7/27/2019 fiziologie cerebel hipotalamus

1/16

1

CURSUL Nr. 27

CEREBELUL

-mas nervoas- 150 g : 1/10 din greutatea creierului

-rol n meninerea staticii i n coordonarea micrilor

-anatomic -o parte central- vermis

-2 pri laterale -emisfere cerebeloase

-filogenetic -arhicerebel -lobul floculonodular -situat posterior

-foarte vechi

-legat de aparatul vestibular

-rol n meninerea echilibrului

-paleocerebel -primete aferene -proprioceptive

-auditive

-vizuale

-vestibulare

-de la SC

-influeneaz tonusul muscular

-zona anterioar -lob anterior

-simplex

-zona posterioar -piramis

-uvula

-parafloculus

7/27/2019 fiziologie cerebel hipotalamus

2/16

2

-neocerebel -are conexiuni cu SC

-lobul -ansiform

-decliv

-tuber

-implicat n micrile voluntare

CITOARHITECTONICA CEREBELULUI

-pe o seciune perpendicular pe scoara cerebeloas gsim:

-nuclei cerebeloi -mase de substan cenuie n interiorul substanei albe

-n emisferele cerebeloase -nucleii -dinat

-globos

-emboliform

-n vermis (centrul) -nucleii fastigiali (ai acoperiului)

-scoara cerebeloas -substan cenuie de 1 mm grosime

-mbrac substana alb

-3 straturi:

7/27/2019 fiziologie cerebel hipotalamus

3/16

3

stratul molecular -superficial

-fibre paralele cu suprafaa scoarei cerebeloase

-celule cu couleLugano

-celule stelate

stratul mijlociu -celule Purkinje

stratul granular -profund

-cel mai gros

-celule granulare

-celule Golgi

-numeroase fibre

-scoara cerebeloas -primete aferene prin fibre agtoare i muchioase-eferene -prin calea unic a celulelor Purkinje

-neuronii intercalari din stratul molecular i granular contribuie la

prelucrarea semnalelor aferente

-fibrele agtoare

-origine -nucleul olivar inferior contralateral

-traiect -paralel cu axonii celulelor Purkinje-ajunse n dreptul dendritelor, le nfoar ca o plant agtoare

-o fibr agtoare nsoete i se articuleaz cu o singur celul Purkinje

-fiecare fibr agtoare are aproximativ 2000 - 3000 de conexiuni sinaptice cu o

fibr Purkinje

-fibrele muchioase

-fibre spino-cerebeloase ce ptrund n scoara cerebeloas

-nu vin n contact cu celulele Purkinje

-se termin pe dendritele celulelor granulare printr-o jonciune sinaptic complex

numitglomerul ce conine i terminaiile inhibitorii ale celulelor Golgi

-celulele granulare -pericarionii -n stratul granular profund din scoara cerebeloas

-axonul -ndreptat spre zonele superficiale

(fiecrei celule Purkinje i corespunde ~ 1000 de celule granulare)

-axonii celulelor granulare se bifurc n stratul molecular i dau natere

la fibre paralele extrem de subiri ce vin n contact cu ~ 50 celule Purkinje

7/27/2019 fiziologie cerebel hipotalamus

4/16

7/27/2019 fiziologie cerebel hipotalamus

5/16

5

-toi interneuronii primesc mesaje provenite din fibrele muchioase prin intermediul

fibrelor paralele, iar axonii lor se termin fie pe celula Purkinje, fie pe celulele granulare

-celulele Purkinje -30 milioane

-pericarion -piriform: d = 30 - 60 m

-prelungirile dendritice -sunt bogat ramificate perpendicular pe fibrele

paralele din stratul molecular

-axonii -foarte lungi ajung n nucleii cerebeloii vestibulari din bulb

-din axoni se desprind colaterale ce fac sinaps n scoara

cerebeloas cu celulele Purkinje nvecinate

-axonii celulelor Purkinje din ARHICEREBEL se conecteaz cu

neuronii din nucleiifastigiali ce se proiecteaz pe nucleii vestibulari-impulsurile din scoara PALEOCEREBELULUI ajung prin

intermediul axonilor celulelor Purkinje n nucleii emboliformi globos

i apoi n formaiunea reticular a trunchiului cerebrali nucleul rou

-celulele Purkinje din NEOCEREBEL i trimit axonii n nucleul dinat

iar de aici mesajele sunt conduse prin nucleul ventro-lateral talamic

pn n SC

FUNCIONAREA SCOAREI CEREBELOASE

-paradox: cerebelul coordoneaz motilitatea prin impulsuri inhibitorii

-celulele Purkinje genereaz spontan impulsuri inhibitorii cu frecvena de 20 - 90 c/s pe

care le transmit neuronilor din nucleii cerebeloi sau vestibulari prin intermediul GABA:

poteniale postsinaptice inhibitorii

-nucleii cerebeloii vestibulari exercit efecte facilitatoare asupra motoneuronilor ,

probabil i datorit impulsurilor care ajung aici prin colateralele fibrelor agtoare i

muchioase

-informaiile periferice ajung la scoara cerebeloas prin cele 2 ci: fibrele muchioase i

agtoare

7/27/2019 fiziologie cerebel hipotalamus

6/16

7/27/2019 fiziologie cerebel hipotalamus

7/16

7

-n timpul micrii cerebelul recepioneaz n fiecare moment semnalele pornite de la

proprioceptori asupra poziiei membrului i din aceste informaii cerebelul calculeaz

viteza i momentul n care urmeaz s se opreasc micarea

-cnd segmentul de membru se apropie de int cerebelul trimite impulsuri prin talamus la

scoara motorie determinnd frenarea muchilor agoniti i stimularea muchilor

antagoniti ce opresc micarea pe int

-funcionarea acestui circuit necesit o laten de 100ms

2.integrarea aferenelor vizuale i auditive cu funcia motorie

-dup zgomote sau impresii vizuale cerebelul calculeaz viteza cu care organismul se

apropie de sursa sonor sau luminoas-maimua decerebelat -vede perfect dar se lovete cu capul de gratiile cutii deoarece

nu poate aprecia distana i viteza cu care se apropie de gratii

=> trecerea strzii necesit un bun cerebel

3.coordonarea micrilor succesive

-prin informaiile primite prevede poziia unui membru la un anumit moment dat-n lipsa cerebelului dispare cooperarea armonic ntre muchii ce intervin n micare

-intervenia corectoare a cerebelului const n semnalarea momentului intrrii n funcie a

diferiilor muchi

-ex.: mersul ebrios

4.programeaz micrile rapide

(alergatul, btutul la maina de scris, cntatul la pian, chiar vorbitul)

-extirparea cerebelului compromite micrile rapide dei nu determin paralizii musculare

-un bolnav cerebelos nu poate alerga deoarece deplasarea picioarelor depete punctul de

spijin necesar pentru meninerea echilibrului i acesta va cdea

-micrile rapide sunt n ntregime preprogramatei din acest motiv nu sunt corectate n

cursul desfurrii lor prin circuite de feed-back aa cum sunt micrile lente

-preprogramarea const n calcularea timpului necesar pentru micare n funcie de fora

grupelor musculare care iau parte la actul motor, de poziia iniiali final

7/27/2019 fiziologie cerebel hipotalamus

8/16

8

-cerebelul poate pstra n memorie (n arborizaiile celulelor Purkinje) imaginea unei

micri voluntare nvate

-dac n timpul unui act motor voluntar rapid cerebelul detecteaz o diferen ntre

desfurarea micrii i imaginea memorizat solicitscoarei o corectare a execuiei

5.nvarea unor acte motorii

-trecerea reaciei motorii din activitate neprogramat n cea programat: cresc descrcrile

de impulsuri n fibrele agtoare (din olivele bulbare)

-distrugerea selectiv a olivelor bulbare nltur posibilitatea perfecionrii unui rspuns motor

-extirparea cerebelului determin pierderea micrilor motorii nvate: acestea se pot derula

ns foarte ncet sub controlul unor circuite feed-back pornite de la muchi

6.ameliorarea gestului motor

7.iniierea micrilor -cnd micarea nceteaz celulele Purkinje i intensific

descrcrile inhibitorii asupra nucleilor cerebeloi

7/27/2019 fiziologie cerebel hipotalamus

9/16

9

HIPOTALAMUSUL

-constituie partea anterioari ventral a diencefalului

-alctuiete pereii laterali i inferiori ai ventriculului III

-greutate: 4 - 5 g

-anatomic este delimitat de:

-un plan frontal anteriorce trece prin chiasma optici comisura alb anterioar

-un plan frontal posteriorsituat imediat napoia tuberculilor mamilari

-2 planuri laterale, sagitale ce strbat capsula alb intern

-un plan superiorce traverseaz prin gaura lui Monro

-un plan inferioraflat la extremitatea infundibulului

-celulele hipotalamice sunt aglomerate n:

-nuclei -anteriori -plasai naintea infundibulului

-mediani -n regiunea infundibulului

-posteriori -n dreptul corpilor mamilari

-poriunea lateral a hipotalamusului conine:

-neuroni i fibre amielinice ce se continu cu substana cenuie a mezencefalului

-fibre mielinice i amielinice ce provin din formaia reticular a trunchiului cerebrali care se extind rostral n formaia reticular subcortical frontal

7/27/2019 fiziologie cerebel hipotalamus

10/16

10

-nucleii conin 2 categorii de celule:

-mici -puin colorabile: neuroni parvocelulari

-mari -cromafine

-prezente n nucleii supraopticii paraventriculari:

neuronii magnocelulari

CONEXIUNILE HIPOTALAMUSULUI

AFERENE-provin din -sistemul limbic

-nucleul lenticular

-formaia reticular

-hipotalamusul primete informaii exteroceptive, vizuale, acustice, olfactive, gustative i

termice

-exist neuroni hipotalamici cu rol receptor sensibili la:

-fluctuaiile concentraiei unor -substane metabolice

-hormoni

-electrolii

-presiunea osmotic

-temperatura sngelui

EFERENE

-spre -talamus -prin fascicolul mamilo-talamic al lui Vicq-dAzyr

-trunchiul cerebral

-hipofiz

-girus cinguli hipocamp

7/27/2019 fiziologie cerebel hipotalamus

11/16

11

ROLUL HIPOTALAMUSULUI

-la vertebrate hipotalamusul are rol n meninerea constanei mediului intern

-distrugerea hipotalamusului -pentru supravieuirea animalelor sunt necesare ngrijiri

speciale datorit dispariiei unor mecanisme homeostazice

-rspunsurile vegetative ale hipotalamusului fac parte din reaciile de comportament ca cel

defensiv, alimentar, sexual sau termoreglator

=> hipotalamusul integreaz reaciile somatice cu cele vegetativei endocrine

-rolul funcional al hipotalamusului este multiplu: intervine n comportamentul defensiv,

ritmul somn-veghe, controlul activitii cardio-vasculare, comportamentul sexual,

alimentar, n metabolismul apei i metabolismul substanelor energetice, coordonareasecreiilor endocrine i reglarea temperaturii corporale

1.Comportamentul defensiv: de fug sau atac

-stimularea electric a hipotalamusului determin modificri de comportament n funcie

de zona stimulat

-hipotalamusul postero-lateral

-stimularea hipotalamusului postero-lateral determin animalul s fie ngrozit de un

inamic inexistent, etalnd semnele unei uri violente cu reacii somatomotorii tipice:

-animalul scuip, mrie, latr, muci i scoate ghearele

-reacii vegetative: -accelerarea respiraiei

- presiunii arteriale

-irigare mai abundent a muchilor

- motilitatea i perfuzia intestinal

-piloerecie

-midriaz

-eliberarea n circulaie de catecolamine, ACTH, glicocorticoizi

-comportamentul agresiv se numete furie fals (aparent) nefiind ndreptat spre

un anumit animal

7/27/2019 fiziologie cerebel hipotalamus

12/16

12

-furia fals este suprimat de o seciune fcut napoia hipotalamusului ce

ntrerupe legtura dintre hipotalamusi trunchiul cerebral

-ndeprtarea sau stimulareanucleilor amigdalieni moduleaz furia fals

sugernd c aceasta necesit comunicri ntre nucleii amigdalienii hipotalamus

-cnd stimularea se face pe un animal adormit n narcoz apar reacii vegetative

caracteristice pentru atac sau fug: -accelerarea ritmului -cardiac

-respirator

-hiperglicemie

-hipotermie

-midriaz

-extirparea hipotalamusului postero-lateral animal apatic i imobil ore ntregi

-hipotalamusul anterior sau ventro-median

-distrugerea hipotalamusului anterior defrenarea hipotalamusului posterior

exprimat prin -hiperkinezie

-reacie de furie

-comportament slbatic

=> hipotalamusul anterior tempereaz activitatea hipotalamusului posterior n

reaciile de comportament

-impulsurile corticale modific activitatea hipotalamusului: decorticarea unei pisici sau a

unui cine duce la apariia furiei aparente, indus de stimuli minori ca atingerea

animalului, lovirea mesei pe care este aezat

-totui furia aparent a animalului decorticat nu se manifest ntr-o anumit direcie i

are un caracter inofensiv

=> furia este mai ales o manifestare subcortical

7/27/2019 fiziologie cerebel hipotalamus

13/16

13

2.Ritmul somn-veghe

-1931-Hess a constatat c stimularea hipotalamusului cu o frecven de 8 c/s provoac

adormirea pisicilor

-acelai efect s-a obinut cu acelai curent i n alte zone corticale: lobul frontal, talamusi

trunchi cerebral

-leziunile hipotalamusului posteriorproduc ntotdeauna somn deoarece prin hipotalamusul

posterior trece o parte a SAA al FR ce mrete vigilena scoarei cerebrale

Orice factor ce inhibSAA duce la somn.

-cercetrile lui Hess au permis elucidarea mecanismului de producere a encefalitei

letargice (boala care produce somn) n care exist leziuni hipotalamice-nucleii suprachiasmatici -au rol n sincronizarea ritmurilor biologice endogene cu ritmul

terestru de 24 de ore, primind aferene de la receptorii vizuali

prin calea fibrelor retino-hipotalamice, informndu-se de ciclul

lumin -ntuneric

-distrugerea nucleilor suprachiasmatici dezorganizarea:

-ritmului somn-veghe-ritmului alimentar

-secreiei de -ACTH

-melatonin

-ntreruperea ciclului estral

-rmne netulburat ritmul termoreglator => termoreglarea se

afl sub controlul altor formaiuni nervoase

3.Controlul activitii cardio-vasculare

-stimularea electric a hipotalamusului postero-lateral n dreptul corpilor mamilari

determin rspunsuri vegetative similare cu cele ale unui animal ce alearg pe o pist

rulant

-un cine cu leziuni bilaterale ale zoneipostero-laterale hipotalamice nu i poate adapta

activitatea cardiovascular n efort

7/27/2019 fiziologie cerebel hipotalamus

14/16

14

-hipotalamusul modific funcia aparatului cardio-vascular n raport cu tipul de

comportament:

-comportamentul -ofensiv -activarea circulaiei musculare

- circulaiei digestive

-alimentar - irigaia intestinal

- irigaia muscular

-sexual sau termoreglator -hipotalamusul induce alte tipuri de

reacii cardio-vasculare

-stimularea cu un curent slab a hipotalamusului anteriordetermin

vasodilataie n musculatura striat

vasoconstricie cutanati n alte regiunifr modificarea presiunii arteriale

dovad cfibrele simpatice colinergice ce au originea n SC trec prin hipotalamus

4.Comportamentul sexual

-zona medial a hipotalamusului are importan n diferenierea sexuali n reglareacomportamentului sexual

-prezena hormonilor sexuali n hipotalamusul medial n cursul dezvoltrii intrauterine are

importan pentru diferenierea anatomic sexual

-lipsa hormonilor sexuali n cursul creterii embrionare i fetale a hipotalamusului

imprim trsturi feminine organismului indiferent de sexul genetic

-stimularea acestei zone la maimu provoac -erecie

-stare emoional intens

-implantarea intrahipotalamic de testosteron restabilete comportamentul sexual al

obolanilor castrai

-leziuni discrete situate n hipotalamusul anterior nltur la femele cutarea activ

a masculilor n perioada de clduri, fr modificarea ciclului ovarian

-estrogenii implantai n hipotalamusul anterior restabilesc comportamentul sexual normal

la animalele ovarectomizate

7/27/2019 fiziologie cerebel hipotalamus

15/16

15

5.Comportamentul alimentar

-este controlat de centrul hipotalamic - centrul saietii -situat ventro-median

- centrul foamei -situat ventro-lateral

-distrugerea centrului saietii (VM) modific comportamentul animalelor care devin

vorace, slbatice, cu accese periodice de furie, ajungnd la obezitate

-distrugerea centrilor laterali ai foamei produce afagie i adipsie

6.Metabolismul apei

-este coordonat predominant de hipotalamus

-n hipotalamusul anterior sunt localizai centrii setei prin care se regleaz aportul hidric

i unde se secretADH-ul: n nucleii supraopticii paraventriculari, care controleaz

eliminarea apei

7.Metabolismul substanelor energetice

-hipotalamusul intervine n metabolismul glucidic i lipidic

-procese patologice ce intereseazhipotalamusul mediani hipofiza determin sindromul

adipozo-genital al lui Babinski-Frohlich caracterizat prin metabolism lipidic deranjat

-la copiii bolnavi apare obezitatea i distrofia genital

-excitarea hipotalamusului lateral provoac hiperglicemie

8.Coordonarea secreiilor endocrine (neurosecreia)

-activitatea hipofizei este dirijat de neurosecreiile hipotalamice

-hipotalamusul se conecteaz cu -hipofiza posterioar prin tija pituitar

-hipofiza anterioar prin sistemul port hipotalamo-hipofizar

-hormonii antidiuretic

ioxitocina

sunt sintetizai de nucleii supraopticii paraventriculari iprin fibrele nervoase ajung n hipofiza posterioar fiind depozitai sub form de granule

7/27/2019 fiziologie cerebel hipotalamus

16/16

16

-eliberarea i lansarea n circulaie a hormonilor tropi din hipofiza anterioar are loc sub

aciunea unor liberine (hormoni de eliberare) produi de sistemul parvocelular din

hipotalamus

-acetia ajung n hipofiza anterioar pe calea sistemului port hipotalamo-hipofizar

-s-au descris i factori inhibitori ai hormonilor tropi ce mpiedic eliberarea hormonilor

de cretere (somatostatina) i a prolactinei

9.Comportamentul termoreglator

-poriunea anterioar a hipotalamusului are capacitatea de a detecta variaiile de

temperatur ale sngelui-excitarea termodetectorilor hipotalamici declaneaz reacii de termogenez sau termoliz

-pn n prezent nu a fost precizat localizarea populaiilor de neuroni responsabili de

diferitele modele de comportament

-se presupune c reeaua neuronal hipotalamic conine un mare numr de programe

-activarea programelor se produce la comanda unor structuri nervoase superioare

(sistemul limbic) sau sub influena unor semnale senzitive

i senzoriale determinnd

apariia unor variante de comportament i reacii neuroumorale

-1957 -Hess -a clasificat funciile hipotalamusului n:

- ergotrope -caracterizate prin mobilizarea rezervelor

- trofotrope -n cursul lor producndu-se depozitarea de energie

- endofilactice -menin constana mediului intern

-leziunile hipotalamice la om pot determina-sindrom adipozo-genital

-diabet insipid

-narcolepsie

-catalepsie