Fisiologia Del Sistema Nervoso Autonomo

Sistema Nervoso Autonomo

Matteo Paolucci

Sistema Nervoso Autonomo: •

termine introdotto da Langley (1903) per descrivere i nervi che controllano ghiandole, muscolatura cardiaca, muscolatura liscia (# involontarie) dei visceri e dei vasi. Langley considerava il SNA come un sistema puramente motore (visceromotore), escludendo afferenze nervose dai nervi del SNA (# solo afferenze). Langley pensava che le afferenze dei nervi del SNA mediassero esclusivamente dolore (quindi le considerava afferenze somatiche). Le afferenze viscerali sono state per lungo tempo relegate in un “limbo neuroanatomica”. Oggi si sa invece che oltre il 75% delle fibre del nervo vago rappresentano afferenze (necessarie informazioni sulle condizioni dell’organo per poterlo controllare), per il controllo della funzione dei visceri.

•

il termine “sistema” può essere fuorviante. L’autonomia del sistema nervoso autonomo è relativamente modesta nell’uomo. È necessario l’intervento di centri regolatori sovraspinali (tronco, ipotalamo), come dimostrato dalle alterazioni (anche drammatiche) della funzione degli organi interni dei pazienti tetraplegici (es.: crisi ipertensive). È meglio parlare di neuroni viscerali (efferenti ed afferenti) che servono alla regolazione dei visceri. o

autonomia # indipendenza da volontà !

ma dipendenza da centri fuori da SNA

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il termine “viscere” va preso in senso ampio: non solo gli organi presenti nelle cavità corporee,

•

struttura generale del SNA:

ma anche la muscolatura liscia dei vasi e i tessuti secretori o

neurone pregangliare (nel SNC)

o

neurone postgangliare (in un ganglio al di fuori del SNC) che innerva i visceri

# catena di 2 neuroni divisioni periferiche del SNA:

•

•

•

simpatico: tratto toraco-lombare (T1-T12-L1-L2/3) o

corpi dei neuroni pregangliari nel midollo spinale

o

sinapsi tra neuroni pregangliari e postgangliari nei gangli para/pre-vertebrali

parasimpatico: craniale + caudale o

corpi dei neuroni pregangliari nel tronco encefalico e nel sacro

o

sinapsi con neuroni postgangliari in vicinanza degli organi bersaglio

ganglio: raggruppamento di neuroni al di fuori del SNC

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tutti gli organi in figura hanno innervazione duale (sia simpatica che parasimpatica), tranne il fegato e la midollare del surrene (solo simpatica)

•

sinapsi tra neurone pregangliare e postgangliare o

entrambi i sistemi hanno come neurotrasmettitore ACh !

o

ACh: acetilcoenzima A + colina

recettore: colinergico di tipo nicotinico !

!

detto anche ionotropico: canale ligando-dipendente "

canale ionico: poro selettivo per passaggio di ioni

"

ligando-dipendente: si apre solo in presenza di un ligando

nicotinico: agonista potente (che attiva recettore) è la nicotina (alcaloide vegetale) "

nicotina ha effetti autosomici (es.: aumento del battito cardiaco)

!

classici pentameri con varie subunità: $ (lega la colina), #, +, /, 0

!

diversi tipi di recettore nicotinico:

!

"

Nn – neuronale

"

Nm – muscolare (in placca motrice – SN somato-motorio)

questi recettori sono presenti anche nella corteccia telencefalica # ruolo della nicotina nella prevenzione del declino cognitivo (fumatori: minore incidenza di Alzheimer e Parkinson) – stessi effetti di caffeina

•

sinapsi tra neurone postgangliare e tessuto bersaglio o

o

parasimpatico: !

neurotrasmettitore: ACh

!

recettore postsinaptico: recettori muscarinici (M) – diversi tipi

!

agonista di ACh: muscarina (neurotossina in alcuni funghi)

simpatico: !

neurotrasmettitore: noradrenalina (NA)

!

recettori postsinaptici: recettori adrenergici

!

eccezione: ghiandole sudoripare # neurotrasmettitore è ACh, recettore è M

"

2 sottotipi: $ e #

"

spiegazione embriologica: default iniziale del SNA è il fenotipo colinergico, che poi è modificato nel simpatico nel fenotipo adrenergico

Biochimica della trasmissione adrenergica •

differenza tra recettori postsinaptici $ e # adrenergici – dimostrazione su muscolatura liscia delle arterie o

se stimolati gli $-adr # contrazione muscolare

o

se stimolati i #-adr # rilassamento muscolare

sono antagonisti •

neurotrasmettitori: o

noradrenalina NA !

o

adrenalina (o fenil-efrina) A !

o

“nor”: senza radicale N # senza metile

differisce per un metile da NA

isoprotenolo (non endogeno) I

noradrenalina e adrenalina # antagonisti $ e # isoprotenolo # antagonista # # sostanze endogene sono spesso agoniste di vari sottotipi di recettori: gli effetti sull’organo dipendono da quale recettore prevale sull’organo stesso

(parete vaso) esperimento: arteria isolata perfusa

la presenza di un $ bloccante in B smaschera la risposta #; se si blocca anche #, non si avrà nessuna risposta !

A ha un effetto maggiore su $ # per vedere l’effetto di #, si usa come $ bloccante un antagonista dell’A (analogo all’A dal punto di vista sterico – in grado di occupare il sito sul recettore – ma senza attivarlo)

•

$ e # presentano altri sottotipi (tutti recettori classici accoppiati a proteine G – via di segnale): o

#1: cuore, corteccia encefalica !

nel primo, risposte dromo-, crono-, ino-, batmo-tropo positive, nel secondo risposte cognitive all’attivazione del simpatico

!

#(1) bloccanti # utilizzati come farmaci cardioprotettivi: diminuiscono fabbisogno di O2 nel muscolo cardiaco (es.: propranolo)

o

#2: polmoni, cervelletto !

#(2) agonisti # broncodilatanti (bentolin, solbutanolo) "

isoprotenolo: inizialmente usato come broncodilatante, ma presenta effetti collaterali sul cuore (# che hanno portato alla scoperta dei sottotipi #)

o

$1: recettori postsinaptici nei vasi, nella milza, nei tessuti periferici

o

$2: autorecettori in terminali sinaptici, piastrine

! !

$(1) antagonisti # anti-ipertensivi (si trovano nei vasi) $(2) agonisti # anti-ipertensivi (attivazione: blocco di rilascio del neurotrasmettitore) autorecettori: sono attivati da NA, che rilasciano; una volta attivati, bloccano il loro rilascio di NA # feedback negativo

! vasodilatazione: "

antagonisti $1 (sui vasi)

"

agonisti $2 (sui terminali nervosi)

•

catecolamina (NA e A) – risposte coordinate dell’organismo per creare una risposta unitaria contro uno stimolo esterno (es.: fight or flight)

Biochimica del sistema colinergico recettore

tessuto

effetto

meccanismo

Nm (nicotinico

antagonista

placca

potenziale di lacca

canale per cationi

muscolare)

neuromuscolare

# contrazione

(5 subunità)

Nn (nicotinico

gangli del simpatico

depolarizzazione

canale per cationi

neuronale)

e parasimpatico,

neurone

(5 subunità)

midollare del

postgangliare

surrene, SNC M1 (muscarinici)

atropina (blocca

gangli simpatico,

secrezioni)

ghiandole

7 subunità

secretorie M2

atropina (aumento

cuore (sistema di

effetto crono e

frequenza cardiaca)

conduzione)

dromotropo negativo del parasimpatico

M3

atropina

muscolatura liscia,

(dilatazione pupilla,

ghiandole esocrine,

inibizione del

iride

muscolo ciliare) M4

autorecettori su

inibizione rilascio

terminali colinergici

ACh

(feedback negativo simile a $2)

M5

vasi ematici

facilitano rilascio di

cerebrali e

dopamina da parte

periferici; parte

dei neuroni

compatta di

dopaminergici #

sostanza nera

terapia del

(gangli della base,

Parkinson (rilascio

neuroni

diminuito di

dopaminergici)

dopamina per via di degenerazione di questi neuroni)

Effetto antagonista simpatico/parasimpatico – esempi: •

cuore (effetti cromo-, ino-, bromo, dromo-tropo positivo/negativo)

•

pupilla o

pupillo-costrizione / miosi: parasimpatico

o

pupillo-dilatazione / midriasi: simpatico

muscolatura radiale + circolare:

m. radiale: $1 adrenergici "

attivazione simpatico: dilatazione iride

m. circolari dell’iride: rec. colinergici "

ACh # contrazione fibre # riduzione diametro

atropina (bloccante muscarinico) diminuzione tono di fibre circolari: prevale midriasi