Sistema Nervoso Vegetativo & Ipotalamo

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 !!! Endocrino: mobilizzre substrati Respiro: catturare ossigeno Cute: disperdere calore Cuore e circolo: portare ossigeno e substrati ai muscoli 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

Mondo interno - Vita vegetativa SISTEMA NERVOSO CENTRALE Eff. endocrina Eff. vegetativa Vie afferenti Eff. somatica enterocettori Ipofisi, tiroide Surrene, gonadi m. Lisci ghiandole Mondo interno - Vita vegetativa esterocettori Muscoli scheletrici Mondo esterno - Vita di relazione

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 periferico prevalente acetilcolina con VIP

Gangli orto- e para-simpatici

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

A B Ach DA Ach

Le sinapsi periferiche: neurone gangliare→effettore Parasimpatico: Acetilcolina con recettori muscarinici (PLC o ↓AC) Ortosimpatico Noradrenalina con recettori a-adrenergici (PLC) Noradrenalina con recettori b1-adrenergici (AC) Noradrenalina con recettori b2-adrenergici (AC) Aceticolina con recettori muscarinici

Giunzione NeuroMuscolare (colinergica nicotinica) Agonista: anticolinesterasici (neostigmina) Antagonista: curaro Sinapsi colinergiche nicotiniche gangliari Agonista: nicotina Antagonista: trimetofano Sinapsi colinergiche muscariniche Agonista: muscarina Antagonista: atropina (e neostigmina), scopolamina Sinapsi beta adrenergiche Agonista: isoproteronolo Antagonista: propanololo Sinapsi alfa adrenergiche Agonista: efedrina Antagonista: prazosin

Organizzazione efferente vegetativa

ortosimpatico

parasimpatico

Effetti orto- e para simpatico e recettori

Centri 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 relativamente indipendenti dai centri con funzioni cognitive (dalla volontà: --> sistema nervoso autonomo) collegati con i centri della sfera emozionale-motivazionale 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 Vie periferiche e centrali sensibilita’ recettori

Neurone pregangliare vs motoneurone forma, dimensione e localizzazione simili neurotrasmettitore identico - acetilcolina funzione integratoria di afferenze superiori e segmentali simile rapporto 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 vegetativo La più semplice connessione fra input sensitivo e output vegetativo Stimolo Via afferente Centro: neuroni pregangliari Via efferente (dineuronica, orto e/o parasimp.) 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 luce retina luce Costrittore dell’iride Vie ottiche Ganglio ciliare + Nucleo di E-W - Ganglio cervicale superiore Neuroni pregangliari T1-T2

Controllo 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-pontini cardiovascolari, 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 Risposta somatica Inspirazione a glottide chiusa Espirazione a glottide chiusa Afferenze Distensione viscerale Sostanze emetiche Fattori psichici Risposta viscerale Contrazioni gastriche Rilasciamento cardiale

Controllo bulbare della pressione arteriosa Afferenze: IX e X Efferenze: ortosimp.

Controllo bulbare della pressione arteriosa 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) bidirezionali --vie sensitive: afferenti termiche tattili (regioni speciali, capezzolo, genitali) visive (importanti per ritmi circadiani) olfattive e gustative --ipofisi: efferenti :via fibre ipotalamo-ipofisarie :via sistema portale --centri vegetativi inferiori (npg del tronco-encefalo e midollo) efferenti

L’ipotalamo è circondato dal sistema limbico