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FUNZIONE VEGETATIVE SISTEMA NERVOSO AUTONOMO - Coggle Diagram
FUNZIONE VEGETATIVE
SISTEMA NERVOSO AUTONOMO
MECCANISMI CENTRALI DEL CONTROLLO MOTORIO
moduli comportamentali con centri stimolanti i moduli spontaneamente
comportamento animale non solo passivo ma anche componente spontanea continuamente attiva modulata dall'input sensoriale, dal sistema cognitivo o dalla volontà ...
CPG: generatori centrali di moduli che attivano simultaneamente tutti coordinati per produrre un certo comportamento locomotorio
CPG
scoperti ad inizio 900
producono impulsi centrali coordinati che stimola tutti i modelli coordinati che producono un certo comportamento
non dipendono direttamente dallo stimolo esterno (sono comunque regolati da esso, ma non ne dipendono per l'attivazione) (ex anguilla contrazione spontanea dei muscoli)
sequenza del controllo dei sistemi motori
pool di motoneurons: organizzati per produrre un comportamento finale appropriato, controllati ai diversi livello dei segmenti spinali da CPG
central pattern generation: iniziatori del ritmo-di moduli
central pattern initiation: centro superiore (come mesencefalo che innesca i moduli centrali)
central pattern controller: centri di controllo superiori che stimolano l'inizio o meno dei rami vari comportamenti (es fame), di una motivazione-necessità
=> controllo che dipende dallo stato fisiologico dell'organismo accoppiato al controllo cognitivo
generatori centrali di ritmo o moduli
attivi anche in assenza di input sensoriali
generatori di ritmi:
locomotori
respiratori
digestivi
attività elettrica periodica
possono essere anche generati senza un contributo del SNC (vedi ritmo cardiaco)
ritmo respiratorio
controllo centrale nei centri respiratori, allora i neuroni nel cervello iniziano a scaricare
controllo dei muscoli respiratori effettori attraverso nervo frenico e nervi intercostali
regolata da sistemi sensoriali: sensori comunicano al controllo centrale se serve maggiore o minore frequenza respiratoria
anche controllo volontario
generazione ritmi nel SNC e altri organi
3 modalità:
cellule con proprietà oscillatorie intrinseche: producono PA in vari spostamenti e per un tempo indefinito (pacemaker cardiaco: oscillazioni spontanee che dipendono dal voltaggio e dalle cinetiche temporali relative di correnti ioniche a seconda del Vm)
generato da rete locale: attraverso circuito che comprende sia eccitazione che inibizione (alternanza muscolo dilatato dx-sx)
generato da proprietà del sistema: locomozione nel complesso con modulo complicato che modula arti, tronco, ...
controllo volontario discendente
corteccia motoria primaria da cui esce un grosso fascio di fibre e scende (non per il talamo) con fibre
tratto piramidale
alla giunzione tra midollo allungato e spinale con decussazione del piramidale, l'assone poi scende sino a segmento del midollo del controllo diretto del muscolo di interesse
fibre corticomotoneuroni
:
fibre discendenti dalla corteccia possono controllare direttamente il motorneurone che controlla il muscolo scheletriche
una sola sinapsi ed abbondanti nei primati
tratto corticospinale, internluroni spinali (moduli locali) e cortico-motonerutoni
abbondanti nelle mani, dita e parte distale del braccio perchè controllo diretto permette un comportamento molto fine
la maggior parte terminano su interneuroni nelle regioni intermedie del midollo spinale
inibizione a retroazione
grossi neuroni eccitatori nel SNC (come protoneuroni che controllano muscolo scheletrico) hanno anche sistema di retroazione negativo per controllo molto preciso
nei motoneuroni spinali lìassone che stimola il muscolo ha rami laterali che eccitano le cellule inibitrici locali formando sinapsi glicinerviche sul motoneurone e lo inibiscono
2 effetti:
calmare attività eccessiva
modo per inibizione volontaria: vie discendenti che attivano interneuroni inibitori sotto controllo volontario
fattori motivanti
dipende da combinazioni di stimoli interni ed esterni, attività spontanea del sistema nervoso e sistema endocrino
sistema nervoso autonomo: governato da ipotalamo, insieme di fattori che determinano una disposizione a ≠ comportamenti
può essere anche controllato in modo circadiano: luce-buio, ritmi stagionali
attività a vuoto
: quando stimolo forte non è necessario che sia dipendente dalla necessità di ristabilire l'omeostasi
SISTEMA NERVOSO AUTONOMO
3 principali sezioni: 2 categorie di neuroni che innervano gli organi con effetti ≠,
sistema ortosimpatico e parasimpatico
sistema simpatico: reazione lotta-fuga, implica forti reazioni dell'organismo
sistema parasimpatico: attivo in condizioni di riposo quando si svolgono azioni vegetative
esempi:
cuore:
simpatico: aumento frequenza cardiaca
parasimpatico: diminuzione frequenza con scarso effetto sulla contrattilità
tratto gastrointestinale:
simpatico: vedi
parasimpatico: attiva la digestione
ci sono organi in cui non si producono effetti opposti: ghiandole salivari in cui sia simpatico che para stimolano la secrezione, ma la composizione della saliva è ≠ (simpatico: saliva viscosa che contiene determinazione elementare antibatterico, parasimpatico: saliva diluita (vaso dilatatori))
sistema simpatico anche detto
tonaco lombare
perchè neuroni localizzati nel segmento delle toracici e lombari del midollo spinale
un primo neurone di questi segmenti con prolungamento che innervano un secondo neurone nei gangli delle catene paravertebrale (vicino al midollo spinale):
primo neurone pregangliare
secondo neurone posgangliare, può anche essere in gangli esterni cimeli ganglio celiaco (vedi), questo poi manda fibre ad innervare l'organo
sistema parasimpatico anche detto
cranio-sacrale
perchè primo neurone ha corpo nel midollo allungato e nei segmenti sacrali (vedi dove sono)
fibre che partono dal primo neurone molto lunghe (nel simpatico corte) che arrivano direttamente sull'organo
nervo vago (decimo nervo cranico) in cui viaggiano le fibre del parasimpatico lungo il tronco e ha diramazioni laterali in tutti gli organi viscerali
sia nel simpatico che nel parasimpatico neurotrasmettitore dal pregangliare al post è Ach
neurone postgangliare ha invece neurotrasmettitore ≠ tra simpatico e parasimpatico perchè altrimenti non ci sarebbero effetti ≠, simpatico noradrenalina, parasimpatico Ach
esempio intestino:
Ach da nervo Vago (vedi) stimola il neurone locale con attivazione micotinica, poi i neuroni locali rilasciano sugli organi Ach che agisce sui recettori metabotropici (associati a pp G)che stimolano la contrazione peristaltica
sistema simpatico: sinapsi nicotina che stimola la seconda sinapsi rilascia paradrenalina sull'organo con effetto inibitorio sull'organo
esempio cuore:
effetto opposto in quanto la noradrenalina attiva la frequenza cardiaca mentre l'adrenalina del parasimpatico diminuisce la frequenza
sistema ortosimpatico - tonaco-lombare
corpi cellulari dei neuroni pregangliari nelle corna laterali del midollo
corpi cellulari dei neuroni postgagliari nei gangli simpatici esterni con eccezione per tessuto cromaffine del tessuto midollare delle ghiandole surrenali
sistema parasimpatico - cranio-sacrale
corpi cellulari dei neuroni pregangliari nei nuclei del tronco cerebrale o nel midollo dei segmenti sacrali
corpi cellulari dei neuroni postgangliari in piccoli gangli vicini all'organo oppure neuroni dispersi
fibre:
pregangliari mieliniche, neurotrasmettitore Ach in entrambi i sistemi
postgangliari amieliniche con Ø ~ 1µm con trasmissione più lenta (per funzioni vegetative, quindi meno importante la reazione veloce), lunghe nell'ortosimpatico e brevi nel parasimpatico, con noradrenalina per simpatico e Ach per parasimpatico
effetti sugli organi spesso antagonisti e spesso gli stessi organi con innervazione doppia
innervazione solo simpatica: molti miotici dei vasi e ghiandole sudoripare
innervazione prevalente parasimpatica: secrezione gastrica
neurotrasmettitore: rilasciato in maniera diffusa con fibre che sull'organo formano degli allargamenti - varicosità dell'assone postgangliare da cui rilasciato il neurotrasmettitore con vescicole
eccezione fibre postgangliari anatomicamente ortosimpatiche ma che rilasciano Ach invece di noradrenalina
ghiandole surrenali
tessuto cromatina delle ghiandole che secerne adrenalina invece che noradrenalina
localizzate sopra i reni con parte esterna - corteccia ed interna - corticale-midollare
contengono popolazioni ≠ di cellule che rilasciano ≠ ormoni
midollare surrenale rilascia neurotrasmettitori che fa da ormone
eccezione; il neurone pregangliare del simpatico non forma una stazione intermedia ma le fibre gli arrivano dirette alla ghiandola
=> come se midollare fosse essa stessa un neurone postgangliare (hanno ordine ectodermica come i neuroni)
con attivazione molto intensa del simpatico c'è uno stimolo sufficiente delle cellule midollari che rilasciano l'adrenalina, mentre in condizioni fisiologiche c'è un'attivazione moderata dell'ortosimpatica per mantenere l'attività cardiaca adeguata ma non intensa
di norma noradrenalina sintentizzata a partire da Tyr dal sangue (Tyr->dopamina->norepifrenina), mentre nella midollare la sintesi prosegue e si forma l'Ach aggiungendo un metile (le due molecole attivano ≠ classi di recettori adrenergici)
nel sangue no enzimi che degradano adrenalina, quindi ci vogliono minuti per calmarsi
degradazione delle cotacolammine:
degradate da sistema complesso
MAO: enzima monoaminossidasi, sulla mebrana esterna dei mitocondri
COMT: cotecol-o-meiltransferasi, enzima sulla membrana di alcuni tessuti (fegato e reni) ma non nel sangue
blocco rapido dell'effetto adrenergico nelle sinapsi fra i neuroni con effetto rapido di blocco dell'azione di adrenalina e noradrenalina per trasportatori sinaptici che riassorbono i neurotrasmettitori
recettori adrenalinici:
recettori alfa: interazione maggiore con noradrenalina
recettori beta: più sensibili a adrenalina
bilanciati per mantenere funzioni fisiologiche
paragone innervazione autonoma somatica
su muscolo scheletrico volontario
azione autonoma lenta. doppia sinapsi e fibre postg. amieliniche
regolazione autonoma meno fine per il neurone preg. che forma sinapsi su + postg. ed innervazione del tessuto diffusa e superficiale
neurotrasmettitore diffonde per maggiori distanze e recettori postsinaptici del tessuto bersaglio distribuiti sull'intera superficie cellulare
muscolo scheletro è del tutto rilassato se manca il motoneruone che forma la giunzione neuromuscolare che rilascia con bassa probabilità un po di Ach (anche se a riposo) per il
tono muscolar
arco riflesso
anche nel sistema autonomo si hanno gli archi riflessi (vedi dove altro) che sono ≠ in funzione dello stato degli organi viscerali
esempio recettore per lo stato di distensione dell'intestino:
recettore manda con nervi del sistema autonomo, e corpi cellulari dei neuroni sensibili sono nei gangli delle radici dorsali
fibre arrivano a interneuroni che possono stimolare un motoneurone del sistema autonomo
poi motoneurone con mediazione del neurone postg. stimola la contrazione dell'intestino (risposta motoria dell'organo)
arco riflesso del sistema autonomo:
neuroni afferenti sensoriali: portano info al SNC
neuroni efferenti: neurone pre e post effettuano il controllo motorio da SNC a periferia
IPOTALAMO E FISIOLOGIA ENDOCRINA
informazioni dai visceri convogliati al midollo allungato tramite nervi cranici e spinali torace-lombare
informazioni sensoriali trasmesse al nucleo del tratto solitario (prima importante stazione di ricezione) nel midollo allungato
poi trasmessa a ≠ aree, la pù importante ipotalamo e corteccia celebrale che infera le informazioni sensoriali con aspetti cognitivi
integrazione informazione:
produzione di una risposta che regoli l'uscita nel sistema autonomo
controllo superiore maggiormente nell'ipotalamo e modula ≠ nuclei nel midollo allungato, che determina l'uscita del sistema autonomo per controllo dei ≠ organi con cascata gerarchica di controllo
ipotalamo
piccola zona alla base di encefalo sotto al talamo
sotto ipotalamo c'è ipofisi collegata con peduncolo a ipofisario (centro di controllo del coordinamento delle funzioni endocrine)
integra le afferente sensoriali dai nervi periferici e produce un uscita che controlla le risposte autonome e le risposte ormonali
ipofisi
due sezioni:
adenoipofisi: parte anteriore e ghiandolare che rilascia ormoni
neuroipofidi: parte posteriore che riceve le fibre di neuroni dell'ipotalamo che rilasciano neurormoni direttamente nel sangue
neurormoni; ADH, funzione antidiuretica e vasopressina e ossitocina
rilascio degli ormoni è regolato indirettamente dall'ipotalamo: popolazioni specifiche di neuroni ipotalamici rilasciano ormoni peptidici nel sangue che arrivano all'ipofisi (circolo portale sanguigno)
esempio: ipotalamo rilascia GHRH (ormone rilasciante del OH) che si lega a recettore dell'ipofisi con rilascio di GH nel sangue (fattore della crescita)
esempio: ACTH: ormone andronocorticotropo che rilasciato nel sangue arriva alle ghiandole surrenali e stimola le cellule corticali con rilascio di cortisolo (ormone steroideo)
ormoni steroidei: ormoni lipofilici, attraversano la membrana trasportati nel sangue con pp, non hanno recettori di membrana ma citosolici, quindi complesso ormone recettore attiva nel nucleo e avvia trascrizione
TERMOREGOLAZIONE
alte T
denatura pp, coagulazione
variazione di attività enzimatica
alterazione della struttura di membrana
inadeguato ridornimento di O2 (O2 si sceglie meno ad alte temperature)
basse T
effetti nervosi e respiratori
congelamento
alterazione attività enzimatica e viscosità di membrana
instabilità dei microtubuli
mantenere la temperatura costante nel nucleo dell'organismo, cuore, cervello, organi interni
zone periferiche possono variare la temperatura mediante vasocostrizione o vasodilatazione
mammiferi ed uccelli hanno T non lontane da T letali (40-42 gradi) e T alta perchè vantaggio metabolico
T fisiologica mantenuta entro un range di temperatura ambiente , sotto e sopra ipotermia e ipertermia
due vie di percezione di T:
recettori periferici: cute, midollo, addome, canali ionici che si aprono in base alla T, quindi sensibili a caldo e freddo con ≠ picchi di attivazione , sia tipo fasico che tonico
recettori ipotalamici: modificano l'attività in base alla temperatura corporea, quindi verifico la risposta termoregolativa inserendo sonde riscattabili nell'ipotalamo, producono risposte più potenti
risposte metaboliche
T esterna percepita soprattutto da recettori periferici
termorecettori centrali percepiscono ∆T della zona centrale del corpo e hanno effetto > dei periferici
centro regolatore ipotalamo produce poi una risposta:
aumento di T: vasodilatazione, attivazione di ghiandole sudoripare (attivazione sinaptica attivata da Ach)
diminuzione di T: aumento metabolico con attivazione di neuroni somatici che producono scossi sui muscoli che tremando producono calore + attivazione cellule del tessuto adiposo con termogenesi senza brivido, stimolata da noradrenalina, soprattutto negli adiposità dell'uomo
termogena (disaccoppiante fosforilazione ossidativa) produce ciclo futile che f produrre calore rapidamente
risposte comportamentali a lungo termine a ∆T a lungo termine con risposta metabolica di aumento del metabolismo basale grazie ad effetti sulla tiroide (risposte a variazione stagionale)