Sistemul nervos, împreună cu sistemul endocrin, coordonează majoritatea funcțiilor organismului.
Sistemul nervos (SN) este responsabil în principal de reglarea activității musculaturii și a glandelor secretorii (atât exocrine, cât și endocrine), în timp ce sistemul endocrin se ocupă în special de reglarea funcțiilor metabolice.
Activitatea musculaturii scheletice este controlată de sistemul nervos somatic, iar funcționarea musculaturii viscerale și a glandelor (exocrine și endocrine) este reglată de sistemul nervos vegetativ. Cele două sisteme, nervos și endocrin, sunt profund interdependente.
Compartimentele funcționale ale sistemului nervos
Reglarea nervoasă a funcțiilor corpului se bazează pe activitatea centrilor nervoși, care procesează informațiile primite și elaborează comenzi transmise către efectori. Din acest punct de vedere, fiecare centru nervos poate fi împărțit în două compartimente funcționale:
- compartimentul senzitiv – care primește informațiile colectate de la receptori
- compartimentul motor – care trimite comenzile către efectori
Astfel, fiecare organ nervos îndeplinește două funcții de bază: funcția senzitivă și funcția motorie. La nivelul emisferelor cerebrale, se adaugă și funcția psihică. Totuși, separarea funcțiilor sistemului nervos în senzitive, motorii și psihice este o clasificare artificială și schematică.
În realitate, activitatea senzitivă este strâns legată de manifestările motorii, iar stările psihice sunt rezultatul integrării celor două. Activitatea sistemului nervos se desfășoară într-o unitate complexă, evidențiind diversitatea sa extraordinară.
Fiziologia neuronului și a sinapsei
Neuronul este unitatea morfo-funcțională a sistemului nervos, având forme și dimensiuni foarte variate. În funcție de formă, neuronii pot fi:
- stelați (în coarnele anterioare ale măduvei spinării)
- sferici sau ovalari (în ganglionii spinali)
- piramidali (în zonele motorii ale scoarței cerebrale)
- fusiformi (în stratul profund al scoarței cerebrale)
Clasificarea neuronilor după numărul prelungirilor:
- unipolari – se găsesc în retina (celulele cu conuri și bastonașe) și au o singură prelungire, având aspect globulos
- pseudounipolari – prezenți în ganglionii spinali, cu o prelungire care se divide în formă de „T”; dendrita ajunge la periferie, iar axonul pătrunde în sistemul nervos central (SNC)
- bipolari – au formă rotundă, ovală sau fusiformă, cu două prelungiri ce pornesc din polii opuși ai celulei (se întâlnesc în ganglionii spiral Corti, vestibular Scarpa, retina și mucoasa olfactivă)
- multipolari – prezintă numeroase prelungiri dendritice și un axon; au formă stelată, piramidală sau piriformă (se găsesc în scoarța cerebrală, cerebeloasă și în coarnele anterioare ale măduvei spinării)
Clasificarea neuronilor după funcție:
- receptori – recepționează stimuli din mediul extern sau intern prin dendritele lor (somatosenzitivi și viscerosenzitivi)
- motori – axonii lor sunt conectați la organele efectoare (somatomotori și visceromotori)
- intercalari (de asociație) – realizează legătura între neuronii senzitivi și cei motori
Neuronul este alcătuit din corpul celular (pericarion) și una sau mai multe prelungiri, care se împart în două tipuri:
- dendrite – prelungiri celulipete (care conduc impulsurile nervoase către corpul celular), de obicei multiple
- axon – o prelungire unică, celulifugă (conduce impulsurile de la corpul celular spre alte celule)
Structura corpului celular:
- neurilema – membrana plasmatică subțire, cu structură lipoproteică, care delimitează neuronul
- neuroplasma – citoplasma neuronului, ce conține:
- organite comune – mitocondrii, ribozomi, reticul endoplasmatic (fără centrozom, deoarece neuronul nu se divide)
- organite specifice:
- corpii tigroizi (Nissl) – se găsesc în corpul celular și la baza dendritelor, având un rol important în metabolismul neuronal
- neurofibrile – prezente în corpul celular, dendrite și axon, cu rol mecanic, de susținere și în conducerea impulsurilor nervoase
- nucleul – de obicei unic, conține 1-2 nucleoli
- în celulele nervoase motorii, senzitive și de asociație, nucleul este central
- în celulele vegetative centrale sau periferice, nucleul este adesea excentric, iar uneori pot exista nuclei dubli sau multipli
Dendrite
Dendritele sunt inițial mai groase, dar se subțiază treptat și conțin neurofibrile. Acestea au rolul de a recepționa impulsurile nervoase și de a le conduce către corpul celular.
Axon
Axonul este o prelungire unică, lungă (care poate ajunge la 1 metru), și mai groasă decât dendritele.
Structură internă:
- axoplasma (citoplasma axonului) conține mitocondrii, vezicule ale reticulului endoplasmatic și neurofibrile
- membrana externă:
- axolema, esențială în propagarea impulsului nervos
- particularități:
- axonul emite colaterale perpendiculare pe direcția sa
- la capătul terminal, axonul se ramifică în butoni terminali, care conțin:
- vezicule pline cu mediatori chimici (esentiali pentru transmiterea influxului nervos la nivelul sinapselor)
- neurofibrile și mitocondrii
Astfel, neuronul este perfect adaptat pentru recepția, procesarea și transmiterea informațiilor în sistemul nervos.
În jurul axonului se disting, în funcție de localizare (sistemul nervos periferic – SNP sau sistemul nervos central – SNC) și de diametrul axonului, diverse structuri nevroglice.
Nevroglia
La mamiferele superioare, nevroglia depășește de peste 10 ori numărul neuronilor. Corpul celular al nevrogliilor variază ca formă și dimensiuni, iar prelungirile lor diferă ca număr. Se identifică mai multe tipuri de nevroglii:
- celula Schwann – specifică SNP, implicată în sinteza tecii de mielină
- astrocitul – oferă suport structural, trofic și contribuie la homeostazia mediului neuronal
- oligodendroglia – produce teaca de mielină în SNC
- microglia – Are rol fagocitar, participând la protecția împotriva agenților patogeni
- celulele ependimare – tapetează cavitățile ventriculare ale SNC, implicate în producerea și circulația lichidului cefalorahidian
- celulele satelite – înconjoară corpii neuronilor din ganglionii SNP, având un rol trofic și de protecție
Caracteristici și funcții ale nevrogliilor:
- sunt singurele celule din țesutul nervos care se divid intens, fiind responsabile pentru tumorile din SNC
- nu conțin neurofibrile sau corpi Nissl
- asigură suportul structural pentru neuroni, oferă protecție, contribuie la nutriție (rol trofic) și participă la sinteza ARN-ului și a altor substanțe esențiale pentru neuroni
Proprietăți ale celulei nervoase
Celula nervoasă prezintă două proprietăți fundamentale:
- excitabilitate – capacitatea de a genera un potențial de acțiune.
- conductibilitate – abilitatea de a propaga și conduce potențialul de acțiune
Aceste proprietăți stau la baza funcționării sistemului nervos și au fost detaliate în cadrul capitolului dedicat fiziologiei celulei.
Conducerea impulsului nervos
Apariția unui potențial de acțiune într-o zonă a membranei neuronale determină generarea unui nou potențial de acțiune în regiunea vecină. Astfel, depolarizarea cauzată de un potențial de acțiune anterior declanșează următorul potențial de acțiune, explicând de ce toate potențialele de acțiune de-a lungul unui axon derivă din primul potențial generat.
Conducerea impulsului în axonii amielinici
În axonii fără mielină, potențialul de acțiune poate apărea oriunde pe membrană.
Proprietățile electrice ale membranei permit depolarizarea regiunilor adiacente.
Conducerea impulsului este unidirecțională, deoarece membrana din zona deja stimulată este în stare refractară absolută și nu mai poate genera un nou potențial de acțiune.
De fapt, termenul „conducere” este impropriu, deoarece fiecare potențial de acțiune reprezintă un eveniment nou, care se regenerează continuu de-a lungul axonului.
Conducerea impulsului în axonii mielinizați
În axonii acoperiți cu mielină, datorită proprietăților izolatoare ale acesteia, potențialele de acțiune apar doar la nivelul nodurilor Ranvier, zone unde mielina lipsește.
Impulsul „sare” de la un nod Ranvier la altul, un tip de conducere numit conducere saltatorie.
Aceasta permite viteze de transmitere mult mai mari:
- 100 m/s în fibrele mielinice.
- 10 m/s în fibrele amielinice.
Conducerea rapidă explică de ce unele reflexe apar mai rapid decât altele.
Sinapsa
Sinapsa reprezintă conexiunea funcțională dintre un neuron și o altă celulă.
În sistemul nervos central (SNC), a doua celulă este de obicei un alt neuron.
În sistemul nervos periferic (SNP), a doua celulă poate fi una efectoare, cum ar fi o celulă musculară sau secretorie.
Tipuri de sinapse:
- neuroneuronală – între doi neuroni
- neuromusculară – între un neuron și o celulă musculară, cunoscută și sub denumirea de placă motorie sau joncțiune neuromusculară
La nivelul sinapselor, transmiterea impulsului nervos se realizează într-un singur sens, asigurând comunicarea direcționată în sistemul nervos.
Tipuri de sinapse neuro-neuronale
Sinapsele dintre neuroni pot fi clasificate în funcție de localizarea contactului:
- axosomatice – între axonul unui neuron și corpul celular al altuia
- axodendritice – între axonul unui neuron și dendrita altuia
- axoaxonice – între axonul unui neuron și axonul altuia
- dendrodendritice – Între dendritele a doi neuroni
Clasificarea sinapselor după mecanismul de transmitere:
- sinapse chimice – transmiterea se face prin intermediul unui mediator chimic (neurotransmițător) eliberat în fanta sinaptică
- sinapse electrice – transmiterea se face prin curenți electrici direcți între celule, prin joncțiuni gap
Mecanismul transmiterii sinaptice
În sinapsele chimice, interacțiunea dintre neurotransmițătorul eliberat în fanta sinaptică și receptorii de pe membrana postsinaptică determină depolarizarea membranei postsinaptice.
În cazul unui neuron postsinaptic, această depolarizare se numește potențial postsinaptic excitator (PPS-E).
În cazul unei fibre musculare scheletice, depolarizarea poartă numele de potențial terminal de placă.
Acest potențial are două caracteristici principale:
- sumarea temporală – două potențiale postsinaptice excitatorii, produse consecutiv prin descărcări succesive ale aceleiași fibre presinaptice, se adaugă, generând un potențial mai mare
- sumarea spațială – potențialele postsinaptice excitatorii produse de două terminații presinaptice vecine se cumulează pe aceeași membrană postsinaptică
Oboseala transmiterii sinaptice
Stimularea rapidă și repetată a unei sinapse excitatorii duce la numeroase descărcări ale neuronului postsinaptic, urmate de o reducere bruscă a acestora în câteva milisecunde.
Acest fenomen este un mecanism de protecție împotriva suprastimulării, realizat prin epuizarea neurotransmițătorilor de la nivelul terminației presinaptice.
Efectele medicamentelor asupra transmiterii sinaptice:
- stimulante – cresc excitabilitatea sinapselor; exemplu: cofeina
- inhibitoare – scad excitabilitatea sinapselor; exemplu: anestezicele
Astfel, transmiterea sinaptică poate fi modulată atât de factori naturali, cât și de substanțe farmacologice, având un impact semnificativ asupra activității sistemului nervos.
Reflexul
Mecanismul principal de funcționare al sistemului nervos este actul reflex (sau reflexul). Acesta reprezintă răspunsul centrilor nervoși la stimularea unei zone receptoare. Termenul „reflex” a fost introdus de filozoful și matematicianul francez René Descartes (1596–1650). Răspunsul reflex poate fi de tip excitator sau inhibitor.
Arcul reflex
Baza anatomică a actului reflex este arcul reflex, care este compus din cinci elemente:
- receptorul – structură excitabilă care răspunde la stimuli prin variații de potențial, proporționale cu intensitatea stimulului
- calea aferentă – transmite informația de la receptor către centrii nervoși
- centrii nervoși – integrează informația primită și generează un răspuns adecvat
- calea eferentă – conduce răspunsul elaborat de centrii nervoși către efector
- efectorul – structură (mușchi sau glandă) care execută răspunsul reflex
Receptorii
Receptorii sunt structuri specializate, sensibile la stimuli, care generează variații de potențial în funcție de intensitatea acestora.
Tipuri de receptori:
- celule epiteliale diferențiate și specializate:
- receptori senzoriali – celule specializate în percepția gustului, sunetului sau echilibrului (gustative, auditive, vestibulare)
- mici organe pluricelulare formate din celule, fibre conjunctive și terminații nervoase dendritice
- exemple: receptorii tegumentari (pentru sensibilitatea pielii), proprioceptorii (pentru poziția și mișcarea corpului)
- Terminații dendritice butonate:
- reprezintă uneori receptorii propriu-ziși
- exemple: neuronii receptorilor olfactivi, receptorii dureroși (nociceptori)
Astfel, reflexul este un mecanism esențial care asigură răspunsuri rapide și adecvate la diferite stimuli, contribuind la menținerea homeostaziei și la adaptarea organismului la mediu.
Funcționarea receptorilor și clasificarea lor
La nivelul receptorului, energia stimulului este transformată în impuls nervos, un proces esențial pentru transmiterea informației în sistemul nervos.
Clasificarea receptorilor
După proveniența stimulului:
- exteroreceptori – detectează stimuli din exteriorul organismului (de exemplu, receptori pentru lumină, sunet, miros, temperatură)
- interoreceptori (visceroreceptori) – detectează stimuli interni (de exemplu, baroreceptori care monitorizează tensiunea arterială și chemoreceptori care măsoară concentrația chimică)
- proprioreceptori – receptori localizați în mușchi, tendoane și articulații, care informează despre poziția corpului și ajută la controlul mișcării
După tipul de energie procesată:
- chemoreceptori – stimulați chimic (ex.: mugurii gustativi, epiteliul olfactiv, corpii carotidieni și aortici); nociceptorii sunt incluși aici, deoarece detectează substanțe eliberate de celulele distruse
- fotoreceptori – stimulați de lumină (ex.: celulele cu conuri și bastonașe din retină)
- termoreceptori – sensibili la variațiile de temperatură (ex.: terminații nervoase libere)
- mecanoreceptori – detectează deformarea membranei celulare (ex.: receptori pentru tact, vibrații și presiune)
După viteza de adaptare:
- receptori fazici – răspund rapid la stimul, dar activitatea lor scade în timp chiar dacă stimulul persistă (ex.: receptorii olfactivi)
- receptori tonici – rămân activi pe întreaga durată a stimulului, cu o activitate relativ constantă (ex.: receptorii vizuali)
Funcționarea arcului reflex:
- receptorul – traduce informația stimulului în impuls nervos
- calea aferentă – impulsurile nervoase generate de receptori ajung la terminațiile dendritice ale neuronilor senzitivi localizați în ganglionii spinali sau pe traiectul unor nervi cranieni
- centrii nervoși – totalitatea structurilor din sistemul nervos central (SNC) care participă la integrarea informației și elaborarea răspunsului reflex; SNC include:
- nivelul măduvei spinării – responsabil de reflexe simple.
- nivelul subcortical – implicat în reflexe mai complexe și în reglarea funcțiilor autonome
- nivelul cortical – reprezintă nivelul superior, care include percepția conștientă și controlul voluntar
- calea eferentă – conține axonii neuronilor motori somatici și vegetativi, care transmit comanda către efectori
- efectorii – organele care execută răspunsul reflex:
- mușchii striați – implicați în reflexele somatice
- mușchii netezi și glandele exocrine – implicați în reflexele vegetative
Sistemul nervos central și structura sa
Sistemul nervos central (SNC) include:
măduva spinării – reflexe simple și transmiterea informației între periferie și creier
creierul subcortical – Funcții automate și reflexe complexe
cortexul cerebral – integrarea informației, controlul conștient și procese cognitive superioare
Această structură complexă asigură răspunsuri reflexe eficiente și adaptarea rapidă a organismului la stimuli externi și interni.
Măduva spinarii
Măduva spinării este localizată în canalul vertebral, format prin suprapunerea orificiilor vertebrale. Cu toate acestea, măduva spinării nu ocupă întregul canal vertebral:
- limita superioară – corespunde găurii occipitale sau emergenței primului nerv spinal (C1)
- limita inferioară – se află la nivelul vertebrei L2
Această poziționare lasă un spațiu în canalul vertebral inferior, care este umplut de structuri precum coada de cal (fibre nervoase ce continuă sub nivelul măduvei spinării propriu-zise).
Structura măduvei spinării și meningele spinale
Măduva spinării este protejată de trei membrane numite meninge spinale, situate între peretele osos al canalului vertebral și măduvă. Aceste membrane asigură protecția și nutriția măduvei:
- sub vertebra L2, măduva se continuă cu conul medular, iar acesta cu filum terminale
- de o parte și de alta a conului medular și filumului terminal, nervii lombari și sacrali se dispun aproape vertical, formând „coada de cal”
Aspectul exterior al măduvei:
- în dreptul regiunilor cervicală și lombară, măduva prezintă două intumescențe (dilatări):
- cervicală – corespunzând membrelor superioare
- lombară – corespunzând membrelor inferioare
Meningele spinale:
- dura mater – membrana exterioară, fibroasă și rezistentă, separată de pereții canalului vertebral prin spațiul epidural
- arahnoida – membrană conjunctivă situată sub dura mater, separată de pia mater printr-un spațiu ce conține lichid cefalorahidian (LCR)
- pia mater – membrană conjunctivo-vasculară care aderă la suprafața măduvei, pătrunzând în șanțurile și fisurile acesteia; pia mater are rol nutritiv și conține vase arteriale
Structura internă a măduvei spinării
Măduva este compusă din:
- substanța cenușie – situată central, sub formă de coloane, având, în secțiune transversală, forma literei „H”
- substanța albă – localizată la periferie, sub formă de cordoane ce conțin fascicule nervoase
Substanța cenușie
Conține corpurile neuronilor și prezintă:
- comisura cenușie – bara transversală a literei „H”, în centrul căreia se află canalul ependimar ce conține LCR
- coarnele anterioare (ventrale) –
- mai late și scurte decât cele posterioare
- conțin neuroni somatomotori ale căror axoni formează rădăcina ventrală a nervilor spinali
- coarnele posterioare (dorsale) –
- conțin neuroni ai căilor senzitive (deutoneuroni)
- protoneuronii (primul neuron) sunt situați în ganglionii spinali
- coarnele laterale –
- vizibile în regiunile cervicală inferioară, toracală și lombară superioară
- conțin neuroni vegetativi simpatici preganglionari ale căror axoni formează fibre preganglionare ale sistemului simpatic
- substanța reticulată – situată între coarnele laterale și posterioare și formată din neuroni dispuși în rețea. Este mai bine dezvoltată în regiunea cervicală
Substanța albă
Situată la periferia măduvei, substanța albă este organizată în cordoane și conține:
- fascicule ascendente – transportă informații senzitive către centrii nervoși superiori
- fascicule descendente – transmit comenzile motorii de la centrii superiori către periferie
- fascicule de asociație – leagă diferite segmente ale măduvei între ele, fiind situate în imediata vecinătate a substanței cenușii
Această organizare complexă asigură transmiterea rapidă și eficientă a informațiilor între creier, măduva spinării și restul organismului.
Căile ascendente (ale sensibilității)
Căile ascendente transmit informații senzitive de la receptori la scoarța cerebrală. Ele sunt organizate pe trei neuroni principali: protoneuronul, deutoneuronul și al treilea neuron, fiecare având un rol specific în transmiterea și procesarea informației.
Calea sensibilității exteroceptive
Calea sensibilității termice și dureroase
Receptori – terminațiile nervoase libere din piele.
Protoneuronul – situat în ganglionul spinal:
- dendrita – lungă, ajunge la receptori
- axonul – pătrunde în măduva spinării prin rădăcina posterioară
Deutoneuronul – localizat în cornul posterior al măduvei:
- axonul: traversează în cordonul lateral opus, formând fasciculul spinotalamic lateral, care ascensionează prin măduvă și trunchiul cerebral până la talamus
- al treilea neuron – situat în talamus
- axonul – proiectează informația senzitivă în aria somestezică I din lobul parietal al scoarței cerebrale
Calea sensibilității tactile grosiere (protopatice)
Receptori – corpusculii Meissner și discurile tactile Merkel din piele.
Protoneuronul – situat în ganglionul spinal:
- dendrita – lungă, ajunge la receptori
- axonul – intră în măduva spinării prin rădăcina posterioară
Deutoneuronul – localizat în cornul posterior al măduvei:
- axonul – traversează în cordonul anterior opus, formând fasciculul spinotalamic anterior, care urcă prin măduvă și trunchiul cerebral spre talamus
- al treilea neuron – situat în talamus:
- axonul – proiectează informația în aria somestezică I din lobul parietal
Calea sensibilității tactile fine (epicritice)
Această cale utilizează cordoanele posterioare și funcționează împreună cu calea proprioceptivă kinestezică, cu care va fi descrisă ulterior.
Rezumat funcțional:
- calea sensibilității termice și dureroase – detectează durerea și variațiile de temperatură
- calea sensibilității tactile grosiere – oferă informații generale despre atingere și presiune
- calea sensibilității tactile fine – permite percepția detaliată a texturilor și formelor, utilizând cordoanele posterioare pentru transmiterea informației
Toate aceste căi ascendente integrează informații senzitive în talamus, care apoi le direcționează spre scoarța cerebrală pentru percepție conștientă.
Căile sensibilității proprioceptive
Sensibilitatea proprioceptivă implică percepția poziției și mișcărilor corpului în spațiu, având două componente principale: sensibilitatea kinestezică și sensibilitatea proprioceptivă de control al mișcării.
Calea sensibilității kinestezice
Această cale utilizează cordoanele posterioare, alături de sensibilitatea tactilă epicritică.
Receptorii:
- pentru sensibilitatea tactilă epicritică – corpusculii Meissner și discurile tactile Merkel, având câmp receptor mai mic decât pentru sensibilitatea protopatică
- pentru sensibilitatea kinestezică – corpusculii neurotendinoși Golgi și corpusculii Ruffini
Protoneuronul:
- localizat în ganglionul spinal
- dendrita – lungă, ajunge la receptori
- axonul – intră în măduvă prin rădăcina posterioară și urcă în cordonul posterior, formând fasciculele gracilis (pentru membrele inferioare) și cuneat (pentru membrele superioare)
Deutoneuronul:
- situat în nucleii gracilis și cuneat din bulb
- axonul – se încrucișează în bulb, formând decusația senzitivă, și devine ascendent sub forma lemniscului medial, care se îndreaptă spre talamus
Al treilea neuron:
- localizat în talamus
- axonul – proiectează informația în aria somestezică I din lobul parietal al scoarței cerebrale
Calea sensibilității proprioceptive de control al mișcării
Această cale este implicată în coordonarea mișcărilor și este formată din două tracturi:
- tractul spinocerebelos dorsal (direct)
- tractul spinocerebelos ventral (încrucișat)
Receptorii – fusurile neuromusculare, localizate în mușchi și tendoane.
Protoneuronul:
- localizat în ganglionul spinal
- dendrita – ajunge la receptori
- axonul – intră în măduvă prin rădăcina posterioară și ajunge la substanța cenușie
Deutoneuronul:
- situat în neuronii senzitivi din cornul posterior al măduvei
- axonul – urmează două căi distincte:
- fasciculul spinocerebelos dorsal (direct) – rămâne de aceeași parte, urcă în cordonul lateral și ajunge la cerebel prin pedunculul cerebelos inferior
- fasciculul spinocerebelos ventral (încrucișat) – traversează cordonul lateral opus, urcă prin bulbul rahidian, punte și mezencefal, ajungând la cerebel prin pedunculul cerebelos superior
Traiectul fasciculelor:
- fasciculul spinocerebelos dorsal:
- urcă prin bulbul rahidian și ajunge direct în cerebel prin pedunculul cerebelos inferior
- fasciculul spinocerebelos ventral:
- străbate bulbul rahidian, puntea și mezencefalul, ajungând la cerebel prin pedunculul cerebelos superior
Rolul căilor proprioceptive:
- sensibilitatea kinestezică – permite percepția poziției și mișcărilor corpului în spațiu
- sensibilitatea de control al mișcării – asigură coordonarea motorie prin transmiterea informațiilor către cerebel, unde sunt integrate pentru reglarea mișcărilor fine și echilibrului
Căile sensibilității interoceptive
Sensibilitatea interoceptivă se referă la percepția informațiilor provenite din interiorul organismului, mai ales de la viscere și vasele de sânge. În condiții normale, aceste influxuri nervoase nu sunt conștientizate. Totuși, în condiții patologice, viscerele pot genera senzații dureroase.
Caracteristici generale
Receptorii – localizați în pereții vaselor de sânge și ai organelor interne. Pot fi:
- terminații nervoase libere
- corpusculi lamelați
Structura căii sensibilității interoceptive
- protoneuronul:
- localizat în ganglionul spinal
- dendrita – se extinde până la receptori
- axonul – intră în măduva spinării prin rădăcina posterioară
- deutoneuronul:
- situat în măduva spinării
- axonii – participă la formarea unui fascicul, care transmite informațiile spre trunchiul cerebral și talamus, printr-un traiect ascendent
- al treilea neuron:
- localizat în talamus
- proiecția corticală – difuză, fără o zonă bine delimitată, ceea ce explică dificultatea localizării precise a durerii viscerale
Particularități ale căii interoceptive:
- este o cale multisinaptică, implicând multiple relee neuronale între măduvă și cortex
- în condiții normale, aceste influxuri nu generează senzații conștiente
- în situații patologice, activarea receptorilor viscerali poate produce durere difuză sau alte senzații neplăcute
Rol funcțional
Căile sensibilității interoceptive sunt esențiale pentru reglarea funcțiilor viscerale și menținerea homeostaziei, prin transmiterea informațiilor către structurile superioare ale sistemului nervos.
Căile descendente (ale motricității)
Calea sistemului piramidal
Calea sistemului piramidal controlează motilitatea voluntară și își are originea în cortexul cerebral. Aceasta este principalul sistem responsabil de mișcările conștiente și precise.
Originea și structura fasciculului piramidal
Origini corticale:
- aria motorie primară (cortexul precentral)
- aria premotorie
- aria motorie suplimentară
- aria motorie secundară, suprapusă ariei senzitive secundare
-
Fasciculul piramidal este alcătuit din aproximativ 1.000.000 de fibre, dintre care aproximativ 700.000 sunt mielinizate, ceea ce permite conducerea rapidă a impulsurilor nervoase.
Traiectul fasciculului piramidal
Fibrele fasciculului piramidal străbat toate cele trei etaje ale trunchiului cerebral (mezencefal, punte, bulb rahidian) înainte de a ajunge la măduva spinării.
Comportamentul fibrelor la nivelul bulbului:
- decusația piramidală:
- aproximativ 75% din fibre se încrucișează la nivelul bulbului rahidian, formând:
- fasciculul piramidal încrucișat (corticospinal lateral) – acesta ajunge în cordonul lateral al măduvei spinării și controlează musculatura membrelor și a trunchiului
- fibrele neîncrucișate:
- aproximativ 25% din fibre nu se încrucișează în bulb și formează:
- fasciculul piramidal direct (corticospinal anterior) – acesta ajunge în cordonul anterior al măduvei spinării, fiind situat aproape de fisura mediană
Particularități ale fasciculului piramidal direct:
- pe măsură ce fasciculul coboară în măduvă, o parte din fibrele acestuia:
- se încrucișează la nivel segmentar și ajung în cordonul anterior opus
- controlează mișcările axiale și ale trunchiului
Rol funcțional al căii piramidale:
- controlează mișcările voluntare, precise și fine ale musculaturii, în special ale extremităților
- fasciculul piramidal încrucișat este mai implicat în mișcările complexe ale membrelor, în timp ce fasciculul direct contribuie la mișcările posturale și axiale
Această organizare complexă permite coordonarea precisă a mișcărilor și adaptarea la cerințele motorii ale organismului.
Traiectul fibrelor corticonucleare în sistemul piramidal
Pe parcursul traiectului fasciculului piramidal prin trunchiul cerebral, se desprind fibre corticonucleare care ajung la nucleii motori ai nervilor cranieni. Acești nuclei sunt similari ca funcție cu neuronii din cornul anterior al măduvei spinării.
Organizarea sistemului piramidal
Calea sistemului piramidal include doi neuroni:
- neuronul cortical (central):
- situat în cortexul motor, are rol de comandă și inițiază mișcările voluntare
- neuronul periferic (inferior):
- localizat fie în măduva spinării (în cazul mișcărilor corpului), fie în nucleii motori ai nervilor cranieni (pentru mișcările capului și gâtului)
- are rol de execuție, transmițând comanda către mușchii scheletici
Calea sistemului extrapiramidal
Sistemul extrapiramidal controlează motilitatea involuntară, automată și semiautomată, având originea în etajele corticale și subcorticale.
Traiectul căilor extrapiramidale:
- origine – în cortex și nucleii bazali (corpii striați)
- eferențe ale nucleilor bazali:
- fibre strionigrice, striorubice și strioreticulate – leagă nucleii bazali de structurile mezencefalului (nucleul roșu, substanța neagră și formația reticulată)
- fascicule descendente:
- nigrospinale, rubrospinale, reticulospinale – proiectează către măduva spinării
- olivospinale și vestibulospinale – derivate din nucleii bulbari (nucleii olivari și vestibulari), având roluri importante în controlul echilibrului și al mișcărilor fine
Rolul căilor piramidale și extrapiramidale
- sistemul piramidal – controlează motilitatea voluntară, responsabilă de mișcările precise și conștiente ale musculaturii scheletice
- sistemul extrapiramidal:
-
- reglează motilitatea automată și semiautomată, inclusiv postura, echilibrul și tonusul muscular
- integrează informații din nucleii bazali, cerebel și alte structuri subcorticale pentru a coordona mișcările automate și involuntare
Prin intermediul căilor descendente piramidale și extrapiramidale, centrii encefalici exercită un control complex asupra musculaturii scheletice. Sistemul piramidal asigură mișcările voluntare, în timp ce sistemul extrapiramidal reglează tonusul muscular, postura și echilibrul, integrând motilitatea automată în funcția generală a organismului.
Nervii spinali
Nervii spinali conectează măduva spinării cu receptorii și efectorii (somatici și vegetativi). Sunt în număr de 31 de perechi, distribuite astfel:
- 8 nervi cervicali (C1-C8) – primul nerv iese între osul occipital și prima vertebră cervicală
- 12 nervi toracali (T1-T12)
- 5 nervi lombari (L1-L5)
- 5 nervi sacrali (S1-S5)
- 1 nerv coccigian (Co1)
Structura nervilor spinali
Nervii spinali sunt formați din două rădăcini:
- rădăcina anterioară (ventrală):
- este motorie.
- conține:
- axonii neuronilor somatomotori din cornul anterior al măduvei
- axonii neuronilor visceromotori din jumătatea ventrală a cornului lateral
- rădăcina posterioară (dorsală):
- este senzitivă.
- prezintă pe traiect ganglionul spinal, care conține:
- neuronii somatosenzitivi:
- dendrita – lungă, ajunge la receptorii din piele (exteroceptori) sau la receptorii somatici profunzi din aparatul locomotor (proprioceptori)
- axonul – intră în măduvă pe calea rădăcinii posterioare
- neuronii viscerosenzitivi –
- dendrita – lungă, ajunge la receptorii din viscere (visceroreceptori)
- axonul – intră în măduvă prin rădăcina posterioară și ajunge în jumătatea dorsală a cornului lateral (zona viscerosenzitivă)
Trunchiul nervului spinal:
- format prin unirea rădăcinii anterioare și posterioare
- este mixt, conținând:
- fibre somatomotorii
- fibre visceromotorii
- fibre somatosenzitive
- Fibre viscerosenzitive.
- trunchiul nervului spinal iese din canalul vertebral prin gaura intervertebrală
Ramurile nervului spinal
După un scurt traiect, nervul spinal se divide în mai multe ramuri:
- ramura ventrală:
- este mixtă, conținând fibre motorii și senzitive
- formează, prin anastomozare, plexuri în regiunile cervicală, brahială, lombară și sacrală
- în regiunea toracală, ramurile ventrale formează nervii intercostali
- ramura dorsală:
- este mixtă, având fibre motorii și senzitive
- se distribuie la pielea spatelui și mușchii jgheaburilor vertebrale
- ramura meningială:
- conține fibre senzitive și vasomotorii pentru meninge
- ramurile comunicante:
- ramura comunicantă albă:
- conține fibre preganglionare mielinice, provenite de la neuronii visceromotori din cornul lateral al măduvei
- ramura comunicantă cenușie:
- conține fibre postganglionare amielinice, care sunt axonii neuronilor din ganglionii vegetativi simpatici laterovertebrali (paravertebrali)
Funcții și distribuție:
- ramurile ventrale – inervează membrele și partea anterioară a trunchiului
- ramurile dorsale – inervează mușchii și pielea spatelui
- ramurile meningiale – contribuie la sensibilitatea meningelui și reglarea vasomotorie
- ramurile comunicante – conectează nervii spinali cu sistemul nervos autonom (simpatic)
Această organizare complexă asigură o comunicare eficientă între sistemul nervos central, receptorii și efectorii din întregul corp.
Funcțiile măduvei spinării
Măduva spinării are două funcții principale:
- funcția reflexă – realizată de neuronii somatici și vegetativi
- funcția de conducere – conduce impulsurile nervoase între periferie și creier
Funcția reflexă a măduvei spinării
Reflexele spinale somatice
Principalele reflexe somatice spinale includ:
- reflexele miotatice
- reflexele nociceptive
- reflexul de mers
Reflexele miotatice:
- constau în contracția bruscă a unui mușchi ca răspuns la întinderea tendonului său
- se testează prin lovirea tendonului cu un ciocan de cauciuc, evidențiind reflexe precum:
- reflexul ahilian – testat la nivelul tendonului lui Ahile
- reflexul rotulian – testat la tendonul de inserție al mușchiului cvadriceps pe gambă
- reflexe monosinaptice, implicând un singur neuron senzitiv și un neuron motor
- receptorii sunt reprezentați de proprioceptorii musculari (fusurile neuromusculare)
- arcul reflex miotatic:
- receptorii – fusurile neuromusculare, sensibile la întinderea mușchiului.
- calea aferentă:
- realizată de neuronul senzitiv proprioceptiv situat în ganglionul spinal
- dendrita lungă – ajunge la periferie și se termină la nivelul receptorului
- axonul scurt – intră în măduvă prin rădăcinile posterioare și se bifurcă
Aceste reflexe joacă un rol esențial în menținerea tonusului muscular și a posturii.
Reflexele nociceptive:
- descriere – reflexe de apărare ce constau în retragerea unui membru ca răspuns la stimularea dureroasă
- receptori – terminații nervoase libere localizate în piele
- calea aferentă – dendritele neuronilor senzitivi din ganglionul spinal
- centru reflex – polisinaptic, format din:
- neuroni senzitivi de ordinul al doilea
- neuroni de asociație
- neuroni motori
- calea eferentă – axonii neuronilor motori
- efector – mușchiul flexor, care retrage membrul afectat (mâna sau piciorul)
Proprietăți:
- reflexele polisinaptice, cum sunt reflexele nociceptive, au capacitatea de a iradia la nivelul sistemului nervos central, implicând un număr mare de neuroni pentru elaborarea răspunsului
- legea iradierii – studiată de Pflüger, explică modul în care răspunsurile reflexe implică mai mulți neuroni în funcție de intensitatea stimulului
Reflexele spinale vegetative
În măduva spinării se închid reflexe vegetative, care reglează funcții automate, precum:
- reflexe vasomotorii – vasoconstrictoare și vasodilatatoare
- reflexe sudorale – reglarea transpirației
- reflexe pupilodilatatoare – dilatarea pupilei
- reflexe cardioacceleratoare – accelerarea ritmului cardiac
- reflexe de micțiune – controlul urinării
- reflexe de defecație – controlul eliminării fecalelor
- reflexe sexuale
Funcția de conducere a măduvei spinării
Măduva spinării asigură conducerea impulsurilor nervoase între periferie și creier prin:
- căile ascendente – transmit informațiile senzitive de la receptori către creier
- căile descendente – conduc comenzile motorii de la creier către efectori
- căile scurte (de asociație) – conectează diferite segmente ale măduvei spinării, coordonând reflexele locale
Această dublă funcție – reflexă și de conducere – face din măduva spinării o componentă esențială a sistemului nervos, implicată în controlul atât al reflexelor automate, cât și al mișcărilor voluntare.
Encefalul
Encefalul este format din patru componente principale:
- trunchiul cerebral
- cerebelul
- diencefalul
- emisferele cerebrale
Similar măduvei spinării, encefalul este acoperit de meningele cerebrale, care asigură protecția și nutriția acestuia.
Trunchiul cerebral
Trunchiul cerebral este format din trei etaje:
- bulbul rahidian (măduva prelungită)
- puntea lui Varolio
- mezencefalul
Funcții principale:
- originea pentru 10 din cele 12 perechi de nervi cranieni
- sediul reflexelor somatice și vegetative, inclusiv
- reflexe vegetative: salivator, cardioaccelerator, cardioinhibitor, lacrimal, pupilare de acomodare, fotomotor
- reflexe somatice: deglutiție, vomă, tuse, strănut, masticator, clipire
Nervii cranieni
Nervii cranieni fac parte din sistemul nervos periferic. Există 12 perechi, care se diferențiază de nervii spinali prin:
- lipsa unei dispoziții metamerice
- absența celor două rădăcini (dorsală și ventrală)
Clasificarea nervilor cranieni
Nervii cranieni se împart în trei categorii principale, în funcție de funcțiile lor:
- conduc excitații senzoriale specifice
- exemple:
- I – olfactiv: conduc excitațiile olfactive
- II – optic: conduc excitațiile vizuale
- VIII – statoacustic: conduce excitațiile auditive și de echilibru
- controlează mișcările musculare
- exemple:
- III – oculomotor
- IV – trohlear
- VI – abducens
- XI – accesoriu
- XII – hipoglos
- conțin atât fibre senzitive, cât și fibre motorii
- exemple:
- V – trigemen
- VII – facial
- IX – glosofaringian
- X – vagus
Rolul nervilor cranieni
Nervii cranieni au funcții diverse, care includ:
- transmiterea informațiilor senzoriale specifice (olfactive, vizuale, auditive)
- controlul mișcărilor musculare voluntare și involuntare
- reglarea reflexelor vegetative (de exemplu, ritmul cardiac și salivarea)
Această clasificare și organizare permite o funcționare precisă și integrată a sistemului nervos, asigurând adaptarea organismului la stimuli interni și externi.
Particularități suplimentare ale nervilor cranieni
Fibrele parasimpatice preganglionare:
- nervii cranieni III, VII, IX și X conțin și fibre parasimpatice preganglionare
- aceste fibre își au originea în nucleii vegetativi (parasimpatici) localizați în trunchiul cerebral
Descrierea perechilor I, II și III de nervi cranieni
Perechea I: nervii olfactivi:
- tip: nervi senzoriali
- originea reală: celulele bipolare din mucoasa olfactivă
- funcție: conduc informațiile legate de miros
Perechea II: nervii optici:
- tip: nervi senzoriali
- originea reală: axonii celulelor multipolare din retină, care se unesc pentru a forma nervul optic
- funcție: conduc informațiile legate de vedere
Perechea III: nervii oculomotori:
- funcție: controlul mișcărilor globului ocular și ridicarea pleoapei superioare
- fibre parasimpatice inervează:
- mușchiul sfincter al irisului: controlul contracției pupilei
- mușchiul ciliar (fibrele circulare): reglarea acomodării cristalinului pentru vedere clară la distanțe variate
-
Importanță clinică
Nervii cranieni III, VII, IX și X joacă un rol esențial în funcțiile parasimpatice autonome, incluzând reglarea pupilei, salivarea, lacrimația și funcțiile cardiovasculare și digestive prin nervul vag.
Descrierea perechilor IV–VII de nervi cranieni
Perechea IV: nervii trohleari:
- tip: nervi motorii
- originea reală: nucleul nervului trohlear, localizat în mezencefal
- originea aparentă: fața posterioară a trunchiului cerebral, sub lama cvadrigemina
- fibrele motorii: inervează mușchiul oblic superior al globului ocular, responsabil de mișcările de rotație infero-medială ale ochiului
Perechea V: nervii trigemeni:
- tip: nervi micști
- originea reală:
- fibrele senzitive:
- protoneuronul se află în ganglionul trigeminal, situat pe traseul nervului
- deutoneuronul este localizat în nucleii trigeminali din trunchiul cerebral
- fibrele motorii: originea reală este nucleul motor al trigemenului, situat în punte
- originea aparentă: fața anterioară a punții.
- distribuție:
- fibrele senzitive: pielea feței și alte structuri senzoriale (ex.: cornee)
- fibrele motorii: mușchii masticatori
- ramuri principale:
- ramura oftalmică: senzitivă
- ramura maxilară: senzitivă
- ramura mandibulară: mixtă
Perechea VI: nervii abducens:
- tip: nervi motorii
- originea reală: nucleul motor al nervului abducens, localizat în punte
- originea aparentă: șanțul bulbo-pontin
- fibrele motorii: inervează mușchiul drept extern al globului ocular, responsabil de mișcările laterale (abducția ochiului)
Perechea VII: nervii faciali:
- tip: nervi micști, cu fibre parasimpatice
- originea reală:
- fibrele motorii: nucleul motor al nervului facial din punte
- fibrele gustative:
- protoneuronul se află în ganglionul geniculat de pe traiectul nervului
- deutoneuronul este localizat în nucleul solitar din bulb
- distribuție:
- fibrele motorii: inervează mușchii mimici ai feței
- fibrele parasimpatice: controlează glandele lacrimale, submandibulare și sublinguale
- fibrele senzitive: transmit informații gustative de la două treimi anterioare ale limbii
Funcțiile și importanța clinică
Nervii cranieni IV–VII sunt implicați în funcții esențiale precum mișcările oculare, masticația, expresia facială, gustul și funcțiile vegetative (lacrimare și salivare). Orice afectare a acestor nervi poate duce la deficite motorii, senzitive sau vegetative, cu impact semnificativ asupra calității vieții.
Descrierea perechilor VIII–XII de nervi cranieni
Perechea VIII: nervii vestibulocohleari:
- tip: nervi senzoriali:
- componente:
- componenta vestibulară:
- are pe traiect ganglionul lui Scarpa
- conduce informații legate de echilibru spre nucleii vestibulari din bulb
- componenta cohleară:
- are pe traiect ganglionul Corti
- transmite excitațiile auditive către nucleii cohleari din punte
Perechea IX: nervii glosofaringieni;
- tip: nervi micști, cu fibre parasimpatice
- originea reală:
- fibrele motorii: nucleul ambiguu din bulb
- fibrele senzoriale:
- protoneuronul se află în ganglionii de pe traiectul nervului
- deutoneuronul este localizat în nucleul solitar din bulb
- fibrele parasimpatice: nucleul salivator inferior din bulb
- originea aparentă: șanțul retroolivar
- distribuție:
- fibrele motorii: inervează mușchii faringelui
- fibrele senzoriale: transmit excitațiile gustative din treimea posterioară a limbii
- fibrele parasimpatice: ajung la glandele parotide
Perechea X: nervii vagi (pneumogastrici):
- tip: nervi micști, cu fibre parasimpatice
- originea reală:
- fibrele motorii: nucleul ambiguu din bulb
- fibrele senzoriale:
- protoneuronul se află în ganglionii de pe traiectul nervului
- deutoneuronul este localizat în nucleul solitar din bulb
- fibrele parasimpatice: nucleul dorsal al nervului vag
- originea aparentă: șanțul retroolivar
- distribuție:
- fibrele motorii: inervează musculatura laringelui și faringelui
- fibrele senzoriale: culeg sensibilitatea gustativă de la baza rădăcinii limbii
- fibrele parasimpatice: se distribuie organelor toracice și abdominale
Perechea XI: nervii accesorii (spinali):
- tip: nervi motori
- origine:
- rădăcina bulbară: nucleul ambiguu din bulb
- rădăcina spinală: cornul anterior al măduvei cervicale
- distribuție:
- ramura internă: pătrunde în nervii vagi și inervează mușchii laringelui
- ramura externă: inervează mușchii sternocleidomastoidian și trapez
Perechea XII: nervii hipogloși:
- tip: nervi motori
- originea reală: nucleul motor al nervului hipoglos, situat în bulb
- originea aparentă: șanțul preolivar
- distribuție: inervează musculatura limbii, contribuind la mișcările acesteia
Importanță funcțională
Perechile VIII–XII de nervi cranieni sunt esențiale pentru funcții precum echilibrul, auzul, gustul, vorbirea, deglutiția, reglarea funcțiilor autonome și mișcările capului, gâtului și limbii. Orice afectare a acestor nervi poate duce la tulburări senzoriale, motorii sau vegetative, cu impact asupra calității vieții.
Cerebelul
Cerebelul este o structură a encefalului situată în fosa posterioară a craniului, separat de emisferele cerebrale prin cortul cerebelului (o excrescență a durei mater). Este localizat înapoia bulbului și a punții, cu care delimitează cavitatea ventriculului IV.
Structură și organizare:
- forma – seamănă cu un fluture, având:
- vermisul: porțiunea mediană
- două emisfere cerebeloase: porțiuni laterale, voluminoase
- conexiuni: cerebelul este conectat la bulb, punte și mezencefal prin trei perechi de pedunculi cerebeloși:
- pedunculii inferiori: conțin fibre aferente și eferente
- pedunculii mijlocii: conțin doar fibre aferente
- pedunculii superiori: conțin fibre aferente și eferente
Suprafața cerebelului:
- este brăzdată de șanțuri paralele de adâncimi diferite, care delimitează:
- lamele (folii) cerebeloase: rezultate din șanțurile superficiale
- lobulii cerebelului: formați de șanțurile mai adânci
- lobii cerebelului:
- lobul anterior (paleocerebel): implicat în controlul posturii și mișcărilor automate
- lobul posterior (neocerebel): responsabil de coordonarea mișcărilor voluntare și de funcțiile cognitive
- lobul floculonodular (arhicerebel): participă la menținerea echilibrului și orientării spațiale
Structura internă:
- substanța cenușie: situată la exterior, formează scoarța cerebelului
- substanța albă: aflată central, trimite prelungiri spre interior, dând aspectul caracteristic al arborelui vieții
- nucleii cerebelului: zone de substanță cenușie situate în interiorul masei de substanță albă
Funcțiile cerebelului
Cerebelul este esențial pentru:
- coordonarea mișcărilor voluntare
- menținerea echilibrului și posturii
- reglarea tonusului muscular
- integrarea mișcărilor fine
Consecințele extirpării cerebelului:
- astenie: scăderea forței voluntare
- astazie: tulburări ale ortostatismului (dificultăți de menținere a posturii)
- atonie: diminuarea tonusului muscular
După câteva luni, tulburările pot fi atenuate prin compensare corticală, demonstrând capacitatea de adaptare a creierului.
Diencefalul
Diencefalul cuprinde:
- talamusul – releu (întrerupere sinaptică) pentru toate sensibilitățile, cu excepția celor olfactive, vizuale și auditive
- metatalamusul – releu al sensibilităților vizuală și auditivă
- hipotalamusul – centrul superior de integrare, reglare și coordonare ale principalelor funcții ale organismului, printre care metabolismul intermediar, secreția endocrină, termoreglarea, digestia prin cetri foamei, setei și sațietății, unele acte comportamentale, ritmul somn-veghe; epitalamusul care include epifiza
Emisferele cerebrale
Emisferele cerebrale reprezintă cea mai voluminoasă parte a sistemului nervos central și sunt responsabile pentru funcțiile cognitive, senzoriale și motorii complexe.
Anatomia emisferelor cerebrale
- conexiuni:
- emisferele sunt legate între ele prin comisurile creierului, cea mai importantă fiind corpul calos
- în interiorul fiecărei emisfere se află ventriculii laterali (I și II)
- suprafețe și structuri:
- fața medială:
- prezintă șanțul corpului calos
- în partea posterioară, se află scizura calcarină, un șanț orizontal implicat în procesarea vizuală
- fața bazală:
- este împărțită de fisura laterală a lui Sylvius în două regiuni:
- lobul orbital: situat anterior de fisură
- lobul temporo-occipital: situat posterior de fisură
- structuri remarcabile ale lobului orbital:
- șanțul olfactiv: adăpostește bulbul olfactiv
- șanțurile orbitare: dispuse sub forma literei „H“, delimitând girii orbitali
- lobul temporo-occipital:
- prezintă următoarele șanțuri:
- șanțul hipocampului
- șanțul colateral
- șanțul occipito-temporal
- acestea delimitează:
- girul hipocampic
- girii occipito-temporal medial și lateral
Structura internă
Substanța cenușie:
- la suprafață: formează scoarța cerebrală, responsabilă de procesarea complexă a informațiilor
- în profunzime: formează nucleii bazali (corpii striați), implicați în reglarea mișcărilor și a funcțiilor cognitive
Substanța albă: înconjoară ventriculii cerebrali I și II, asigurând conexiuni între diferite regiuni ale creierului
Rolul emisferelor cerebrale:
- funcții motorii și senzoriale: controlul și integrarea mișcărilor, percepțiilor și senzațiilor
- funcții cognitive: limbajul, gândirea, memoria, învățarea și procesarea informațiilor complexe
- integrarea emoțională și comportamentală: prin conexiuni cu sistemul limbic
Semnificație clinică
Orice leziune sau disfuncție la nivelul emisferelor cerebrale poate afecta mișcarea, sensibilitatea, cogniția sau emoțiile, având un impact profund asupra funcționării organismului.
Structura și funcțiile sistemului nervos central: scoarța cerebrală și nucleii bazali
Corpii striați (nucleii bazali):
- definiție: nuclei importanți ai sistemului extrapiramidal, localizați deasupra și lateral de talamus
- rol:
- reglează mișcările automate și semiautomate
- participă la controlul tonusului muscular și al mișcărilor involuntare
Scoarța cerebrală:
- definiție:
- etajul superior de integrare a activității sistemului nervos
- este formată din substanță cenușie, dispunând de paleocortex și neocortex
Substanța albă a emisferelor cerebrale
Este alcătuită din trei tipuri de fibre:
- fibre de proiecție: leagă scoarța cerebrală de centrii subiacenți (în ambele sensuri)
- fibre comisurale:
- conectează cele două emisfere cerebrale
- structuri asociate:
- corpul calos
- fornixul (trigonul cerebral)
- comisura albă anterioară
- fibre de asociație: conectează diferite regiuni ale aceleiași emisfere cerebrale
Paleocortexul și sistemul limbic:
- definiție:
- parte a scoarței cerebrale, integrată în sistemul limbic
- conține doar două straturi celulare, spre deosebire de neocortex, care are șase straturi
- localizare: ocupă o zonă restrânsă pe fața medială a emisferelor cerebrale
- conexiuni: analizatorul olfactiv, hipotalamus, talamus, epitalamus și, în mai mică măsură, neocortexul
Rolul sistemului limbic:
- include structuri esențiale precum:
- calea olfactivă: nervii olfactivi
- hipocampul: implicat în memorie și în procesele de învățare
- funcții:
- reglarea proceselor afectiv-emoționale
- controlul comportamentului instinctiv
Concluzii:
- nucleii bazali: rol crucial în coordonarea mișcărilor automate și menținerea tonusului muscular
- scoarța cerebrală: centru superior al integrării senzoriale, motorii și cognitive, incluzând paleocortexul și neocortexul
- sistemul limbic: responsabil pentru emoții, instincte și memorie, având conexiuni extinse cu structurile subcorticale și cortexul
Neocortexul
Neocortexul, alcătuit din șase straturi celulare, este centrul proceselor psihice superioare, cunoscute drept activitate nervoasă superioară (ANS). Aceste procese includ memoria, învățarea, gândirea și creativitatea.
Funcțiile neocortexului se împart în trei categorii:
- funcții senzitive: realizate prin segmentele corticale ale analizatorilor, responsabile de procesarea informațiilor senzoriale
- funcții asociative: permite percepția complexă a lumii și înțelegerea semnificației diverselor senzații
- funcții motorii: controlează activitatea motorie somatică, atât voluntară, cât și involuntară, prin structuri precum cortexul motor și nucleii bazali (corpii striați)
Reflexele necondiționate și condiționate
Reflexele necondiționate sunt înnăscute, specifice speciei, precum reflexele alimentare sau de apărare.
Reflexele condiționate:
- reprezintă răspunsuri învățate, prin care centrii nervoși reacționează la stimuli inițial neutri
- la apariția unui stimulent absolut (cu importanță biologică, ex. hrana), organismul răspunde prin reflex necondiționat; în schimb, un stimulent indiferent (neutru) nu provoacă nicio reacție inițială, ci doar una de orientare
-
Metode de formare a reflexelor condiționate
I.P. Pavlov a demonstrat că stimulii neutri pot căpăta semnificație biologică prin:
- asociere: stimulul absolut (ex. hrana) este asociat cu un stimul neutru (ex. un sunet sau o lumină)
- precesiune: stimulul neutru trebuie să apară înaintea stimulului absolut
- dominanță: reflexul condiționat se formează mai ușor dacă animalul este flămând, astfel încât instinctul alimentar să fie dominant
- repetare: formarea unui reflex condiționat necesită între 10 și 30 de sesiuni de asociere
Aceste procese demonstrează capacitatea sistemului nervos de a învăța și adapta răspunsurile comportamentale la stimuli noi.
Pavlov a explicat mecanismul formării reflexelor condiționate (RC) prin apariția unor conexiuni între centrii corticali ai analizatorilor (vizual sau auditiv) și ariile corticale vegetative activate de stimulul absolut.
Reflexele condiționate, spre deosebire de cele înnăscute, au ca loc de închidere cortexul cerebral. Acestea dispar (se sting) dacă stimulul condițional nu mai este întărit periodic prin asociere cu stimulul absolut, fenomen cauzat de inhibiția corticală.
Procesele nervoase fundamentale
Pavlov a demonstrat că la baza tuturor activităților nervoase stau două procese de bază:
- excitația: este un proces nervos activ care inițiază sau amplifică o activitate preexistentă
- inhibiția: este un proces activ care reduce sau oprește o activitate deja existentă
Tipuri de inhibiție:
- inhibiția externă (necondiționată):
- determinată de stimuli externi care apar în afara focarului cortical activ
- include:
- inhibiția supraliminară: un stimul intens de protecție
- inducția negativă: un stimul care diminuează activitatea în altă zonă corticală
- inhibiția internă (condiționată):
- se formează în interiorul focarului cortical activ.
- tipuri:
- inhibiția de stingere: reflexul condiționat dispare prin lipsa întăririi
- inhibiția de întârziere: răspunsul este întârziat
- inhibiția de diferențiere: apare atunci când organismul distinge între stimuli asemănători
Mobilitatea proceselor nervoase
Atât excitația, cât și inhibiția pot:
- iradiere: se răspândesc pe o arie corticală mai mare
- concentrare: se localizează într-o zonă restrânsă a cortexului
Aceste proprietăți permit cortexului cerebral să proceseze și să adapteze rapid răspunsurile la schimbările din mediu.
Sistemul nervos vegetativ
Centri nervoși vegetativi și legătura lor cu efectorii
Sistemul nervos vegetativ este alcătuit din centrii nervoși intranevraxiali și extranevraxiali, care controlează activitatea organelor. Acesta include două componente principale, distincte din punct de vedere structural și funcțional:
- sistemul nervos simpatic
- sistemul nervos parasimpatic
Inervația vegetativă a organelor:
- majoritatea organelor primesc o inervație dublă: simpatică și parasimpatică, cu acțiuni antagonice
- în unele cazuri, cele două sisteme au efecte similare, dar diferă cantitativ și calitativ
- există și organe asupra cărora acționează doar unul dintre sisteme
Reflexul vegetativ și arcul reflex
La baza funcționării sistemului nervos vegetativ se află reflexul vegetativ, care urmează un arc reflex specific.
Calea aferentă:
- similară cu cea a reflexului somatic
- neuronul viscero-aferent:
- originea: ganglionii spinali sau ganglionii extranevraxiali asociați nervilor cranieni
- dendrita: ajunge la receptorii din organe și vase (baroreceptori, presoreceptori, chemoreceptori)
- axonul: intră în nevrax și face conexiunea cu centrul vegetativ (simpatic sau parasimpatic)
Calea eferentă:
- se diferențiază semnificativ de reflexul somatic
- include ganglioni vegetativi, care pot fi:
- latero-vertebrali (sistemul simpatic)
- juxtaviscerali și intramurali (sistemul parasimpatic)
- la nivelul ganglionilor are loc o sinapsă între:
- neuronul preganglionar: cu axon mielinizat
- neuronul postganglionar: cu axon nemielinizat (fibra postganglionară), care ajunge la organul efector (mușchi neted sau glandă)
Plexurile vegetative
La nivelul diferitelor viscere, sistemul nervos vegetativ formează plexuri mixte (simpaticoparasimpatice), care integrează și coordonează activitatea organelor.
Această organizare complexă asigură reglarea automată a funcțiilor esențiale pentru supraviețuire și adaptarea la mediul înconjurător.
Centrii sistemului nervos vegetativ
Sistemul nervos simpatic: centrii sunt localizați în coarnele laterale ale măduvei toracale și în măduva lombară superioară.
Sistemul nervos parasimpatic:
- centrii se găsesc în:
- nucleii parasimpatici din trunchiul cerebral
- măduva sacrală (S2–S4): include nucleul parasimpatic pelvian
Căile sistemului nervos vegetativ
Sistemul simpatic:
- utilizează lanțurile simpatice paravertebrale (latero-vertebrale):
- reprezintă două lanțuri de ganglioni, situate de-a lungul coloanei vertebrale
- ganglionii sunt conectați la nervii spinali prin ramuri comunicante
- sinapsa dintre fibrele preganglionare și postganglionare are loc în ganglionii latero-vertebrali, aflați aproape de măduvă
- fibra preganglionară: scurtă
- fibra postganglionară: lungă
Sistemul parasimpatic:
- parasimpatic cranian: utilizează calea nervilor cranieni III, VII, IX și X
- parasimpatic sacral: utilizează nervii pelvici
- sinapsa dintre fibrele preganglionare și postganglionare are loc în:
- ganglioni juxtaviscerali: aproape de organ
- ganglioni intramurali: situați în peretele organului (ex. plexurile din pereții tubului digestiv)
- fibra preganglionară: lungă
- fibra postganglionară: scurtă
Mediatori chimici:
- la nivelul sinapsei dintre fibrele preganglionare și postganglionare:
- se eliberează acetilcolină (în ambele sisteme)
- la capătul periferic al fibrei postganglionare:
- sistemul simpatic: eliberează noradrenalină
- sistemul parasimpatic: eliberează acetilcolină
Funcțiile sistemului nervos vegetativ:
- controlează activitatea miocardului, a musculaturii netede și a glandelor, coordonând funcțiile viscerelor și vaselor sanguine
- aceste funcții nu sunt, în mod obișnuit, sub control voluntar
Arcul reflex vegetativ
Are componente similare cu arcul reflex somatic, dar calea eferentă este diferită:
- include doi neuroni:
- neuronul preganglionar: corpul său neuronal se află în substanța cenușie medulară sau cerebrală; axonul acestuia face sinapsă într-un ganglion vegetativ
- neuronul postganglionar: axonul său ajunge la organul efector
-
Diferențierea simpaticului și parasimpaticului:
- se face pe baza:
- originii fibrelor preganglionare
- localizării ganglionilor vegetativi
- tipului de mediator chimic eliberat la nivelul efectorilor
Această organizare complexă permite reglarea automată a funcțiilor vitale și adaptarea rapidă a organismului la modificările interne și externe.
Funcțiile sistemului simpatic și parasimpatic
Componenta simpatică activează organismul în situații de luptă și apărare, prin:
- eliberarea de noradrenalină din fibrele postganglionare
- secreția de adrenalină din medulosuprarenală
-
Componenta parasimpatică produce efecte în general antagoniste simpaticului, prin eliberarea de acetilcolină (Ach) din fibrele postganglionare.
Comparație între SNV simpatic și cel parasimpatic
Interacțiunea celor două componente:
- echilibrul între acțiunile simpatice și parasimpatice este esențial pentru menținerea homeostaziei
- excepții:
- un număr foarte mic de fibre postganglionare simpatice eliberează acetilcolină
- există fibre postganglionare care nu eliberează nici acetilcolină, nici noradrenalină, utilizând substanțe precum monoxidul de azot (NO)
Inervația organelor
Majoritatea viscerelor sunt inervate dublu (simpatic și parasimpatic), iar interacțiunea lor poate fi:
- antagonistă: de exemplu, reglarea diametrului pupilar
- complementară: de exemplu, reglarea secreției salivare
- cooperantă: de exemplu, la nivelul aparatului reproducător sau în procesul de micțiune
Organe cu inervație exclusiv simpatică:
- medulosuprarenale
- glandele sudoripare
- mușchii erectori ai firelor de păr
- majoritatea vaselor sangvine
- reglarea acestor organe depinde de creșterea sau scăderea stimulării simpatice
-
Roluri suplimentare ale sistemului simpatic
Sistemul simpatoadrenal contribuie semnificativ la termoreglare, controlând procesele fiziologice implicate în menținerea temperaturii corpului.
Acest echilibru fin între cele două componente asigură o funcționare optimă și adaptarea organismului la diverse situații.
Efectele stimulării SNV asupra diferitelor organe
