potenziale graduato - segnali in ingresso

In ingresso, si parla sempre potenziale graduato

E' una variazione di carica all'interno della cellula, legata all'apertura di canali ionici che si trovano sui dendriti e sul corpo cellulare. Questi canali si aprono, o chiudono, in risposta a uno stimolo esterno.
Si definiscono operati o regolati chimicamente se rispondono a stimoli da parte di ligandi (neurotrasmettitori, nucleotidi, ioni) che regolano l'apertura del canale.
Altrimenti possono essere regolati meccanicamente, ad esempio se il derma viene stimolato, o nel caso di contatto col calore, generando un potenziale graduato.

I potenziali graduati sono chiamati così perchè son stimoli che man mano che si muovono attraverso la cellula perdono forza.
Sono soggetti a sommazione spaziale e temporale.

Il potenziale graduato può essere inibitorio, a seconda se la carica in ingresso è negativa o positiva. Come vedavamo prima, può causare una depolarizzazione (potenziale postsinaptico eccitatiorio), o una iperpolarizzazione. (potenziale postsinaptico inibitorio).

Potenziale d'azione

Un potenziale graduato si propaga, e può arrivare a un zona di trigger. Ciò dipende dalla intensità del segnale, può essere sottosoglia se il potenziale non è abbastanza forte.

-70 mV / -55 mV, è soprasoglia, ed è capace di innescare un potenziale d'azione. Una volta innescato non può più essere fermato.

I canali del sodio e del potassio sono particolarmente coinvolti.
Il potenziale di almeno -55mV stimola l'apertura di entrambi i canali, che sono voltaggio-dipendenti.
I canali del sodio sono più veloci, quindi sono i primi ad aprirsi. E' la fase ascendente del potenziale d'azione. Il sodio entra e quindi altre cariche positive entrano nella cellula.
La membrana si depolarizza fino ai +30mV.
Nella fase discendente si aprono i canali del Potassio, mentre si inattivano (non si chiudono) i canali del sodio. Il Potassio comincia a uscire dalla cellula.

Il potenziale della cellula torna al potenziale a riposo. Per qualche millisecondo la cellula diventa iperpolarizzata, perchè i canali del potassio impiegano un po' di tempo a chiudersi, passa dai +30 ai -90 mV. In questo momenti si chiudono i canali del sodio.

Le cariche positive (Na+) che entrano nella cellula durante la fase ascendente non rimangono germe, ma si spostano nella sezione adiacente dell'assone, creando un flusso di corrente.
Il sodio depolarizza le sezioni adiacenti dell'assone e propaga l'impulso, mentre il flusso di potassio fa tornare il potenziale ai livelli di riposo.
Il potenziale d'azione non decade siccome viene condotto lungo l'assone.

Mancano lezioni 26-27/2