SISTEMUL NERVOS (SN) Compartimentul motor Rolul cel mai important al SN este de acontrola diversele activiti ale organismului. Aceasta se realizeaz prin controlul contraciei muchilor scheletici n ntreg corpul, contraciei muchilor netezti din organele interne, secreiei glandelor endo-i exocrine. Toate aceste funcii sunt numite funcii motorii iar muchii i glandele sunt denimii efectori, deoarece ei desfoar funcii dictate de semnalele nervoase.

Prelucrarea informaiei Funcia major a SN este de a prelucra informaiile primite astfel nct rspunsul motor obinut s fie adecvat. Peste 99% din informaiile senzoriale sunt eliminate de creier ca fiind nesemnificative sau neimportante. Dup ce informaia senzorial important a fost selectat ea este canalizat spre regiunile motorii cerebrale potrivite pentru a produce rspunsul dorit. Canalizarea informaiei definete funcia integrativ a sistemului nervos.

Rolul sinapselor n prelucrarea informaiei Sinapsa este punctul de jonciune dintre un neuron i neuronul urmtor i de aceea este un situs propice pentru controlul transmisiei semnalului. Sinapsele efctueaz o aciune de selecie, uneori permind doar trecerea semnalelor puternice, alteori selectnd i amplificnd anumite semnale slabe sau canaliznd semnalele n direcii multiple.

Stocarea informaiei Numai o mic parte din informaiile senzoriale importante determin un rspuns motor imediat. O bun parte din informaii sunt stocate pentru controlul ulterior al activitilor motorii i pentru utilizarea lor n procesul de gndire. Cea mai mare parte se stocheaz n cortexul cerebral. Stocarea informaiei este un proces denumit memorie. O dat ce informaiile au fost prelucrate n SN, ele particip la mecanismele de prelucrare. Procesele de gndire compar noile experiene senzoriale cu cele memorate; amintirile ajut la selecia noilor informaii senzoriale importante i la canalizarea lor spre

alte arii de stocare n vederea unei utilizri ulterioare sau spre arii motorii pentru a produce rspunsuri din partea organismului.

Sinapsele din SNC Aproape toate sinapsele folosite pentru transmiterea de semnale n SNC sunt sinapse chimice. La aceste sinapse primul neuron secret o substan chimic numit neurotransmitor, care la rndul su acioneaz asupra unei proteine receptor din membrana neuronului urmtor, excitndu-l, inhibndu-l sau variindu-i sensibilitatea. Sinapsele prezint o caracteristic important, aceea de a transmite ntotdeauna dinspre neuronul care secret transmitorul, denumit neuron presinaptic, spre neuronul asupra cruia acioneaz transmitorul, denumit neuron postsinaptic. Acesta este principiul conducerii ntr-un singur sens prin sinapsele chimice. Membrana sinaptic a terminaiilor presinaptice conine un mare numr de canale de calciu voltaj dependente. Cnd potenialul de aciune depolarizeaz terminaia presinaptic, o cantitate mare de ioni de calciu intr n terminaie. Cantitatea de neurotransmitor eliberat n fanta sinaptic este direct proporional cu numrul de ioni de calciu ce ptrund n terminaie. Mecanismul exact prin care ionii de calciu produc eliberarea mediatorului nu este cunoscut dar se presupune c atunci cnd ionii de calciu intr n terminaia sinaptic, ei par s se lege de molecule proteice de pe suprafaa intern a membranei sinaptice, numite situsuri de eliberare. Aceasta face ca veziculele cu neuromediatori din vecintate s se lege de membran i practic s se uneasc cu ea, pentru ca n final s se deschid spre exterior printr-un proces numit exocitoz. Dp fiecare potenial de aciune cteva vezicule i elibereaz mediatorul n fanta sinaptic. Fiecare vezicul ce stocheaz acetilcolina, conine ntre 2000 i 10000 molecule de mediator i n terminaia presinaptic de afl suficiente vezicule pentru a transmite de la cteva sute la peste 10000 poteniale de aciune. Membrana neuronului postsinaptic conine numeroase proteine receptoare. Ele au: o component de legare ce proemin n afara membranei n fanta sinaptic i leag neuromediatorul din perminaia presinaptic; un ionofor ce strbate membrana pn n interiorul neuronului postsinaptic. Ionoforul poate fi de dou feluri: un canal ionic activat chimic sau o enzim ce activeaz o modificare metabolic n interiorul celulei.

Canalele ionice pot s fie : canale de sodiu ce permit trecerea predominant a ionilor de sodiu; canale de potasiu, ce permit trecerea mai ales a ionilor de potasiu; canale de clor ce las s treac clorul i ali civa aniioni. Activarea tipului enzimatic de receptor produce alte efecte n neuronul postsinaptic. Un efect este activarea sistemelor metabolice ale celulei, cu producerea de adenozin monofosfat ciclic-APMc, care la rndul su declaneaz multiple alte activiti intracelulare. Un alt efect este activarea genelor celulei, care vor duce la sinteza de noi receptori ai membranei postsinaptice. Un al treilea efect este activarea proteinkinazelor, care diminu numrul receptorilor. Asemenea modificri pot altera reactivitatea sinapsei vereme de minute, zile, ani. Mediatorii care produc asemenea efecte se mai numesc i modulatori. sinaptici.

Mediatorii sinaptici Mediatorii cu molecul mic i aciune rapid 1. Acetilcolina- este secretat de neuronii din arii cerebrale multiple, n mod specific de

celulele piramidale mari din cortexul motor, de diveri neuroni din ganglionii bazali, de neuronii motori ce inerveaz muchii scheletici, de neuronii preganglionari din sistemul nervos vegetativ, de neuronii postganglionari din sistemul nervos parasimpatic, de unii neuroni postganglionari din sistemul nervos simpatic. De cele mai multe ori acetilcolina are efect excitator dar exist i un efect inhibitor pe unele terminaii periferice parasimpatice, cum ar fi inhibiia cordului de ctre nervii vagi.

2. Noradrenalina- este secretat de numeroi neuroni ale cror corpuri celulare sunt localizate n trunchiul cerebral i hipotalamus. n mod caracteristic neuronii secretori din locus ceruleus din punte, trimit fibre nervoase spre arii ntinse ale creierului i ajut la controlul activitii globale i tonusului psihic. n mare parte n aceste zone noradrenalina activeaz probabil receptorii excitatori dar n unele regiuni i activeaz pe cei inhibitori. Noradrenalina mai este secretat i de majoritatea neuronilor postganglionari ai sistemului nervos simpatic, unde excit anumite organe i inhib altele.

3. Dopamina- este secretat de neuroni cu originea n substana neagr. Terminaiile lor se afl n cea mai mare parte n regiunea striat a ganglionilor bazali. de regul ea induce inhibiie.

4. Glicina- este secretat n principal la nivelul sinapselor medulare. este posibil s acioneze totdeauna ca mediator inhibitor.

5. Acidul gamma-aminobutiric (GABA) este secretat de terminaiile nervoase din mduva spinrii, cerebel, ganglionii bazali, numeroase arii corticale. se presupune c produce inhibiie.

6. Glutamatul-este probabil secretat de terminaiile presinaptice din numeroase ci senzitive, precum i n multe arii corticale. Este un mediator excitator.

7. Serotonina- este secretat de nuclei cu originea n rafeul median al trunchiului cerebral i cu proiecia spre multiple arii nervoase, mai ales ctre coarnele posterioare ale mduvei spinrii i ctre hipotalamus. Serotonina acioneaz ca un inhibitor al cilor de transmitere a durerii n mduv i se presupune de asemeni c ajut la controlul dispoziiei psihice, posibil la inducerea somnului.

Veziculele ce stocheaz i elibereaz neurotransmitori cu molecul mic sunt permanent reciclate. Dup unirea lor cu membrana sinaptic i eliberarea mediatorului, membrana veziculelor face practic parte din membrana sinaptic. Totui, n cteva minute aceast poriune de membran se invagineaz napoi spre interiorul terminaiei presinaptice pentru a forma noi vezicule, avnd n vedere c ea conine nc proteinele de transport necesare pentru a concentra noile molecule de neurotransmitor n vezicule. Aceste principii de sintez sunt caracteristice pentru acetilcolin. Ea este sintetizat n terminaia presinaptic din acetilcoenzima A (acetil-CoA) i colina n prezena colin-acetiltransferazei. Apoi este transportat n veziculele sale specifice. Ulterior, dup eliberarea sa din vezicule n fanta sinaptic i ndeplinirea funciei sale de mediator, acetilcolina este reconvertit n colin i acetat sub aciunea colinesterazei, enzim legat de reeaua de proteoglicani ce umple spaiul sinaptic. De aceea, veziculele sunt reciclate iar colina este transportat activ napoi n terminaie pentru a servi sintezei de noi molecule de acetilcolin.

Polipeptide cu rol neuromodulator sinaptic Cercetri recente pun n discuie rolul jucat de o serie de polipeptide n funcia sinaptic a unor structuri nervoase. Dintre acestea unele au rol de hormoni locali. Din aceast categorie fac parte substana P, plasmakininele, angiotensina. Neurokinina nrudit cu bradikinina este considerat mediatorul principal al durerii i are unele efecte nervos centrale.

Angiotensina sintetizat la nivelul neuronilor centrali a fost implicat ntr-o serie de mecanisme neuro-endocrine centrale cum ar fi geneza unor ritmuri nictemerale, neurosecreia i facilitatea transmiterii sinaptice adrenergice, apariia senzaiei de sete, reglarea echilibrului hidroelectrolitic cerebral. Este discutat astzi i prezena altor polipeptide cerebrale cu rol sinaptic modulator i neurosecretor produse de neuroni nrudii cu cei aparinnd sistemului endocrin difuz. Din aceast categorie fac parte colecistochinina, insulina, neurotensina, peptide glucagon-like, opiacee endogene. Substana P gsit n sistemul nervos i intestin este un polipeptid cu 13 aminoacizi, prezent n toate straturile peretelui intestinal i numeroase structuri nervoase periferice (nervi, ganglioni) i centrale (substana neagr, planeul ventriculului IV, mezencefal, hipotalamus, nucleul caudat, talamus); n mduv, rdcinile dorsale conin de 10 ori mai mult substan P dect rdcinile ventrale. Substana are aciune contracturant pe musculatura neted dar i o aciune vasodilatatoare. Stimularea retinei determin eliberarea sinaptic a acestui polipeptid. Aciunea neural este de tip depolarizant, excitator. Substana P ar exercita i un rol trofic fiind implicat alturi de o protein numit factor de cretere nervoas n diferenierea i regenerarea neuronal.

Rolul neuromodulator al prostaglandinelor (PG) Prostaglandinele E i F au fost gsite n cantiti semnificative n sistemul nervos central i periferic. Eliberate spontan sau prin stimulare ele provoac efecte de tip inhibitor. La nivelul hipotalamusului stimuleaz centrii termoreglatori producnd hipertermie.

Mediaia purinergic

O serie de derivai purinici de tip ATP, ADP, AMP, sunt implicai n unele mecanisme sinaptice. Se descriu terminaii purinergice inhibitoare n tubul digestiv cu excepia colonului unde aceleai terminaii au efecte excitatoare similare cu cele din musculatura vezicii urinare. Compuii purinici joac un rol blocant al transmiterii sinaptice centrale, fiind probabil implicai n mecanismele inducerii somnului. Alturi de PGE, derivaii purinici ar putea reprezenta o posibilitate de reglare prin conexiune invers a cantitii de mediator eliberat din terminaiile colinergice i adrenergice.

Receptorii senzoriali Exist cinci tipuri de receptori senzoriali: mecanoreceptori, care percep deformaiile mecanice receptorului sau ale celulelor

adiacente lui; termoreceptori, care percep modificrile temperaturii, existnd receptori pentru cal i rece; nociceptori, care percep alterrile tisulare, fizice, chimice; electromagnetici, ce percep lumina pe retin; chemoreceptori, care percep gustul, mirosul, presiunea smgelui n sistemul arterial, osmolaritatea n fluidele organismului, ali factori care compun homeostazia chimic a organismului.

Fiecare receptor este extrem de sensibil la un tip de stimul pentru care a fost creat i aproape insensibil la intensiti normale ale altor tipuri de stimuli senzoriali. Toi receptorii au o trstur comun: indiferent de stimulul care excit receptorul, efectul imediat este modificatrea potenialului de membran al acestuia. aceast modificare poart numele de potenial de receptor. Cnd potenialul receptor depete pragul de declanare al unui potenial de aciune n fibra nervoas ataat receptorului, atunci ncep s apar potenialele de aciune. Cu ct potenialul de receptor crete mai mult peste nivelul prag, cu att crete i frecvena potenialelor de aciune. n concluzie, potenialul de receptor stimuleaz fibra nervoas senzitiv n acelai mod n care potenialul postsinaptic excitator stimuleaz axonul neuronului n sistemul nervos central.

O caractertistic a tuturor receptorilor senzoriali este aceea de a se adapta la stimulii lor specifici, fie parial, fie total, dup un timp. Cnd un stimul este aplicat continuu, receptorii rspund iniial cu un ritm rapid al impulsurilor, apoi ritmul scade progresiv pn nu mai rspund deloc.

Clasificarea fibrelor nervoase ce transmit impulsurile Unele impulsuri trebuie transmise SNC foarte rapid, altfel informaia ar fi inutil; altele se transmit mai lent. Exist fibre nervoase de toate dimensiunile ntre 0,2 i 20 micrometri n diametru; cu ct este mai mare diametrul, cu att i viteza de conducere este mai mare; viteza de conducere variaz de la 0,5 la 120 m/s. n clasificarea general, fibrele sunt mprite n tipurile A i C iar tipul A este la rndul su submprit n fibre alfa, bata, gamma, delta. Fibrele de tip A sunt fibrele tipice mielinizate ale nervilor spinali. Fibrele tip C sunt fibrele nervoase foarte mici, nemielinizate, ce conduc impulsurile cu vitez mic. Acestea constituie mai mult de jumtate din fibrele senzoriale n majoritatea nervilor periferici i de asemeni toate fibrele vegetative postganglionare.

Transmiterea impulsurilor de intensitate diferit Una dintre caracteristicile oricrui impuls este intensitatea. diferitele grade ale intensitii pot fi transmise fie utiliznd un numr tot mai mare de fibre paralele, fie transmind mai multe impulsuri pe calea unei singure fibre. Aceste dou mecanisme se numes sumaie spaial i respectiv temporal. n sumaia spaial creterea intensitii impulsului este transmis prin utilizarea unui numr progresiv mai mare de fibre. Fiecare dintre ele se ramific n sute de minuscule terminaii nervoase libere care funcioneaz ca receptori. n sumaia temporal transmitrea impulsurilor de intensitate crescnd se face prin creterea frecvenei impuilsurilor nervoase n fiecare fibr.

Transmiterea i procesarea impulsurilor n populaiile neuronale SNC este alctuit din mii de populaii neuronale separate, unele dintre ele coninnd foarte puini neuroni, altele coninnd foarte muli. fiecare populaie are propriile sale

caracteristici speciale de organizare, ceea ce face s proceseze impulsurile n modul su propriu, fiind astfel posibil ca aceste caracteristici speciale s duc la ndeplinirea multitudinii de funcii ale sistemului nervos.

Retransmisia impulsurilor prin relee neuronale

O populaie neuronal prezint neuroni cu fibre de intrare aferente i fibre de ieire. Fiecare fibr de intrare se divide de sute sau chiar mii de ori, furniznd n medie 1000 sau mai multe fibrile terminale care se rspndesc pe o arie larg a populaiei neuronale pentru a face sinaps cu dendritele sau corpul celular al neuronilor respectivi. La rndul lor dendritele se ramific i se mprtie de obicei pe ntinderi de sute sau chiar mii de micrometri n populaia neuronal. Un mare numr de terminaii ale fiecrei fibre de intrare iau contact cu neuronul plasat ct mai n centru, n timp ce neuronii mai deprtai de centru iau contact cu din ce n ce mai puine terminaii. Pentru a stimula fiecare neuron este necesar ca un mare numr de terminaii s descarce pe acelai neuron, fie simultan, fie n succesiune rapid. Impulsul de la o fibra aferent la un anumit neuron este un impuls excitator. Dar aceiai fibr poate furniza terminaii i altor neuroni dar nu n msur suficient pentru a produce o aexcitaie. Descrcarea acestor terminaii va face ambii neuroni mai excitabili pentru impulsuri sosite prin alte fibre aferente. Spunem c neuronii sunt facilitai. Exist i fibre aferente care inhib neuronii. Acest fenomen este opus facilitrii i ntregul teritoriu al ramurilor inhibitorii poart numele de zona inhibitorie. Inhibiia diminu progresiv de la centru spre periferie.

Divergena semnalelor ce trec prin aglomerri neuronale Uneori este important ca impulsurile ce ptrund ntr-o populaie neuronal s stimuleze un numr cu mult mai mare de fibre ce prsesc populaia neuronal. Acest fenomen se numete divergen. Exist dou tipuri de dibergen: tipul amplificator, aceasta nsemnnd c un impuls de intrare se mprtie la un numr crescnd de neuroni pe msur ce trece n drumul su prin straturi succesive de neuroni (acest tip de divergen este caracteristic cii corticospinale ce controileaz muchii scheletici); al doilea tip de divergen este divergena pe ci multiple, n care impulsul este transmis din populaia

neuronal n dou direcii diferite ( n talamus aproape toate informaiile senzoriale sunt retransmise att ctre structurile talamice profunde, ct i ctre regiuni distincte ale cortexului cerebral).

Convergena impulsurilor Aceasta nseamn c impulsurile de la multiple aferene converg pentru a excita un singur neuron. Convergens este unul din modurile importante prin care SNC coreleaz, nsumeaz i sorteaz diversele tipuri de informaie.

Circuite neuronale ce produc impulsuri eferente att excitatorii ct i inhibitorii Un impuls aferent unei populaii neuronale determin un impuls eferent excitator mergnd ntr-o direcie i n acelai timp un impuls inhibitor direcionat n alt parte. Acest tip de circuit este caracteristic controlului tuturor perechilor de muchi antagoniti i se numete circuit de inhibiie reciproc.

Postdescrcarea n multe cazuri un impuls ce ptrunde ntr-o populaie neuronal determin o descrcare prelungit, numit postdescrcare. Aceasta este prezent i dup ce impulsul de intrare a ncetat, pstrnd o durat adesea de la cteva milisecunde pn la cteva minute. Cnd sinapsele excitatorii stimuleaz suprafaa dendritelor sau somei unui neuron, n acesta se dezvolt un potenial postsinaptic ce dureaz mai multe milisecunde, mai ales dac sunt implicate substane neurotransmitoare dintre cele cu aciune prelungit.

Att timp ct el dureaz, acest potenial poate continua s stimuleze nefronul, fcndu-l s transmit un tren continuu de impulsuri eferente. Astfel, ca rezultat numai al postdescrcrii sinaptice, este posibil ca un impuls de intrare unic s produc un semnal de ieire susinut (o serie de descrcri repetitive) ce dureaz mai multe milisecunde. Unul dintre cele mai importante circuite din ntreg sistemul nervos este circuitul de reverberaie sau oscilator. Asemenea circuite sunt produse de mecanisme de feed-back pozitiv n cadrul reelei neuronale; adic, eferena unui circuit neuronal se ntoarce pentru a restimula aferena aceluiai circuit; odat stimulat circuitul descarc repetitiv mult timp. n cursul reverberaiei, iniial intensitatea impulsului eferent urc la valori nalte, apoi scade pn la un punct critic, cnd nceteaz brusc. Cauza ncetrii brute a reverberaiei o constituie oboseala uneia sau mai multor jonciuni sinaptice din circuit, deoarece oboseala peste o anumit limit diminu stimularea neuronului urmtor din circut sub nivelul prag, astfel nct circuitul este ntrerupt dintr-o dat. Evident durata postdescrcrii nu mai poate fi controlat i de impulsuri din alte pri ale creierului care inhib sau faciliteaz circuitul.

Numeroase circuite neuronale emit impulsuri de ieire ritmice (exemplu-impulsurile respiratorii ritmice cu origine n substana reticulat din bulb i punte. Acest impuls ritmic repetitiv continu toat viaa, n timp ce alte impulsuri ritmice, cum ar fi cel de scrpinare, sau mers au nevoie pentru iniierea impulsurilor de stimuli de intrare n

respectivele circuite. Aproape toate impulsurile ritmice studiate experimental s-au dovedit a fi rezultatul unor circuite de reverberaie sau unei succesiuni de circuite de reverberaie care i furnizeaz impulsuri excitatorii sau inhibitorii de la unul la altul.

Durerea

Este un simptom care se definete ca o experien senzorial dezagreabil, trit cerebral, aprut dup stimularea unei structuri vii. Deoarece stimuli algici sunt stimuli poteniali nocivi, algorecepia se numete i nocirecepie. Deoarece senzaiile dureroase au un important colorit afectiv ce tulbur starea de bine a individului, durerea se nsoete de reacii psihosomatice i vegetative. Reaciile psihice se caracterizeaz printr-o stare de team, nelinite, disconfort, exprimate prin lacrimi, stigte, micri involuntare, ce aparin unui limbaj nscut i universal. Caracterul neplcut al durerii depinde de conexiunile cilor spinotalamice cu anumite zone cerebrale. Secionnd legturile profunde dintre lobul frontal i restul creierului, bolnavul simpte durerea dar nu-l deranjeaz. Operaia a fost utilizat pentru combaterea durerii atroce refractare la tratament medicamentos, din cancerul terminal.

Reaciile vegetative reprezint fenomenele obiective care nsoesc durerea: modificarea de ritm cardiac, respirator, variaiile presiunii arteriale, intensificarea motilitii intestinale, vezicale, midriaza, secreia sudoral. Cnd reaciile vegetative depesc anumite limite, ele devin nocive. Aprecierile subiective ale durerii se extind de la durerea surd la acut, lancinant, atroce, exasperant. Durerea este cu att mai puternic resimit cu ct facultile intelectuale ale persoanei sunt mai dezvoltate. O cauz identic face ca durerea s difere la omul stoic de cel emotive.

Receptorii dureroi. Exist receptori specializai pentru nocirecepie, reprezentai de terminaiile libere nervoase. Suprafaa cutanat conine de 10 ori mai muli receptori algici dect tactili. Durerea poate fi provocat cu uurin prin stimularea corneei, timpanului, pulpei dentare, ce conin exclusiv terminaii libere nervoase. Terminaii libere nervoase se ntlnesc rspndite n tegumente, submucoase, periost, suprafeele articulare, capsula articular, sinovial, ligamente articulare, pereii vaselor, meninge, coasa creierului, cortul cerebelului, pleure, peritoneu, muchi, fascii musculare.

Stimularea algoreceptorilor Algoreceptorii sunt excitai de factori exogeni (fizici, mecanici, termici, electrici, chimici,) i endogeni. ntre factorii endogeni amintim HCl din secreia gastric la ulceroi, metabolii acumulai n esuturi. Excitarea algoreceptorilor poate fi produs de o serie de substane chimice endogene. T. Lewis a numit substana care excit algoreceptorii, substana P (pain-durere); alii consider ADP-ul a fi algogen. n ultima vreme se crede c substanele umorale ce produc durerea sunt bradikinina, prostaglandinele, histamina, serotonina, K+, enzimele proteolitice. Injectarea de bradikinin intra dermic sau intra arterial declaneaz reacii dureroase puternice, ns trectoare. Aspirina, indometacinul, blocanii formrii prostaglandinelor au i efecte antialgice. Spre deosebire de ali receptori, algoreceptorii nu se adapteaz deloc sau aproape deloc.

Clasificarea durerii n funcie de localizarea receptorilor, durerea se clasific n durere somatic i visceral; la rndul ei cea somatic se mparte n durere cutanat i profund.

1. Durerea cutanat Dup stimularea receptorilor algici cutanai se disting dou tipuri de durere- una imediat, ascuit, vie, bine localizat, ce dureaz att timp ct persist excitarea i o alta tardiv (cu o laten de 0,5-1sec) neplcut, surd, arztoare, continu, difuz. Cele dou tipuri de dureri se transmit prin fibre nervoase distincte:

a. durerea imediat rin fibre mielinice A delta, a cror vitez de propagare este de 6-30m/sec.

b. durerea tardiv prin fibre amielinice de tip C, cu 0,5-2m/sec.

Durerea tardiv se explic prin eliberarea din celulele care mor de enzyme proteolitice, ce trec n lichidul interstiial; n urma aciunii enzimelor asupra unor proteine sanguine se formeaz bradikinina i alte polipeptide cu lanuri scurte, ce stimuleaz direct receptorii conectai cu fibrele c. Durerea imediat ntiineaz rapid persoana de influena distructiv a stimulului, impulsurile transmise prin fibrele A delta ajung la nuclei ventro-postero-laterali i ventro-mediani din thalamus, n apropierea terminaiilor tactile ale sistemului lemniscal. Propagarea la scoar a impulsurilor are probabil importan n localizarea durerii. Fibrele amielinice C se termin n formaiunea reticular a trunchiului cerebral i n nuclei intralaminali ai talamusului care fac parte din sistemul activator ascendent. Semnalele nervoase ce parvin din formaia reticulat determin multe din reaciile subcontiente la durere: indispoziie, team, agitaie, reacii de furie, fug, atac, grea, transpiraii abundente. Exist posibilitatea de a scoate din funcie fibrele nervoase. Fibrele mielinice, cu metabolism intens nu mai conduc n condiii de hipoxie, astfel cnd se provoac ischemia unui segment de membru, hipoxia mpiedic funcionarea fibrelor mielinice3, durerea imediat dispare. Durerea cutanat se nsoete frecvent de tahicardie, creterea presiunii arteriale.

Lipsa sensibilitii dureroase se numete analgezie (algos-durere) iar creterea sensibilitii dureroase hiperalgezie. Hiperalgezia se ntlnete n zona care nconjoar un focar inflamator sau un esut lezat i se explic prin scderea pragului de excitabilitate algic, nct stimuli obinuii pot fi resimii sub form de durere.

2. Durerea profund. Cea de origine muscular, ligamentar, articular, periostic este vag localizat, nsoit de grea, uneori transpiraii, bradicardie, scderea presiunii arteriale. Odat cu durerea se produce i contracia reflex a musculaturii scheletice din apropiere. Crampele musculare provoac durerea prin comprimarea vaselor sanguine, urmat de ischemie local i acumularea de catabolii. inclusive histamin i bradikinin. Caracterul violent al durerii se datoreaz intensificrii metabolismului n muchiul contractat. Durerea aprut n criza de angin pectoral din timpul efortului se produce tot din cauza nmagazionrii cataboliilor n miocardul insufficient irigat prin arterele coronare ngustate. Dup repaus, durerea dispare, ntruct necesitile miocardului n oxigen se reduc i permit sngelui s ndeprteze cataboliii.

3. Durerea visceral ntre anumite limite, aferenele viscerale dau natere la percepii contiente. Cnd se consum cantiti insuficiente dec ap sau alimente, datorit aferenelor viscerale se produce senzaia de sete sau de foame. Umplerea vezicii urinare genereaz senzaia de evacuare a urinii. Activitatea reglatoare incontient iniiat de receptorii viscerali poate da natere unor senzaii plcute sau neplcute. n viscere nu exist recptori tactili, termici, proprioreceptori. Receptorii algici din viscere sunt reprezentai de terminaiile libere localizate n mezouri, seroase, submucoase sau pe traiectul arterelor. Durerea visceral este difuz, neplcut, frecvent nsoit de grea, transpiraii, hipotensiune, iradiere cutanat. Stimularea receptorilor algici viscerali, care au o sensibilitate mai mic dect cei cutanai se face prin ischemie, datorit cataboliilor acumulai sau prin bradikinina format. n timpul spasmelor sau a distensiei excessive a organelor cavitare, sunt de asemenea excitai algoreceptorii. Spasmul produce durerea visceral prin acelai mecanism ca i crampa muscular striat; compresiunea vaselor cu realizarea unei ischemii, intensificarea metabolismului muscular prin contracie i eliberarea de

catabolii. Distensia organelor cavitare declaneaz durere prin colabarea vaselor urmat de acumularea de catabolii. Exist i opinia c spasmul sau distensia organelor cavitare ar provoca durerea prin traciunea exercitat pe mezouri. Datorit activitii ritmice a musculaturii netede viscerale, durerile au caracer de colic, adic intensitatea lor crete periodic. n durerile gastro-intestinale colicile sunt simultane cu undele peristaltice. Tot sub form de colici apar durerile n bolile biliare, n cursul naterii, menstruaiei, etc. Inpulsurile algice de la receptorii viscerelor abdominale i toracice sunt conduse aproape exclusiv prin fibre simpatico. Ca urmare, simpatectomia suprim durerile gastrice, intestinale, cardiace. Din faringe, esofag, trahee, mesajele algice sunt transmise prin fibrele parasimpatice aparintoare nervilor cranieni iar de la organelle profunde ale bazinului prin fibrele parasimpaticului sacrat. Fibrele aferente simpatico sunt amielinice de tip C i transmit durerea surd, arztoare, vag localizat. n afar de durerea visceral direct, se descrie i durerea proiectat pe o suprafa cutanat, durere raportat. Se ntlnete n compresiunile medulare ale nervilor spinali cauzate de hernia de disc, durere resimit n zona periferic inervat de nervul spinal comprimat; sau ischemia miocardului n care durerea iradiaz n umr, bra, antebraul stng, ultimele dou degete; n afeciunile biliare ce irit diafragmul durerea se propag n regiunea dorsal i umrul drept. Analgezia local n zona durerii raportate poate nltura complet durerea de mic intensitate, explicat prin faptul c dei algoreceptorii viscerali i cei superficiali utilizeaz ci ascendente separate, prin fenomenul de facilitare, impulsurile viscerale produc coborrea pragului de excitabilitate a deutoneuronilor cilor cutanate spino-talamice. Ca urmare, spre creier se propag semnale dureroase somatice, nensemnate, care n mod obinuit sunt oprite n mduva spinrii.

Inhibiia durerii Sunt cunoscute anumite mprejurri sau manevre prin care transmiterea sau percepia durerii poate fi diminuat sau chiar suprimat. Inhibiia durerii somatice s-ar putea produce n substana gelatinoas a lui Rolando, format dintr-o grupare de neuroni localizai n apropierea zonei posterioare a coarnelor dorsale ale mduvei, poarta prin care impulsurile algice ajung la calea spinotalamic lateral. Fibrele sensitive din

rdcina posterioar care conduc durerea se articuleaz cu deutoneuronul n substana gelatinoas (se pare c prin mpiedicarea eliberrii substanei P). Inhibarea propagrii semnalelor dureroase prin substana gelatinoas se poate obine prin impulsuri pornite din scoara cerebral. Stimularea repetitiv a nucleului dorsal al rafeului (nucleul magnus) sau a substanei cenuii periapeductale i periventriculare din trunchiul cerebral, produce o stare de analgezie a ntregului organism. Nuclul dorsal al rafeului primete impulsuri din zonele superioare ale SNC:scoar, sistemul limbic, hipotalamus i substana cenuie periventrricular i periapeductal, prin colaterale de la calea spino-talamic iar prin fibrele descendente serotoninergice ale cilor reticulo-spinale acioneaz asupra neuronilor din substana gelatinoas care secret encefaline. n nucleul dorsal al rafeului se pot distinge receptori chimici prin stimularea crora se iniiaz inhibiia cilor de conducere a durerii. Aciunea antialgic a morfinei este mediat de aceti receptori. Ei au fost pui n eviden i n poriunea median a talamusului, substana gelatinoas, precum i n nucleul caudat i amigdalian. Pe receptorii de substane opiacee se fixeaz polipeptide cu rol de morfin, produse endogen, numite endorfine, i exercit efecte analgezice de 3-4 ore. Encefalinele determin o inhibiie presinaptic, blocnd canalele de Ca2+ din membrana terminaiei protoneuronului cii spino-talamice. De la descoperirea lor n 1975 pn acum se cunosc peste 20 substane opiacee endogene i 5 tipuri de receptori opiacei. Analgezia produs prin acupunctur se explic prin eliberarea de encefaline i endorfine. Expunerea prelungit a receptorilor la substana cu care se leag, reduce numrul receptorilor; aa se explic obinuina la morfin care se datoreaz scderii numrului de receptori.

Sensibilitatea termic

Variaiile temperaturii cutanate stimuleaz receptorii pentru rece i cald. n realitate ei sunt excitai de dou nivele distincte ale energiei calorice (cldura i frigul). Pielea conine de 4-10 ori mai muli receptori pentru frig dect pentru cald. Receptorii termici au aspectul unor terminaii libere, ce se continu cu fibrele A delta pentru frig i fibre de tip C pentru cald. La temperaturi tisulare ntre 20 i 40 grade C descarc receptorii pentru cald (descrcri cu frecvena maxim ntre 38 si 40 grade C). n receptorii pentru frig apar salve de impulsuri ntre 10 i 35 grade C i cnd temperatura cutanat depete 45 grade C. Peste 45 grade C ncep distruciile tisulare, ceea ce duce la stimularea i a algoreceptorilor.

SISTEMUL SOMATO-MOTOR Mesajele senzitive somatice sunt integrate n toate segmentele SN (sistem nervos) i dau natere la reacii efectorii de tipul reflexelor simple n mduva spinrii, rspunsuri mai complexe n trunchiul cerebral i activiti complicate n creier. Aproximativ 99% dintre semnalele senzitive si senzoriale sunt ndeprtsate de scoar ca fiind nesemnificative.

Controlul medular al moricitii Dintre impulsurile senzitive, unele declaneaz reacii motorii n mduva spinrii. Reaciile motorii medulare au un caracter segmentar. ntre terminaiile medulare ale neuronilor senzitivi si organele efectoare se interpun dou categorii de neuroni: motoneuronii i neuronii intercalari. Se cunosc dou tipuri de motoneuroni:

1. de tip alfa,situai n coarnele anterioare ale mduvei; prelungirea axonic mielinic groas intr n categoria fibrelor de tip alfa; la periferie fibrele se ramific la mai multe celule musculare striate, alctuind o unitate motorie.

2. celule motorii mici gama, care trimit spre periferie prelungiri subiri, ce aparin fibrelor nervoase de tip gama; ele se termin n fibrele musculare din fusurile neuromusculare.

Existena neuronilor intercalari sau de asociaie dau reaciilor motorii medulare anumite particulariti.:

a. impulsurile senzitive se pot propaga la mai multe metamere datoreit ramificrii n mduv a axonilor protoneuronului sau a neuronilor intercalari, ceea ce explic fenomenul de divergen; tot n mduva spinrii se descrie fenomenul de convergen, pe unul i acelai motoneuron din coarnele anterioare fac sinaps prelungirile mai multor neuroni.

b. fenomenul de postdescrcare (reacia de rspuns efectorie este de durat mai lung dect timpul aplicrii stimulului), ce prelungete reacia de

rspuns are loc datorit existenei n mduv a circuitelor reverberante, n care informaia circul i recircul n sistem de lan nchis.

c. Fenomenul de facilitare i ocluzionare- Aplicarea unui stimul subliminal pe un neuron nu determin excitarea lui, ci l face mult mai sensibil la impulsurile venite simultan pe alte ci, astfel c neuronul devenit excitabil sufer un fenomen de facilitare; cellalt fenomen, de ocluzionare se ntlnete n anumite situaii anatomice, de exemplu cnd dou fibre senzitive nvecinate se termin pe trei neuroni efectori, neuronul efector central primind impulsuri de la ambele fibre senzitive, ca urmare fiecare fibr senzitiv face sinaps cu doi neuroni efectori, care la semnalele senzitive intr sincron n activitate i provoac un rspuns motor de o anumit amplitudine.

Dintre reaciile de rspuns motorii medulare fac parte reflexele miotatice i de flexiune.

Reflexele miotatice Numite i reflexe proprioceptive sunt declanate de ntinderea muscular (mios-muchi ;tatos-ntindere). Receptorii care iniiaz reflexele miotatice sunt fusurile neuromusculare i corpusculii tendinoi Golgi. Fusurile neuromusculare la mamifere se afl rspndite n toi muchii. ele sunt mai abundente n muchii de dimensiuni mai mici ai membrelor, de exemplu n interosoii minii. Un fus neuromuscular este alctuit dintr-un mnunchi de 7-10 fibre musculare, cuprinse ntr-o capsul conjunctiv, fibre care se deosebesc de cele striate, contractile, deoarece sunt mai scurte (4-7mm), mai subiri (diametrul de 15-30um), striate numai la capete, cu o aglomerare de nuclei n poriunea central. n interiorul fusului neuromuscular se disting 2 tipuri de fibre intrafusale. Unele mai groase, mai lungi, au poriunea central tumefiat i plin cu nuclei; ele se numesc fibrele sacului nuclear iar a doua categorie de fibre mai subiri, mai scurte i cu nuclei dispui sub forma unui ir indian, constituie fibrele lanului nuclear. Fusul neuro-muscular este nzestrat cu terminaii nervoase senzitive i motorii. n jurul poriunii centrale a fusului, att pe fibrele sacului nuclear ct I pe cele ale lanului nuclear se nfoar o fibr senzitiv care se continu cu o fibr de tip A alfa. Terminaia

central a fibrei face sinaps direct cu motoneuronul alfa iar colateralele fibrei urc pn la cerebel. Fibra care nconjoar fusul neuromuscular poart numele de receptor anulo-spiralat sau receptor primar. De o parte i de alta a acestui receptor sunt terminaii senzitive ramificate, conectate cu o fibr senzitiv de tip A beta, alctuind receptorul eflorescent sau secundar. Fusul neuromuscular conine si terminaii motorii de tip A gama, dispuse la extremitile fusului. Pe cele dou tipuri de fibre musculare intrafusale se termin dou categorii de fibre gama.

Fibrele sacului nuclear sunt inervate de fibre gama1 care formeaz o plac neuromotorie la contactul cu fibrele ontrafusale iar pe fibrele lanului nuclear i pe cele ale sacului nuclear se termin ramificat fibrele gama2. Stimularea fibrelor gama2 determin o contracie foarte lent a fibrei intrafusale, pe cnd stimularea fibrei gama1 o reacie rapid, asemntoare secusei musculare.

Fibrele fusului neuro-muscular sunt aezate paralel cu fibrele musculare scheletice iar capetele fibrelor se prind de tecile muchilor sau de tendoane. Receptorii Golgii sunt situai n tendon la locul su de unire cu fibrele musculare. morfologic se prezint ca o ramificaie incapsulat a unei fibre senzitive A alfa. Stimularea receptorilor anulo-spiralai si efloresceni are loc prin ntinderea poriunii centrale a fusurilor neuro-musculare fie pasiv, fie prin contracia capetelor fibrelor intrafusale, efectuat de impulsurile care ajung aici prin motoneuronii gama. Receptorii anulo-spirali rspund de schimbrile brute de lungime ale muchiului (rspuns dinamic), pe cnd receptorii efloresceni numai la ntinderea susinut a muchiului (rspuns static). Reflexul miotatic dinamic este un reflex monosinaptic, are o perioad de laten scurt (cteva milisecunde), transmiterea impulsului spre muchi se face rapid, prin fibrele groase alfa. Reflexul miotatic static, ntreine contracia muscular atta timp ct muchiul se menine alungit excesiv.

n condiii obinuite, reflexele miotatice contribuie la meninerea poziiei antigravitaionale; poziia vertical a omului n-ar fi posibil dac n-ar exista reflexele miotatice ce se opun forei gravitaionale. Fusurile neuromusculare au rolul i de a preveni contraciile spasmodice, smucite i oscilaiile musculare. n clinic aprecierea componentei dinamice a reflexelor miotatice se face prin ntinderea unui muchi, fie prin ciocnirea tendonului su, sau a prii sale crnoase. Cele mai obinuite reflexe miotatice care se exploreaz n clinic sunt reflexul rotulian, achilian, bicipital, tricipital, etc. Ele au centrul reflex ntr-o zon medular cunoscut i ajut la precizarea sediului leziunii medulare. Motoneuronii gama primesc impulsuri descendente de la sistemul reticulo-spinal, pe care le transmit extremitii fusului neuromuscular. Excitaia receptorului anulo-spiral cauzat de contracia extremitilor fibrelor intrafusale este transferat la motoneuronul alfa, care determin stimularea fibrelor musculare extrafusale. Circuitul neuronal descris poart numele de bucl gama. Mecanismul amintit menine tonusul muscular, prin care se nelege rezistena muchiului la ntindere sau o stare de semicontracie a musculaturii.

Motoneuronii gama exercit efecte facilitatoare asupra reflexelor miotatice, deoarec e mresc sensibilitatea receptorilor intrafusali. Exist i un circuit medular cu aciune inhibitorie asupra reflexelor miotatice, circuitul Renshaw. Din poriunea incipient a axonilor provenii din motoneuronii alfa se desprind colaterale recurente, ce fac sinaps cu un neuron intercalar din coarnele anterioare ale mduvei, numit celul Renshaw. Prelungirile celulei Renshaw se termin prin sinapse inhibitorii pe motoneuronul alfa de la care a primit colaterale i pe motoneuronii sinergici, nvecinai. Efectul inhibitor se produce prin hiperpolarizarea motoneuronilor alfa. Mediatorul chimic dintre colaterala motoneuronului alfa i celula Renshaw este acetilcolina iar ntre celula Renshaw I motoneuronul gama, acidul gama-amino-butiric (GABA). Neuronul Renshaw reduce ritmul descrcrilor mai ales n motoneuronii statici care determin contraciile izometrice sau mpiedic difuziunea excitaiei la motoneuronii nvecinai, ameliornd precizia micrilor.

Excitarea corpusculului Golgi are un efect inhibitor, ce const n relaxarea brusc a musculaturii.Receptorul Golgi fece parte din structura unui circuit feed back cu rol n reglarea forei musculare. Reflexele determinate de receptorul Golgi numite i reflexe inversate, au rol protector, mpiedicnd rupturile musculare i smulgerile tendoanelor de pe excrescenele osoase.

Reflexele de flexiune, exteroceptive sau nociceptive Reflexele de flexiune (exteroceptive) sau nociceptive sunt declanate de stimuli dureroi aplicai pe piele, esut subcutanat i muchi. Ele sunt multisinaptice, avnd mai muli neuroni intercalari. Au o perioad de laten lung, vitez redus de conducere. stimulii nociceptivi difuzeaz n mduv i la ali motoneuroni din afara regiunii excitate, astfel stimularea dureroas a feei interne a antebraului provoac att contracia muchilor flexori ct i a celor abductori iar a feei externe flexiune i adducie. Cel mai elocvent exemplu l reprezint legile lui Pfluger (localizrii, unilateralitii, simetriei, iradierii, generalizrii). Pe lng contracia muchilor flexori are loc pe calea nervilor intercalari, inhibiia neuronilor ce comand muchii extensori, antagoniti. Reflexul flexor dureaz mai mult de ct stimulul datorit fenomenului de postdescrcare, fenomen explicat prin existena circuitelor reverberante.

Reflexe medulare intersegmentare Pe lng arcurile reflexe segmentare, mduva cuprinde ci reflexe intersegmentare ascendente i descendente. Interneuronii cilor reflexe intersegmentare sunt neuronii propriospinali ce i au pericarionii situai n substana cenuie a mduvei. Axonii lor se extind n sus i n jos pe distane variabile, n substana alb, ca tracte propriospinale, ce nu prsesc mduva spinrii. Reflexele intersegmentare medulare particip la coordonarea micrilor ntre membrele anterioare i posterioare i ntre gt i membre. Impulsurile aferente pentru reflexele intersegmentare provin de la terminaiile secundare ale fusurilor neuromusculare, de la receptorii cutanai i nu de la receptorii anulo-spirali sau Golgi. Reflexul de grataj-nu are mare importan la om, la animale ns reprezint un mecamism de protecie. El constituie unul dintre cele mai complicate reflexe medulare, necesitnd n

primul rnd localizarea iritaiei, n al doilea rnd micri coordonate de deplasare a labei posterioare. Micrile repetitive de dute-vino ale labei sunt asigurate de mduv prin circuite reververante ale neuronilor intercalari, care trimit impulsuri mai nti la un grup

muscular, apoi la musculatura opus, contractnd alternativ i ritmic cele dou grupe musculare.

Reflexul de locomoie- aplicarea unor stimuli nociceptivi asupra unui animal spinal, suspendat ntr-un hamac, declaneaz reflexul ritmic de locomoie sau mers. n mduva spinrii se afl programat modelul de baz a locomoiei, adic progresiunea unei persoane sau unui animal pe o suprafa solid, cu ajutorul micrilor coordonate ale membrelor. Micrile alternative de flexiune i extensiune din timpul mersului ca i cele de grataj, sunt coordonate de circuite reverberante ale neuronilor intercalari srinali lsa care se adaug fenomenul de inhibiie reciproc.. n mod obinuit activarea circuitelor nervoase medulare care comand locomoia se face prin descrcri de impulsuri din mezencefal i din scoara cerebral.