FOCUS CLINICI ELETTROENCEFALOGRAMMA (EEG) L’EEG è un esame strumentale che consente di registrare l’attività elettrica cerebrale spontanea, tramite elettrodi distribuiti sul cuoio capelluto. La registrazione dell’EEG fa comparire variazioni periodiche dei potenziali registrati (onde), caratterizzate dalla frequenza e dall’ampiezza. Queste variazioni sono identificabili con i vari ritmi cerebrali, che si distinguono in: • ritmo alfa: si registra quando il soggetto è in una condizione di riposo, a occhi chiusi; l’apertura degli occhi interrompe questo ritmo (Fig. 1); • ritmo beta: ritmo rapido, meno ampio del precedente (Fig. 2); • ritmo teta: attività lenta, relativamente ampia, tipica delle regioni temporali; • ritmo delta: ritmo molto lento, ad ampiezza variabile, tipico degli stati patologici. FIGURA 1 Ritmo alfa (rilassato con occhi chiusi). (Da: Widmaier et al., 2006.) segue Elementi di Fisiologia e Scienza dell’Alimentazione – E. Battaglia, D. Noè Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies s.r.l.

FIGURA 2 Ritmo beta (veglia). (Da: Widmaier et al., 2006.) Un tracciato elettroencefalografico normale, registrato con il soggetto a riposo e gli occhi chiusi, è caratterizzato dal ritmo alfa a livello dei due terzi posteriori del cuoio capelluto, dal ritmo beta a livello delle regioni frontali, e dal ritmo teta a livello delle regioni temporali. All’apertura degli occhi si ha la sospensione del ritmo alfa, che viene sostituito da ritmi rapidi. Le anomalie generalizzate del tracciato elettroencefalografico, i ritmi lenti e le desincronizzazioni devono essere interpretate tenendo conto dell’età del soggetto (maturazione del sistema nervoso), del livello di vigilanza e delle condizioni di registrazione. La presenza di anomalie generalizzate del tracciato può dipendere da un’alterazione metabolica che interessa l’encefalo e, specialmente, la corteccia. Le anomalie localizzate sono, invece, l’espressione di una lesione focale (per esempio, lesione ischemica, emorragica, espansiva), che funge da focolaio epilettogeno e sono rappresentate da ritmi lenti delta o teta. Elementi di Fisiologia e Scienza dell’Alimentazione – E. Battaglia, D. Noè Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies s.r.l.

FOCUS CLINICI POTENZIALI EVOCATI La registrazione dei potenziali evocati, ovvero delle risposte elettriche corticali scatenate dalla stimolazione di afferenze, permette di evidenziare eventuali ritardi nella trasmissione di un messaggio sensoriale o sensitivo, indotti da lesioni presenti lungo le vie nervose. È possibile registrare i potenziali evocati visivi (PEV) e i potenziali evocati acustici (PEA); i primi esplorano i nervi ottici, il chiasma e i tratti ottici, i secondi studiano la trasmissione di un messaggio uditivo lungo le strutture del tronco cerebrale. Elementi di Fisiologia e Scienza dell’Alimentazione – E. Battaglia, D. Noè Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies s.r.l.

FOCUS CLINICI RACHICENTESI La rachicentesi, detta anche puntura lombare, viene eseguita quando si sospetta una infezione del liquor (meningite) o nei casi di febbre persistente e di natura da determinare (ndd). L’esame viene eseguito a paziente seduto oppure coricato su un fianco, introducendo un apposito ago nel canale spinale, a livello del II o III spazio lombare. In questo modo si evitano lesioni al midollo, in quanto quest’ultimo termina a livello del corpo della seconda vertebra lombare. Durante questa manovra è possibile misurare, mediante apposito manometro, la pressione liquorale che, in genere, presenta valori di 15-30 cm di acqua (cmH2O) nel paziente seduto e di 10-15 cmH2O in decubito laterale. La pressione liquorale aumenta con la tosse, la defecazione, durante sforzi muscolari e durante il parto, oltre che in condizioni patologiche, quali tumori endocranici, meningiti, emorragie cerebrali. Nelle meningiti il liquor si presenta spesso purulento e torbido. Il liquor può essere sottoposto alle seguenti analisi: • esame microscopico diretto; • esame chimico-fisico: colore, pH, conta cellulare, concentrazione di glucosio (glicorrachia) e di proteine (proteinorrachia) ecc.; • esame colturale. Elementi di Fisiologia e Scienza dell’Alimentazione – E. Battaglia, D. Noè Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies s.r.l.

FOCUS CLINICI REGOLAZIONE DELLA TEMPERATURA CORPOREA L’uomo mantiene la temperatura corporea costante indipendentemente dalla temperatura esterna (omeotermia). Il centro termoregolatore è sito nell’ipotalamo; qui arrivano informazioni dai sensori periferici, in particolare dai termocettori cutanei, così come da afferenze termiche provenienti dagli organi addominali. Tali informazioni vengono integrate con quelle che riceve la corteccia. L’ipotalamo determina la perdita di calore mediante vasodilatazione cutanea e sudorazione; infatti la costanza della temperatura corporea viene ottenuta grazie a un equilibrio stabile tra i meccanismi termoproduttori (combustione dei cibi) e termodispersivi. Alla termoproduzione partecipano essenzialmente le reazioni ossidoriduttive che si verificano nei mitocondri della maggior parte delle cellule corporee, in particolar modo di fegato e muscolatura scheletrica. L’organismo reagisce a una diminuzione della temperatura esterna con l’aumento dei processi ossidativi. Il brivido, che consiste in una serie di contrazioni muscolari involontarie, è un meccanismo fondamentale di produzione di calore. Anche la termodispersione è di natura involontaria. L’organismo elimina il calore per mezzo di svariati meccanismi: segue Elementi di Fisiologia e Scienza dell’Alimentazione – E. Battaglia, D. Noè Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies s.r.l.

• irradiazione o irraggiamento; • convezione; • conduzione; • perspiratio insensibilis (semplice evaporazione cutanea); • sudorazione cutanea. La temperatura corporea è normalmente compresa tra i 36 e i 37 °C, con oscillazioni giornaliere di ± 1-1,5 °C; questi valori possono subire modificazioni anche in rapporto a eventi fisiologici, quali per esempio l’ovulazione nella donna o sforzi muscolari intensi. La febbre non va confusa con l’ipertermia poiché, mentre nel primo caso il centro termoregolatore ipotalamico si fissa a un livello di temperatura superiore al normale, nel secondo caso si ha una produzione di calore in eccesso rispetto alle perdite, come si verifica nell’attività fisica intensa, nelle ustioni, nel colpo di calore. La febbre consiste in un aumento della temperatura corporea oltre i range di normalità (> 37 °C) e rappresenta un meccanismo di difesa dell’organismo, essendo un sintomo che accompagna svariate situazioni: stress eccessivo, infezioni, traumi, neoplasie. Si parla di stato sub-febbrile quando la temperatura corporea è compresa tra 36 e 37 °C, di febbre lieve tra 37 e 38 °C, di febbre alta se la temperatura > 38 °C e di iperpiressia se vengono superati i 40 °C. Elementi di Fisiologia e Scienza dell’Alimentazione – E. Battaglia, D. Noè Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies s.r.l.

FOCUS CLINICI RITMO SONNO-VEGLIA Il ciclo sonno-veglia è il più importante ritmo circadiano. Durante tale ciclo vengono osservate sul tracciato elettroencefalografico variazioni degli eventi elettrici e, in particolar modo, della loro frequenza e ampiezza. Quando l’individuo è sveglio, in uno stato di riposo e con gli occhi chiusi, il tracciato EEG è caratterizzato da sequenze di onde regolari, della frequenza di 8-13 onde/s (ritmo alfa). A mano a mano che l’individuo passa dallo stato di veglia al sonno, si verificano un aumento dell’ampiezza delle onde sinusoidali e una diminuzione della loro frequenza (ritmo teta e delta). A intervalli, sul tracciato, sono distinguibili anche dei run di onde alla frequenza di 14-16/s (fusi), a voltaggio inferiore rispetto al ritmo delta, caratterizzati da un aumento progressivo e da una successiva diminuzione dell’ampiezza delle onde. Quando il soggetto è addormentato, il tracciato è costituito solo da onde delta. segue Elementi di Fisiologia e Scienza dell’Alimentazione – E. Battaglia, D. Noè Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies s.r.l.

Quindi il ritmo sonno-veglia è caratterizzato dalla successione di quattro stadi: sonnolenza, sonno leggero, sonno moderato e sonno profondo. Il sonno profondo è caratterizzato sul tracciato EEG da un ritmo molto lento (frequenza 2 onde/s), costituito da onde delta sincronizzate. Durante il sonno si verificano una notevole diminuzione del tono muscolare e l’abbassamento della temperatura corporea con conseguente vasodilatazione e sudorazione. Quando il soggetto ha raggiunto la fase di sonno profondo, progressivamente torna nella fase di sonno moderato e poi lieve (ciclo della durata di circa 90 minuti). A questo punto si instaura una desincronizzazione nel tracciato EEG, come se l’individuo fosse sveglio, caratterizzata da onde rapide (sonno paradosso o desincronizzato), aumento del flusso ematico cerebrale, alterazione della frequenza cardiaca e respiratoria (bradicardia e bradipnea) e da movimenti oculari rapidi; tale fase è detta REM (rapid eye movement) e dura alcuni minuti prima dell’inizio di una nuova sequenza: sonno lieve-moderato-profondo-moderato-lieve-REM. L’intero ciclo si compie circa 4-5 volte per notte (Fig. 3). segue Elementi di Fisiologia e Scienza dell’Alimentazione – E. Battaglia, D. Noè Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies s.r.l.

Tutte le aree dell’encefalo partecipano ai ritmi del sonno; in particolare, il centro del sonno REM è localizzato a livello della formazione reticolare pontina. Lo stato di veglia è invece mantenuto dal sistema di attivazione reticolare ascendente, con la partecipazione dei neuroni del bulbo, del ponte, del mesencefalo e del diencefalo. FIGURA 3 Tracciato EEG di un soggetto che passa dallo stato di veglia a quello di sonno profondo (A) e durante la fase REM (B). (Da: Widmaier et al., 2006.) Elementi di Fisiologia e Scienza dell’Alimentazione – E. Battaglia, D. Noè Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies s.r.l.