Dunque, devono esistere dei sensori e un sistema di controllo

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Davide Dolce
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1 La variazione di qualunque componente dell ambiente interno viene bilanciata da meccanismi che tendono a mantenerla costante. Infatti, esistono condizioni ottimali di temperatura, ph, volume idrico, [Ca++], po2, per il funzionamento delle cellule e degli organismi Dunque, devono esistere dei sensori e un sistema di controllo

2 Supersistema

3 Meccanismi fisiologici dei sistemi di controllo a feed-back - Riflessi (concentrazione di O2, pressione arteriosa) - Risposte ormonali (glicemia, concentrazione di Na+/K+) - Comportamento (mangiare, bere) Esistono anche meccanismi di controllo adattivo non omeostatici (ipertrofia, degeneranza, apprendimento)

5 TERMOREGOLAZIONE

La temperatura viene efficacemente mantenuta per variazioni esterne comprese tra 10 e +40 gradi La neutralità termica corrisponde al valore di temperatura esterna alla quale la temperatura del corpo

7 La temperatura viene efficacemente mantenuta per variazioni esterne comprese tra 10 e +40 gradi La neutralità termica corrisponde al valore di temperatura esterna alla quale la temperatura del corpo si mantiene attraverso il solo metabolismo Alterazioni di percezione, movimento, attività mentale Nella zona di neutralità termica (29 Nel soggetto nudo) piccole variazioni vengono compensate da variazioni di circolazione cutanea, uso di indumenti, cambiamenti di postura Al di fuori, in assenza di compenso si ha ipo- o ipertermia

9 Variazioni circadiane Di età Di sesso Dove si misura la temperatura?

10 Facoltativa e obligatoria Facoltativa: con e senza brivido 60-75% del consumo energetico 15-30% adrenalina, o. tiroidei, GH, tstosterone 10% gli organi che producono più calore sono i muscoli e il fegato Le riserve di grasso bruno sono importanti nel bambino e nelle persone acclimatate al freddo

In condizioni basali, il flusso cutaneo è 200-400 ml/min (4-8% della gittata cardiaca) Può raggiungere i 3.000 ml/min 1) Regolazione nervosa - f.

11 In condizioni basali, il flusso cutaneo è ml/min (4-8% della gittata cardiaca) Può raggiungere i ml/min 1) Regolazione nervosa - f. simpatiche costrittrici - metaboliti vasodilatatori prodotti dalle gh. sudoripare (attivate dal fibre simpatiche colinergiche), nelle zone del tronco 2) regolazione temperatura dipendente -cambia l efficacia delle catecolamine

12 3) Regolazione per scambio controcorrente La regolazine attraverso la cute è efficace per t esterne < 28 Poi interviene la sudorazione

13 4) Sudorazione (fino a 3l/h) - stimolata dal simpatico colinergico e dalle catecolammine surrenali L efficacia dipende dalle condizioni ambientali

14 Meccanismi centrali ipotalamo anteriore ipotalamo posteriore

15 Regolazione integrata Febbre: dipende dall innalzamento del valore del set point

17 febbre Le citochine inducono febbre per via nervosa (n. vago) e umorale (raggiungendo cellule nervose e non nerose, per es. endoteliali, capaci di indurre produzione di prostaglandine)

18 Meccanismi d azione delle citochine

19 emozione James-Lange monitoraggio corticale delle condizioni della periferia Cannon-Bard talamo e ipotalamo generano le risposte periferiche e ne informano i centri superiori

20 I teoria: emozione dipendente dal significato dello stimolo per l organismo II teoria : emozione dipendente dall interazione dello stimolo con l organismo III teoria: l emozione non è né causa né conseguenza di una o più risposte fisiologiche, ma è quello che emerge parallelamente - all interazione con l ambiente - alle risposte fisiologiche - al feeling risposta coordinata di reazione allo stimolo e preparazione all azione in funzione della rappresentazione interna dello stimolo/ambiente/etc

21 Secondo Damasio la rappresentazione cerebrale degli stati interni dell'organismo è il fondamentale substrato per la percezione delle emozioni e per la coscienza. Autoregolatory mapping of bodily states: Homeostatic regulation due to afferent information from the body. Most elementary level of awareness - Protoself. (Wakefulness+Homeostasis) Remapping of the physical state of the organism in response to current behaviour and environmental context. 1 order mapping (dorsal Pons, somatosensory cortices, right insula) The two levels always interact! 2 order re-mapping (Cingulate Cortex (ACC+PCC) Posterior Parietal Cortex)

22 La corteccia del Cingolo si presenta ad oggi come il miglior candidato per la collocazione anatomica del 2 order re-mapping. Date le sue numerose connessioni che le forniscono imput motori, sensoriali e attentivi è in grado di integrare le varie informazioni riguardanti gli stati interni dell'organismo, in modo da adattarsi continuamente alla situazione corrente, adattandosi e correggendo via via l'informazione autonomica periferica. In particolare: CINGULATE CORTEX PCC (Posterior Cingulate Cortex) ha una funzione valutativa nei confronti del monitoraggio degli stati autonomici viscerali e periferici. Si attiva in conseguenza di un aumento o di un decremento nell' arousal autonomico. La sua attivazione viene drasticamente eliminata nei pazienti con Pure Autonomic Failure (PAF), soggetti incapaci di modulare la risposta autonomica periferica. ACC (Anterior Cingulate Cortex) ha una funzione prevalentemente esecutiva ; si attiva quando un soggetto decide coscientemente di rilassarsi e di conseguenza dirige la sua risposta autonomica verso una prevalenza parasimpatica. Nei soggetti con PAF questa attivazione non è compromessa, in quanto riflette un aspetto più cognitivo e meno legato al segnale afferente.

23 Cognitivo Emotivo Fisico Acuto Cronico Percepito Non percepito STRESS Alterazione dell omeostasi che coinvolge l asse mente corpo Colpisce tutte le principali funzioni dell organismo Grande variabilità individuale Grande possibilità di intervento individualizzato

24 Stress stressors sono i fattori che compromettono l omeostasi Cannon: lo stress è una risposta adattiva (attivazione asse-ipotalamo ipofisi) Selye: lo stress forte o prolungato è patologico (altera l asse)

26 (SNS, SNA)

31 n. paraventricolare risposte del SNC a stimoli stressanti (anche dolore) 1) attraverso il sistema simpatico

32 2) attraverso i glicocorticoidi (stimolazione dell asse ipotalamo- ipofisi che regolano la risposta immunitaria cellulare e umorale 3) attraverso altri ormoni (prolattina, estrogeni, TSH, GH)

33 RECIPROCAMENTE: Sistema immunitario SNC L asse ipotalamo ipofisi è stimolato - per via nervosa (aff.vagali, sensoriali ascendenti)

34 Per via umorale Il sistema immunitario può essere visto come un organo sensoriale che informa SNC della necessità di risposte adattative

35 Stress e attività cognitiva - Uno stress acuto e lieve migliora l attività cognitiva ippocampo-dipendente, uno stress forte e prolungato la peggiora (curva a U) - L aumento dei glucocorticoidi e dell adrenalina danneggia la memoria episodica, ma non la memoria implicita. Se cronico, produce depressione Il meccanismo d azione è una ridotta plasticità ippocampale (ridotta LTP e aumentata LTD) dovuta all attivazione di recettori per i glucocorticoidi C è un atrofia cerebrale indotta da stress (trattabile con SSRIs)

36 Come migliora l attività cognitiva? - adrenalina e nor-adrenalina attivano il vago che attiva il n. tratto solitario che attiva l amigdala (che migliora la memoria implicita, non modulata dall ippocampo) - lo stress di qualunque grado migliora l apprendimento implicito (quindi facilita il condizionamento alla paura) L amigdala può rinforzare o ridurre l effetto dello stressor Gli effetti di uno stressor su amigdala e ippocampo possono essere opposti, quindi uno stressor può migliorare alcune prestazioni cognitive e peggiorarne altre Gli effetti cognitivi ippocampo-dipendenti dello stress sono minori nelle donne, ma aumentano dopo ovariectomia e nelle donne anziane. Al contrario, la memoria implicita risente dello stress più nelle donne che negli uomini

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