Neuroendocrinologie (portofoliu pentru masterat)

NEUROENDOCRINOLOGIE

Portofoliu

Universitatea de Stat din Tiraspol

Catedra Biologia animală

Curriculum

la disciplina

Neuroendocrinologia

(masterat)

Autor:

Diana coşcodan,

Doctor în biologie,

Conferenţiar universitar

Chişinău 2008

I. Preliminarii

Neuroendocrinologia este ramura endocrinologiei, care studiază interacţiunile sistemului nervos central şi endocrin în procesul reglării activităţii vitale. Ca ştiinţă neuroendocrinologia s-a dezvoltat pe baza neurobiologiei şi endocrinologiei. Ea studiază şi descoperă mecanismele, ce stau la baza reglării celor mai importante funcţii vitale ale organismului uman. Domeniul neuroendocrinologiei ţine de sistemele de integrare ale organismului în mediul extern, care asigură adaptarea lui la condiţiile în permanentă schimbare.

Trăsătura caracteristică a materiei vii este excitabilitatea şi sensibilitatea. Toate organismele necesită un anumit grad de coordonare internă între un stimul şi reacţie pentru homeostazie şi supravieţuire. Spre deosebire de plante, animalele posedă două sisteme diferite, care funcţionează în strînsă legătură unul cu altul – nervos şi endocrin

            Sistemul nervos alături de cel endocrin asigură majoritatea funcţiilor de control ale organismului. În general, sistemul nervos controlează activităţile rapide, cum ar fi contracţiile musculare, procesele viscerale cu variaţii rapide, sau chiar ritmul secreţiei unor glande endocrine.

            Sistemul endocrin, dimpotrivă, reglează în special funcţiile metabolice ale organismului. 

            Curriculumul la disciplina „Neuroendocrinologie” este conceput ca un factor important de formare a competenţelor, abilităţilor şi performanţelor necesare integrării în cîmpul muncii a persoanelor ce îşi fac studiile la masterat. Conştienţi de faptul că neuroendocrinologia constituie una din disciplinele de bază pentru pregătirea viitorilor specialişti, autorul curriculumului a acordat o deosebită atenţie nu doar ideii de acumulare a cunoştinţelor teoretice, dar şi a celei de formare a capacităţilor tipice domeniului fiziologiei sistemului nervos central şi endocrinologiei, precum şi de orientare liberă în torentul de informaţie şi de analiză critică a diverselor fenomene.

            Cunoştinţele şi capacităţile sunt prezentate la nivel sistematic, în conformitate cu standardul curricular în materie.

II Obiectivele generale ale disciplinei

1. La nivel de cunoaştere şi înţelegere:

- să cunoască conceptele de bază ale neuroendocrinologiei;

- să sesizeze principalele direcţii ale istoriei dezvoltării neuroendocrinologiei;

- să conştienţizeze corelaţia dintre rolul  sistemelor endocrin şi nervos ca sisteme de integrare şi coordonare a tuturor funcţiilor organismului;

- să înţeleagă rolul sistemelor nervos şi endocrin în integrarea organismului în mediu;

- să descrie rolul şi locul neuroendocrinologiei în endocrinologie, fiziologie şi neurobiologie;

- să cunoască diferite tipuri de neurohormoni şi mecanismul acţiunii lor;

- să definească noţiunea de neurosecreţie;

2. La nivelul de aplicare:

- să demonstreze capacitatea de  a învăţa;

- să adapteze mesajul profesional la diferite domenii de activitate;

- să interpreteze concepţiile biologilor în vederea realizării propriilor lucrări;

- să gestioneze metodele fiziologice însuţite în cadrul învăţării în cercetarea ştiinţifică;

- să sintetizeze concepţiile de bază ale neuroendocrinologiei într-un mod propriu;

- să argumenteze propria poziţie în luarea unei decizii profesionale;

- să compare diferite abordări conceptuale şi metodologice în  neuroendocrinologie.

3. La nivelul de integrare:

- să lanseze idei originale despre neuroendocrinologie;

- să proiecteze activităţile în baza principiilor şi metodologiilor însuşite;

- să soluţioneze diferite probleme prin colaborare;

- să realizeze independent un studiu original în domeniul neuroendocrinologiei;

- să rezolve situaţiile de problemă prin consens;

III Administrarea disciplinei

Codul disciplinei	Forma de organizare a învăţămîntului	Numărul de ore			Credite	Evaluarea	Responsabil de disciplină
		total	prelegeri	seminare
	Masterat, de zi		20	18		examen	D.Coşcodan

IV Tematica şi repartizarea orientativă a orelor

a)      Tematica şi repartizarea orientativă a orelor de prelegeri

b)       

Nr. d/r	Tema	Realizarea în timp (ore de contact direct)
1.	Obiectul de studiu al neuroendocrinologiei. Istoria dezvoltării neuroendocrinologiei.	1
2.	Neurosecreţia. Neurohormonii, neuropeptidele.	1
3.	Neuropeptidele cu funcţie de neuromediatori. Peptida vasoactivă intestinală.	1
4.	Hipotalamusul. Topografia, morfologia, funcţiile.	1
5.	Tipurile neurohormonilor. Statinele şi liberinele. Hormonii adrenocorticotrop şi oxitocina. Neurotransmiţătorii. Ciberninele.	3
6.	Acetilcolina, noradrenalina, dopamina, serotonina. Rolul lor în reglarea diferitor funcţii ale organismului.	1
7.	Endorfinele şi enkefalinele – sistemul opioid cerebral.	1
8.	Neuroimunoendocrinologia, obiectul de studiu. Trăsăturile comune în structura şi fubcţiile sistemelor nervos, endocrin şi imun.	2
9.	Reacţia de stres – exemplu convingător al interrelaţiilor dintre sistemele neuroendocrin şi imun. Maladiile autoimune ca rezultat al stresului psihoemoţional.	2
10.	Dereglările psihice asociate maladiilor endocrine. Dependen'ele-toxicomaniile:narcomania, alcoolism, tabagism.	1
11.	Emoțiile-aspectele neuroendocrine.	1
12.	Patologia glangei tiroide.Patologia glandelor paratiroide.	1
13.	Patologia gonadelor feminine şi masculine.	1
14.	Patologia hipofizei.	1
15.	Patologia suprarenalelor.	1
16.	Patologia pancreasului.	1

b)Tematica şi repartizarea orientativă a orelor de seminare

Nr. d/r	Tema		Realizarea în timp (ore de contact direct)
1.	Neurosecreţia. Neurohormonii, neuropeptidele cu funcţie de neuromediatori. Peptida vasoactivă intestinală.		2
2.	Hipotalamusul. Topografia, morfologia, funcţiile. Tipurile neurohormonilor. Statinele şi liberinele. Hormonul adrenocorticotrop şi oxitocina. Neurotransmiţătorii. Ciberninele	3
3.	Endorfinele şi enkefalinele – sistemul opioid cerebral.		1
4.	Neuroimunoendocrinologia, obiectul de studiu. Trăsăturile comune în structura şi fubcţiile sistemelor nervos, endocrin şi imun.		2
5.	Reacţia de stres – exemplu convingător al interrelaţiilor dintre sistemele neuroendocrin şi imun. Maladiile autoimune ca rezultat al stresului psihoemoţional.		2
6.	Dereglările psihice asociate maladiilor endocrine.		2
7.	Patologia glangei tiroide.		2
8.	Patologia glandelor paratiroide.		1
9.	Patologia gonadelor feminine şi masculine.		2
10.	Patologia hipofizei.		1
11.	Patologia suprarenalelor.		1
12.	Patologia pancreasului.		1

V. Obiective de referinţă şi conţinuturi

Obiective de referinţă	Conţinuturi
-          să se determine premizele dezvoltării neuroendocrinologiei; -          să evidenţieze asemănările şi deosebirile dintre endocrinologie şi neurologie; -          să determine direcţiile evoluţiei neuroendocrinologiei; -          să descrie metodele neuroendocrinologiei.	Obiectul de studiu al neuroendocrinologiei. Istoria dezvoltării neuroendocrinologiei.
-          să cunoască definiţia noţiunii de neurosecreţie; -          să conştientizeze existenţa diferitor tipuri de neurohormoni; -          să sesizeze dualitatea funcţiilor neuropeptidelor: de neurosecreţie şi de neuromediatori.	Neurosecreţia. Neurohormonii, neuropeptidele.
-          să cunoască diferite tipuri de neuropeptide; -          să demonstreze pe exemple concrete rolul peptidei vasoactive intestinale.	Neuropeptidele cu funcţie de neuromediatori. Peptida vasoactivă intestinală.
-          să definească noţiunea de hipotalamus; -          să descrie topografia, morfologia şi funcţiile hipotalamusului; -          să sesizeze rolul hipotalamusului în reglarea funcţiilor endocrine.	Hipotalamusul. Topografia, morfologia, funcţiile.
-          să sesizeze rolul statinelor şi liberinelor în reglarea funcţiilor hipofizei; -          să cunoască funcţiile hormonilor adrenocorticotrop şi oxitocina; -          să demonstreze pe exemple concrete rolul neurotransmiţătorilor; -          să sesizeze rolul ciberninelor.	Tipurile neurohormonilor. Statinele şi liberinele. Hormonul adrenocorticotrop şi oxitocina. Neurotransmiţătorii. Ciberninele.
- să demonstreze rolul acetilcolinei,, noradrenalinei, dopaminei, serotoninei în reglarea diferitor funcţii ale organismului	Acetilcolina, noradrenalina, dopamina, serotonina. Rolul lor în reglarea diferitor funcţii ale organismului.
-          să definească noţiunea – sistemului opioid cerebral; -          să demonstreze rolul endorfinelor şi enkefalinelor.	Endorfinele şi enkefalinele - sistemul opioid cerebral
-          - să determine premizele dezvoltării neuroimunoendocrinologiei; -          să evidenţieze asemănările şi deosebirile dintre sistemele endocrin, imun şi nervos; -          să sesizeze proprietăţile sistemului imun; -          să conştiintezeze participarea sistemului imun la declanşarea maladiilor autoimune.	Neuroimunoendocrinologia, obiectul de studiu. Trăsăturile comune în structura şi funcţiile sistemelor nervos, endocrin şi imun.
-          să demonstreze pe exemple concrete interrelaţiile dintre sistemele neuroendocrin şi imun; -          să explice dezvoltarea  maladiilor autoimune ca rezultat al stresului psihoemoţional.	Reacţia de stres – exemplu convingător al interrelaţiilor dintre sistemele neuroendocrin şi imun. Maladiile autoimune ca rezultat al stresului psihoemoţional.
-          să descrie dereglările psihice asociate maladiilor endocrine; -          să explice mecanismul dezvoltării unor dereglări psihice asociate maladiilor endocrine.	Dereglările psihice asociate maladiilor endocrine.
-          să demonstreze pe exemple concrete patologiile glandei tiroide: guşa endemică, guşa toxică, mixedemul, tiroidita autoimună; -          să explice mecanismul acţiunii tiroxinei şi triiodtironinei.	Patologia glangei tiroide.
-          să demonstreze pe exemple concrete patologiile glandelor paratiroide: tetania şi hipoparatiroidia; -          să explice mecanismul acţiunii hormonilor glandelor paratiroide.	Patologia glandelor paratiroide.
-          să demonstreze pe exemple concrete patologiile glandelor sexuale feminine şi masculine: hiper- şi hipogonadism, maladiile cromozomiale etc; -          să explice mecanismul acţiunii estrogenilor şi androgenilor.	Patologia gonadelor feminine şi masculine.
-          să demonstreze pe exemple concrete patologiile adenohipofizei, neurohipofizei şi lobului intermediar al hipofizei; -          să explice mecanismul acţiunii hormonilor hipofizari: STH, TSH, ADH, ACTH, FSH, LH, prolactina, vasopresina, MSH.	Patologia hipofizei.
-          să demonstreze pe exemple concrete patologiile suprarenalelor; -          să explice mecanismul acţiunii hormonilor suprarenalieni: glucocorticoizi, mineralcorticoizi, hormonii sexuali, adrenalina şi noradrenalina; -          să explice rolul suprarenalelor în desfăşurarea reacţiei stresogene.	Patologia suprarenalelor.
-          să demonstreze pe exemple concrete patologiile pancreasului: diabet zaharat şi hiperinsulinism; -          să explice mecanismul acţiunii hormonilor insulina, glucagon.	Patologia pancreasului.

VI Evaluarea disciplinei

1. Evaluări sumative periodice: lucrări de control, testări

Mostra 1

Lucrare de control la tema: Hipotalamusul. Topografia, morfologia, funcţiile.

1.      Descrieţi topografia şi structura hipotalamusului.

2.      Enumeraţi funcţiile hipotalamusului.

3.      Explicaţi noţiunea de „neurosecreţie”.

2. Evaluarea sumativă finală

Mostra 2

Testul N1

Subiectul 1: Ce este neuroendocrinologia?

1.1.              Explicaţi ce evenimente au stat la baza dezvoltării neuroendocrinologiei.

1.2.              Enumeraţi cîteva exemple de corelaţie dintre activitatea sistemelor nervos şi endocrin.

Testul N2

Subiectul 2. Ce este neurosecreţia?

2.1. Comparaţi următoarele funcţii ale neuronilor – de neurotransmiţători şi de neurosecreţie.

2.2. Daţi clasificarea neurohormonilor.

Testul N3

Subiectul 3: Ce este neuroimunoendocrinologia?

3.1.            Explicaţi ce evenimente au stat la baza dezvoltării neuroimunoendocrinologiei.

3.2.            Enumeraţi cîteva exemple de corelaţie dintre activitatea sistemelor nervos, imun şi endocrin.

Lucrul individual.

1.Referate:

Patologia glangei tiroide. Patologia glandelor paratiroide. Patologia gonadelor feminine şi masculine. Patologia hipofizei. Patologia suprarenalelor. Patologia pancreasului. Hormonii glangei tiroide. Hormonii glandelor paratiroide. Hormonii gonadelor feminine şi masculine. Hormonii hipofizei. Hormonii suprarenalelor. Hormonii pancreasului. Neurosecreţia. Neurohormonii, neuropeptidele cu funcţie de neuromediatori. Neurosecreţia.Peptida vasoactivă intestinală. Hipotalamusul. Topografia, morfologia, funcţiile. Tipurile neurohormonilor. Statinele şi liberinele. Hormonul adrenocorticotrop şi oxitocina. Neurotransmiţătorii.  Ciberninele Endorfinele şi enkefalinele – sistemul opioid cerebral. Medierea neuroendocrină în alcoolism. Depresia și neurohormonii. Maladiile psihice mediate de hipotalamus. Narcomania și neurohormonii. Dereglările psihice asociate maladiilor endocrine.

2.De completat tabelul:

Hormon, neurohormon, neuromediator	Organul secretor	Funcţia
		Sistemul cardiovascular	Sistemul respirator	Sistemul digestiv	Aparatul locomotor	Sistemul urinar	Sistemul genital	metabolismul	Alte funcţii

VII Referinţe bibliografice:

1.      Artur Guyton. Fiziologie. Editia a 5-a, 587 p. Bucureşti

2.      Babschi E.B., Zubcov A.A., G.I. Kosiţcki, B.I. Hodorov. Fiziologia omului. Chişinău „Lumina”, 1991

3.      Costuleanu Marcel. Fundamente de fiziopatologie. Editura Cantes. 1999

4.      Clor an Emil. Caiete III (1967+1972) memorii, jurnale, convorbiri

5.      Freud Sigmund. Psihologia inconştientului. Editura TREI 2000

6.      Goliszek A. Învingeţi stresul. Editura Teora. 1999

7.      Gorgos C. Dicţionar enciclopedic de psihiatrie, vol. I-IV

8.      Iamandescu I.B. Stresul psihic din perspectiva psihologică şi psihosomatică. Editura Info Medica 2002

9.      Leonhard K. Personalităţi accentuate în viaţa şi literatura. Editura ştiinţifică şi enciclopedică 1979

10.  Scripcaru G., Boisteanu P., Astarastoae V., Chiriţa V. Psihiatrie medico-legală. Editura Polifrom. 2002

11.  Stefanescu D.T Genetica medicală – progrese recente. Editura Tehnică 1998

12.   Акмаев И.Г. Нейроэндокринология сегодня. /III  Всерос. Научно-практическая конференция «Актуальные проблемы нейроэндокринологии»,Москва, 2007

13.  Акмаев И.П. Проблемы эндокринологии. Т-45-N5 с.3-8

14.  Акмаев И.П., Гриневич В.В. Нейроэндокринология гипоталамуса. М., 2004, 165 с.

15.   Блум Ф. , Лейзерсон А., Хофстедтер. Мозг, разум и поведение. Москва. Мир, 1988, 248с.

16.   Грин Н., Стаут У., Тейдор Д. Биология, т.2 М., Мир, 1990, 326с.

17.  Корнева Е.А., Шхинек Э.К. Гормоны и иммунная система, Л. 1988

18.  Марова И. Нейроэндокринология. Клинические очерки. М. 1999, 507 с

1.                    Procesele de coordonare și reglare la om și animale.

Sistemul nervos, alături de cel endocrin, asigură majoritatea funcțiilor de control ale organismului. În general S.N. controlează activități rapide cum ar fi contracțiile musculare, procesele viscerale cu variații rapude sau, chiar, ritmul secreției unor glande endocrine. Dimpotrivă, sistemul endocrin reglează, în special, funcțiile metabolice ale organismului.

Trăsătura caracteristică a materiei vii este excitabilitatea și sensibilitatea. Toate organele necesită un anumit grad de coordonare internă între un stimul și reacție pentru a menține starea staționară (homeostaza) și a exista.

Spre deosebire de plante, animalele posedă 2 sisteme diferite, însă care funcționează în strânsă legătură unul cu altul – nervos și endocrin. Sistemul nervos acționează foarte rapid, efectele lui sunt strict localizate, iar la bază au transmitere electrică și chimică. Sistemul endocrin acționează mai lent, efectele lui au un caracter difuz, care au la bază transmiterea chimică a semnalului prin sistemul sangvin. Cercetătorii consideră, că la majoritatea animalelor, ambele sisteme s-au dezvoltat paralel.

Organele de simț (de ex. ochii și urechile) sensibile la modificările conținutului chimic al sângelui, percep stimulii – lumina, presiunea, care aduc informația despre mediu intern și extern. Această informație se transmite în SNC, de acolo – spre mușchi și glande endocrine – se propagă deciziile de a modifica unele procese pentru menținerea homeostaziei si reacțiilor la evenimentele externe.

Arcul reflex reprezintă un exemplu simplu de reglare și constă din celulă senzitivă, care percepe excitantul, lanțul neuronal, ce include celule nervoase ale SNC, care transmite semnalul despre informația percepută, și din mușchi sau glandă (organe efectoare).

Datorită faptului, că între celula senzorială (receptor) și efector, se află numai câțiva neuroni, ultimul răspunde rapid la stimul, perceput de receptor.

Obiectul Neuroendocrinologie și istoria dezvoltării.

Neuroendocrinologie – ramura endocrinologiei, care studiază interacțiunile SNC și a sistemului endocrin în procesul reglării activității vitale. S-a dezvoltat pe baza neurobiologiei și endocrinologiei, și a descoperit mecanisme ce stau la baza reglării celor mai importante funcții vitale ale organismului uman. La baza acțiunii de reglare a sistemului nervos și endocrin stă mecanismul dereglărilor în echilibrul hormonal. Sindroamele neurologice în cazul patologiei endocrine sunt consecințe ale disechilibrului hormonal, condiționat de dereglarea funcțiilor glandelor endocrine.

Viziunile asupra structurii și funcționării diferitor regiuni ale creierului, în special, a hipotalamusuli, în jumătatea a doua a sec. XX, a suferit modificări considerabile, acest fapt a fost condiționat de descoperirile, care au dus la revizuirea opiniilor existente referitoare la histofiziologia celulelor nervoase ale creierului.

S-a demonstrat, că în regiunea hipotalamică aceste celule, menținându-și structura și funcțiile neuronilor (adică capacitatea de a genera și transmite impulsurile nervoase), au demonstrat proprietăți caracteristice celulelor endocrine, adică capacitatea de a secreta hormoni peptidici. Acești hormoni au fost numiți neurohormoni sau neuropeptide. Astfel a apărut neuroendocrinologia.

În ultimele decenii ale sec. XX s-a stabilit similitudinea  structurii și funcționării neuronilor cerebrali și a celulelor sistemului imun.

S-a dovedit, că celulele neuroendocrine ale creierului și celulele sistemului imun funcționează în cooperare stânsă și manifestă caractere similare în structura sa. Funcțiile imune sunt privite deja ca component al activității neuroendocrine, iar răspunsul imun, nu poate avea loc fără participarea sistemului nervos și endocrin. De aceea la înc. Sec. XXI s-a evidențiat o disciplină medico-biologică nouă – neuroimunoendocrinologie, obiectul căreia este studierea interrelațiilor dintre funcția nervoasă, endocrină și imună a creierului.

Istoria neuroendocrinologiei

Punctul, de la care a începutdevizarea neuroendocrinologiei, a coincis cu descoperirile realizate la mijl. sec. XX, când s-a demonstrat, că neuronii regiunii hipotalamice ale creierului, păstrându-și starea și activitatea neuronală, pot secreta neurohormoni peptidici. Inițial acest fapt era atribuit neuronilor nucleului preoptic al hipotalamusului la pești, care corespunde neuronilor omologi din nucleii supraoptic și paraventricular al hipotalamusului la mamifere. Acești neuroni au proprietatea de a sintetiza nonapeptide (omologi ai vasopresinei și oxitocinei), a le transporta prin axoni spre neurohipofiză și elimina în patul vascular. Acest fenomen a scos în evidență asemănarea celulelor nervoase ale hipotalamusului cu celulele secretorii ale glandelor endocrine, de aceea a fost denumit neurosecreție.

Mai târziu s-a constatat, că proprietatea de secreție a neurohormonilor peptidici este caracteristică nu numai hipotalamusului, ci și întregului sistem nervos central și periferic. În hipotalamus astfel de proprietăți posedă neuronii, ce reglează funcțiile hormonale ale adenohipofizei prin intermediul neurohormonilor stimulatori (realising-hormoni, sau liberine) și inhibitori (statine), care sunt transportați la hipofiză pe cale umorală  prin circulația sistemului portal al hipofizei.

Ulterior, pe membranele neuronilor secretori ai hipotalamusului au fost depistați receptorii pentru hormonii glandelor endocrine periferice. Astfel, au fost explicate mecanismele reglării hipotalamice ale funcțiilor endocrine. La baza ei, ca și  în cazul cu hipofiza, stă principiul legăturii recurente (feed-back), care determină activitatea mecanismelor de control: celulele secretorii ale hipotalamusului și hipofizei primesc informație despre nivelul activității hormonale ale glandelor endocrine periferice, și în cazul excesului sau hipofuncției corectează bilanțul hormonal dereglat, eliminând în sânge, respectiv, neurohormoni stimulatori sau inhibitori.

Aceste descoperiri au pus baza neuroendocrinologiei. S-a constatat, că la baza informației reglatoare a sistemelor nervos și endocrin stă un mecanism similar, comun pentru ambele sisteme, care se realizează prin secreția peptidei reglatoare, viteza căreia este condiționată de dimensiunile și direcția dereglărilor în achilibrul hormonal.

Care este rolul peptidelor? Pe de o parte, neuropeptidele corespund tuturor cerințelor înaintate față de neurotransmițători; pe de altă parte, ele coexistă în aceleași terminații nervoase împreună cu neuromediatori tradiționali.

Cercetătorii consideră, că neuropeptidele pot îndeplini rolul de neuromodulatori în procesul transmiterii transsinaptice, adică a stimula sau inhiba transmiterea nervoasă, care se realizează prin intermediul neurotransmițătorilor tradiționali. Astfel, a fost posibilă explicarea unor forme de patologie a SNC, în special, a unor sindroame ale formei paranoidale a șizofreniei.

S-a stabilit, că sindromul, caracteristic pentru această formă a șizofreniei (halucinațiile, delirul, dereglările ANS) sunt ușor de reprodus în experimente cu ajutorul unor medicamente (amfetamin), care provoacă eliminarea excesivă a DOPA din terminațiile presinaptice ale sistemului neuronal dopaminic, care este în strânsă legătură cu procesele ANS. Pe de altă parte, acest sindrom poate fi înlăturat de asemenea cu ajutorul medicamentelor – neurolepticilor, care sunt folosite în clinica psihiatrică. S-a stabilit, că în terminațiile presinaptice ale sistemului dopaminic, alături cu neuromediatorul tradițional – DOPA, se depistează un alt hormon peptidic – peptida vasoactivă intestinală, care  e capabilă, asemeni neurolepticilor, inhibe eliminarea DOPA din terminațiile nervoase.

De aici, se presupune, că însăși neuropeptida sau metaboliții săi reglează secreția DOPA din terminațiile nervoase. În cazul dereglării funcției modulatoare a neuropeptidei are loc eliminarea DOPA în exces, ceea ce duce la sindromul menționat mai sus al șizofreniei. Aceste date explică patogeneza formei paranoide a șizofreniei, și permit de a elabora un tratament adecvat.

În același timp există date, care mărturisesc despre capacitatea neuropeptidelor de a îndeplini funcții de neuromediatori. Este cunoscut, că asupra transpirației influențează un agent special – acetilcolina. Totodată, se știe, că transpirația este însoțită de vasodilatare. S-a stabilit, că odată cu acetilcolina din terminațiile nervoase, ce inervează glandele sudoripare, se elimină peptida vasoactivă intestinală, care dilată vasele. Astfel, s-a constatat că, ca răspuns la un stimul adecvat din una și aceeași termiație nervoasă se elimină 2 neurotransmițători, care  diferă după natura chimică, însă sunt sinergişti după mecanismul de neurotransmitere, când fiecare se leagă de celula sa țintă (fig. 1.).

Un alt exemplu este fenomenul lui Beilis-Langly. El constă în faptul, că stimularea nervului periferic este însoțită de dilatarea vaselor în regiunea pielii, inervată de acets nerv. S-a constatat, că la baza acestui fenomen stă proprietatea neuronilor senzitivi ai ganglionilor lor spinali de a secreta a substanță P, cu efect vasodilatator puternic. Substanța P poate fi transportată prin terminațiile centrale și periferice ale neuronului senzitiv.

Hipotalamusul – e o zonă integrativă importantă prin funcția endocrină, metabolică, vegetativă și comportamentală.

procesarea informațiilor Hipotalamus                                     optimizarea răspunsului

                                                                         Nervos+umoral

Organe țință

               Nervos+umoral

Stimuli variați

                                                                     

Nervoși            Compuși plasmatici                                              

Stres

Emoții

Olfactiv, vizuale

Δ t ^o C

Fig.1 Inervaţia colinergică a celulelor secretoare (1) şi mioepiteliale (2) ale glandei sudoripare şi vasului sanguin aferent (3). În terminaţiile nervoase se observă existenţa simultană  şi eliminarea a doi neuromediatori: acetilcolina (cerculeţe deschise la culoare) şi peptida vasoactivă intestinală (cerculeţe colorate cu negru) (după Hukfelt Т. et al., 1980]

Sistemul neuro-endocrin difuz

Glandele endocrine

Comunicarea celulara se face: - local – prin jonctiuni de comunicare                                              - la distanta – prin mesageri chimici:

            a) autocrini – control local al cresterii celulare

                                       - specific pentru factorii de crestere

            b) paracrini - control local al cresterii celulare

                                       - la sistemul neuro-endocrin difuz

            c) endocrini – la distanta

            d) sinaptic

            - Secretia mesagerilor chimici poate fi continua sau pot fi eliberati la cerere

            - Un mesager poate fi elaborat de mai multe tipuri de celule

            - un mesager poate actiona asupra mai multor tipuri de celule

            - Orice mesager poate actiona prin primele 3 mecanisme (a, b, c), al patrulea fiind specific sistemului nervos(d)

Din punct de vedere chimic mesagerii pot fi:

            - peptide  - hormonii hipotalamici si hormonii eliberati de sistemul neuro-endocrin difuz

            - polipeptide  - calcitonina

            - proteine - factorii de crestere, parathormonul

            - glicoproteine - tropii hipofizari

            - amine  - hormonii medulosuprarenalieni

            - iodotironine - hormonii tiroidieni

            - steroizi - secretati de corticosuprarenala, hormonii gonadali, hormonii placentari, derivati hidroxilati de calciferol

            - eicosanoide - PROTEOGLICANI, TROMBOXANI, LEUCOTRIENE

            - oxid nitric

Mecanismele de actiune depind de gradul de solubilitate a medicamentului in apa:

            - molecula hidrofila –difuzeaza liber in sange, dar nu poate traversa membrana celulara T interactioneaza cu proteinele membranare (receptori specifici) T se activeaza A.C.

            - molecula hidrofoba se leaga de o proteina transportoare, ajunge la celula tinta, molecula trece prin membrana celulara, receptorii fiind nucleari

Mecanismul de receptie depinde de concentratia plasmatica a mesagerului chimic, de gradul de diferentiere a celulei. Celula endocrina este orice celula cu proprietatea de a secreta o substanta cu rol de mesager chimic.

Celula endocrina poate fi de natura :

- epiteliala - secreta mesageri cu actiune la distanta

- neuronala - secreta neurohormoni

- paraneuronala : paraneuronul e o celula care aminteste ca structură de o celulă receptoare, avand si proprietatea de a raspunde la un stimul adecvat

Criterii de diferentiere: - eliberarea de peptide si/sau amine                                                    - diferentieri membranare Tmicrovili cu rol receptor  - granule de ser in citoplasma

                                                    - originea in crestele neurale

Distributia glandelor endocrine:

- Organul specializat e glanda endocrină. Are capsulă conjunctivă ce trimite septuri conjunctive care pot compartimenta sau nu în lobuli glanda. Are celule cu rol secretor ce formează parenchimul, raporturi apropiate cu capilare fenestrate şi cu limfatice. Stroma e formată din fibre de reticulină şi din celule conjunctive (fibroblaste, mastocite). Inervaţia e vegetativă, reprezentată de fibre visceromotorii ce controlează fluxul sanguin, uneori ele putându-se distribui direct celulelor endocrine.

- Grupuri de celule incluse în parenchimul organelor specializate (gonade, pancreas)

- Dispersate -T sistemul neuroendocrin difuz

Sistemul neuro-endocrin difuz

- Spectru larg de celule endocrine cu capacitatea de a sintetiza anumite peptide pe care le stocheaza în citoplasmă şi care acţionează ca factori auto, para, endocrini şi la distanta

- Unele celule au origine ectodermică, iar altele (axa gastro-entero-pancreatică, aparatului respirator) au origine endodermală

- Aceste celule au asemanări cu neuronii şi cu celulele endocrine clasice: celulele elibereaza secreţiile în mediul intern şi au activitate electrică ce creşte în momentul eliberării mediatorilor

- Nu toate celulele au capacitatea de a secreta şi a stoca amine

- Cuprinde: - celule endocrine întalnite în structura glandelor endocrine clasice (adenohipofiza, epifiza, tiroida)

 - celule dispersate în numreoase ţesuturi şi organe (la nivelul ţesuturilor ele formând axa gastro-entero-pancreatică, la nivelul aparatului respirator, pielii, tractului uro-genital, glandelor mamare, ganglionilor simpatici)

            - Caractere comune  - secretă neuropeptide şi amine

                                                 - secreta enolaza neuronală specifică

                                                   - au antigene comune

            - Unele celule secretă preferenţial peptide, altele amine (medulosuprarenala)

Functia endocrina a hipotalamusului

            - Hipotalamusul e situat la baza diencefalului şi a ventriculului 3 , delimitat superior de talamus prin şantul hipotalamic, posterior prin fosa interpedunculară, anterior prin comisura alba anterioara, chiasma optica, inferior prin infundibullum cu eminenta mediană şi tija hipofizară

            - Are organizare de tip nervos: neuroni cu pericarion şi preluingiri, celule gliale

            - Are arhitectură nervoasă, unii neuroni fiind capabili să sintetizeze şi să secrete neurohormoni şi neuromoderatori(are multe mitocondrii, complex Golgi, microtubuli, granule de secreţie). Neuronii sunt capabili să secrete peptide posthipofizare(1) şi peptide hipofizare(2).

1 peptidele posthipofizare  – sunt neuroni magnocelulari, majoritatea găsindu-se în nucleii supraoptic şi paraventricular

            - au talie mare (25 mm), aparat de sinteză dezvoltat, granule de secreţie mari (200 nm)

            - contribuie la formarea a 2 tracturi nervoase: supraoptico-hipofizar şi paraventriculo-hipofizar, ai caror axoni ajung în lobul posterior hipofizar

            - o mica parte din axonii nucleului supraoptic se termina într-o reţea de capilare din eminescenta mediană formând plexul caplar primar

            - axonii nu realizează sinapse şi formeaza conexiuni de tip neurovascular

            - pe traseul lor prezintă dilataţii numite corpii Hering, în apropiere de capilar; ei contin peptide  de secreţie.

Peptidele posthipofizare sunt numite şi hormoni hipotalamici efectori : ADH si ocitocina - ele sunt sintetizate sub forma de molecule precursoare ce conţin pe lângă peptide şi neurofizine (proteine transportor); după transport are loc şi clivajul moleculelor precursor, astfel încat în moleculele de secreţie peptidele şi neurofizinele sunt în stare libera.

            - transportul axonal poate fi lent (mm/zi) sau rapid( mm/2-3h)

            - eliberarea se face sub actiunea unui potenţial de acţiune (P.A.) la nivelul perikarionului secretor - exocitoza Ca-dependentă

2 peptide hipofizare  – sunt neuroni parvicelulari ce se găsesc în aria hipofizotropă.

            - aria hipofizotropă e compusă din: - nucleu arcuat, nucleu ventromedial, nuclei periventriculari, nucleu paraventricular

            - au talie mica (15mm), aparatul de sinteză mai slab reprezentat, granule de secreţie mai mici

            - axonii lor participă la realizarea conexiunilor nervoase, formând tractul tubero-infundibular; ei se termină în plexul capilar primar

            - nu au sinapse, ci formează conexiuni neuro-vasculare

            - controleaza activitatea secretorie a celulelor din hipofiza anterioara, prin neurohormoni: GHRH, GHIH, GnRH, TRH, CRH, dopamina

-         eliberarea acestor molecule se realizează prin mecanisme de feed-back exercitat de concentraţia plasmatică a hormonilor eliberati de celulele ţinta

-         ale hormonilor tropi hipofizari, controlati de neuronii parvicelulari.

Tipurile de neurohormoni hipotalamici

Neurosecrețiile hipotalamice sunt de 4 tipuri:

I. Eliberatori (RH - liberine) și inhibitori (IH - statine)

Structura: polipeptide;

Rol: controlează activitatea secretorie a adenohipofizei.

Liberinele (RH) => crește secreția hormonilor adenohipofizei;

Statinele (IH) => scade secreția hormonilor adenohipofizei.

Tipuri: TRH (tireoliberine);

            CRH (corticoliberine);

            LRH (gonadolibeline);

            GRH  somatoliberine + GIH somatostatine;

             PIH (hormoni inhibitori ai prolactinei) = DOPA.

Sinteza: în corpii neuronilor parvocelulari;

Transport  - din hipotalamus => RH/IH,

                       => inițial prin axonii neuronilor,

                      => ulterior prin sistemul port-hipofizar(dublă capilarizare)

                      => asigură trecerea RH/IH în s. și apoi din s. în adenohipofiză.

Acțiune: la nivelul structurilor adenohipofizei – > efect reglator (stimulator sau inhibitor pe secreția de hormoni tropi adenohipofizari).

Controlul secreției de RH și IH.

1.     Mecanism nervos predominant inhibitor;

2.     Tripla retroacțiune = triplul feedback (predominant inhibitor):

·        Lung: crește secreția hormonilor din glanda țintă –> scade secreția RH și a hormonilor tropi hipofizari;

·        Scurt: crește secreția hormonilor tropi hipofizari –> scade secreția RH;

·        Ultrascurt: crește secreția RH –> scade propria lor secreție.

3.     Concentrația plasmatică a unor substanțe;

4.     Cibernine;

5.     Hormoni epifizari.

II.Neurotransmițătorii

                         NA (noradrenalina) – locus coeruleus

Sinteza                Dopamina – substanța neagră

                           Serotonina – rafeului

Rol – reglarea locală a funcției neuroendocrine a hipotalamusului.

III.Ciberninele

·        Sunt neuropeptide cu rol paracrin (acțiune la distanță)

                                                                  rol analgezic opial

·        Endorfine și enkefaline                      termoreglare

(opiații endogeni)                               reglarea aportului alimentar

IV.           α și β MSH – lipoliză; ACTH      rol în procesele de memorare și învățare.

Hipofiza

            - Localizată în şaua turcească, învelita de o capsulă ce deriva din duramater; din capsulă se desprind septuri ce compartimentează glanda în lobuli

            - din punct de vedere structural şi funcţional hipofiza are doua componente:

1. Adenohipofiza - derivă din punga lui Ratke şi are o structura glandulară - este alcatuită din trei lobi: anterior – 75%, intermediar si tuberal. Adenohipofiza:  - lobul anterior - cordoane de celuleîinconjurate de fibre de reticulină şi capilare sanguine; lobul intermediar - cordoane de celule şi ocazional foliculi; lobul tuberal - cordoane de celule sau cuiburi

2. Neurohipofiza - apare ca o extensie a hipotalamusului printr-o evaginare a planşeului ventricular 3 - este alcatuită din lobul posterior, tija pituitară şi eminenţa mediană. Neurohipofiza   – nu are structura glandulară, ci fibrilară, datorită axonilor din nucleii supraoptic şi paraventricular.Are inervatie de tip vasomotor, vascularizatia este asigurată de arterele hipofizare superioară şi inferioară.

Artera hipofizară superioară vascularizează lobul tuberal şi tija pituitară; ea formează plexul capilar primar din care iau naştere vase periportale. Din acestea se formează plexul capilar secundar ce se intinde şi în lobul intermediar. El se anastomozează cu reţeaua de capilare din lobul posterior hipofizar, din artera hipofizară inferioara, formând sistemul porthipofizar.

Sensul de circulaţie prin acest sistem port este atât descendent cât şi ascendent (controlând activitatea neuronilor parvicelulari). Există şi capilare limfatice.

Adenohipofiza

Celule adenohipofizare granulare(endocrine)	Celule adenohipofizare Agranulare
a. celule somatotrope:  - acidofile, PAS(-) - STH b. celule lactotrope - acidofile, PAS(-) - PRL c. celule corticotrope - bazofile, PAS(+) - POMC ce se cliveaza in : ACTH, a-MSH,         b-endorfine, b-lipotropina d. celule tireotrope - bazofile, PAS(+) - TSH e. celule gonadotrope - bazofile, PAS(+) - FSH, LH	a. celule foliculare(bazofile) - la mijlocul cordoanelor celulare - au cili/microvili - rol necunoscut b. celule stem(cromofile) - provin din degranularea celulelor endocrine

            - celulele lactotrope apar în lobul intermediar

            - celulele gonadotrope apar în lobul tuberal

            - uneori acelaşi tip de celule poate secreta mai muţi hormoni

            - majoritatea celulelor sunt în lobul anterior hipofizar: -a- în partea laterală

                         -c- în partea postero-medială

                         -d- în partea anterioară

Neurohipofiza

            - pe lânga axonii neuronilor din nucleii mai sus amintiţi există şi axoni catecolaminergici ce se distribuie vaselor

            - conţine pituicite (asemanatoare astrocitelor); ele au prelungiri ce inconjoară lamina bazală a capilarelor din lobul posterior; ele intervin în fagocitoza locală, au rol trofic şi de sustinere pentru axonii secretori

            - are zone de vascularizaţie datorita arteriolelor mici şi capilarelor

Eminenta mediana

            - are 3 straturi:

1. ependimar  – alcătuit dintr-un tip particular de celule (tanicite) diferenţiate din epiteliul ce căptuşeşte ventriculul 3

   - tanicitele au microvili spre cavitatea ventriculului 3, o prelungire că ajunge lângă plexul capilar primar, granulaţii ce sunt vezicule de transport dinspre LCR  spre sânge şi invers

2. mijlociu   - alcătuit din fibre nervoase ce conţin axoni din nucleul supraoptic; aici se descarcă ADH, care exercită rol corticotrop la nivelul celulelor din lobul anterior hipofizar

3. palisadic  - alcătuit din plex capilar primar

Neuroimunoendocrinologia

Cercetătorii au descoperit multe trăsături comune în ceea ce priveşte structura şi funcţionarea sistemului nervos şi imun. Dacă în legătură cu sistemele nervos şi endocrin s-a stabilit că neuronii, păstrând structura şi funcţiile sale specifice (generarea şi transmiterea impulsurilor nervoase) pot funcţiona concomitent ca şi celulele endocrine, atunci acelaşi lucru se poate spune şi despre celulele sistemului imun. Participând la reglarea homeostaziei cu ajutorul mecanismelor specifice imune, aceste celule sunt capabile să expreseze receptorii faţă de multe molecule-semnal, care au rolul de intermediatori in activitatea sistemului neuroendocrin. Totodată, ele pot sintetiza peptide - în special neuropeptide, tahikinine, hormoni insulinici, proopiomelanocortina, din care se produce ACTH; somatostatina, prolactina.

Analiza asemănărilor în structura sistemelor nervos şi imun a demonstrat, că ambele sisteme constau dintr-un număr mare de celule fenotipic diferite, care formează reţele complexe. În limitele acestor reţele celulele interacţionează funcţionează pe baza principiului feed-back. Diferenţa constă în faptul, că în sistemul nervos celulele sunt fixate în spaţiu, pe când în sistemul imun permanent se mişcă şi interacţionează una cu alta un timp scurt.

Există numeroase exemple de interrelaţii strânse dintre sistemul neuroendocrin şi imun în diferite perioade ale vieţii şi diverse stări fiziologice. Este cunoscut de exemplu, că cu înaintarea în vârstă se reduc reacţiile protecţiei imune şi, în acelaşi timp, scade activitatea hormonului creşterii. Tot aşa, în diferite stări fiziologice, de exemplu în graviditate, scade reactivitatea imună, secreţia prolactinei, oxitocinei și crește secreția steroizilor sexuali – estrogenilor, progesteronului. După naștere, când se reduce secreția hormonilor steroizi și din nou devine activ sistemul imun, crește secreția PL și oxitocinei. Scăderea funcției protecției imune odata cu înaintarea în vârstă are loc în paralel cu creșterea secreției ACTH.

Un alt exemplu al interacțiunilor sistemelor nervos, imun, endocrin sunt mecanismele fiziologice, ce stau la baza reglării hipotalamice a secreției insulinei. Hipotalamusul este capabil să stimuleze eliminarea insulinei din celulele insulelor Langerhans pe calea neurotransmițătoare - ,,paraventriculovagale”. Această cale începe de la celulele nervoase ale nucleului paraventriculer (NPV) al hipotalamusului, trece prin sinapse, situată în bulbul rahidian la neuronii nucleului dorsal al nervului vag și în componența nervului vag ajunge la celulele insulelor Langerhans.

Astfel la celulele pancreatice ajung semnalele stimulatoare. Semnalele inhibitoare vin de la neuronii NPV pe cale umorală: în acești neuroni se secretă realising-hormonul-corticoliberina (CL), care în hipofiză stimulează secreția ACTH și prin intermediul lui – secreția glucocorticoizilor în corticosuprarenale. Glucocorticoizii inhibă eliminarea insulinei din β-celule. Astfel, pentru reglarea funcțiilor endocrine este caracteristic controlul dublu.

Un exemplu convingător al interrelațiilor dintre sistemele neuroendocrin și imun este reacția de stres. E cunoscut faptul, că această reacție se desfășoară ca răspuns la acțiunea unui spectru întreg al factorului mediului extern ca de exemplu, microbieni, de temperatură, de durere și alții. În toate aceste cazuri se acționează sistemul hipotalamo-hipofizar-corticosuprarenalian. În nucleul paraventricular al hipotalamusului crește secreția corticoliberinei, ca urmare, în adenohipofiză se intensifică secreția ACTH, ceea ce duce la creșterea secreției glucocorticoizilor în corticosuprarenală. Încă Hans Seyle, care pentru prima dată a descris această reacție, a menționat că sistemul imun nu rămâne indiferent față de reacția stresogenă.

Ulterior s-au descoperit mecanismele cu participarea cărora sistemul imun se include în reacții de stres.

S-a stabilit, că ca răspuns la acțiunea agenților patogeni din macrofagi se elimină interleucina (IL - 1). Această peptidă imună este capabilă să pătrundă prin bariera hemato-cerebrală în acele segmente, unde sunt ,,ferestre” pentru astfel de substanțe. Nimerind în creier, IL – 1 stimulează secreția corticoliberinei (KL) de către neuronii nucleului paraventricular al hipotalamusului. Acest proces depinde de prezența prostoglandinei E₂ . la rândul său, KL stimulează secreția ACTH de către hipofiză, ceea ce duce la stimularea secreției hormonilor glucocorticoizi de către corticosuprarenală. Acestea în cazul hipersecreției pot inhiba secreția IL – 1 de către macrofagi și astfel reduce răspunsul imun în cazul excesului său.

Astfel, în cazul prezent observăm mecanisme ale feed-back-ului negativ, când în calitate de generator avem peptida imună, de executor – neuropeptida KL și hormonii sistemului endocrin.

Institutul Sănătății Naționale din SUA cercetează influența stresului imun asupra stării sistemului hipotalamo-hipofizar-adrenal la șobolani în condițiile de stres acut și cronic.

Stresul imun a fost reprodus prin administrarea endotoxinei. În condițiile stresului acut s-a constatat activitatea sporită a tuturor verigilor sin sistemul neuroendocrin, adică secreția sporită a KL în neuronii necleului PV al hipotalamusului, a ACTH în hipofiză și glucocorticoizilor în corticosuprarenale.

În condițiile de stres cronic, din contra, secreția KL brusc scădea, pe când secreția ACTH în hipofiză și glucocorticoizilor în corticosuprarenale se menține la un nivel constant.

Acest fenomen se constată și în cazul bolilor cronice inflamatorii autoimune ca artrita, encefalomielita alergică. Reducerea sintezei KL în aceste cazuri poate fi legată de acțiunea inhibitoare a glucocorticoizilor, nivelul cărora este sporit, și cu disechilibrul dintre neurotransmițători hipotalamici.

La mijlocul secolului XX cercetătorii care se ocupau de studierea patogenezei gușei difuze toxice (boala Greivs) au observat, că în acest caz se canstată hipersecreția hormonilor tireoizi, deși conținutul hormonului tireotrop hipofizar era normal. S-a presupus că există o substanță tireostimulatoare, care se leagă de receptorii tireocitelor, excluzând TSH. Această substanță face parte din imunoglobulinele clasei G. Ele aveau acțiune tireostimulatoare.

Încă un exemplu al interacțiunilor neuro-imunoendocrine este evoluarea diabetului zaharat. Deseori el apare la oameni de vârstă medie și înaintată după un stres psihoemoțional (decesul apropiatului, situațiile de conflict acasă, la servicii). În aceste cazuri se constată dereglări în homeostaza glucidică. Unul din simptomele primare este hiperglicemia. El poate fi reversibil, sau din contra, persistent, care apoi se transformă într-un sindrom caracteristic: toleranța dereglată față de glucoză din partea celulelor hiperglicemia, glucozura, prezența în sânge a anticorpilor specifici, etc.

Se presupune mecanismul patogenetic următor: reacțiile de stres sunt însoțite de apariția peptidelor bacteriene de șoc termic, care sunt străine organismului. Ele sunt recunoscute de către T-limfocitelor, care inițiază răspunsul autoimun, care provoacă distrugerea β-celulelor din insulele Langherhans din pancreas.

Stresul psihoemoțional stimulează secreția KL, care pornește reacția de stres. În normă KL stimulează secreția ACTH și glucocorticoizilor, iar prin intermediul lor – secreția citokinelor (IL-1) de către macrofagi. Acești hormoni și imunomediatori prin feed-back reglează secreșia insulinei.

Procesele autoimune, declanșate de stresul psihoemoțional, pot provoca distrugerea a 80-90 % din β-celule. Celulele rămase nu mai sunt în  stare să mențină secreția insulinei. Pentru compensarea funcției pierdute sunt necesare injecțiile insulinei exogene. Se dezvoltă diabetul zaharat insulinodependent.

Natura autoimună a patologiei endocrine se evidențiază și în cazul bolnavilor de boala Addison (insuficiența cronică a corticosuprarenalelor), și în cazul patologiei hormonale ale gonadelor, care duce la sterilitate.

Deseori ca obiect al agresiunii din partea sistemului imun sunt celulele nervoase. Astfel, în cazul diabetului insipid agresiunii autoimune sunt supuse celulele hipotalamice, care secretă vasopresina (ADH).

În cazul distrofiei musculare, în calitate de antigen străin este considerată proteina principală a mielinei, care acoperă fibrele nervoase. Când mielina este distrusă, ea nu mai poate îndeplini rolul de izolator electric. Impulsurile nervoase sunt strânse și nu pot atinge celulele-ținte, adică musculare. De aceea, bolnavii decedează în urma paraliziei musculaturii respiratorii. Astfel de cazuri letale se constată în miastenie gravă. În calitate de antigen străin servesc receptori proteici, care receptează neuromediatorul acetilcolina.

Structura generală a sistemului nervos.

1.     Compartimentul senzorial al SN – receptorii senzoriali.

Majoritatea acțiunilor SN este inițiată de experiențe senzoriale provenite de la receptorii senzitivi, fie ei vizuali, auditivi sau tactili de pe suprafața corpului sau alte tipuri de receptori.

Această experiență senzorială poate produce o reacție imediată sau poate fi memorizată pentru un timp de ordinul minutelor, săptămînilor sau chiar anilor, putând apoi ajuta la condiționarea rolurilor organismului într-un moment viitor.

Compartimentul motor – efector.

Rolul final și cel mai important al SN este de a controla diversele activități ale organismului. Aceasta se realizează prin controlul: 1) contracției m.m. scheletici din întreg corpul, 2) contracției m.m. netezi din organele interne și 3) secreției glandelor endo- și exocrine. Toate aceste activități sunt denumite funcții motorii ale SN, iar m.m. și glandele sunt denumiți efectori, deoarece ei desfășoară funcțiile dictate de semnalele nervoase.

Prelucrarea informației – funcțiile integrative ale SN.

Funcția majoră SN este de a prelucra informațiile primite astfel încât răspunsul motor obținut să fie adecvat. Peste 99 % informațiile senzoriale sunt eliminate de creier, ca fiind nesemnificative sau neimportante. De exemplu, de obicei nu luăm în seamă părțile corpului în contact cu hainele și nici presiunea scaunului pe care stăm. Atenția ne este captată numai de un obiect apărut ocazional în câmpul vizual și chiar zgomotul continuu înconjurător îl îndepărtăm din zona noastră de interes.

După ce informația senzorială importanță a fost selectată, ea este canalizată spre regiunile motorii cerebrale potrivite pentru a produce răspunsul dorit. Canalizarea informației definește funcția integrativă a sistemului nervos. Astfel, dacă o persoană pune mîna pe o sobă încinsă, răspunsul dorit este retragerea mîinii.

Există și alte răspunsuri asociate – îndepărtarea întregului corp de sobă și eventual și un țipăt de durere. Totuși, și aceste răspunsuri reprezintă punerea în funcție a unei mici porțiuni din sistemul motor al organismului.

Sinapsa este punctul de joncțiune dintre un neuron și neuronul următor și de aceea are controlul transmisiei semnalului.

Sinapsele determină direcțiile de propagare a semnalelor nervoase, mai exact ele efectuează o acțiune de selecție, uneori blocând semnalele slabe și permițând trecerea celor puternice alteori selectând și amplificând anumite semnale slabe, sau canalizând semnalele în direcții multiple.

Stocarea informației – memoria.

Numai o mică parte din informațiile senzoriale importante determină un răspuns imediat. O bună parte din informații sunt stocate pentru controlul ulterior al acțiunilor motorii și pentru utilizarea lor în procesul de gândire. Cea mai mare parte a stocării se realizează în cortextul cerebral, dar chiar și zonele bazale ale creierului, și poate chiar măduva spinării au capacitatea de a stoca mici cantități de informație.

Stocarea informației este un proces pe care îl denumim memorie și acesta este tot una din funcțiile sinapselor. Mai exact de fiecare dată când un anumit tip de semnale senzoriale parcurge o secvență de sinapse, acestea își cresc capacitatea de a transmite aceleași semnale data următoare, proces denumit facilitare. După ce semnalele senzoriale au parcurs sinapsele de un număr mare de ori, sinapsele devin atât de facilitate, încât semnalele inițiate exclesiv în creier pot produce trasmiterea impulsurilor pe aceeași cale, chiar dacă recepțiile senzoriale nu a fost excitant. Prin urmare, persoana va avea percepția trăirii senzațiilor autentice, deși de fapt nu este vorba decât despre amintiri ale senzațiilor.

O dată ce informațiile au fost stocate în SN, ele participă la rândul lor la mecanismele de prelucrare. Procesele de gândire compară noile percepții senzoriale cu cele memorate, amintirile ajută la selecția noilor informații senzoriale importante și la canalizarea lor spre arii de stocare adecvată în vederea unei utilizări ulterioare, sau spre arii motorii pentru a produce răspunsuri din partea organismului.

Cele 3 nivele funcționale fundamentale ale sistemului nervos.

SN uman a moștenit caracteristici specifice fiecărui stadiu al dezvoltării evolutive. Se disting 3 nivele funcționale, dotate cu funcții specifice: 1) nivelul spinal, 2) nivelul cerebral inferior, 3) nivelul cerebral superior sau cortical.

1.     Nivelul spinal.

Deseori, considerăm m.s. doar ca o cale de pasaj a asemnalelor de la periferia corpului spre creier, sau în sens opus de la creier înapoi spre organism. Însă, chiar și după secreția m.s. în porțiunea cervicală superficială își păstrează însă numeroase funcții. Spre exemplu, circuitele neuronale medulare mai pot determina (1) mișcări de mers, (2) reflexe de retragere a unor porțiuni ale corpului față de diferite obiecte, (3) reflexe care încordeazăpicioarele pentru a susține corpul împotriva gravitației și (4) reflexe care reglează vasele de sânge, motilitate gastrointestinală etc. În realitate, nivelurile superioare ale sistemului nervos operează adesea nu prin comenzi directe către periferia corpului, ci prin semnale trimise centrilor spinali ,,comandându-le” să-și îndeplinească atribuțiile.

2.     Nivelul cerebral inferior.

Multe, chiar marea majoritate a funcțiilor inconștiente ale corpului sunt reglate la nivel de trunchi cerebral, hipotalamus, talamus, cerebel și ganglioni bazali. Controlul subconștient al presiunii arteriale și a respirației se realizează în special la nivelul bulbului rahidian și al punții. Controlul echilibrului rezultă din conlucrarea unor zone mai vechi ale cerebelului cu centrii nervoși din bulb, punte și mezencefal. Reflexele alimentare, precum salivația ca răspuns la stimularea prin alimente a receptorilor gustativi, sau linsul buzelor sunt controlate de arii localizate în bulbul rahidian, punte, mezencefal, amigdală și hipotalamus. Numeroase manifestări emoționale ca frica, starea de excitație, activitatea sexuală, reacția de durere sau reacția de plăcere pot avea loc la animalul lipsit de scoarța cerebrală.

3.     Nivelul cerebral superior sau corical.

Scoarța cerebrală reprezintă un mare depozit de memorie. Ea nu lucrează niciodată singură, ci în asociere cu centrii nervoși inferiori. În absența scoarței cerebrale funcțiile centrilor inferiori sunt adesea inprecise.

Imensa casă de stocaj de informații corticale convertește de obicei aceste funcții în operații foarte precise. În fine, cortexul cerebral este esențial pentru majoritatea proceselor de gândire, deși el singur nu poate gândi. De fapt, centrii inferiori generează starea de veghe a cortexului cerebral a cărui bancă de date mnestice o deschide punând-o la dispariția mecanismelor gândirii.

Așadar, fiecare porțiune a SNC îndeplinește funcții speciale. Multe din funcțiile integrative sunt bine dezvoltate chiar la nivelul m.s., după cum numeroase funcții subconștiente se realizează în întregime la nivel subcortical. Dar numai cortecul cerebral este acela care deschide lumea în fața conștiinței noastre.