Sistema Nervoso Sistema Nervoso VegetativoVegetativo

&&IpotalamoIpotalamo

L’organismo umano funziona in modo unitario:

non una somma di funzioni di cellule e di tessuti ma una

integrazione finalizzata

Cervello: determinazione e fatica

MUSCOLI: CORRERE !!!

Cuore e circolo: portare ossigeno e substrati ai muscoli

Respiro: catturare ossigeno

Endocrino: mobilizzre substrati

Cute: disperdere calore

Rene: trattenere acqua

Come e dove si crea la integrazione ?

• Sistema endocrino e sistema nervoso

• Omeostasi e allostasi ovvero mantenimento della costanza e adattamento

• Dialogo fra tutti gli organi e tessuti: il ruolo delle citokine

Argomenti per 10 lezioni

• 1 SNV e ipotalamo• 2 SNV, ipotalamo, lobo limbico e ipofisi• 3 ipofisi, tiroide, surrene• 4 ipofisi e gonadi • 5 pancreas e paratiroidi• 6 regolazione temperatura e alimentazione• 7 regolazione metabolismo• 8 regolazione riproduzione• 9 regolazione crescita• 10 regolazione fight or flight response

Sistema regolatore

Sensori Effettori

Parametri controllati

SISTEMA NERVOSO CENTRALE

Vie afferenti

enterocettori

esterocettori

Mondo interno - Vita vegetativa

Mondo esterno - Vita di relazione

Eff. vegetativa

Eff. somatica

Muscoli scheletrici

m. Lisci ghiandole

Eff. endocrina

Ipofisi, tiroide Surrene, gonadi

La via efferente endocrina

• Parte da ipotalamo (organo neuro-endocrino)• Prosegue per via ematica mediante ormoni• Utilizza le ghiandole endocrine: ipofisi

anteriore, tiroide, surrene e gonadi• Raggiunge tutte le cellule e tessuti• Partecipa alla regolazione della temperatura,

del metabolismo, della crescita, della riproduzione, della risposta all’emergenza…..

La via efferente somatica o motoria

• Indirizzata ai muscoli scheletrici, posti sotto diretto e completo controllo dei motoneuroni

• Basata su una serie di centri (corteccia cerebrale, nuclei della base, cervelletto, centri troncoencefalici) che convergono sui motoneuroni

• Finalizzata al movimento e all’interazione con l’ambiente

• Caratterizzata da velocità e precisione

La via efferente vegetativa

• Indirizzata ai muscoli lisci e alle ghiandole innervati da neuroni pregangliari con via dineuronica

• Basata su una serie di centri (ipotalamo, centri troncoencefalici) che convergono sui neuroni pregangliari

• Finalizzata al controllo viscerale• Regolata a partire da una attività basale continua• Frequentemente caratterizzata da innervazione

doppia

La via efferente vegetative e’ divisa in due componenti:

ortosimpatico

origine dal midollo toraco-lombare

gangli nella catena paravertebrale

mediatore gangliare: acetilcolina (rec. nicotinico)

mediatore periferico: noradrenalina (con ATP e NPY) o acetilcolina

parasimpatico

origine dal tronco encefalico e midollo sacrale

gangli vicino agli effettori

mediatore gangliare: acetilcolina (rec. nicotinico)

mediatore periferico prevalente acetilcolina con VIP

Gangli orto- e para-simpatici

Il ganglio vegetativo non e’ una semplice stazione di ritrasmissione basata sul rilascio di acetilcolina su recettore nicotinico ma e’ sede di regolazione

Le sinapsi gangliari:

Ach

Ach

DA

A

B

Le sinapsi periferiche: neurone gangliare→effettore

• Parasimpatico:– Acetilcolina con recettori muscarinici (PLC o ↓AC)

• Ortosimpatico– Noradrenalina con recettori -adrenergici (PLC)– Noradrenalina con recettori 1-adrenergici (AC)– Noradrenalina con recettori 2-adrenergici (AC)– Aceticolina con recettori muscarinici

• Giunzione NeuroMuscolare (colinergica Giunzione NeuroMuscolare (colinergica nicotinica)nicotinica)– Agonista: anticolinesterasici (neostigmina)– Antagonista: curaro

• Sinapsi colinergiche nicotiniche gangliariSinapsi colinergiche nicotiniche gangliari – Agonista: nicotina– Antagonista: trimetofano

• Sinapsi colinergiche muscarinicheSinapsi colinergiche muscariniche– Agonista: muscarina– Antagonista: atropina (e neostigmina), scopolamina

• Sinapsi beta adrenergicheSinapsi beta adrenergiche– Agonista: isoproteronolo– Antagonista: propanololo

• Sinapsi alfa adrenergicheSinapsi alfa adrenergiche– Agonista: efedrina– Antagonista: prazosin

Organizzazione efferente

vegetativa

ortosimpatico

parasimpatico

Effetti orto- e para simpatico e recettori

Centri nervosiCentri nervosi

• Popolazioni di neuroni con funzioni simili• Identificabili o non identificabili come

nuclei• Caratterizzati funzionalmente con

– Studi di lesione (clinica o sperimentale)– Studi di stimolazione– Osservazione diretta (elettrofisiologica o

neuro-imaging

I centri vegetativi sono I centri vegetativi sono

relativamente indipendenti dai centri con funzioni relativamente indipendenti dai centri con funzioni cognitive (dalla volontà: --> sistema nervoso cognitive (dalla volontà: --> sistema nervoso autonomo) autonomo)

collegati con i centri della sfera emozionale-collegati con i centri della sfera emozionale-motivazionalemotivazionale

I centri vegetativi sono:

• I neuroni pregangliari

• I centri reticolari o tronco-encefalici

• L’ipotalamo

• La corteccia cerebrale

Corteccia cerebrale

sistema limbico

ipotalamo

centri bulbari

neuroni pregangliari

neuroni gangliari

effettori

recettori

Vie

perife

riche e

centra

li sensib

ilita’

Neurone pregangliare vs motoneurone

• forma, dimensione e localizzazione simili

• neurotrasmettitore identico - acetilcolina

• funzione integratoria di afferenze superiori e segmentali simile

• rapporto con l’effettore diversorapporto con l’effettore diverso:

• il m.n e’ il padrone delle sue fibre

• il n.p.g. genera comandi che vengono verificati e integrati nel ganglio e sull’effettore (doppia innervazione)

Riflesso vegetativoRiflesso vegetativo

• La più semplice connessione fra input sensitivo e output vegetativo

1. Stimolo2. Via afferente3. Centro: neuroni pregangliari4. Via efferente (dineuronica, orto e/o

parasimp.)5. Risposta

Esempi di riflessi vegetativi:

accomodazione, costrizione/dilatazione pupillare, lacrimazione,salivazione,………….……………….minzione riflessa, defecazione riflessa, erezione e eiaculazione riflessa(in presenza di sezione del midollo spinale)

Riflessi pupillari alla luceRiflessi pupillari alla luce

luce retina

Vie ottiche

Nucleo di E-W

Neuroni pregangliari T1-T2Ganglio cervicale superiore

Ganglio ciliare

Costrittore dell’iride

+

-

Controllo vescicaleControllo vescicale:

ortosimpatico: contenimento: rilasciamento parete-contrazione sfintere

parasimpatico: minzione: contrazione parete-rilascio sfintere

Controllo vegetativo della vasodilatazione genitale o

erezione

Ortos. & Paras.

Ach + NO

I centri vegetativi bulbari o bulbo-centri vegetativi bulbari o bulbo-pontinipontinicardiovascolari, respiratori, digestivi

organizzano risposte che

-- sembrano risposte riflesse ma sono piu’ complesse: # integrazione pluri-segmentale, # afferenze multiple, # elaborazione piu’ complessa nei centri# risposte con molti effettori

-- coinvolgono non solo visceri (m.liscio e ghiandole) ma spesso anche m. scheletrici

-- hanno in generale funzione omeostatica

Il centro del vomito

vomito

Centro del vomito

Afferenze

Distensione viscerale

Sostanze emetiche

Fattori psichici

Risposta somatica

Inspirazione a glottide chiusa

Espirazione a glottide chiusa

Risposta viscerale

Contrazioni gastriche

Rilasciamento cardiale

Controllo bulbare Controllo bulbare della pressione della pressione arteriosaarteriosa

Afferenze: IX e X

Efferenze: ortosimp.

Controllo bulbare Controllo bulbare della pressione della pressione arteriosaarteriosa

Afferenze: IX e X

Efferenze: parasimp.

Controllo del respiro

ipotalamo

• Organizzatore di risposte complesse con componenti vegetative, motorie, endocrine, comportamentali e con un vissuto cosciente (emozioni)

L’ipotalamo organizza risposte di adattamento delle funzione vegetative alle necessita’ dell’ambiente e della vita di relazione

in particolare:

• termoregolazione

• alimentazione

• sessualità/riproduzione

• fight and fly / stress

Le risposte ipotalamiche sono

≈ complesse: componenti vegetative, motorie, endocrine e comportamentali

≈ accompagnate da un vissuto cosciente : le emozioni

Ipotalamo umano:aggregato di molti nuclei e di molti

centri

ipofisi

Connessione afferenti e efferenti dell’ipotalamo

--sistema limbico (es. amigdala) bidirezionalibidirezionali

--vie sensitive: afferentiafferenti

termiche

tattili (regioni speciali, capezzolo, genitali)

visive (importanti per ritmi circadiani)

olfattive e gustative

--ipofisi: efferentiefferenti :via fibre ipotalamo-ipofisarie

:via sistema portale

--centri vegetativi inferiori (npg del tronco-encefalo e midollo) efferentiefferenti

L’ipotalamo è circondato dal sistema limbico