Sistema Nervoso Centrale e Periferico

A cura di: Dott. Fabrizio Dini

SISTEMA NERVOSO – struttura e funzioni

Il sistema nervoso rappresenta il “centro di controllo” che coordina tutte le attività, raccoglie le informazioni (sotto forma di stimoli nervosi) provenienti dall’ambiente e dagli altri organi, le elabora, le memorizza ed invia adeguate risposte (sempre sotto forma di impulsi nervosi), volontarie o involontarie, ai vari organi ed apparati.

Il sistema nervoso si divide in due parti: il sistema nervoso centrale e il sistema nervoso periferico.

L’unità funzionale fondamentale del sistema nervoso è rappresentata dal neurone, cellula che ha il compito di produrre e trasmettere i segnali (stimoli) nervosi, che permettono il movimento, la percezione dei sensi, etc.; schematicamente i neuroni sono formati da un corpo e da dei prolungamenti, alcuni dei quali, come i dendriti, in grado di ricevere i segnali, mentre altri, come gli assoni, deputati a trasmettere i segnali ad altre cellule. I nervi sono costituiti da fasci di assoni e possono essere efferenti, quando trasportano il segnale dal sistema nervoso centrale alla periferia (come nel caso dei nervi preposti al movimento e quindi con funzione motoria), afferenti, quando invece rilevano i segnali nei distretti periferici e quindi li inviano al sistema nervoso centrale (svolgono pertanto una funzione sensitiva), e misti, che svolgono cioè entrambe le funzioni, sia motoria che sensitiva.

Il SISTEMA NERVOSO CENTRALE comprende l’encefalo ed il midollo allungato, contenuti nella scatola cranica, e il midollo spinale, alloggiato all’interno del canale rachidiano lungo tutta la colonna vertebrale. La protezione meccanica del sistema nervoso centrale è assicurata, oltre che dalle strutture ossee del cranio e del canale vertebrale, da un sistema di membrane, chiamate meningi (dura madre, aracnoide e pia madre), che rivestono l’encefalo e il midollo spinale. Lo spazio tra aracnoide e pia madre contiene il liquido cerebrospinale o liquor, che bagna, isola e nutre ogni parte del sistema nervoso centrale, creando un’ambiente ottimale per il funzionamento delle cellule nervose, ma anche un’ulteriore protezione dai traumi esterni, assorbendo e distribuendo le forze che agiscono sulla superficie dell’encefalo. Inoltre, la particolare conformazione dei capillari sanguigni che irrorano il sistema nervoso centrale è alla base di un’altra protezione funzionale chiamata barriera emato-encefalica, con il compito di impedire a tutta una serie di sostanze dannose presenti nel torrente circolatorio di entrare all’interno del sistema nervoso centrale e provocare danni irreparabili.

Tutte queste protezioni risultano fondamentali, non solo per l’importanza che riveste il sistema nervoso centrale, ma anche per il fatto che le cellule che lo compongono, i neuroni, a differenza di altri tipi di cellule dell’organismo, non hanno la possibilità, a fronte di un loro danneggiamento, di rigenerarsi, di modo tale che qualsiasi danno a loro carico diventa irreversibile.

L’encefalo del cane e del gatto è suddiviso in diverse porzioni, quali cervello, tronco encefalico e cervelletto, ognuna con una funzione ben precisa, ed è collegato ai vari organi mediante i nervi cranici (quest’ultimi, come meglio descritto in seguito, sono parte integrante del sistema nervoso periferico e segnatamente della sua parte somatica).

  • Il cervello comprende il telencefalo e il diencefalo.
    • Il telencefalo è la porzione di encefalo più estesa; le sue funzioni sono molteplici, tra cui l’elaborazione delle risposte motorie, la memoria, il comportamento, nonché la ricezione degli stimoli esterni che provengono attraverso i cinque sensi. La corteccia cerebrale rappresenta la parte più esterna del telencefalo e presenta numerosissimi solchi, che delimitano altrettanti rilievi chiamati circonvoluzioni; tra questi solchi ve ne sono alcuni più marcati, chiamati scissure, che suddividono la corteccia in lobi (frontali, parietali, temporali, occipitali), nei quali hanno sede alcune importanti funzioni, tra cui la memorizzazione, la visione e l’intelligenza (in particolare i lobi frontali sono responsabili dell’intelligenza e da una comparazione tra vari mammiferi risulta come tali lobi nel cane siano i più vicini per dimensione a quelli umani). Una scissura particolarmente profonda, divide il telencefalo in due emisferi (destro e sinistro), tra loro connessi da un ponte compatto di fibre nervose, chiamato corpo calloso.
    • Il diencefalo si trova al di sotto del telencefalo e comprende porzioni molto importanti, quali ipotalamo, subtalamo, talamo, epitalamo e metatalamo; è responsabile di molte delle funzioni basilari, come la masticazione, il respiro e l’equilibrio, oltre al fatto che in questa parte del cervello vengono convogliate anche tutte le informazioni ottenute tramite i sensi, dopo essere state elaborate dal telencefalo.
  • Il tronco encefalico è situato sotto il diencefalo e rappresenta la struttura nervosa che mette in collegamento il telencefalo con il midollo spinale. Comprende mesencefalo, ponte (di Varolio) e midollo allungato:
    • il mesencefalo rappresenta la parte più piccola del tronco encefalico e risulta indispensabile per il passaggio degli impulsi tra l’encefalo e il midollo spinale; tra le altre funzioni, media i movimenti dell’occhio ed è coinvolto anche nel controllo dei movimenti;
    • il ponte (di Varolio) è posto sopra il midollo allungato, sotto il mesencefalo e davanti al cervelletto; contiene i centri del respiro e del sonno;
    • il midollo allungato, o bulbo, è l’ultimo tratto del tronco encefalico, prima del midollo spinale. Molte funzioni sono regolate in questa sede, come la digestione, il battito cardiaco e la deglutizione.
  • Il cervelletto svolge in particolare funzioni motorie, quali la coordinazione dei movimenti e l’equilibrio.

Il midollo spinale rappresenta la porzione extracranica del sistema nervoso centrale, contenuta all’interno del canale vertebrale e mette in comunicazione l’encefalo con tutto l’organismo, trasmettendo segnali nervosi dal centro alla periferia e viceversa. Questa trasmissione avviene lungo dei nervi che si diramano dal midollo spinale, i cosiddetti nervi spinali, e che fuoriescono attraverso dei piccoli fori intervertebrali per raggiungere i vari distretti dell’organismo; i fori intervertebrali si formano tra vertebre contigue, di modo tale che per ogni due vertebre adiacenti si definiscono due fori intervertebrali, uno a destra e uno a sinistra. I nervi spinali sono nervi misti, cioè possiedono, come precedentemente detto, funzioni sia motorie che sensitive. Le cellule nervose motorie dei nervi spinali trasmettono i segnali provenienti dall’encefalo ai muscoli (ogni nervo spinale raggiunge determinati distretti muscolari: i nervi spinali che fuoriescono dal tratto cervicale del midollo spinale vanno ad innervare i muscoli di collo, spalle, arti anteriori etc., quelli del tratto dorsale i muscoli del torace, quelli del tratto lombare i muscoli degli arti posteriori, quelli del tratto sacrale i muscoli dell’uretra e del retto); le cellule nervose sensitive dei nervi spinali portano segnali elettrici dalla periferia al midollo spinale e da questi all’encefalo, dove vengono elaborati, permettendo di apprezzare le sensazioni più diverse, come il calore, il dolore etc. Inoltre, il midollo spinale è anche in grado di elaborare una risposta motoria autonoma, meglio nota come riflesso spinale: si tratta di risposte autonome che originano dal fatto che alcune vie afferenti (quindi sensitive) sono in connessione con alcune vie efferenti (quindi motorie), di modo tale che il segnale arrivando al midollo, attraverso queste determinate cellule nervose sensitive, non deve poi essere trasmesso all’encefalo, ma viene direttamente convogliato alle cellule nervose motorie (che innervano un determinato muscolo) ad esse connesse, producendo un movimento di quel determinato muscolo.

Come descritto di seguito i nervi periferici sono parte integrante del sistema nervoso periferico e segnatamente della sua parte somatica.

Il SISTEMA NERVOSO PERIFERICO è una delle due grandi parti in cui si divide il sistema nervoso ed è costituito da fasci di fibre nervose, i nervi, che si diramano dal sistema nervoso centrale verso la periferia, distribuendosi alle varie zone del corpo. A sua volta il sistema nervoso periferico si divide in sistema nervoso somatico, che controlla i movimenti volontari e convoglia tutte le informazioni che provengono dagli organi di senso, e sistema nervoso autonomo, che controlla in maniera involontaria la muscolatura liscia dei visceri, il muscolo cardiaco e le ghiandole.

Il sistema nervoso somatico, o volontario, è costituito da fibre nervose periferiche, che inviano informazioni sensitive all’encefalo, e da fibre nervose motorie, che si portano ai muscoli scheletrici; tale trasmissione è resa possibile dai nervi cranici, che partono dall’encefalo, e dai nervi spinali, emergenti dal midollo spinale.

Il sistema nervoso autonomo, anche definito vegetativo o involontario, è rappresentato da un insieme di cellule e fibre che innervano gli organi interni e le ghiandole, controllando le cosiddette funzioni vegetative, cioè quelle funzioni che non sono soggette al controllo volontario (per questo viene anche definito involontario), quanto piuttosto a meccanismi appunto autonomi. L’organismo dei cani e dei gatti, come quello umano, infatti, compie tutta una serie di attività senza che l’animale se ne renda conto, come il battito cardiaco, la digestione, la secrezione da parte di tutta una serie di ghiandole dei loro prodotti, etc. A controllare queste attività ci pensa appunto il sistema nervoso autonomo, attraverso le sue due principali componenti, il sistema simpatico e quello parasimpatico, che agiscono sugli stessi bersagli, ma con azione contrapposta: l’equilibrio tra questi due sistemi permette il corretto funzionamento degli organi (visceri, cuore, ghiandole).

  • il sistema nervoso simpatico è costituito da particolari raggruppamenti di cellule nervose, chiamati gangli, disposti come una catena ai due lati della colonna vertebrale; attraverso i prolungamenti (assoni) di alcuni neuroni, che si trovano in determinate porzioni (intermedie) del midollo spinale (e quindi in buona sostanza attraverso alcuni nervi spinali che fuoriescono dalle porzioni intermedie del midollo spinale), arrivano degli stimoli a questi gangli, dove altri neuroni li trasmettono a loro volta agli organi bersaglio. Il sistema simpatico agisce solitamente quando l’animale è agitato, come se lo preparasse ad una situazione di pericolo, accelerando il battito cardiaco e la frequenza del respiro (in modo da far arrivare a tutto l’organismo più ossigeno), aumentando la pressione arteriosa (per contrazione della componente muscolare della parete dei vasi arteriosi che pertanto riducono il loro lume, come se si restringessero), riducendo la funzionalità intestinale, etc.
  • il sistema nervoso parasimpatico è costituito da neuroni che si trovano in corrispondenza del midollo allungato e dell’estremità distale del midollo spinale; gli assoni di questi neuroni (che decorrono pertanto lungo alcuni nervi cranici, tra cui in particolare il nervo vago, e alcuni nervi spinali che fuoriescono dal tratto sacrale) trasmettono gli impulsi a gruppi di cellule nervose, anche in questo caso organizzate in gangli, che però si trovano in prossimità degli organi bersaglio. Il sistema parasimpatico si attiva di solito quando il soggetto è rilassato, come avviene dopo che ha mangiato o quando riposa, e determina un aumento della funzionalità intestinale, una riduzione del battito cardiaco e della frequenza respiratoria, una diminuzione della pressione arteriosa (per rilassamento della componente muscolare della parete dei vasi arteriosi che pertanto aumentano il loro lume, come se si dilatassero), etc.

Del sistema nervoso autonomo fa parte anche il sistema nervoso enterico, costituito da neuroni che formano gangli nella parete dell’apparato digerente (a partire dall’esofago fino al retto), nel pancreas e nelle vie biliari (extraepatiche).

Al momento della nascita, gattini e cuccioli non hanno il sistema nervoso completamente sviluppato. Encefalo, midollo spinale e nervi sono presenti alla nascita, ma non sono in grado di trasmettere in modo adeguato gli impulsi elettrici in modo coordinato. Poiché il sistema nervoso sviluppa durante le prime settimane di vita, una serie di movimenti controllati diventa evidente. Dopo tre settimane di età, i cuccioli e gattini hanno sviluppato la capacità di stare in piedi e camminare, anche brevi distanze. La visione arriva circa 3 o 4 settimane, ma è solo pienamente sviluppato dopo dieci settimane di vita. L’udito è già ben sviluppato dopo quattro settimane di vita.

Una volta completato lo sviluppo, l’encefalo del cane può pesare tra i 54 e 125 grammi a seconda della razza mentre i gatti in genere hanno un cervello che pesa intorno ai 25 grammi; oltre alla differenza di peso questi differiscono anche per il numero di neuroni presenti che sono circa 300 milioni nei felini e 160 milioni nei cani.

A cura del Dott. Fabrizio Dini