La variazione di qualunque componente dell’ ambiente interno viene bilanciata da meccanismi che tendono a mantenerla costante. Infatti, esistono condizioni ottimali di temperatura, pH, volume idrico, [Ca++], pO2, per il funzionamento delle cellule e degli organismi

Dunque, devono esistere dei sensori e un sistema di controllo

Supersistema

Meccanismi fisiologici dei sistemi di controllo a feed-back

- Riflessi (concentrazione di O2, pressione arteriosa)

- Risposte ormonali (glicemia, concentrazione di Na+/K+)

- Comportamento (mangiare, bere)

Esistono anche meccanismi di controllo adattivo non omeostatici (ipertrofia, degeneranza, apprendimento)

TERMOREGOLAZIONE

La temperatura viene efficacementemantenuta per variazioni esternecomprese tra –10 e +40 gradi

La neutralità termica corrispondeal valore di temperatura esterna alla quale la temperatura del corpo si mantiene attraverso il solo metabolismo

Nella zona di neutralità termica (29°Nel soggetto nudo) piccole variazionivengono compensate da variazioni dicircolazione cutanea, uso di indumenti,cambiamenti di posturaAl di fuori, in assenza di compenso si ha ipo- o ipertermia

Alterazioni di percezione, movimento, attività mentale

Dove si misura la temperatura?

Variazioni circadianeDi etàDi sesso

Facoltativa e obligatoriaFacoltativa: con e senza brivido

60-75% del consumo energetico

10%

15-30%

gli organi che produconopiù calore sono i muscolie il fegato

Le riserve di grasso bruno sono importanti nel bambinoe nelle persone acclimatate al freddo

adrenalina, o. tiroidei,GH, tstosterone

In condizioni basali, il flusso cutaneo è200-400 ml/min (4-8% della gittata cardiaca)Può raggiungere i 3.000 ml/min

1) Regolazione nervosa- f. simpatiche costrittrici- metaboliti vasodilatatori prodotti dalle gh. sudoripare (attivate dal fibre simpatiche colinergiche), nelle zone del tronco

2) regolazione temperatura dipendente-cambia l’efficacia delle catecolamine

3) Regolazione per scambio controcorrente

La regolazine attraverso la cute èefficace per t esterne < 28°Poi interviene la sudorazione

4) Sudorazione (fino a 3l/h)- stimolata dal simpatico colinergicoe dalle catecolammine surrenali

L’efficacia dipende dalle condizioniambientali

Meccanismi centrali

ipotalamo anteriore ipotalamo posteriore

Regolazione integrata

Febbre: dipende dall’innalzamento del valore del set point

febbre

Le citochine inducono febbre per via nervosa (n. vago)e umorale (raggiungendo cellulenervose e non nerose, per es.endoteliali, capaci di indurre produzione di prostaglandine)

Meccanismi d’azione delle citochine

emozione

James-Lange monitoraggio corticale delle condizionidella periferia

Cannon-Bard talamo e ipotalamo generano le risposte periferiche e ne informano i centri superiori

I teoria: emozione dipendente dal significato dello stimolo per l’organismo

II teoria : emozione dipendente dall’interazione dello stimolo con l’organismo

III teoria: l’emozione non è né causa né conseguenza di una o più rispostefisiologiche, ma è quello che emerge parallelamente

- all’interazione con l’ambiente- alle risposte fisiologiche- al “feeling”

risposta coordinata di reazione allo stimolo e preparazione all’azione in funzione della rappresentazione interna dello stimolo/ambiente/etc

1 order mapping(dorsal Pons,

somatosensory cortices,right insula)

2 order re-mapping (Cingulate Cortex

(ACC+PCC)Posterior Parietal Cortex)

Secondo Damasio la rappresentazione cerebrale degli stati interni dell'organismo èil fondamentale substrato per la percezione delle emozioni e per la coscienza.

Autoregolatory mapping of bodily states:Homeostatic regulation dueto afferent information from the body.

Most elementary level of awareness - “Protoself”.(Wakefulness+Homeostasis)

Remapping of thephysical state of theorganism in responseto current behaviourand environmental context.

The two levels alwaysinteract!

CINGULATE CORTEX

La corteccia del Cingolo si presenta ad oggi come il miglior candidato per la collocazioneanatomica del 2 order re-mapping. Date le sue numerose connessioni che le fornisconoimput motori, sensoriali e attentivi è in grado di integrare le varie informazioni riguardanti glistati interni dell'organismo, in modo da adattarsi continuamente alla situazione corrente, adattandosi e “correggendo” via via l'informazione autonomica periferica. In particolare:

PCC (Posterior Cingulate Cortex) ha una funzione“valutativa” nei confronti del monitoraggio deglistati autonomici viscerali e periferici.Si attiva in conseguenza di un aumento o di un decremento nell' arousal autonomico. La sua attivazione viene drasticamente eliminatanei pazienti con Pure Autonomic Failure (PAF), soggetti incapaci di modulare la rispostaautonomica periferica.

ACC (Anterior Cingulate Cortex) ha una funzioneprevalentemente “esecutiva”; si attiva quando un soggetto decide coscientemente di rilassarsi e diconseguenza dirige la sua risposta autonomicaverso una prevalenza parasimpatica.Nei soggetti con PAF questa attivazione non ècompromessa, in quanto riflette un aspetto più“cognitivo” e meno legato al segnale afferente.

CognitivoEmotivoFisico

AcutoCronico

PercepitoNon percepito

Grande variabilità individualeGrande possibilità di intervento individualizzato

Alterazione dell’omeostasiche coinvolge l’asse mente corpo

STRESS

Colpisce tutte le principali funzioni dell’organismo

Stressstressors sono i fattori che compromettono l’omeostasi

Cannon: lo stress è una risposta adattiva (attivazione asse-ipotalamo ipofisi)Selye: lo stress forte o prolungato è patologico (altera l’asse)

(SNS, SNA)

n. paraventricolare

risposte del SNC a stimoli stressanti (anche dolore)

1) attraverso il sistema simpatico

2) attraverso i glicocorticoidi(stimolazione dell’asse ipotalamo- ipofisi

che regolano la risposta immunitaria cellulare e umorale

3) attraverso altri ormoni(prolattina, estrogeni, TSH, GH)

Sistema immunitario SNC

L’asse ipotalamo ipofisi è stimolato- per via nervosa

(aff.vagali, sensoriali ascendenti)

RECIPROCAMENTE:

Per via umorale

Il sistema immunitario può essere visto come un organo sensoriale che informa SNC della necessità di risposte adattative

Stress e attività cognitiva

- Uno stress acuto e lieve migliora l’attività cognitiva ippocampo-dipendente, uno stress forte e prolungato la peggiora (curva a U)- L’aumento dei glucocorticoidi e dell’adrenalina danneggia la memoria episodica, ma non la memoria implicita. Se cronico, produce depressione

Il meccanismo d’azione è una ridotta plasticità ippocampale (ridotta LTP e aumentata LTD) dovuta all’attivazione di recettori per i glucocorticoidiC’è un’atrofia cerebrale indotta da stress (trattabile con SSRIs)

Come migliora l’attività cognitiva?

- adrenalina e nor-adrenalina attivano il vago che attiva il n. tratto solitario cheattiva l’amigdala (che migliora la memoria implicita, non modulata dall’ippocampo)- lo stress di qualunque grado migliora l’apprendimento implicito (quindi facilita ilcondizionamento alla paura)

L’amigdala può rinforzare o ridurre l’effetto dello stressorGli effetti di uno stressor su amigdala e ippocampo possono essere opposti, quindi uno stressor può migliorare alcune prestazioni cognitive e peggiorarne altre

Gli effetti cognitivi ippocampo-dipendenti dello stress sono minori nelle donne,ma aumentano dopo ovariectomia e nelle donne anziane. Al contrario, la memoriaimplicita risente dello stress più nelle donne che negli uomini