Il tronco encefalico (anche chiamato “tronco cerebrale”) è una parte del sistema nervoso centrale (SNC) o – più precisamente – dell’encefalo costituita dal mesencefalo e dal romboencefalo. Il romboencefalo è a sua volta diviso in due parti:
- metencefalo: composto da ponte di Varolio (o più semplicemente “ponte”) e cervelletto;
- mielencefalo: composto dal midollo allungato (o “bulbo”).
Il tronco encefalico viene quindi ad essere formato da 3 segmenti che sono, dall’alto verso il basso:
- mesencefalo (a sua volta diviso in tetto e tegmento);
- ponte di Varolio (o ponte);
- midollo allungato (o “bulbo”).
Il cervelletto, pur facendo parte del romboencefalo assieme al ponte, non è invece considerato parte del tronco encefalico. Più in basso il tronco encefalico, nella sua parte più inferiore (il midollo allungato) si continua col midollo spinale che, al contrario di quello che abbiamo visto fino ad ora, non è più considerato “encefalo” (ricordiamo infatti che l’encefalo si compone di cervello propriamente detto, cervelletto e tronco encefalico).
Funzioni del tronco encefalico
Il tronco encefalico è costituito da strutture molto complesse, deputate a svolgere innumerevoli funzioni e a regolarne tante altre, tutte fondamentali per la sopravvivenza dell’organismo, è infatti sede:
- dei riflessi e del controllo di molti visceri;
- dei centri che regolano il respiro da cui partono i segnali che garantiscono gli automatismi respiratori;
- dei centri che regolano la temperatura corporea partono i segnali che mantengono costante la temperatura in modo da permettere tutti i processi biologici e chimici indispensabili per la vita;
- dei centri che regolano la circolazione sanguigna.
Se questi centri vengono direttamente danneggiati – ad esempio nei traumi che coinvolgono la testa e la colonna vertebrale cervicale, volgarmente chiamati “rottura del collo” – le conseguenze sono sempre di estrema gravità al punto di condurre il paziente alla morte cerebrale o, nel caso in cui la lesione intervenga poco più in basso, a livello del midollo spinale, determinare tetraplegia e dipendenza da un respiratore automatico come accaduto ad esempio al famoso attore Christopher Reeve. Nel tronco encefalico la sostanza bianca e la sostanza grigia non si distinguono facilmente. Soprattutto nel ponte e nel bulbo le fibre formano la sostanza reticolare, dove si trovano i centri che regolano il ritmo sonno/veglia, la circolazione sanguigna e la respirazione.
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Sezioni del tronco encefalico
Mesencefalo
Il mesencefalo è la porzione più alta e breve del tronco encefalico essendo lunga in media 2 cm, è diviso in “tetto” e “tegmento” ed è contenuto come il resto del tronco encefalico nella fossa cranica posteriore. Nel mesencefalo vengono convenzionalmente distinte due parti, i peduncoli cerebrali, laterali e il tetto del mesencefalo tra essi compreso. I peduncoli cerebrali sono ulteriormente divisi dalla sostanza nera in una parte anteriore detta piede e in una parte posteriore detta parte tegmentale. A dividere tra loro i peduncoli si trova la fossa interpeduncolare, all’interno della quale scorre liquido cerebrospinale. Il nervo oculomotore esce tra i peduncoli, e quello trocleare è visibile arrotolato attorno l’esterno dei peduncoli. Il tetto del mesencefalo è invece diviso nei collicoli inferiori e superiori che insieme sono chiamati corpi o tubercoli quadrigemini e dall’area pretettale. Essi aiutano a decussare diverse fibre del nervo ottico, e a causa della loro sistemazione controlaterale si forma il chiasma ottico. Comunque alcune fibre mostrano una disposizione anche ipsilaterale, cioè corrono parallele sullo stesso lato senza decussare. Il tubercolo superiore è coinvolto nei movimenti saccadici dell’occhio, mentre quello inferiore è un punto di sinapsi per le informazioni sonore. Il nervo trocleare esce dalla superficie posteriore del mesencefalo, sotto al tubercolo inferiore. Anteriormente al tetto del mesencefalo decorre lo stretto canale detto acquedotto di Silvio, continuazione antero-superiore del quarto ventricolo, circondato dalla sostanza grigia periacqueduttale. Inferiormente al mesencefalo vi è il ponte.
Funzioni del mesencefalo e nervi cranici
Il mesencefalo è attraversato per tutta la sua lunghezza dalle fibre ascendenti e discendenti di numerose vie di collegamento tra centri nervosi superiori e inferiori. Esso inoltre è sede di nuclei motori e centro di regolazione e di integrazione di diverse funzioni nervose. I tubercoli quadrigemini anteriori appartengono alle vie ottiche e costituiscono centri di numerosi riflessi visivi (riflessi pupillari alla luce, riflessi motori a stimoli luminosi o visivi ecc.). Analoga funzione di centri riflessi hanno i tubercoli quadrigemini posteriori, che invece appartengono alle vie uditive. Nella profondità del mesencefalo sono contenuti i nuclei motori di alcuni nervi cranici: il nervo oculomotore comune (III paio) e il nervo trocleare (IV paio). Altre due formazioni di sostanza grigia sono invece centri del sistema motorio extrapiramidale: sono il nucleo rosso (così denominato perché in sezione presenta un colorito rosso bruno pallido) e la sostanza nera di Sommering, formazione allungata situata dorsalmente ai fasci di fibre dei peduncoli cerebrali formata da cellule nervose ricche di melanina.La sostanza grigia che circonda l’acquedotto di Silvio svolge probabilmente un ruolo nella percezione del dolore e quindi nella regolazione del tono affettivo tale attività si esplica forse tramite la liberazione di particolari mediatori chimici di natura polipeptidica detti encefaline ed endorfine, i quali hanno azione analgesica. Le cellule nervose disperse tra i fasci di fibre nella porzione centromediale del mesencefalo costituiscono la formazione reticolare, che si continua nel ponte e nel bulbo essa è collegata con molte altre parti del sistema nervoso centrale e costituisce un importante sistema di integrazione in grado di modulare i messaggi sensoriali, di regolare l’attività motoria dei centri spinali, il tono posturale e diverse funzioni vegetative, di controllare l’attività elettrica corticale e il ritmo sonno-veglia.
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Ponte di Varolio (o “ponte”)
Il ponte è una grossa protuberanza del tronco cerebrale, che costituisce parte del pavimento del quarto ventricolo cerebrale, e posteriormente si unisce con il cervelletto tramite il peduncolo cerebellare medio. Insieme al cervelletto, il ponte forma il metencefalo, ma è importante ricordare che il cervelletto NON fa parte del tronco encefalico. Il ponte di Varolio è convesso in senso trasversale e poco convesso in senso longitudinale. Il suo peso, variabile in base alla mole del cervelletto, è in media pari a 18 g, è alto 27 mm e largo 38 mm. Il suo nome deriva dal fatto che i peduncoli cerebrali, continuandosi verso il basso, vengono ricoperti ventralmente da una massa di fibre nervose trasversali provenienti dal cervelletto che attraversano come un ponte la linea mediana. Il ponte è situato tra il mesencefalo (posto più in alto, da cui è separato dal solco ponto-mesencefalico) e il bulbo (posto più in basso, da cui è separato dal solco bulbo-pontino).
Funzioni del ponte
Le funzioni del ponte sono molto importanti sia per attività accessorie di minore importanza, sia per il mantenimento vitale dell’organismo. Nel piede trovano posto i nuclei pontini, formanti le vie corticopontine che, a loro volta, innervano il cervelletto nelle vie pontocerebellari. I nuclei pontini, inoltre, sono connessi ad altri centri nervosi, anche a livello del bulbo. Il ponte ha un ruolo attivo nel mantenimento dello sguardo su una posizione fissa anche al variare dell’inclinazione del cranio. Questa particolarità deriva dalla presenza di tre fasci, chiamati longitudinale e mediale, tettospinale e tegmentale che controllano la muscolatura oculare modulando i dovuti aggiustamenti quando il soggetto muove tridimensionalmente il cranio. Un altro, importante, compito del ponte è relativo al controllo della respirazione; l’organo accoglie, difatti, dei centri nervosi che modulano la respirazione.
Nervi emergenti del ponte
Dal ponte emergono quattro paia di nervi cranici:
- V nervo (trigemino);
- VI nervo (abducente);
- VII nervo (faciale).
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Bulbo (o “midollo allungato”)
Il midollo allungato o bulbo corrisponde al mielencefalo ed è la parte più inferiore dell’intero tronco cerebrale, rappresentando il confine tra encefalo e midollo spinale, che gli fa seguito in basso attraverso il canale vertebrale. A livello del bulbo si incrociano le vie piramidali. Contiene centri per la regolazione delle funzioni viscerali respirazione, pressione sanguigna.
Porzione media del bulbo
In sezione la forma della porzione media del bulbo ricorda quella di una farfalla a causa della comparsa posteriormente della cavità nota come quarto ventricolo e per l’approfondirsi dei solchi antero-laterali a causa della comparsa dell’oliva. Il cordone anteriore della sostanza bianca è ancora una volta costituito quasi esclusivamente dalle piramidi che contengono il fascio corticospinale che decussa a livello del bulbo inferiore. Anteriormente a esse si possono distinguere i piccoli nuclei arcuati e le fibre arciformi esterne. Posteriormente a esse vi è il lemnisco mediale, originatosi dalle fibre arciformi interne, assoni di neuroni del nucleo cuneato e del nucleo gracile. Lateralmente al lemnisco mediale vi è il nucleo olivare accessorio mediale, dalla forma ondulata. Posteriormente al lemnisco mediale decorre il fascicolo longitudinale mediale e posteriormente a questo il fascio tettospinale. I nuclei dei nervi cranici sono spostati posteriormente dal lemnisco mediale e si dispongono anteriormente al margine del quarto ventricolo che costituisce la caratteristica più posteriore di questo livello del bulbo ed è triangolare in sezione, con la base posteriore e l’apice anteriore. Sulla parete posteriore del quarto ventricolo vi sono i plessi corioidei. Sul margine anteriore del quarto ventricolo, in direzione mediolaterale si trovano il nucleo del nervo ipoglosso, che invia le sue fibre antero-lateralmente, separando le piramidi dall’oliva, il nucleo motore dorsale del vago, che a sua volta invia le sue fibre antero-lateralmente separando l’oliva dal tratto spinale e dal nucleo del trigemino, e infine, il più laterale, è il nucleo del tratto solitario con il tratto solitario stesso. Tra le radicole dei nervi ipoglosso e vago compare il nucleo olivare inferiore, dalla forma convoluta, con l’ilo rivolto postero-medialmente, supero-medialmente a esso compare anche il nucleo olivare accessorio superiore mentre superiormente permangono il nucleo ambiguo e più lateralmente il fascio spinotalamico e il fascio spinoreticolare. Superiormente alle fibre in uscita dal bulbo del nervo vago si trova il tratto spinale del nervo trigemino con il suo nucleo, lateralmente a esso il peduncolo cerebellare inferiore e superiormente il nucleo cuneato (mediale) e il nucleo cuneato accessorio (laterale). Dal nucleo cuneato accessorio hanno origine le fibre ascendenti che costituiscono il fascio cuneocerebellare che si portano all’interno del peduncolo cerebellare inferiore.
Porzione superiore del bulbo
La porzione superiore del bulbo in sezione ha una forma a farfalla ancora più accentuata rispetto alla porzione media, dal momento che il quarto ventricolo si allarga, estendendo quindi la porzione posteriore (che si sposta lateralmente da ambo le parti) che risulta doppiamente larga rispetto alla anteriore. La parte anteriore a questo livello è formata al centro dalle piramidi che contengono il fascio corticospinale e tutt’attorno alle piramidi numerosi nuclei arcuati, dei nuclei pontini ectopici. Postero-lateralmente alle piramidi si trova il nucleo olivare inferiore dell’oliva e lateralmente a questo decorre il fascio spinotalamico insieme al fascio spinoreticolare. Posteriormente alle piramidi vi sono i nuclei del rafe fiancheggiati da ambo le parti dal lemnisco mediale anteriormente e dal fascicolo longitudinale mediale posteriormente. Posteriormente al nucleo olivare inferiore vi è il fascio tegmentale centrale.
Postero-lateralmente a questo il tratto spinale del trigemino e il nucleo spinale del trigemino. Lateralmente al tratto spinale del trigemino compare il nucleo cocleare anteriore, che riceve fibre dal nervo statoacustico (VIII). A questo livello esce anche il nervo glossofaringeo (IX), anteriormente allo statoacustico. Posteriormente al nucleo cocleare anteriore, tondeggiante, vi è l’arcuato nucleo cocleare dorsale, che segue il margine postero-laterale del bulbo; tra i due è compreso il peduncolo cerebellare inferiore. La formazione reticolare riempie gli spazi centrali del bulbo, appena lateralmente al fascicolo longitudinale mediale, ai nuclei del rafe e al lemnisco mediale. Anteriormente alla parete anteriore del quarto ventricolo compaiono, in direzione medio-laterale, il nucleo vestibolare laterale (di Deiters) e il nucleo vestibolare inferiore. Il nucleo vestibolare laterale è l’origine del tratto vestibolo spinale laterale.
Funzioni del bulbo
Dal bulbo passano le informazioni inerenti al gusto, al tatto e principalmente all’udito. Vi hanno sede i centri bulbari della respirazione, bersaglio di svariate sostanze quali l’eroina e numerosi farmaci come gli antidepressivi, i sonniferi e i tranquillanti che inibiscono i centri respiratori. Presenta al suo interno anche il centro vasomotore responsabile principale del controllo del tono muscolare dei vasi, della frequenza cardiaca, del volume-sistole e quindi della pressione sanguigna. Il midollo allungato, assieme al ponte di Varolio controlla il pH del sangue. Nel caso in cui questo dovesse diventare troppo basso (a causa dell’eccessiva formazione di acido carbonico, dovuta al legame tra anidride carbonica e acqua) queste due regioni del cervello inviano uno stimolo di contrazione ai muscoli intercostali e al diaframma.
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Dott. Emilio Alessio Loiacono
Medico Chirurgo
Direttore dello Staff di Medicina OnLine
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