Sistemul limbic

Sistemul limbic (girusul cingulat – sus, fornix – la mijloc, amigdalele, hipocampul – jos, bulbii olfactivi – stanga, corpii mamilari - centru

Studiile imagistice si experimentale au relevat urmatoarele structuri componente ale sistemului limbic:

• nervii, bulbul si tractul olfactiv;• stria olfactiva si girusul olfactiv;• trigonul olfactiv;• lobul piriform si cortexul piriform;• complexul nuclear amigdaloid;• aria septala;• formatiunea hipocampica;• fornixul;• hipotalamusul;• nucleii talamici limbici si paralimbici;• aria limbica a ganglionilor bazali;• cortexul limbic;• cortexul paralimbic; etc

Alti autori considera ca in sistemul limbic intra doua grupe de structuri:

• A. Grupa structurilor concentrice;• B. Grupa structurilor marginale.

In A intra lobii olfactivi, aria hipocampică, cortexul periamigdaloid si cortexul prepiriform.

In B intra:• circumvolutia corpului calos;• circumvolutia hipocampului;• nucleii amigdaloidieni• lobul insulei;• partea anterioara a lobilor temporal si frontal (din

neocortex).

Insula (lobii temporal si frontal au fost indepartati

pentru a se vedea formatiunea insulei)

Cele mai importante structuri ale sistemului limbic sunt hipocampul si amigdala.

Acestea sunt localizate in partea mediala a lobului temporal anterior si sunt foarte sensibile la leziuni anoxice si la infectii virale.

HipocampulEste o structura complexa, situată in peretele

medial al emisferelor cerebrale;

• in limba latină = monstru sau calut de mare;

• studiul lui este foarte important din cauza asocierii lui cu epilepsiile de lob temporal;

• este format din trei parti principale:

- aria principala receptoare (nuclei granulari, girus dintat);

- hipocampul propriu-zis (campurile piramidale);

- subiculum (sursa de eferenta).

La hipocamp substanta alba se afla la exterior iar substanta cenusie este profunda (cortex cerebral inversat).

Substanta alba se numeste alveus.

Substanta cenusie este organizata, in cea mai mare parte, in 6 straturi celulare (pe alocuri poate avea 4 straturi).

Girusul dintat are o structura trilaminara.

Girusul dentat (dintat) si Cornul lui Ammon SECTIUNE LATERALA

Structurile olfactive

- contin inelul format din hipocamp si girusul cingulat si formeaza marele lob limbic;

- cuprind structuri mai putin diferentiate (paleocortex);

- este implicat in encodare (achizitionarea de informaţii noi);

- are numeroase aferente si un sistem eferent (fornixul), cu proiectii corticale difuze.

- distrugerea bilaterala a hipocampului duce la amnezie anterograda durabila si profunda,

Caracteristici ale amneziei anterograde:• pacientul nu poate inregistra in memorie

stimuli sau evenimente explicite, constiente;

• Capacitatile intelectuale (limbajul, atenţia si memoria imediata) sunt intacte;

• Se poate asocia cu grade diferite de amnezie retrograda;

• Poate fi afectata si invatarea spatiala (în hipocampus se formează harta cognitivă spaţială)

• poate sa se asocieze cu pierderea informatiei verbale si chiar a celei non-verbale.

AMIGDALA

- stabileste conexiuni directe cu alte arii corticale, hipocampul, talamusul si cu anumite regiuni din TC;

- este formata din 2 parti:• o parte corticomediala, de care este atasat un nucleu

de talie mica;• o parte laterobazala, foarte dezvoltata la primate.

- conexiunile sale sunt bidirectionale, atat cu cortexul, cat si cu hipocampul, cu relevanta pentru functiile cognitive superioare.

- deasemenea, amigdala este conectata bidirectional cu zona subcorticala, in special cu caile vizuale (interpretarea emotionala - furie – a stimulilor vizuali);

AmigdalaDeşi primeste numeroase impulsuri olfactive, amigdala nu

este un centru important pentru discriminarea olfactiva;Studiile multiple ale amigdalei in ultimii ani au relevat rolul

acestei formatiuni in:• realizarea unor modificari visceromotorii sI

somatomotorii;• memorie si emotii (componente afective ale memoriei?);• modificarea starii de somn;• modificarea motilitatii gastrointestinale;• modificarea ratei cardiace;• modificarea TA.Stimularea amigdalei are efect numai daca subiecţii sunt

in stare de veghe (sunt treji). In somn stimularea ei nu are nici un efect, de unde concluzia că amigdala nu este implicata in functiile homeostatice normale.

Distrugerea bilaterala a lobilor temporali la maimute (inclusiv a unor structuri limbice) duce la aparitia unor modificari emotional-comportamentale foarte importante:

• îmblânzire;• linistire emotionala;• tendinte orale (duc totul la gura);• hipersexualitate;• tendinte compulsive;• hipermetamorfoze (schimbarea frecventa a atenţiei şi a

obiectului sentimentului de placere);• lipsa recunoasterii obiectelor familiare

Toate acestea reprezintă dovada implicarii amigdalei in invatare (sau a asocierii unui stimul cu un raspuns afectiv / emotional).

Alte studii (realizate pe primate) au evidentiat rolul amigdalei in comportamentele de evitare, sexuale, de hranire, sociale.

Intens studiata clinic este legatura dintre amigdala si epilepsia de lob temporal.

Deşi epilepsia de lob temporal nu este limitata la amigdale, întrucât descarcarea electrică se răspândeşte rapid în tot lobul, multe din simptome sunt asociate cu activarea amigdalei.

Manifestarile din timpul crizelor epileptice:

Manifestari autonome / vegetative:• disconfortul epigastric si toracic;• greaţa;• palpitaţii;• frison;• paloarea/înroşirea fetei;• tahipnee/apnee;• salivaţia;• eructaţia (râgâiala);• micţiunea involuntară;• defecaţie/diaree.

Manifestari afective:

- teama (cel mai frecvent intalnit simptom) – de la usoara la intensa;

- suparare, depresie sau sentiment de singuratate;

- setea/impulsul de a bea (asociat cu fenomenele afective).

Manifestari perceptive (nu implică apariţia halucinaţiilor):

- apar modificari de tipul iluziilor vizuale şi auditive, distorsiuni şi alterari ale actului perceptual;

Manifestari de tip mnezic:- reactivarea memoriei din trecut (cu conţinut autobiografic)- Apare sentimentul de reminiscenţă (deja-vu) / iluzia de

familiaritate

Ganglionii bazali- Sunt mase de substanţă cenuşie, dispuse la

interior (în EC)

- cuprind: nucleul striat (format din nucleul caudat si putamen), globus pallidus, nucleul subtalamic şi substanţa neagră

Toate acestea sunt structuri eterogene, diferite ca structură şi funcţie, precum şi ca istorie filogenetică.

Ganglionii bazali (nucleul caudat – sus, putamen si globus pallidus – laterale, nucleul subtalamic si

substanta neagra – jos)

Nucleul striat

- Are formă de virgulă, cu trei elemente: cap, corp şi coadă

- Coada se termină în nucleul amigdalian

Substanţa neagră

- Este cea mai voluminoasă formaţiune a mezencefalului

- Are o zonă dorsală compactă şi o zonă ventrală de culoare rosie cenusie

Functionalitatea nucleilor bazali:- In realizarea activitatilor instinctive

(locomotia, apararea, hranirea si curtarea)- Realizeaza fondul postural pentru activitatile

voluntare, fara a initia insa acele miscari

Patologia nucleilor bazali include:- Tulburari de tonus muscular (rigiditate)- Pierderea miscarilor automate asociate

(rasucirea bratelor, expresia faciala)- Miscari involuntare necontrolabile (1.

coreiforme, 2. atetoide, 3. balistice, 4. tremor)

1. Coreea= miscari succesive involuntare, destul de complexe, care apar brusc

si se insera printre miscarile voluntare

Coreea Syndeham - Apare in copilarie, in asociere cu bolile de inima- Are un prognostic favorabilCoreea (boala) Huntington - Este o boala ereditara, care debuteaza in jurul varstei de 40 de ani- Cauza: pierderea neuronilor colinergici si GABA-ergici din nucleul

striat- Transmiterea se face in proportie de 50% la urmasii directi- Se asociaza cu dementa progresiva- Este confundata frecvent cu alte boli (schizofrenie, tulburari

sociopate etc) deoarece afectarea psihica este foarte caracteristica- Evolutia bolii: diminuarea gradata a capacitatii intelectuale,

inabilitate motorie totala, moarte la 15 – 20 ani de la debutul bolii.- Nu exista tratament pentru aceasta maladie

2. Atetoza

= miscari involuntare lente, vermiforme, de rasucire, care afecteaza extremitatile, uneori si muschii fetei si gatului

3. Balismul

= accelerarea activitatii unuia sau altuia dintre membrele corpului, functie de localizarea leziunii

4. Tremorul

Cea mai importanta patologie a ganglionilor bazali este Boala Parkinson

= consta din perturbarea profilului cognitiv si comportamental al pacientilor

Cauze: pierderea de neuroni corticali si subcorticali, afectarea circuitelor si diminuarea cantitatii de neurotransmitatori.

Manifestari:- Tremur ritmic de repaus- Cresterea tonusului muscular (rigiditate cu

aspect de roata dintata)- Akinezia (dificultate in initierea de miscari,

saracia sau absenta miscarilor spontane)- Bradikinezia (incetinirea executiei miscarilor)- Afectari cognitive- Compulsii

Afectarile cognitive tin de: - Capacitatea de analiza si tratare secventiala a informatiei

in MSD- Capacitatea de a elabora un plan in baza unei strategii- Capacitatea de ajustare a planului functie de imprejurari- Disparitia raspunsurilor non-pertinente- Saracia continutului ideativ- In cazul afectarii putemenului apar tulburari de scriere,

semnare si dactilografiere, care nu mai pot fi recuperate ulterior

Afectari ale dispozitiei si personalitatii:- Depresie- Rigiditate si hipercontrol- Indiferenta afectiva- Dezinteres fata de propria stare- Lipsa de interes fata de anturaj

Alzheimer (st.) si creier normal (65 ani)

DIENCEFALUL

Structurile diencefalice se găsesc în continuarea şi desupra mezencefalului, în jurul ventriculului III, fiind acoperite de emisferele cerebrale.

Se compune din două formaţiuni mari:

- talamoencefalul (thalamus, metatalamus, epitalamus) şi

- hipotalamus.

Talamusul

Este alcătuit din două corpuri ovoide de substanţă nervoasă. Se mai numesc şi corpi optici.

Este format din mai mulţi nuclei (cinci grupe):• grupul nuclear anterior

- primeşte aferenţe de la corpii mamilari

- trimite eferenţe către cortexul cingulat şi emisferele cerebrale

• nucleii liniei mediane- se conectează cu hipotalamusul şi alte formaţiuni de substanţă cenuşie

subcorticală

• nucleii mediali- trimit eferenţe în lobul frontal şi cortexul motor

• masa nucleară laterală- primeşte aferenţe senzoriale (spinotalamice)

- trimite eferenţe în lobul parietal

• nucleii posteriori (formaţi din nucleul pulvinar şi corpii geniculaţi medial şi lateral)

- se conectează cu cortexul lobului temporal şi parietal.

Conexiunile talamusului

Talamusul este o structură senzorială crucială subordonată scoarţei cerebrale. La acest nivel fac sinapsă căile tuturor formelor de sensibilitate, cu excepţia căilor olfactive, care ajung la cortex direct, nu prin talamus.

Nu toate fibrele talamice ajung la cortex: unele se termină în nuclei cenuşii subcorticali. Din acest punct de vedere identificăm:

• nuclei talamici cu proiecţie corticală (nucleul talamic ventral, nucleul arcuat, nucleul reticulat etc)

• nuclei talamici cu proiecţie subcorticală (nucleii intermediari, nucleii ventriculari)

• nucleii talamici de asociaţie (laterali, laterodorsali etc)

• Nucleii din prima categorie au conexiuni în ambele sensuri cu cortexul, formează deci, împreună cu câmpurile corticale, unităţi funcţionale stabile.

• Căile mari senzoriale se termină în nuclei cu proiecţie corticală dar trimit colaterale şi la nuclei cu proiecţie subcorticală.

• Toate conexiunile eferente ale talamusului influenţează activitatea căilor extrapiramidale (descendente).

• Controlul cortexului se exercită prin mai multe circuite care includ şi talamusul (de ex: circuitul cortico-ponto-cerebelo-talamo-cortical)

Cercetările desfăşurate de-a lungul timpului au evidenţiat existenţa a două tipuri de nuclei talamici:

• specifici – sunt legaţi funcţional de diferite sisteme senzoriale (vizual, auditiv etc); pulvinarul integrează impulsurile auditive, vizuale şi somatice.

• nespecifici – sunt legaţi în special de zonele asociative ale talamusului; funcţionarea lor nu este

pe deplin cunoscută.

• În concluzie, talamusul conţine:- A. nuclei de transmisie (de releu) - B. nuclei cu proiecţie difuză

A. Nucleii de transmisie au următoarele caracteristici:• fiecare prelucrează o singură modalitate senzorială sau un input venit din

zona motorie• fiecare se proiectează într-o regiune specifică a cortexului• fiecare primeşte inputuri recurente de la regiunea cerebrală pe care s-a

proiectat (recurenţa inputurilor permite modularea inputurilor primite funcţie de activitate)

• un nucleu talamic senzorial transmite într-o anumită regiune corticală (senzorială, motorie sau reglatorie) numai o modalitate informaţională senzorială; aceste informaţii reprezintă treapta iniţială a generării percepţiei senzoriale

• alţi nuclei senzoriali trimit impulsuri către ariile asociative ale cortexului, unde se integrează sistemele senzoriale care iau parte la iniţierea comportamentului

• nucleii talamici motori trimit impulsuri către cortexul motor, pentru a-l informa despre activitatea motorie desfăşurată de alte formaţiuni (cerebelul)

• toţi nucleii de transmisie trimit impulsuri către sistemul de reglare

B. Nucleii cu proiecţie difuză trimit impulsuri către toate regiunile corticale, cu efect în reglarea nivelului general de excitabilitate corticală.

Clinic:

Apar mai multe entităţi nosografice în lezarea talamusului. Cel mai vechi cunoscut este sindromul talamic, cu următoarele simptome neurologice:

• hemianestezia contralaterală (consecutivă unei hemoragii talamice)

• durere de cap de tip arsură, intensă (hiperpatie), persistentă, se accentuează în stres emoţional şi oboseală

• tremor intenţional (în cazul lezării nucleului lateral ventral)• ataxia membrelor inferioare (în funcţie de tulburarea

sensibilităţii profunde)• tulburări simpatice (ptoză palpebrală etc)• tulburări motorii (hemipareză)• uneori, tulburări de gust.

O altă afecţiune este afazia talamică, care include:- tulburări de dinamică a expresiei şi fluenţei verbale- voce slabă- răspunsuri scurte- debit încetinit şi sacadat- incoerenţa discursului- afectare persistentă, disociativă, a memoriei (în

special a celei verbale), manifestată prin deficit al memoriei logice şi a capacităţii de a crea asociaţii

Afazia talamică are evoluţie favorabilă, cu excepţia memoriei verbale, care nu se recuperează.

O altă afecţiune este sindromul de neglijenţă talamică, cu două manifestări principale:

- neglijenţă motorie- neglijenţă spaţială

Neglijenţa motorie este un defect de utilizare a unei jumătăţi de corp, cu toate că aceasta este perfect funcţională. Prin incitare verbală acest defect poate să dispară parţial.

Neglijenţa spaţială este legată în special de analizatorul vizual şi constă în devierea privirii spre dreapta şi refuzul explorării spaţiului stâng (această deficienţă este confirmată şi de testele neuropsihologice).

Neglijenta contralaterala

În afara acestor simptome mai pot apărea şi altele:• tulburări de recunoaştere a locurilor (familiare)• tulburări ale orientării spaţiale• apraxie constructivă• deficit de memorie anterogradă pentru materialul

vizuo-spaţial• spontaneitate excesivă a limbajului• confabulaţii extravagante

Alte tulburări ţin de sfera emoţională – sunt evidente în manifestările motorii sau expresive, pentru că talamusul intervine ca modulator al proceselor afective.

De aceea, anumite intervenţii chirurgicale asupra talamusului sunt destinate reducerii tensiunilor emoţionale, anxietăţii, agitaţiei şi agresivităţii bolnavilor.

Alte aspecte legate de patologia talamusului:

• Lezarea nucleilor anteriori duce la modificarea stării de conştienţă şi se soldează cu scăderea reactivităţii emoţionale.

• Stimularea nucleului postero-ventral duce la creşterea nivelului de anxietate în mişcările ofensive şi fenomene vegetative corespunzătoare.

Metatalamusul

Este format din din corpii geniculaţi mediali şi laterali.

Corpii geniculaţi laterali• se leagă de coliculii cvadrigemeni superiori• la acest nivel se termină fibrele optice • prelucrările vizuale la acest nivel permit diferenţieri între întuneric şi lumină şi

orientarea în spaţiu în raport cu stimuli luminoşi

Sunt formaţi din două părţi: - partea ventrală (veche filogenetic) şi - partea dorsală stratificată (nouă filogenetic); Aceasta din urmă expediază semnale la scoarţa cerebrală (scizura calcarină şi

ariile 18, 19) şi are şase straturi (la om)

Corpii geniculaţi mediali• sunt conectaţi cu coliculii cvadrigemeni inferiori• aici fac sinapsă căile auditive şi de aici ajung impulsuri la ariile auditive

corticale (prima circumvoluţie temporală)

EpitalamusulSe găseşte în partea superioară a diencefalului şi este compus

din glanda epifiză (pineală) şi din aparatul habenular.

Glanda epifiză• după vârsta de 7 ani involuează iar după 14 ani se calcifică• este o glandă endocrină cu rol important în dezvoltare• exercită efect frenator asupra sferei sexuale• exercită efect important în metabolismul protidic, glucidic şi

mineral• hormonul principal este melatonina, derivat din serotonină• melatonina este secretată maximal noaptea (serotonina ziua) iar

secreţia ei scade de la naştere până la bătrâneţe• nu s-a demonstrat la om şi primate efectul antigonadotrop al

melatoninei (întârzierea declanşării pubertăţii, de ex.)• rolurile melatoninei sunt: modularea excitabilităţii cerebrale;

influenţarea fiziologiei somnului; un posibil rol inhibitor asupra creşterii tumorilor neoplazice la om; reglarea activităţii şi a altor glande (hipofizei, pancresului endocrine, suprarenalelor, glandelor sexuale)

Aparatul habenular• conţine numeroase fibre albe şi substanţă cenuşie

(nuclei habenulari)• fibrele albe se conectează în general cu structuri

subcorticale

HipotalamusulReprezintă mai puţin de 1% din totalul volumului

creierului uman. Este format dintr-o porţiune supraoptică, una tuberală şi una mamilară (văzute din faţă în spate).

Nucleii hipotalamusului se împart în patru grupe principale:

• grupul anterior – format din nucleul paraventricular şi cel supraoptic. Ei secretă hormoni care sunt trimişi la adenohipofiză.

• grupul lateral – nucleul tuberomamilar şi nuclei tuberali laterali.

• grupul mijlociu – nuclei hipotalamici ventromedial şi dorsomedial

• grupul posterior – nuclei tuberculilor mamilariFiecare nucleu contribuie la realizarea unei

anumite funcţii.

Conexiunile hipotalamusului

Hipotalamusul posedă o bogată reţea de conexiuni, atât interne cât şi externe, care influenţează atât sistemul nervos central cât şi pe cel vegetativ.

Este, deasemenea, foarte important pentru sistemul endocrin, prin intermediul hipofizei.

Căile aferente:• fascicolul telencefalic – leagă scoarţa de hipotalamus,

având efect excitator şi inhibitor. Principalele functii sunt legate de organele viscerale.

• Fascicolul talamo-hipotalamic – leagă talamusul de hipotalamus.

• Stria terminalis – leagă amigdala de hipotalamus.

• Fibre directe spinotalamice – vin dinspre talamus.

Există, deasemenea, legături ale hipotalamusului cu aparatul vizual, prin fibre care leagă chiasma optică de partea “vizuală” a hipotalamusului. Aceste fibre provin din celulele vegetative ale retinei, trec prin nervii optici, chiasma optică şi ajung la unii nuclei hipotalamici şi în lobul posterior al hipofizei.

Efectul principal este acela că semnalele luminoase pot influenţa sistemul vegetativ atât direct cât şi prin intermediul hipofizei.

Căile eferente

• tractul hipotalamo-hipofizar (care are legături cu hipofiza)• tractul hipotalamo-habenular (care are legături cu epifiza)• tractul hipotalamo-talamic (realizează legătura

ascendentă cu scoarţa cerebrală)• sistemul periventricular (leagă hipotalamusul de aproape

toate formaţiunile cenuşii ale trunchiului cerebral) • tractul tubero-hipofizar – leagă hipotalamusul de pituitara

posterioară

Majoritatea fibrelor sunt bidirecţionale (cu excepţia tractului hipotalamo-hipofizar şi a fibrelor care vin dinspre retină - cu rol în reglarea ritmului circadian – lumină/ întuneric)

Funcţiile hipotalamusului

Hipotalamusul are atribuţii directe în reglarea mediului intern al organismului:

• neuroendocrin• autonom• motivaţional

Reglarea sistemului neuroendocrin

• Hipotalamusul, împreună cu sistemul limbic, participă direct la reglarea mediului intern, în vederea menţinerii constantelor acestuia.

• Controlul emoţiilor şi a comportamentelor emoţionale se face indirect de către hipotalamus, în conjuncţie cu formaţiunile înalte ale sistemului limbic şi ale neocortexului.

• Datele anatomice indică faptul că hipotalamusul conţine un mare număr de nuclei şi reţele neuronale care reglează funcţii vitale ca: temperatura, ritmul cardiac, tensiunea arterială, osmoza sangvină, ingestia de apă şi alimente; în plus, organizează motor răspunsurile endocrine în comportamentele emoţionale adaptative.

În primul rand, hipotalamusul controlează activitatea glandei pituitare, care controlează, la rândul ei, celelalte glande endocrine (tiroida, paratiroidele, suprarenalele, glandele sexuale etc). Aceste glande descarcă hormoni care reglează activitatea hipotalamusului şi hipofizei.

Hipotalamusul

Feed-back

Hipofiză

glandă glandă glandă

hormon hormon hormon

• Mulţi neuroni hipotalamici sunt specializaţi în secreţia peptidelor. Acestea ajung fie în spaţiul sinaptic (ca neurotransmiţători), fie în circulaţia sangvină, de unde acţionează ca hormoni, controlând excitabilitatea neuronală şi eficacitatea sinaptică. Pot, deasemenea, controla eficacitatea sistemului endocrin, fie direct, fie indirect.

• Controlul direct se exercită prin descărcarea în circulaţia sangvină a neurohipofizei de produşi neuroendocrini.

• Controlul indirect se face prin intermediul adenohipofizei.

• Neuronii peptidici sunt magnocelulari şi parvocelulari.

Neuronii magnocelulari Eliberează oxitocina şi vasopresina.

Vasopresina: - este secretată în hipotalamus şi depozitată în hipofiză.- produce vasoconstricţie şi reabsorbţia apei de către rinichi (în

absenţa ei volumul urinar ar putea ajunge la 15-20 litri în 24 h).- intervine în mecanismul învăţării şi memoriei (nu se cunosc exact

mecanismele), probabil prin influenţarea secreţiei de ARN.

Oxitocina:- este secretată în nucleul paraventricular din hipotalamus. - Efectele sale sunt contracţia uterină şi secreţia lactată. La

bărbaţi efectele sale sunt mai obscure. - alcoolul, stresul şi serotonina inhibă secreţia de oxitocină, în

vreme ce dopamina stimulează descărcarea de oxitocină.

Sistemul neurosecretor parvocelular• Secretă hormoni inhibitori şi de eliberare (releasing) – substanţe

care eliberează sau inhibă eliberarea hormonilor din glanda pituitară anterioară.

• Substanţele de stimulare a eliberării hormonilor sunt (de ex.): TRH (factorul de eliberare a tirotropinei), CRH (factorul de eliberare a corticotropinei), FSH (factorul de eliberare al hormonilor foliculari), LHRH (factorul de eliberare al hormonului luteinizant) etc.

• Factorii de eliberare a hormonilor pituitari determina descarcarea, de catre glanda, a hormonilor corespunzatori, care regleaza secretia glandelor din corp.

• De exemplu, GRH (factorul de eliberare a hormonului de crestere) determina descarcarea de GH (hormonul de crestere), care influenteaza cresterea scheletului si a sistemului muscular. Afectarea secretiei de GH, in sens pozitiv, duce la gigantism, iar in sens negativ (scaderea secretiei), la nanism hipofizar.

• Secretia de hormoni este pulsatila, ea fiind descarcata in sange in valuri pe parcursul unei zile.

• Neuronii magnocelulari si parvocelulari contin peptide de diferite tipuri, raspandite in tot sistemul nervos.

Disfunctiile hipotalamusului

Tumorile si alte procese patologice influenteaza dezvoltarea sexuala se pot solda cu pubertate precoce sau, opus, hipogonadism (subdezvoltarea caracteristicilor sexuale secundare, asociate cu somnolenta, obezitate si diabet insipid).

Distrugerea doar a unei jumatati a hipotalamusului poate produce o tulburare usoara si tranzitorie a functionarii acestuia. Distrugerea bilaterala (nu si simetrica) a hipolalamusului duce la aparitia simptomelor specifice.

Varsta joaca un rol important:• la nou-nascuti functiile hipotalamusului nu sunt

stabilizate (necesita reglare din exterior)• la varstnici apar tulburari de somn, activitate motorie

scazuta, preferinta pentru anumite mancaruri, sensibilitate fata de schimbarea temperaturii, ceea ce echivaleaza cu o reducere a mecanismelor homeostatice hipotalamice – efecte constatate si experimental, la animale cu leziuni ventromediale ale hipotalamusului)

Reglarea sistemului nervos autonom si a functiilor vegetative

• Functionarea autonoma nu este difuza, asa cum s-a crezut multa vreme, ci este inalt specializata la nivelul hipotalamusului, pentru ca stimularea unor centri produce raspuns la un organ periferic specific

• Hipotalamusul are ca atributie principala coordonarea functiilor autonome (vegetative) intre ele, precum si a acestora cu activitatile intregului organism.

• Hipotalamusul este cel mai important centru subcortical de reglare a activitatii simpatice si parasimpatice; rolul este acela de mentinere a unei stari interne de supravietuire a organismului in diverse conditii de activitate.

• Controlul parasimpatic tine de hipotalamusul anterior (si produce bradicardie, vasodilatatie periferica, cresterea aciditatii sucului gastric, cresterea tonusului tractului digestiv si scaderea tensiunii arteriale).

• Controlul simpatic tine de functionarea hipotalamusului lateral si posterior (si conduce la intensificarea activitatii somatice si metabolice in stres emotional, atac si fuga, evidentiate prin dilatatia pupilelor, tahicardie, cresterea tensiunii arteriale, inhibitia peristaltismului, tonusului vezicii si a intestinelor).

• Afectarea hipotalamusului posterior duce la letargie emotionala, somn anormal si scaderea temperaturii ca urmare a diminuarii generale a activitatii somatice si viscerale. Leziunile hipotalamice induse experimental conduc la lezari ale mucoasei esofagului, stomacului si duodenului, ulcere acute ale stomacului si perforarea mucoasei gastrice, plus hemoragii si ulcere gastrointestinale.

• Afectarea hipotalamusului anterior se soldeaza cu hipermotilitate a tractului gastrointestinal, plus evacuare (defecatie) si mictiune frecvente.

• Stimularea hipotalamusului lateral are ca efect producerea hipertensiunii arteriale.

• Tulburarile cardiovasculare insotesc afectarile trunchiului cerebral si hipotalamusului si se reflecta in hipertensiune, aritmii cardiace si modificari ale EKG-ului (= simularea unui infarct miocardic acut la bolnavi fara antecedente cardiace)

• Tulburarile respiratorii sunt frecvente in structura sindroamelor hipotalamice. Experimental, lezarea hipotalamusului la animale duce la edem pulmonar si hemoragii pulmonare).

• Tulburarile gastrointestinale sunt omniprezente. Pot merge pana la hemoragii si ulceratii (dupa interventii chirurgicale pe creier, cu afectari hipotalamice consecutive).

Epilepsia diencefalica

Poate sa apara atunci cand este lezata o parte din structura hipotalamusului sau a structurilor adiacente acestora.

Se pune acest diagnostic atunci cand criza epileptica se asociaza cu alte disfunctii hipotalamice precis identificate (criza epileptica apare pe fond de cefalee puternica, la care se asociaza ameteala, tendinta de a cadea, inrosirea fetei si a bratelor, puls slab, ochi exoftalmici).

Hipotalamusul si motivatia• Starile motivationale activeaza comportamente

complexe, cu efect asupra reglarii temperaturii, satisfacerii foamei, setei si a cerintelor sexuale.

• Starile motivationale sunt mai putin corelate cu stimularile din exterior, ci mai curand cu oscilatiile homeostaziei interne. O posibila exceptie este reglarea temperaturii, care se face prin echilibrarea dintre stimuli interni si externi.

• Stimulii interni pentru foame, sete si comportament sexual sunt mai dificil de identificat si manipulat.

Controlul fiziologic de reglare a homeostaziei functioneaza prin mentinerea unei variabile la un nivel dat (nivel masurat cu ajutorul detectorilor externi, care o compara cu o valoare fixata).

Cand valoarea acesteia nu se suprapune exact pe valoarea fixata, atunci detectorii de erori genereaza semnale de eroare, iar sistemul de control aduce variabila respectiva la nivelul corect.

In cazul foamei, stimulul intern este hipoglicemia iar stimulul extern vederea sau mirosul hranei.

Reglarea temperaturii corpului

Rolul H in reglarea temperaturii corpului este cunoscut de multa vreme.

Controlul temperaturii corpului este distribuit celor doua parti, H anterior si H posterior – unul sustine producerea de caldura, celalalt o inlatura (prin vasoconstrictie sau vasodilatatie, transpiratie sau frison etc)

H anterior

- Este centrul neuronal al inlaturarii caldurii.

- Lezarea lui produce hipertermie cronica

- Febra hipotalamica – produce o curba termica in platou sau neregulata, lipsa reactiilor vasomotorii, iar temperatura centrala este mai mare decat temperatura periferica; se diagnosticheaza prin eliminare.

H posterior

- Este centrul nervos de producere sau conservare a caldurii.

- Lezarea lui produce hipotermie rapida in conditii vitrege de mediu, din cauza pierderii mecanismelor homeostatice de conservare a caldurii;

- daca lezarea se intinde si asupra altor regiuni (de ex., corpii mamilari), atunci simptomele se agraveaza

H controleaza si raspunsurile endocrine la modificarile de temperatura din mediul exterior. De exemplu, expunerea indelungata la frig conduce la o crestere a temperaturii corpului prin descarcari de tiroxina, care accelereaza metabolismul tisular.

Deasemenea, H integreaza informatiile relevante centrale si periferice de reglare a temperaturii corpului.

La nivelul H a fost identificata si o arie antipiretica, care limiteaza amplitudinea febrei. Activarea zonei are o actiune asemanatoare celei data de medicamentele antipiretice.

In afectiuni hipotalamice apare sindromul termic, care include:

- Poikilotermia

- Hipotermia sustinuta

- Hipotermia paroxistica

- Hipertermia sustinuta

- Hipertermia paroxistica

Poikilotermia

- Reprezinta incapacitatea H de a mentine temperatura centrala constanta, independent de temperatura mediului ambiant

- Apare in lezarea centrilor integratori ai termoreglarii in H posterior si mezencefal, precum si la nou-nascuti (in special prematuri) si batrani.

Hipotermia sustinuta- Apare fie prin distrugerea mecanismelor

de producere a caldurii, fie prin stabilirea unui centru/reper anormal inferior (care regleaza temperatura corpului sub cea a mediului ambiant)

- Se produce in cazul lezarii H posterior

- Apare rar in patologie

Hipotermia paroxistica- Consta in episoade de scadere a temperaturii

corpului, care variaza ca frecventa zilnica- Debuteaza brusc, prin transpiratie, inrosire a pielii,

scaderea temperaturii corpului pana la 32°C, scadere ca dureza minute/zile.

- Se adauga si: oboseala, diminuarea activitatii cerebrale, hipoventilatie, aritmie cardiaca, lacrimare

- Mecanismele de producere si pierdere a caldurii functioneaza normal, dar pentru mentinerea temperaturii in jurul valorii de 32°C

- Hipotermiile pot fi: usoare (35°C-32°C), medii (32°C-24°C, cu bradicardie, hipotensiune) sau grave (mai jos de 24°C, cu coma si deces, finalmente)

- Hipotermiile accidentale apar si la bolnavii cu arsuri de gradele I, II si III.

Hipertermia sustinuta- Consta in perturbarea mecanismelor de

pierdere a caldurii si stimularea mecanismelor de producere a ei.

- Cauza: lezarea neuronala in zona H anterior (sau ventriculul III)

- Consta in cresterea necontrolata a temperaturii corpului, ca urmare a unei productii active de caldura.

Hipertermia paroxistica- Are un caracter episodic si se manifesta

prin frisoane si pusee febrile, la care se adauga si alte fenomene vegetative.

- Nu este totdeauna prezenta implicarea H, desi, in anumite cazuri, examinarea anatomopatologica a relevat existenta unor leziuni in zona tuberala a H.

Reglarea foamei si a aportului de hranaSe afla sub controlul a doi centri hipotalamici:- Nucleul hipotalamic ventromedial si a

tesutului inconjurator (lezarea lui produce hiperfagie si obezitate severa – de aceea a mai fost numit “centrul satietatii”)

- H lateral (lezarea bilaterala produce afagia si moarte, chiar in conditiile hranirii fortate – de aceea a mai fost numit “centrul foamei”)

Functia de hranire se asociaza cu reglarea temperaturii, astfel apar diferente in aportul de alimente si lichide in conditiile modificarii temperaturii corpului (temperatura scazuta activeaza centrul foamei, iar temperatura ridicata activeaza centrul satietatii)

In cazul diferitelor leziuni intalnim urmatoarele situatii patologice:

- Hiperfagie, asociata cu alterarea raspunsurilor senzoriale (prin lezarea nucleului ventromedial),

- Alterarea punctului de referinta pentru reglarea greutatii corporale,

- Alterarea balantei hormonale (in cazul unor leziuni hipotalamice extinse,

- Afagie si emaciere,- Etc

In activitatile de hranire sunt implicate si alte instante (lobii frontali, mezencefalul, rinencefalul etc)

Hipotalamusul si obezitateaImplica controlul asupra aportului caloric, in vederea

mentinerii greutatii corporale.

In conditiile variatiei aportului alimentar, apar modalitati de reglare ulterioara a cantitatii de alimente, pana la revenirea la greutatea “normala”.

Lezarea bilaterala a nucleilor ventro-mediali conduce la obezitate, hiperfagie si comportament salbatic la animalele din experiment.

Lezarea H lateral duce la afagie si emaciere.

CELE DE MAI SUS INDICA EXISTENTA UNOR MECANISME ANTAGONICE IN H.

Foamea si satietatea

H are rol nu numai in reglarea cantitativa a alimentarii, cat si in reglarea calitativa a ingestiei de alimente (adica, in aportul si in echilibrul dintre aportul glucidic, lipidic si protidic din alimente).

Metabolismul lipidelor- Este corelat cu metabolismul glucidic- În H există neuroni sensibili la nivelul

grăsimilor din sânge, exercitând un efect lipostatic al ingestiei alimentare

- Este corelat cu centrii foamei şi saţietăţii

Aportul lipidic- Este imatur pana la varsta de un an- Devine major, in cazul lezarii bazei H- Dereglarea aportului lipidic este intalnit in

cateva tipuri de sindroame

Sindroame cu dereglare de aport lipidic1. Sindromul Babinski – Fröhlich - semne: obezitate si infantilism genital- Este de natura tumorala- Este provocat de lezarea H bazal si medial

2. Sindromul Laurence – Moon – Bardet- semne: obezitate, hipogonadism, deficienta mintala,

deformatii craniene si malformatii congenitale (polidactilie)- Are un caracter ereditar- Nu s-au evidentiat totdeauna leziuni hipotalamice

3. Sindromul Prader – Labhart – Willi- semne: obezitate, hipogenitalism, statura mica, tendinta la

diabet zaharat- Probabil nu este ereditar

Metabolismul proteinelor- Este una dintre funcţiile specifice ale H

- Datele clinice arată că arii din H anterior şi cel lateral sunt implicate în metabolismul proteinelor şi în menţinerea troficităţii ţesuturilor, dovadă fiind scăderea nivelului de proteine şi leziunile apărute în ţesuturi, în cazul lezării acestor zone

Metabolismul glucidelor- Numeroase cercetări au evidenţiat

existenţa unui centru hiperglicemiant la nivelul H anterior şi a celui lateral, totuşi acest centru nu este singurul responsabil de controlul nivelului glicemiei

- În plus, în H ventromedial a fost evidenţiată prezenţa unor glucoreceptori, care obţin informaţii asupra nivelului glucozei din sânge, precum şi asupra vitezei cu care este consumată glucoza de către ţesuturi (= viteza scăderii glicemiei) – efect glucostatic

- Este corelat cu centrii foamei şi saţietăţii

Hipotalamusul, anorexia şi emaciereaAnorexia - Este o dereglare psihologică, care poate avea şi

cauză hipotalamică

Emacierea- Este lipsa apetenţei, asociată cu iritabilitate sau

apatie, slăbire severă- Moartea poate surveni ca urmare a complicaţiilor- Dacă se produce între 6 luni şi 2 ani,

supravieţuirea peste această vârstă este foarte rară

- Cauza poate fi de natură hipotalamică (H anterior, aria preoptică)

Reglarea setei şi a ingestiei de lichide- Se află sub controlul anumitor regiuni ale H- H lateral – stimulează aportul de apă- H medial – inhibă aportul de apă- Lezarea minoră produce adipsie- Lezarea majoră produce adipsie şi afagie- Reglarea aportului de apă este dată de

osmoreceptori şi de hormonul aldosteron (corticosuprarenală)

- Setea poate fi controlată şi de: uscăciunea limbii, hipertermie, acţiunea angiotensinei (care reglează aportul de aldosteron), acţiunea vasopresinei (care determină reabsorbţia apei la nivelul rinichilor), de tulburări emoţionale, tensiune, anestezice şi alcool

Diabetul insipid- Rezultă din secreţia anormală de hormon

antidiuretic (vasopresină)- Principalele simptome: sete excesivă şi

consum exagerat de apă (15 – 20 litri/ 24 h)- Poate fi temporar (în cazul lezării tijei

pituitare) sau permanent (lezarea H anterior/ medial)

- Cauze frecvente: tumori, inflamaţii, probleme vasculare sau traumatice

- Poate să apară: ca urmare a unor leziuni, ca o consecinţă a intervenţiilor chirurgicale, pe linie familială (ca predispoziţie)

Functia de reproducere

• Zona tuberala a hipotalamusului este esentiala in mentinerea nivelului bazal de hormon gonadotropic, in vreme ce aria preoptica este necesara pentru eliberarea ciclica a gonadotropinei (inainte de ovulatie).

• Tumorile apărute la nivelul H implică în multe cazuri (şi) disfuncţii sexuale: pubertate precoce sau hipogonadism (cu subdezvoltarea caracterelor sexuale secundare)

Pubertatea precoce: apare în leziuni hipotalamice caudale

Hipogonadismul: se asociază cu obezitatea, somnolenţa şi diabetul insipid; apare prin lezarea părţii anterioare a tijei pituitare.

La om lezarea unilaterală produce rareori simptome (din cauză că proiecţiile în H nu sunt lateralizate, ca la senzaţii).

Pentru apariţia simptomelor este necesară distrucţia bilaterală a H.