Sistema nervoso autonomo

Il sistema nervoso autonomo

Nell'ambito del sistema nervoso dell'uomo si distinguono due componenti:

• Il sistema nervoso centrale, costituito dall'encefalo e dal midollo spinale;
• Il sistema nervoso periferico, che comprende tutte quelle strutture che si trovano al di fuori del sistema nervoso centrale, come fibre nervose sia afferenti sia efferenti e strutture gangliali, dove sono localizzati i corpi cellulari dei neuroni.

La funzione del sistema nervoso periferico è quella di veicolare le informazioni al sistema nervoso centrale, che a sua volta le dovrà elaborare, integrare tra di loro, e inviare di nuovo al sistema nervoso periferico che avrà il compito di inviarle agli effettori, come i muscoli scheletrici, i muscoli lisci, il muscolo cardiaco e le ghiandole. Le ghiandole avranno poi il compito di svolgere la loro funzione.

Componenti del sistema nervoso periferico

Prendendo in esame il sistema nervoso periferico distinguiamo due componenti:

• Una componente afferente, cioè quella che ha il compito di portare le informazioni al sistema nervoso centrale;
• Una componente efferente, quella che ha il compito di portare le informazioni elaborate dal sistema nervoso centrale agli effettori.

La componente afferente è essenzialmente una componente sensoriale, in quanto ha il compito di portare le informazioni che arrivano alla periferia sotto forma di stimoli al livello del sistema nervoso centrale. La componente efferente è essenzialmente una componente motoria, perché ha fondamentalmente il compito di portare le informazioni principalmente a muscoli scheletrici, muscolatura liscia e muscolo cardiaco.

Sistema nervoso somatico e autonomo

Nell'ambito di queste due componenti, afferente ed efferente, si può fare un'ulteriore distinzione: da una parte il sistema nervoso somatico, dall'altra il sistema nervoso autonomo o vegetativo.

Il sistema nervoso somatico ha il compito di trasferire le informazioni sia al sistema nervoso centrale, sia dal sistema nervoso centrale alla periferia, riferite soltanto alle strutture somatiche. Per esempio, la componente afferente sensitiva prenderà origine da recettori sensoriali che troviamo a livello della superficie corporea, oppure a livello dei muscoli, e saranno recepiti da particolari recettori sensoriali.

La componente autonoma afferente ha naturalmente il compito di prendere e portare le informazioni che si originano dalle strutture interne al sistema nervoso centrale. Saranno in questo caso attivati dei recettori che troviamo a livello del cuore, dei vasi, dell'apparato bronchiale, dell'apparato renale etc. Tutte le strutture e gli organi interni inviano le loro informazioni tramite la componente afferente autonoma.

Componente efferente del sistema nervoso

Entrambe le strutture, somatica e autonoma afferente, hanno un'organizzazione perfettamente identica tra di loro, anche se si originano da organi diversi. Diverso è il discorso per la componente efferente. Viene fatta una distinzione tra la componente motoria somatica, ossia quella che innerva soprattutto i muscoli scheletrici, in particolar modo i muscoli che sono sotto il controllo della volontà, e la componente del sistema motorio viscerale, ossia quella che innerva muscoli lisci, muscolo cardiaco e ghiandole.

Sistema nervoso vegetativo o autonomo

Si parla di sistema nervoso vegetativo proprio per sottolineare quali sono gli organi e le strutture che questo sistema deve controllare, quindi quali sono gli organi a cui deve portare le informazioni che ha ricevuto e che sono state elaborate a livello del sistema nervoso centrale. Con il termine "vegetativo" non solo si vogliono indicare le strutture periferiche che vengono interessate, ma anche che questo sistema ha la funzione di regolare l'attività biologica dei vari organi per mantenere l'omeostasi, ossia la costanza per mezzo interno (intendendo per mezzo interno il liquido interstiziale) necessaria per il corretto funzionamento del nostro organismo.

Accanto al termine vegetativo, molto più frequentemente viene utilizzato il termine "autonomo". Questo perché si tratta di un sistema fondamentalmente indipendente dalla volontà, quindi vi è in questo caso la contrapposizione con il sistema nervoso motorio somatico, che invece è sottoposto a controllo volontario. Questa "autonomia" non dev'essere vista in senso stretto, perché in realtà il sistema nervoso autonomo è modulato da una rete di strutture nervose che si trovano all'interno del sistema nervoso centrale, e che hanno appunto il compito di regolarne e cambiarne l'attività in ogni momento, quindi di mantenere in condizioni fisiologiche i parametri omeostatici.

Componenti del sistema nervoso autonomo

Il sistema nervoso autonomo consta di tre componenti:

• Il sistema nervoso autonomo ortosimpatico, o più semplicemente simpatico;
• Il sistema nervoso autonomo parasimpatico;
• Il sistema nervoso enterico.

Mentre i sistemi simpatico e parasimpatico sono le sezioni che vanno a innervare tutti gli organi interni del nostro organismo, il sistema nervoso enterico è una rete localizzata solo a livello dell'apparato intestinale, per cui ha essenzialmente la funzione di regolare le funzioni dell'apparato gastrointestinale.

Sistemi simpatico e parasimpatico

I sistemi simpatico e parasimpatico sono sistemi che intervengono in condizioni leggermente diverse, e questo fu già messo in evidenza da Kanon, il quale evidenziò che le due sezioni sono attivate preferenzialmente in condizioni differenti.

Il sistema ortosimpatico/simpatico

Il sistema simpatico viene anche definito come "fight or flight". Viene attivato soprattutto quando l'individuo si trova a dover affrontare situazioni di pericolo. Gli eventi più significativi sono:

• Dilatazione delle pupille e riduzione del battito delle palpebre, in modo da avere un maggiore afflusso di luce a livello dell'occhio;
• Aumento della frequenza cardiaca e della frequenza respiratoria, perché aumentare la frequenza cardiaca vuol dire aumentare la quantità di sangue che il nostro cuore è in grado di mettere in circolo in ogni minuto, e aumentare la frequenza respiratoria vuol dire avere una maggiore ossigenazione del sangue;
• Vasocostrizione a livello dell'intestino e della cute, perché in questo momento non è necessario avere un maggiore afflusso di sangue a livello dell'intestino o della cute, ma è necessario che il flusso di sangue sia aumentato a livello dei muscoli scheletrici, quelli che devono mettere in atto la reazione di fuga.

In questo modo capiremo che il sistema nervoso simpatico si attiva come se fosse una sola unità, permettendo all'organismo di sfruttare al massimo le risorse metaboliche, aumentando la probabilità di sopravvivenza o di successo. Questo potrebbe far pensare che il sistema ortosimpatico si attiva soltanto in questo momento, ma in realtà non è così. Questo sistema è sempre attivo, perché ha il compito di controllare continuamente i vari parametri del nostro organismo mantenendone la costanza. La condizione di fight or flight rappresenta naturalmente la funzione limite, quindi il momento che richiede l'attivazione completa e massimale dell'ortosimpatico.

Il sistema parasimpatico

Qui il discorso risulta essere diametralmente opposto, tanto che viene definito sistema di "rest and digest". Questo sistema interviene quando l'organismo si trova a riposo e ha il compito di ripristinare le riserve energetiche, e quindi di far sì che l'organismo si ritrovi nella situazione ottimale per reagire con un'attivazione massimale del simpatico. Questo fa capire che i due sistemi a prima vista hanno azione opposta: uno attiva, l'altro tende a metabolizzare. In realtà i due sistemi stabiliscono tra loro una sorta di equilibrio, che permette di mantenere il controllo sui parametri omeostatici.

Per esempio, se consideriamo la frequenza cardiaca (72 battiti al minuto), questi battiti vengono fuori dall'azione che il simpatico e il parasimpatico hanno a livello del cuore; se per esempio inattivassimo il parasimpatico avremmo modo di vedere che anche in condizioni di riposo la frequenza cardiaca non sarebbe più di 72 battiti al minuto, ma arriverebbe a 100/120. Se invece agisse soltanto il sistema parasimpatico, potremmo avere una frequenza cardiaca di soli 30 battiti al minuto. Le due sezioni agiscono sì in modo antagonista, ma sarebbe più corretto parlare di azione sinergica, grazie a cui si mantiene l'omeostasi.

Il sistema nervoso autonomo agisce come se facesse parte di un meccanismo a controllo a feedback, per cui tutte le volte che una variabile fisiologica tende a spostarsi dal valore standard, intervengono questi meccanismi che permettono di riportarla al valore fisiologico, quindi di mantenerla costante. Questi meccanismi sono rappresentati soprattutto da quelle strutture che vengono definite archi riflessi. Il sistema nervoso autonomo agisce proprio tramite archi riflessi.

L'arco riflesso

L'arco riflesso è un circuito anatomico costituito in particolar modo da cinque elementi:

• Un recettore sensoriale, localizzato a livello di periferia o a livello di organo;
• Una via nervosa afferente, che ha il compito di portare l'informazione al sistema nervoso centrale;
• Un centro di integrazione organizzato generalmente a livello del sistema nervoso centrale;
• Una via nervosa efferente, che porta l'informazione dal centro di integrazione verso la periferia, e in particolare all'effettore;
• L'effettore stesso.

Si parla di arco riflesso perché quest'arco parte dalla periferia e alla periferia ritorna, venendo riflesso a livello del sistema nervoso centrale.

Arco riflesso somatico e autonomo

Vediamo ora l'arco riflesso nell'ambito delle due componenti, somatica e autonoma. Per quel che riguarda la componente somatica, il contatto con la via nervosa afferente non avviene sempre tramite il neurone, ma a volte può avvenire anche tramite l'interneurone. A livello di centro di integrazione non troviamo più un solo contatto sinaptico, ma ne troviamo due o più, perché gli interneuroni possono essere più numerosi. Prima di arrivare all'effettore e al motoneurone avremo più sinapsi.

Nell'ambito della componente somatica, parleremo dunque di arco riflesso monosinaptico, perché c'è una sola sinapsi. L'unico esempio di riflesso monosinaptico è il riflesso da stiramento, o miotatico. Per il resto si parla di arco riflesso polisinaptico, poli perché appunto ci sono più sinapsi.

Per quel che riguarda la componente autonoma, nell'arco riflesso della componente autonoma avremo gli stessi elementi di prima: il recettore sensoriale, che sarà localizzato a livello degli organi interni, la via nervosa afferente, il centro di integrazione, la via nervosa efferente, l'effettore. Il sistema nervoso autonomo agisce fondamentalmente sulla base dell'arco riflesso.

Differenze tra sistema nervoso somatico e autonomo

Se prendiamo in esame il sistema nervoso motorio somatico da una parte, e il sistema nervoso motorio vegetativo (autonomo) dall'altra, possiamo evidenziare delle differenze, riferendoci sempre alla componente motoria di questi due sistemi, quindi quella che va dai centri alla periferia.

Volontarietà/Involontarietà

• Il sistema nervoso somatico è fondamentalmente un sistema volontario, perché i comandi motori vengono generalmente elaborati a livello di aree corticali motorie che sono localizzate soprattutto nel lobo frontale, e sono sempre comandi che vanno a interessare un numero ristretto di muscoli (azione specifica). Vi sono anche azioni involontarie. Un tipico esempio di azione involontaria è proprio il riflesso miotatico, che può però anche essere modulato.
• Il sistema nervoso autonomo è involontario. Le funzioni che questo sistema svolge è difficile che arrivino a livello di coscienza, anche se sono modulate da una serie di strutture nervose che hanno la funzione di modulare la risposta del sistema nervoso autonomo, che però è fondamentalmente involontaria. La funzione di questo sistema è notevolmente più diffusa, quindi non avremo un interessamento di un numero ristretto di organi, come avveniva nel sistema nervoso somatico.

Organizzazione della via efferente

• Nella via somatica, l'assone del motoneurone si porta direttamente all'effettore, così si va a innervare l'organo bersaglio;
• Nella via autonoma, è il neurone che si trova a livello del sistema nervoso centrale a inviare le informazioni. A livello del centro di integrazione, sempre localizzato nel sistema nervoso centrale, troviamo un neurone che viene definito neurone pregangliare.