Sistema nervoso, cuore e vasi

Sistema nervoso, cuore e vasi

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Come per tutti gli altri organi e apparati dell’organismo, anche per quello cardiovascolare il sistema nervoso gioca un ruolo fondamentale nella regolazione di base e nell’adattamento alle variazioni del suo funzionamento. I sistemi nervosi simpatico e parasimpatico hanno effetti per certi versi opposti sulla funzione di cuore e vasi, ma tali effetti si bilanciano tra loro e si integrano con quelli di altri meccanismi di regolazione, come il sistema renina-angiotensina-aldosterone.

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Il simpatico

I neuroni del sistema nervoso simpatico che inviano i loro stimoli al cuore sono localizzati nel tratto toracico del midollo spinale. Da tali neuroni partono fibre nervose che si collegano, mediante sinapsi, con altri neuroni presenti nei gangli posti ai lati del rachide cervicale e toracico. Tali gangli sono delle strutture di scambio, nelle quali si integrano gli stimoli che arrivano dal sistema nervoso centrale e vanno verso gli organi, con quelli raccolti in periferia e diretti al cervello. Le fibre nervose dei neuroni dei gangli arrivano al cuore, dove innervano prevalentemente le strutture del sistema di conduzione, che regola la contrazione dell’organo, più che verso il muscolo cardiaco vero e proprio. Le terminazioni delle fibre del sistema nervoso simpatico liberano soprattutto noradrenalina e, in misura minore, un altro mediatore denominato Neuropeptide Y. La noradrenalina si lega ai recettori adrenergici beta-1 delle cellule del sistema di conduzione del cuore, promuovendo la produzione di AMP ciclico, una molecola che trasmette messaggi all’interno delle cellule. In particolare negli elementi cellulari che compongono il nodo seno-atriale, vale a dire la struttura che genera il principale stimolo alla contrazione del cuore, l’aumento dell’AMP ciclico favorisce l’accelerazione del ritmo della depolarizzazione. L’effetto finale degli stimoli provenienti dal sistema nervoso simpatico è un aumento della frequenza cardiaca.       

Il parasimpatico

Il sistema nervoso parasimpatico differisce da quello simpatico sia nella struttura che nell’effetto sul cuore. Infatti, i gangli del sistema nervoso parasimpatico non sono posti ai lati della colonna vertebrale, come quelli del sistema nervoso simpatico, ma sono situati più perifericamente. Le fibre pregangliari, infatti, partono da nuclei che si trovano nel sistema nervoso centrale e, correndo all’interno  del nervo vago, arrivano nell’organo che devono innervare, o nelle sue vicinanze, dove si collegano ai neuroni di gangli “locali”. Un aspetto che invece accomuna simpatico e parasimpatico è che, nell’ambito di ambedue i sistemi di regolazione, avviene un’integrazione tra gli stimoli diretti dal sistema nervoso centrale alla periferia e quelli che arrivano dalla periferia. Nel cuore, le fibre del sistema nervoso parasimpatico entrano i rapporti sia con le componenti del sistema di conduzione dello stimolo cardiaco, che con il muscolo cardiaco vero e proprio. I mediatori impiegati per trasmettere gli stimoli sono prevalentemente acetilcolina e, in misura minore, un mediatore chiamato Peptide Vasoattivo Intestinale. L’acetilcolina, legandosi ai recettori muscarinici M2, ha un effetto opposto a quello sopra riportato per la noradrenalina, in quanto riduce la produzione di AMP ciclico. Anche l’esito finale di tale meccanismo, applicato alle cellule del nodo seno-atriale, è inverso a quello del sistema nervoso simpatico, in quanto si ha un rallentamento del ritmo della depolarizzazione e, quindi, una diminuzione della frequenza cardiaca.       

I nervi dei vasi

Nella parete delle arterie e delle vene ci sono nervi, le terminazioni dei quali raggiungono l’endotelio. Si tratta di fibre dei sistemi nervosi simpatico e parasimpatico, che determinano vasocostrizione e vasodilatazione. In particolare, il sistema nervoso simpatico, liberando adrenalina e noradrenalina, può provocare vasodilatazione se i mediatori si legano ai recettori beta-2 e vasocostrizione se si legano ai recettori alfa-1. L’acetilcolina liberata dalle fibre del sistema parasimpatico induce vasodilatazione.

Fonti

  • E Braunwald. Hearth Disease: a Textbook of Cardiovascular Medicine. 5th Edition; Philadelphia 1997.
  • A Silvani e coll. Brain–heart interactions: physiology and clinical implications. Phil. Trans. R. Soc. A 374: 20150181. http://dx.doi.org/10.1098/rsta.2015.0181
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