Alla scoperta del corpo umano...cenni di fisiologia.

Il cervelletto

Il cervelletto presiede al controllo dell’equilibrio, della postura, del tono muscolare e alla coordinazione dei movimenti. Il cervelletto ha un ruolo importante; è un formidabile agglomerato neuronale pur essendo il suo volume solo un decimo di quello cerebrale. Contiene infatti circa la metà dei neuroni presenti nel nostro SNC. Esso è dotato di un architettura circuitale identica in tutte le parti dell’organo, quali che siano le informazioni afferenti. Situazione questa che suggerisce un’identità di funzione in tutto il cervelletto. Ultimo particolare è il rapporto tra afferenze ed efferenze: al cervelletto giunge un volume di fibbre afferenti 40 volte superiore a quello delle fibre che ne escono. Il cervelletto ha un ruolo importante nel controllo dei tempi e delle sequenze motorie e nel rendere armoniosa la transizione da un movimento al successivo. Interviene inoltre nella regolazione dell’intensità della contrazione al variare nel carico imposto al muscolo oltre che nella  coordinazione tra gruppi muscolari agonisti e antagonisti.

Il cervelletto presenta un mantello grigio superficiale, la corteccia cerebellare, organizzata in lamelle, e una massa interna di sostanza bianca, il corpo midollare, costituita da fibre afferenti ed efferenti che derivano dalla (o sono destinate alla) corteccia. Nella sostanza bianca sono localizzate quattro coppie di nuclei cerebellari profondi, i nuclei intrinseci, che sono connessi con la corteccia cerebellare e con alcuni nuclei del tronco encefalico.

I nuclei della base intervengono nella pianificazione e nella regolazione dei movimenti muscolari complessi. Il cervelletto è essenziale per la corretta esecuzione dei movimenti rapidi come correre, scrivere a macchina, suonare il piano, parlare. La perdita di questa porzione dell’encefalo provoca incordinazione motoria ma non paralisi muscolare. Il cervelletto è diviso in tre lobi: anteriore, posteriore e flocculomodulare. Nel verme si svolge la maggior parte delle funzioni di controllo motorio. Vie afferenti dall’encefalo sono: via cortico - ponto – cerebellare. Altre vie: fascio olivo – cerebellare, fascio vestibolo cerebellare, fibre reticolo cerebellare. La corteccia del cervelletto è costituita da una grande lamina, larga circa 17 cm e lunga 120 cm le cui pieghe, ciascuna delle quali chiamata Folium, sono disposte trasversalmente. Al di sotto della corteccia si trovano i nuclei cerebellari profondi. Le vie afferenti del cervelletto, cioè fasci spino cerebellari, dorsali informano, istante per istante, il cervelletto dello stato di contrazione dei muscoli, della posizione e della velocità di movimento delle diverse parti del corpo, e delle forze che agiscono sulla superficie corporea. 
I nuclei profondi sono: il dentato, l'interposito e il fastigio.

Vie efferenti del cervelletto: una via origina dal verme, raggiunge le regioni pontine e bubari, controlla l’equilibrio e la postura. Una via origina nella zona intermedia e raggiunge i nuclei del talamo e da qui la corteccia cerebrale. Alcune vie hanno un ruolo importante nella coordinazione delle attività motorie sequenziali. Il cervelletto contiene circa 30 milioni di unità funzionali; al centro dell’unità si trovano una cellula di Purkinje e una cellula dei nuclei profondi.

La corteccia cerebellare è divisa in tre strati:

1.      Lo strato molecolare

2.      Lo strato della cellula Purkinje

3.      Lo strato delle cellule granulari.

Le funzioni del cervelletto sono:

Vestibulocere bellum, per il mantenimento dell’equilibrio.

Spinocerebellum, è una zona del verme posteriore e anteriore e provvede alla coordinazione delle porzioni distali degli arti, soprattutto mani e dita.

Cerebrocerebellum , implicato nelle esecuzioni dei movimenti volontari sequenziali del corpo e degli arti.

Ipotalamo e ipofisi

L’ipotalamo e l’ipofisi sono due strutture anatomiche, strettamente collegate fra loro, situate alla base del cranio. Si tratta di due strutture che rappresentano la più importante area di interconnessione fra il sistema nervoso e il sistema endocrino da cui partono gli impulsi e gli stimoli ormonali che governano l’intero sistema endocrino.

L’ipotalamo è un centro che, nel nostro corpo, regola il ritmo sonno/veglia, la fame, la sete e la temperatura corporea. Esso è costituito da più raggruppamenti di cellule nervose, detti nuclei, con le loro varie connessioni.

L’ipotalamo, inoltre, produce delle sostanze (neuroormoni) che stimolano la parte anteriore dell’ipofisi (adenoipofisi) a produrre degli ormoni detti tropine ipofisarie i quali, a loro volta, stimolano altre ghiandole endocrine a produrre altri ormoni. Questi ultimi, infine, agiscono a livello dell’ipotalamo e dell’ipofisi regolando, a loro volta, la produzione degli stessi neuroormoni e delle stesse tropine ipofisarie.

Altri ormoni prodotti da cellule dell’ipotalamo, infine, possono essere liberati direttamente nella parte posteriore dell’ipofisi (neuroipofisi).

Si tratta, pertanto, di una complessa rete di interazioni e di scambio di informazioni che serve per controllare molte funzioni vitali per il nostro organismo. L'ipotalamo appartiene al sistema nervoso centrale ma, da un punto di vista funzionale, i suoi neuroni sono capaci di ricevere segnali che arrivano sia dalle strutture nervose superiori, sia dalle ghiandole del sistema endocrino (ipofisi e gonadi per esempio), che non sono strutture nervose. Esso è quindi la sede in cui si verificano le connessioni tra sistema nervoso centrale e sistema endocrino (ormonale).

L'ipofisi è una struttura complessa alloggiata in una cavità ossea alla base del cranio, denominata sella turcica.

Le sue dimensioni sono quelle di una nocciola e il peso è di circa 0.5 grammi. Si possono distinguere tre parti di derivazione embriologica diversa di cui la parte anteriore rappresenta la più importante dal punto di vista riproduttivo:

1.      una parte posteriore (neuroipofisi)

2.      una parte intermedia

3.      una parte anteriore (adenoipofisi)

Il sistema ipotalamo-ipofisi è in grado di controllare in modo diretto l’accrescimento corporeo, l’allattamento dopo la gravidanza e l’introduzione di liquidi e, in modo indiretto, il metabolismo basale (agendo sulla tiroide), la risposta allo stress (agendo sui surreni) e la funzione sessuale (agendo sui testicoli e sulle ovaie).

Epifisi

La ghiandola pineale o epifisi è una ghiandola endocrina delle dimensioni di una nocciola, sporge all'estremità posteriore del 3° ventricolo. Appartiene all'epitalamo ed è collegata mediante alcuni fasci nervosi pari e simmetrici (peduncoli epifisari), alle circostanti parti nervose. Le sue cellule, i "pinealociti" producono l'ormone melatonina che regola il ritmo circadiano sonno-veglia, reagendo al buio o alla poca luce. L'ormone melatonina è prodotto a partire dal neurotrasmettitore serotonina (5-idrossi-triptamina) per N-acetilazione e ossi-metilazione, in virtù del fatto che i pinealociti contengono l'enzima Idrossi-indolo-ossi metil transferasi (HIOMT), enzima marker dell'epifisi.

La melatonina è inoltre l'ormone antagonista degli ormoni gonadotropi ipofisari, infatti gli elevati quantitativi di melatonina nell'individuo in età prepuberale, ne impediscono la maturazione sessuale. All'inizio della pubertà i livelli di melatonina decrescono notevolmente e nell'epifisi si accumula la sabbia pineale (anche se studi recenti hanno dimostrato che l'attività di deposizione della sabbia è legata ad una crescente attività secretiva).

La ghiandola pineale secerne melatonina solo di notte: poco dopo la comparsa dell'oscurità le sue concentrazioni nel sangue aumentano rapidamente e raggiungono il massimo tra le 2 e le 4 di notte per poi ridursi gradualmente all’approssimarsi del mattino. L'esposizione alla luce inibisce la produzione della melatonina in misura dose-dipendente. In questo senso l'epifisi sembra rappresentare uno dei principali responsabili delle variazioni ritmiche dell'attività sessuale, sia giornaliere che stagionali (soprattutto negli animali).

Conosciuta fin dall'era antica, anche per la sua frequentissima calcificazione in età matura, questa ghiandola di circa 150 mg, grossomodo al centro del cervello, è uno dei centri dell'organizzazione circadiana dell'organismo, comunque di ancora poco interesse in neurologia moderna. Per Cartesio la ghiandola pineale è il punto privilegiato dove mente (res cogitans) e corpo (res extensa) interagiscono, in quanto unica parte del cervello a non essere doppia.

Tiroide

La tiroide è un organo impari, situato nella regione anteriore del collo alla base della gola. Questa ghiandola ricopre un ruolo fisiologico estremamente importante, poiché influenza direttamente lo sviluppo scheletrico e cerebrale, partecipa alla regolazione del metabolismo corporeo tiroide e allo sviluppo di pelle, apparato pilifero ed organi genitali.

Situata anteriormente rispetto alla laringe e alla trachea, la tiroide consta di due lobi, uno destro ed uno sinistro, tra loro congiunti da una porzione trasversale detta istmo; questa particolarità anatomica conferisce alla tiroide un aspetto simile ad una H o, più artisticamente, ad una piccola farfalla. In un adulto sano ciascun lobo misura circa cinque centimetri, mentre la tiroide raggiunge, nel suo insieme, un peso di circa venti grammi. Peso e dimensioni possono tuttavia variare, anche considerevolmente, in base all'età (calano con l'invecchiamento), al sesso (sono superiori negli uomini) e alle modificazioni ormonali (pubertà , gravidanza, allattamento, fase del ciclo mestruale, menopausa

Nonostante le ridotte dimensioni, la tiroide influenza l'attività di buona parte dell'organismo attraverso gli ormoni che produce e secerne nel circolo sanguigno. La tiroide è quindi una ghiandola endocrina; ghiandola perché sintetizza e libera ormoni, endocrina perché riversa il suo secreto nei liquidi interni all'organismo, nello specifico nel sangue.

Riccamente vascolarizzata, produce due ormoni importantissimi, la triiodotironina (T3) e la tiroxina (T4), che qualcuno ha bonariamente paragonato a dei "divoratori di grassi". Prima di spiegare il perché di questa similitudine, è opportuno spendere qualche parola sul loro metabolismo. Per sintetizzare questi ormoni la tiroide ha bisogno, innanzitutto, di un minerale - lo iodio - contenuto nel sale marino, in quello iodato, nel pesce ed in molti frutti di mare. Non a caso, troviamo quattro molecole di iodio in ciascuna molecola di tiroxina, da cui l'abbreviazione T4, e tre atomi di iodio per ogni molecola di triodiotironina, da cui l'abbreviazione T3.

In secondo luogo, la tiroide necessita di un amminoacido ordinario, la tirosina, che l'organismo può sintetizzare a partire da un aminoacido essenziale, la fenilalanina, contenuto negli alimenti proteici, come la carne, il pesce, le uova ed i legumi. Mentre le carenze di tirosina sono estremamente rare, esistono alcune regioni del pianeta in cui l'apporto alimentare di iodio è del tutto insufficiente ad assicurare la normale attività della tiroide. Nel tentativo di sopperire a queste carenze, la ghiandola aumenta di dimensioni formando il cosiddetto gozzo: una massa voluminosa visibile ad occhio nudo nella parte anteriore del collo. Una simile alterazione può verificarsi anche nelle condizioni opposte, cioè quando l'organismo riceve esagerate quantità di iodio - attraverso la dieta o farmaci specifici - che lo inducono a sintetizzare un surplus di ormoni tiroidei.

Sistema nervoso autonomo

L'"interno" (i "visceri") del nostro corpo, come il cuore, lo stomaco e l'intestino, è regolato da una parte del Sistema Nervoso chiamato Sistema Nervoso Autonomo (SNA). Il SNA appartiene, in parte, al Sistema Nervoso Periferico e controlla molti organi e muscoli del nostro corpo. Non siamo quasi mai coscienti dell'attività del SNA, in quanto esso funziona in modo involontario e riflesso. Ad sempio, non ci accogiamo quando i nostri vasi ematici cambiano di diametro o quando il nostro cuore batte più in fretta. Ciò nonostante, alcune persone possono allenarsi a controllare alcune delle funzioni del SNA, come la frequenza cardiaca o la pressione del sangue nelle arterie.

L'attività del SNA è particolarmente importante in almeno due situazioni:

·         le situazioni di emergenza che causano stress e che ci richiedono di attaccare o fuggire;

·         le situazioni di calma che ci consentono di riposare e digerire.

SNA regola:

    I muscoli lisci

·         della pelle (intorno ai bulbi piliferi)

·         dei vasi ematici

·         dell'occhio (pupilla)

·         dello stomaco, dell'intestino e della vescica

·         Il cuore

·         Le ghiandole

Il SNA è suddiviso in tre parti:

1.      Sistema Nervoso Simpatico

2.      Sistema nervoso parasimpatico

3.      Sistema Nervoso Enterico

Il Sistema Nervoso Simpatico

E' una bella giornata di sole e stai facendo una piacevole passeggiata nel bosco. Improvvisamente un orso affamato ti compare davanti. Ti fermi e lo attacchi OPPURE ti volti e scappi via? In entrambi i casi, si tratta di una situazione di "attacco o fuga", in cui il Sistema Nervoso Simpatico si mette in azione attivando le risorse energetiche, aumentando la pressione sanguigna e la frequenza cardiaca e rallentando i processi digestivi.

Il Simpatico nasce nel midollo spinale. Qui, i corpi cellulari del primo neurone (il neurone pregangliare) sono localizzati nei tratti toracico e lombare. Gli assoni che originano da questi neuroni si portano ad una catena di gangli situata ai due lati della colonna vertebrale (la catena gangliare latero-vertebrale). Nella catena gangliare, la maggior parte dei neuroni contrae sinapsi con un altro neurone (il neurone post-gangliare). Alcune fibre pregangliari si portano ad altri gangli, al di fuori della catena simpatica, e vi contraggono sinapsi. Il neurone post-gangliare proietta quindi al "bersaglio": un muscolo (liscio o cardiaco) o una ghiandola.

Ancora due informazioni sul Sistema Nevoso Simpatico: il neurotrasmettitore della sinapsi gangliare è l'acetilcolina, mentre quello della sinapsi post-gangliare è la noradrenalina. (Naturalmete, c'è anche un'eccezione: il neurone simpatico post-gangliare che termina sulle ghiadole sudoripare usa acetilcolina).

Sistema parasimpatico (o craniosacrale)

E' una bella giornata di sole e stai facendo una piacevole passeggiata nel bosco. Questa volta metti in atto una risposta di "riposo e digestione". Adesso entra in azione il parasimpatico, che risparmia energia, diminuisce la pressione del sangue e la frequenza cardiaca ed avvia i processi digestivi.

I corpi cellulari del primo neurone parasimpatico sono localizzati nel midollo spinale (regione sacrale) e nel bulbo. Nel bulbo, i nervi cranici III, VII, IX e X contengono le fibre pregangliari. Le fibre pregangliari del bulbo e del midollo spinale terminano in gangli che si trovano molto vicini al bersaglio finale e vi contraggono sinapsi. Qui il neurotrasmettitore è l'acetilcolina. Il neurone post-gangliare parte da questi gangli e si porta all'organo bersaglio dove libera, nuovamente, acetilcolina.

Gli effetti della stimolazione simpatica e parasimpatica sono generalmente opposti: quando un sistema è eccitatorio l'altro è inibitorio, e viceversa.

Il parasimpatico è una delle due branche del sistema nervoso autonomo o vegetativo (SNA), che interviene nel controllo di funzioni corporee involontarie.

Il sistema parasimpatico stimola la quiete, il rilassamento, il riposo, la digestione e l'immagazzinamento di energia; presiede ad un sistema di adattamento definito - in termini anglosassoni - "rest and digest" (riposo e digestione). In seguito agli stimoli del sistema parasimpatico, aumentano le secrezioni digestive (salivari, gastriche, biliari, enteriche e pancreatiche), l'attività peristaltica viene esaltata, la pupilla si restringe, diminuisce la frequenza cardiaca, si costringono i bronchi e viene favorita la minzione.

Il sistema parasimpatico si contrappone, in tal senso, all'altra branca del sistema nervoso autonomo, denominata sistema simpatico, che favorisce l'eccitazione e l'attività fisica. Il più delle volte l'azione dei due sistemi è finemente bilanciata, senza una netta prevalenza dell'uno rispetto all'altro .

Dal punto di vista anatomico, i nervi del sistema nervoso parasimpatico si distribuiscono ai vasi sanguigni, alle ghiandole salivari, al cuore, ai polmoni, all'intestino, agli organi genitali, agli occhi, alle ghiandole lacrimali e salivari ed a numerosi altri organi e tessuti.

A differenza di quanto avviene nel sistema nervoso somatico (volontario), gli impulsi del sistema vegetativo raggiungono i visceri attraverso due neuroni, il primo dei quali è situato nel sistema nervoso centrale, mentre il secondo si trova nel sistema nervoso periferico. In particolare, per quanto riguarda il sistema parasimpatico, le fibre nervose del primo neurone (detto NEURONE PREGANGLIARE) originano dal tronco dell'encefalo e dal tratto sacrale del midollo spinale (S1-S4). A differenza di quanto avviene per i neuroni del sistema nervoso simpatico, gli assoni si dirigono a gangli posti in LONTANANZA dal midollo spinale, quindi in prossimità degli organi da innervare. A questo livello contraggono sinapsi con il neurone postgangliare, che essendo posto in vicinanza o addirittura sulla parete degli organi bersaglio si caratterizza per un assone molto più corto rispetto a quello del neurone pregangliare (l'esatto contrario di quanto visto per i neuroni simpatici).

Di norma, sia il neurone pregangliare che quello postgangliare utilizzano come neurotrasmettitore l'acetilcolina.

Il Sistema Nervoso Autonomo è SEMPRE in attività, e non soltanto durante le reazioni di "attacco o fuga" o "riposo e digestione". Il SNA agisce, infatti, per mantenere normale l'attività degli organi.

Il Sistema Nervoso Enterico è la terza suddivisione del SNA ed è costituito da plessi di fibre che innervano il tratto gastgrointestinale, il pancreas e la cistifellea  e lavora collaborando col Sistema Nervoso Somatico.