Sistema Nervoso Autonomo Matteo Paolucci Sistema Nervoso Autonomo:

• termine introdotto da Langley (1903) per descrivere i nervi che controllano ghiandole,

muscolatura cardiaca, muscolatura liscia (# involontarie) dei visceri e dei vasi. Langley

considerava il SNA come un sistema puramente motore (visceromotore), escludendo afferenze

nervose dai nervi del SNA (# solo afferenze). Langley pensava che le afferenze dei nervi del SNA

mediassero esclusivamente dolore (quindi le considerava afferenze somatiche). Le afferenze

viscerali sono state per lungo tempo relegate in un “limbo neuroanatomica”. Oggi si sa invece

che oltre il 75% delle fibre del nervo vago rappresentano afferenze (necessarie informazioni sulle

condizioni dell’organo per poterlo controllare), per il controllo della funzione dei visceri.

• il termine “sistema” può essere fuorviante. L’autonomia del sistema nervoso autonomo è

relativamente modesta nell’uomo. È necessario l’intervento di centri regolatori sovraspinali

(tronco, ipotalamo), come dimostrato dalle alterazioni (anche drammatiche) della funzione degli

organi interni dei pazienti tetraplegici (es.: crisi ipertensive). È meglio parlare di neuroni viscerali

(efferenti ed afferenti) che servono alla regolazione dei visceri.

o autonomia # indipendenza da volontà

! ma dipendenza da centri fuori da SNA

• il termine “viscere” va preso in senso ampio: non solo gli organi presenti nelle cavità corporee,

ma anche la muscolatura liscia dei vasi e i tessuti secretori

• struttura generale del SNA:

o neurone pregangliare (nel SNC)

o neurone postgangliare (in un ganglio al di fuori del SNC) che innerva i visceri

# catena di 2 neuroni

divisioni periferiche del SNA:

• simpatico: tratto toraco-lombare (T1-T12-L1-L2/3)

o corpi dei neuroni pregangliari nel midollo spinale

o sinapsi tra neuroni pregangliari e postgangliari nei gangli para/pre-vertebrali

• parasimpatico: craniale + caudale

o corpi dei neuroni pregangliari nel tronco encefalico e nel sacro

o sinapsi con neuroni postgangliari in vicinanza degli organi bersaglio

• ganglio: raggruppamento di neuroni al di fuori del SNC

• tutti gli organi in figura hanno innervazione duale (sia simpatica che parasimpatica), tranne il

fegato e la midollare del surrene (solo simpatica)

• sinapsi tra neurone pregangliare e postgangliare

o entrambi i sistemi hanno come neurotrasmettitore ACh

! ACh: acetilcoenzima A + colina

o recettore: colinergico di tipo nicotinico

! detto anche ionotropico: canale ligando-dipendente

" canale ionico: poro selettivo per passaggio di ioni

" ligando-dipendente: si apre solo in presenza di un ligando

! nicotinico: agonista potente (che attiva recettore) è la nicotina (alcaloide

vegetale)

" nicotina ha effetti autosomici (es.: aumento del battito cardiaco)

! classici pentameri con varie subunità: $ (lega la colina), #, +, /, 0

! diversi tipi di recettore nicotinico:

" Nn – neuronale

" Nm – muscolare (in placca motrice – SN somato-motorio)

! questi recettori sono presenti anche nella corteccia telencefalica # ruolo della

nicotina nella prevenzione del declino cognitivo (fumatori: minore incidenza di

Alzheimer e Parkinson) – stessi effetti di caffeina

• sinapsi tra neurone postgangliare e tessuto bersaglio

o parasimpatico:

! neurotrasmettitore: ACh

! recettore postsinaptico: recettori muscarinici (M) – diversi tipi

! agonista di ACh: muscarina (neurotossina in alcuni funghi)

o simpatico:

! neurotrasmettitore: noradrenalina (NA)

! recettori postsinaptici: recettori adrenergici

" 2 sottotipi: $ e #

! eccezione: ghiandole sudoripare # neurotrasmettitore è ACh, recettore è M

" spiegazione embriologica: default iniziale del SNA è il fenotipo

colinergico, che poi è modificato nel simpatico nel fenotipo adrenergico

Biochimica della trasmissione adrenergica

• differenza tra recettori postsinaptici $ e # adrenergici – dimostrazione su muscolatura liscia delle

arterie

o se stimolati gli $-adr # contrazione muscolare

o se stimolati i #-adr # rilassamento muscolare

sono antagonisti

• neurotrasmettitori:

o noradrenalina NA

! “nor”: senza radicale N # senza metile

o adrenalina (o fenil-efrina) A

! differisce per un metile da NA

o isoprotenolo (non endogeno) I

noradrenalina e adrenalina # antagonisti $ e #

isoprotenolo # antagonista #

# sostanze endogene sono spesso agoniste di vari sottotipi di recettori: gli effetti sull’organo

dipendono da quale recettore prevale sull’organo stesso

(parete vaso)

esperimento: arteria isolata perfusa

la presenza di un $ bloccante in B smaschera la risposta #; se si blocca anche #, non si avrà

nessuna risposta

! A ha un effetto maggiore su $ # per vedere l’effetto di #, si usa come $

bloccante un antagonista dell’A (analogo all’A dal punto di vista sterico – in

grado di occupare il sito sul recettore – ma senza attivarlo)

• $ e # presentano altri sottotipi (tutti recettori classici accoppiati a proteine G – via di segnale):

o #1: cuore, corteccia encefalica

! nel primo, risposte dromo-, crono-, ino-, batmo-tropo positive, nel secondo

risposte cognitive all’attivazione del simpatico

! #(1) bloccanti # utilizzati come farmaci cardioprotettivi: diminuiscono

fabbisogno di O2 nel muscolo cardiaco (es.: propranolo)

o #2: polmoni, cervelletto

! #(2) agonisti # broncodilatanti (bentolin, solbutanolo)

" isoprotenolo: inizialmente usato come broncodilatante, ma presenta

effetti collaterali sul cuore (# che hanno portato alla scoperta dei

sottotipi #)

o $1: recettori postsinaptici nei vasi, nella milza, nei tessuti periferici

! $(1) antagonisti # anti-ipertensivi (si trovano nei vasi)

o $2: autorecettori in terminali sinaptici, piastrine

! $(2) agonisti # anti-ipertensivi (attivazione: blocco di rilascio del

neurotrasmettitore)

! vasodilatazione:

" antagonisti $1 (sui vasi)

" agonisti $2 (sui terminali nervosi)

autorecettori: sono attivati da NA, che

rilasciano;

una volta attivati, bloccano il loro rilascio di

NA # feedback negativo

• catecolamina (NA e A) – risposte coordinate dell’organismo per creare una risposta unitaria

contro uno stimolo esterno (es.: fight or flight)

Biochimica del sistema colinergico

recettore antagonista tessuto effetto meccanismo

Nm (nicotinico

muscolare)

placca

neuromuscolare

potenziale di lacca

# contrazione

canale per cationi

(5 subunità)

Nn (nicotinico

neuronale)

gangli del simpatico

e parasimpatico,

midollare del

surrene, SNC

depolarizzazione

neurone

postgangliare

canale per cationi

(5 subunità)

M1 (muscarinici) atropina (blocca

secrezioni)

gangli simpatico,

ghiandole

secretorie

7 subunità

M2 atropina (aumento

frequenza cardiaca)

cuore (sistema di

conduzione)

effetto crono e

dromotropo

negativo del

parasimpatico

M3 atropina

(dilatazione pupilla,

inibizione del

muscolo ciliare)

muscolatura liscia,

ghiandole esocrine,

iride

M4 autorecettori su

terminali colinergici

(feedback negativo

simile a $2)

inibizione rilascio

ACh

M5 vasi ematici

cerebrali e

periferici; parte

compatta di

sostanza nera

(gangli della base,

neuroni

dopaminergici)

facilitano rilascio di

dopamina da parte

dei neuroni

dopaminergici #

terapia del

Parkinson (rilascio

diminuito di

dopamina per via di

degenerazione di

questi neuroni)

Effetto antagonista simpatico/parasimpatico – esempi:

• cuore (effetti cromo-, ino-, bromo, dromo-tropo positivo/negativo)

• pupilla

o pupillo-costrizione / miosi: parasimpatico

o pupillo-dilatazione / midriasi: simpatico

muscolatura radiale + circolare:

m. radiale: $1 adrenergici

" attivazione simpatico: dilatazione iride

m. circolari dell’iride: rec. colinergici

" ACh # contrazione fibre # riduzione diametro

atropina (bloccante muscarinico)

diminuzione tono di fibre circolari: prevale midriasi