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Sistema Nervoso Sistema Nervoso VegetativoVegetativo
&&IpotalamoIpotalamo
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L’organismo umano funziona in modo unitario:
non una somma di funzioni di cellule e di tessuti ma una
integrazione finalizzata
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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
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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
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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
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Sistema regolatore
Sensori Effettori
Parametri controllati
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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
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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…..
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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
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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
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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
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Gangli orto- e para-simpatici
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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:
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Ach
Ach
DA
A
B
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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
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• 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
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Organizzazione efferente
vegetativa
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ortosimpatico
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parasimpatico
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Effetti orto- e para simpatico e recettori
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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
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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
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Corteccia cerebrale
sistema limbico
ipotalamo
centri bulbari
neuroni pregangliari
neuroni gangliari
effettori
recettori
Vie
perife
riche e
centra
li sensib
ilita’
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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)
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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
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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)
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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
+
-
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Controllo vescicaleControllo vescicale:
ortosimpatico: contenimento: rilasciamento parete-contrazione sfintere
parasimpatico: minzione: contrazione parete-rilascio sfintere
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Controllo vegetativo della vasodilatazione genitale o
erezione
Ortos. & Paras.
Ach + NO
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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
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Il centro del vomito
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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
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Controllo bulbare Controllo bulbare della pressione della pressione arteriosaarteriosa
Afferenze: IX e X
Efferenze: ortosimp.
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Controllo bulbare Controllo bulbare della pressione della pressione arteriosaarteriosa
Afferenze: IX e X
Efferenze: parasimp.
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Controllo del respiro
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ipotalamo
• Organizzatore di risposte complesse con componenti vegetative, motorie, endocrine, comportamentali e con un vissuto cosciente (emozioni)
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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
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Ipotalamo umano:aggregato di molti nuclei e di molti
centri
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ipofisi
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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
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L’ipotalamo è circondato dal sistema limbico