La regulació de l'organisme

El paper del sistema nerviós

El sistema nerviós té un paper cabdal en l’organisme. Regula tant la vida vegetativa, és a dir, les funcions vitals com la respiració, la circulació o la digestió, com la vida de relació, això és, tot allò que ens relaciona amb el món exterior ja sigui de manera concreta (percepció d’estímuls o de moviment, per exemple) o bé a través de mecanismes més elaborats i abstractes com el pensament, la consciència, l’afecte o la memòria. Per acomplir tasques tan vastes i complexes, les cèl·lules i els òrgans del sistema nerviós tenen una organització i un funcionament del tot particulars.

El nostre ordinador intern

En l’organització del sistema nerviós es reconeixen diferents seccions. La primera es pot anomenar "secció aferent", perquè la seva activitat es dirigeix cap a l’interior del sistema nerviós. S’ocupa de les funcions sensorials, és a dir, recull totes les informacions possibles sobre el medi exterior i interior de l’organisme. A partir d’aquestes informacions o, més ben dit, d’aquests senyals, el sistema nerviós executa les reaccions immediates necessàries, com el reconeixement del propi organisme i del món que l’envolta. De fet, sense la possessió de les funcions sensorials, el sistema nerviós és incapaç de fer res de res, des dels reflexos més simples fins a les manifestacions més elaborades de la consciència.

La segona és l’anomenada "secció eferent", perquè les seves activitats tenen com a finalitat els òrgans del cos, és a dir, que es dirigeixen cap a l’exterior del sistema nerviós. La seva missió és executar i transmetre les ordres necessàries perquè es realitzin diverses funcions. Així, complementàriament, es poden distingir dos sistemes amb activitats diferents: el sistema motor i el sistema vegetatiu. El sistema motor s’ocupa de les funcions motores, és a dir, del moviment, que es realitza per mitjà del control de la contracció dels músculs esquelètics. Les funcions motores s’adrecen, per tant, a l’ambient exterior. El sistema vegetatiu controla les funcions vegetatives, és a dir, les activitats adreçades a l’interior de l’organisme.

Les dues seccions, aferent i eferent, s’integren en els centres nerviosos, on es reben estímuls i s’elaboren respostes, i, alhora, en els centres superiors, és a dir, en el cervell, es desenvolupen funcions nervioses superiors com el llenguatge, la consciència, el pensament o l’intel·lecte.

Sovint el cervell es compara a un ordinador. De la mateixa manera que, per a funcionar, un ordinador necessita un teclat o un ratolí que li enviï ordres o que li seleccioni informacions a més d’un terminal (pantalla i/o impressora), al qual ha de transmetre les seves respostes, el cervell, com els centres nerviosos en general, necessita dues vies perifèriques, una d’entrada i una de sortida, que van a parar a l’ordinador pròpiament dit, representat pels centres nerviosos que reben les informacions i les elaboren per obtenir la resposta més correcta. Però l’ordinador depèn del teclat, perquè una ordre enviada per l’operador implica necessàriament una resposta i només una ordre determinada, entre moltes de possibles, és capaç d’activar-la.

Els centres nerviosos tenen més autonomia i més creativitat que qualsevol ordinador actual, i així, mentre que el funcionament d’un ordinador es regeix indefectiblement per un programa, és a dir, per una sèrie d’instruccions predeterminades, el cervell té la capacitat d’aprendre i sobretot de poder modificar i adaptar dintre d’uns grans marges el fruit de l’aprenentatge. A més, no tots els estímuls que arriben de la perifèria determinen necessàriament una resposta. En moltes situacions els centres nerviosos tenen un poder de decisió que pot expressar-se amb la voluntat de respondre o no a un estímul i amb un tipus de resposta diferent segons la situació. I no sols això, perquè el cervell també pot enviar una ordre sense que hi hagi hagut cap estimulació procedent de l’exterior.

La cèl·lula nerviosa

El sistema nerviós és constituït per cèl·lules altament especialitzades, capaces de rebre els estímuls i transmetre’ls a distància, la qual cosa permet, per tant, la connexió entre la perifèria i els centres nerviosos i viceversa. Són importantíssimes les diferenciacions fisiològiques de la cèl·lula que faciliten la transmissió dels estímuls, la seva elaboració i també la seva "memorització". Amb tot, encara són desconegudes en bona part qüestions tan fascinants com els mecanismes fisiològics i les bases estructurals de la memòria o la intel·ligència.

La cèl·lula nerviosa o neurona té una estructura i un funcionament que es poden generalitzar en la descripció d’una cèl·lula tipus, per bé que els detalls morfològics, com les dimensions, la forma del citoplasma i el nombre de prolongacions poden variar notablement d’una cèl·lula nerviosa a una altra.

La propietat fonamental de la cèl·lula nerviosa és la transmissió a distància de les informacions, per això el cos cel·lular té dues menes de prolongacions característiques: les dendrites, que porten l’impuls nerviós cap a l’interior de la cèl·lula, i l’axó o neurita, que condueix l’impuls enfora de la cèl·lula.

El cos cel·lular és més aviat gran i conté el nucli. La membrana citoplasmàtica tendeix a adoptar un contorn de formes cantelludes o estrellades, a causa de les prolongacions que en surten. Les dendrites, en general nombroses i no gaire llargues, són ramificacions que tenen la missió de rebre els senyals que arriben d’altres neurones i portar-los cap al cos cel·lular. L’axó o neurita, en canvi, és únic, i transporta els senyals des del cos cel·lular cap a l’exterior de la neurona. Hi ha neurites que estan embolcallades per una beina de mielina, una substància rica en fosfolípids. Aquesta beina aïlla l’axó i permet que la transmissió de l’impuls nerviós sigui més ràpida.

Els cossos cel·lulars es localitzen majoritàriament als centres nerviosos i també en algunes estructures separades, com els ganglis nerviosos, mentre que les prolongacions poden travessar tant els centres nerviosos com representar-ne el component perifèric que permet les connexions amb els òrgans dels sentits i els músculs. L’extrem de l’axó, per tant, pot connectar-se amb els òrgans destinats a l’execució de les ordres que envia el sistema nerviós i amb les dendrites d’altres cèl·lules nervioses. En aquest segon cas, la part terminal de l’axó es pot ramificar centenars o milers de vegades, i d’aquesta manera es connecta amb moltes cèl·lules al mateix temps, cadascuna de les quals, al seu torn, envia el seu axó a altres cèl·lules. Així es forma una xarxa atapeïda amb un gran nombre de combinacions i relacions possibles.

Quan l’axó, que amb els seus revestiments constitueix una fibra nerviosa, surt dels centres nerviosos forma part d’un nervi (que és un feix de fibres nervioses), el qual arriba a la zona perifèrica que li pertoca. Per tant, pot assolir una llargada considerable, depenent de la distància del destí; és el cas, per exemple, d’algunes fibres, sensorials o motores, que arriben al final de les extremitats inferiors i que en l’ésser humà superen el metre.

La transmissió de l’impuls nerviós

Esquema de la transmissió de l’impuls nerviós.

ECSA

La presència de ramificacions en les cèl·lules nervioses i les seves connexions permeten establir l’organització de la xarxa de transmissió dels estímuls nerviosos. Cal comprendre, però, com es connecten les cèl·lules i com es propaga l’estímul. La transmissió de l’estímul nerviós té una fase elèctrica i una fase química. La fase elèctrica té lloc a l’interior de la neurona, mentre que la fase química es dóna entre dues cèl·lules contigües i "fa de pont" entre l’extrem d’un axó i la cèl·lula nerviosa següent.

Allò que permet l’activitat elèctrica de la neurona és la presència de càrregues elèctriques mòbils als dos costats de la membrana neuronal. La propagació de l’estímul és, per tant, un fenomen elèctric de membrana. Quan és en repòs, la neurona té a l’exterior càrregues elèctriques positives respecte de l’interior, fet que s’explica per la diferent distribució dels ions, que són molècules amb càrrega elèctrica positiva o negativa. La cèl·lula nerviosa manté activament aquesta situació i fa que els ions de sodi (positius: Na+) quedin concentrats a l’exterior de la membrana en una quantitat més gran que la dels ions de potassi (també positius: K+), que queden a dins. L’impuls neix quan un estímul determinat provoca una modificació fulminant en una zona delimitada de la membrana. És l’instant en què els ions de sodi aprofiten per a entrar massivament a l’interior de la neurona, la qual converteixen de sobte en positiva, és a dir, que l’exciten. Però la neurona és capaç de tornar immediatament a la situació elèctrica precedent fent sortir de seguida els ions de potassi. En una segona fase, sempre en un temps molt breu, la concentració dels dos ions torna als nivells anteriors.

Malgrat que a la zona de la membrana interessada es restableixi de seguida la situació inicial, les zones properes ja han estat, per dir-ho d’alguna manera, "contagiades" per l’excitació, és a dir, que han experimentat canvis semblants. D’aquesta manera, l’impuls es propaga d’un punt a l’altre de l’axó i assoleix la terminació nerviosa a una velocitat que pot arribar als 50 m/s.

La sinapsi

Esquema d’una sinapsi. L’arribada de l’impuls a l’extrem presinàptic ocasiona el vessament de compostos neurotransmissors a l’espai intersinàptic, que són captats pels receptors postsinàptics. D’aquesta manera, l’estímul nerviós és modulat o transmès d’una neurona a l’altra.

ECSA

Un cop ha arribat a l’extrem de l’axó, és a dir, a la terminació nerviosa, l’impuls elèctric es detura perquè les cèl·lules nervioses són diferents les unes de les altres i, a més, les seves membranes no es toquen físicament, sinó que estan lleugerament separades. En aquest espai tenen lloc fenòmens químics importants que són responsables del funcionament dels diferents circuits nerviosos i de l’activitat del sistema nerviós. El conjunt de les dues membranes i l’espai que les separa s’anomena sinapsi. L’impuls que arriba a l’extrem de l’axó provoca l’alliberament de substàncies químiques acumulades en unes vesícules. Aquests compostos químics són els neurotransmissors. Fins ara s’han identificat una cinquantena de substàncies amb acció neurotransmissora. Entre les més importants, cal esmentar l’acetilcolina, l’àcid glutàmic, la dopamina, l’encefalina, la glicina, la histamina, l’adrenalina, la noradrenalina i la serotonina. La missió dels neurotransmissors és difondre’s per l’espai sinàptic i atènyer la membrana de l’altra neurona per estimular els seus receptors.

L’efecte dels neurotransmissors sobre la membrana de les neurones no sempre és el mateix. En alguns casos pot causar l’aparició d’un impuls, mentre que en d’altres pot impedir-lo o fer més difícil el naixement de nous impulsos. A causa de la discontinuïtat entre el terminal nerviós i la neurona contigua, la transmissió nerviosa a la sinapsi té una durada d’una mil·lèsima a tres centèsimes de segon. Si es pensa en el gran nombre de dendrites que pot posseir cada neurona, s’intueix que és possible que a una neurona puguin arribar al mateix temps, procedents d’axons diferents, tant estímuls propiciadors com estímuls inhibidors. El balanç entre aquests estímuls determinarà l’aparició o no de nous impulsos.

Els centres nerviosos

Mentre que al llarg dels nervis els estímuls nerviosos van i vénen seguint uns recorreguts obligats i en un sol sentit (un cop ha sortit d’un extrem d’un nervi, l’estímul el recorrerà fins a l’altre cap), quan un estímul entra als centres nerviosos es troba davant d’una xarxa de connexions que poden ser recorregudes de manera diferent. Es pot produir l’entrada i la sortida immediata a través d’una via eferent d’un estímul de resposta, però l’estímul també pot remuntar cap als centres superiors, i ser sotmès a graus d’elaboració cada vegada més complexos.

La medul·la espinal

La medul·la espinal, allotjada a l’interior de la columna vertebral (seccionada aquí longitudinalment), és la continuació del tronc encefàlic i constitueix la part inferior del sistema nerviós central. De la medul·la surten parelles de nervis que condueixen impulsos sensitius i motors. Consta de cinc segments, anomenats segons la zona de la columna per on passen els nervis connectats a la medul·la.

ECSA

Per estudiar el sistema nerviós central, podem seguir el camí natural que recorren la majoria dels impulsos sensorials que hi entren. Tots els impulsos generats per estímuls a la perifèria del cos (llevat dels del cap) entren a la medul·la espinal, un llarg cordó cilíndric de teixit nerviós situat a l’interior de la columna vertebral. De la medul·la surten els impulsos motors cap a la majoria dels músculs. De tots dos costats de la medul·la parteixen, l’un sota l’altre, una trentena de feixos de fibres nervioses. Es tracta dels nervis espinals, originats en dues arrels (una de sensorial i una de motora), que després es reuneixen en un tronc únic.

Podem imaginar la medul·la espinal com si estigués dividida en tants segments com parelles hi ha d’arrels nervioses que en surten. Cada segment amb els seus nervis espinals, un a la dreta i l’altre a l’esquerra, formats per una parella d’arrels, té sota la seva dependència una determinada regió, un segment corresponent de la perifèria corporal. Però els segments de la medul·la no són autònoms, sinó que es troben connectats entre ells per fibres nervioses ascendents i descendents, i a més estan connectats al cervell. Així, la medul·la, després de rebre els impulsos procedents de la perifèria, els pot transmetre cap amunt, cap a les estacions centrals d’ordre més elevat, situades a les diferents parts del cervell. Pel que fa als moviments voluntaris, els impulsos van del cervell a les neurones situades al llarg de tota la medul·la, de les quals surten les fibres motores que van als músculs.

La medul·la depèn habitualment de l’activitat dels centres que hi ha al cervell. Però aquesta dependència no es dóna pas sempre. Pel que fa als reflexos, la medul·la pot desplegar la seva activitat independentment del cervell. L’acte reflex més simple és precisament el representat per un impuls sensorial que, arribat de la perifèria a la medul·la, es reflecteix directament altra vegada cap a la perifèria com a impuls motor, per exemple, cap a un múscul.

Esquemàticament, el reflex és la transformació involuntària d’un impuls sensorial en un impuls motor. L’acte reflex es distingeix, per tant, de l’acte voluntari. Un exemple pot aclarir aquesta distinció. Quan un raig de llum espetega en la cara d’una persona (estímul sensorial), les pupil·les dels ulls s’empetiteixen (reacció motora del múscul esfínter de la pupil·la) i, al mateix temps, aquesta persona enlluernada es protegeix els ulls amb la mà. El primer és un acte reflex, involuntari, i el segon és un acte voluntari que es pot fer amb més o menys rapidesa o no fer-se, segons més convingui. Així, en comptes de protegir-se els ulls amb la mà, aquesta persona pot tombar el cap, tancar els ulls o fins i tot decidir resistir la llum; però, faci el que faci, les pupil·les s’empetiteixen sempre, ho vulgui o no. Podem afegir encara més exemples. Quan retirem la mà bruscament d’una flama en adonar-nos del perill que hi ha de cremar-nos; quan ens estremim per un tro o un soroll imprevist; i quan obrim els braços en relliscar i estem a punt de caure, sempre, en aquestes circumstàncies, s’efectuen moviments reflexos. Aquests moviments són involuntaris, i això és tan cert com que amb la voluntat els podem frenar fins a un cert punt, però difícilment els podem impedir del tot.

El mateix impuls que desencadena un reflex espinal, en remuntar la medul·la fins als centres nerviosos superiors, origina sensacions i respostes molt més elaborades. Algunes tenen lloc per sota del llindar de la consciència, mentre que d’altres pressuposen la presa de consciència del fet esdevingut.

L’evolució de les parts de l’encèfal

Tall sagital (anteroposterior) mitjà de l’encèfal. L’encèfal, juntament amb la medul·la espinal, constitueix el sistema nerviós central i és format pel cervell, el cerebel i en tronc encefàlic, un conjunt d’òrgans essencials per al control de l’organisme.

ECSA

A més de la medul·la espinal hi ha els que comunament s’anomenen centres nerviosos superiors. Són centres que corresponen a diverses estacions d’arribada dels impulsos sensorials, en part a través de la medul·la, en part directament dels nervis cranials que recullen la sensibilitat del cap, on es localitzen els òrgans dels sentits més especialitzats: vista, oïda i equilibri, gust i olfacte. Aquests centres superiors constitueixen en el seu conjunt l’encèfal, que es troba tancat dins la cavitat cranial. Les parts de l’encèfal són ordenades en sentit jeràrquic. Hi ha centres subordinats i centres de comandament, encara que els centres subordinats també tenen una certa autonomia, si més no pel que fa a alguns tipus de resposta.

L’encèfal consta de cinc parts bàsiques, que estan diversament desenvolupades, des dels vertebrats inferiors fins als mamífers, en relació amb el comportament eminentment dominat per l’instint en els animals inferiors, i potser per la voluntat en els superiors, i en grau màxim en l’ésser humà. Per tant, a més de considerar-los segons la seva importància, aquests "cinc cervells" també poden ser classificats cronològicament, de més antics a més recents, segons l’època d’aparició dels animals en què cadascun d’ells es troba present com a cervell principal.

El cervell més remot és el bulb raquidi, dit també medul·la oblonga. L’estructura d’aquesta part de l’encèfal és molt semblant a la de la medul·la espinal, de la qual és la prolongació superior. És present a partir dels vertebrats més primitius, els ciclòstoms —uns animals aquàtics remots, com la llamprea—, però probablement els seus progenitors també posseïen aquesta massa nerviosa que regia totes les funcions reflexes del cos.

El diencèfal, que controla l’anomenada vida vegetativa, és el "segon cervell", molt antic també. La gana i la set són sensacions que s’originen en el diencèfal, com també l’impuls sexual o l’empenta per avançar o fugir. És evident que les tasques d’aquests dos cervells antiquíssims són fonamentals per a la supervivència de l’individu i de l’espècie.

Al llarg de l’evolució es formen les masses musculars i els vertebrats esdevenen més forts, i apareix un "tercer cervell", el cerebel, que en controla la funció. Els vertebrats antics, com els ciclòstoms i els selacis, amb el cervell format sobretot per aquestes parts, tenen una activitat nerviosa molt primitiva, de tipus reflex. L’evolució crea una activitat nerviosa nova, més refinada, menys automàtica. Un "quart cervell" se n’encarrega. És el mesencèfal, que processa totes les informacions sensorials (vista, oïda o tacte) i envia les respostes motores. Però en els mamífers el mesencèfal ha perdut bona part de les seves funcions, que s’han traslladat a un cervell molt recent i exclusiu, el telencèfal. Aquest és el "cinquè cervell", l’últim a aparèixer, que recobreix bona part de la resta de l’encèfal, i que en l’espècie humana l’entapissa del tot. Aquesta part del cervell, que s’anomena escorça cerebral o còrtex, presenta una estructura característica, ja que es tracta d’una capa superficial de matèria grisa plena de cèl·lules nervioses on s’elaboren totes les funcions psíquiques i les respostes conscients.

L’animal cerebral humà

El cervell humà consta de cinc parts fonamentals: el bulb raquidi, el diencèfal o encèfal central, el mesencèfal o encèfal mitjà, el cerebel i el telencèfal. Al diencèfal (subdividit en tàlem i hipotàlem) convergeixen un gran nombre de canals d’informació, i s’integren molts dels impulsos que hi arriben. Les activitats de la major part de les zones principals de l’escorça són en certa mesura sota la influència del diencèfal. L’hipotàlem, amb el seu apèndix glandular, la hipòfisi, exerceix un control sobre el sistema hormonal i sobre els centres viscerals inferiors, i té una relació d’interdependència amb els centres superiors. També regula la temperatura corporal, la ingestió del menjar i de l’aigua, el comportament sexual i la reproducció, i els ritmes biològics (vegeu "Els bioritmes"). A més, té efectes generals sobre les vísceres i intervé en el to emocional (por, ràbia, aversió o plaer).

En canvi, hi ha altres parts, com és el cas del mesencèfal, que en l’ésser humà s’han reduït, per dir-ho així, a instruments d’escassa importància. El telencèfal té una activitat nerviosa molt més refinada que la mesencefàlica. Juntament amb el diencèfal, és la part de l’encèfal que constitueix el "cervell" pròpiament dit (sovint en la parla comuna s’entén per cervell tot l’encèfal). El telencèfal se subdivideix en dos hemisferis (hemisferis cerebrals dret i esquerre), separats per les formacions interhemisfèriques. Hi arriben bona part de les informacions sensorials, i hi neixen els impulsos per al moviment; controla l’activitat de les altres parts de l’encèfal; i és la seu del pensament i de la voluntat.

En el curs de l’evolució, les vies de conducció visuals, auditives i d’altres formes de sensibilitat s’han traslladat al telencèfal a través del tàlem. És el procés anomenat "cerebració". L’augment de la grandària del telencèfal es deu a la formació d’àrees d’associació, és a dir, d’àrees relacionades entre elles per integrar estímuls i elaborar respostes complexes. Les àrees d’associació del cervell són d’una gran importància en els processos mentals com el raonament, la solució de problemes o la creació artística. L’augment del nombre de neurones, afavorit per la formació d’una escorça extensíssima gràcies als plecs superficials del telencèfal, té com a conseqüència un increment enorme de les possibilitats d’interconnexions. El cervell humà conté uns 100 000 milions de neurones, les quals formen uns 100 000 000 de milions de connexions.

L’escorça cerebral

Àrees de l’escorça de la cara externa del cervell on es localitzen algunes facultats cognitives destacades i una sèrie de funcions orgàniques. Aquests mapes de l’escorça indiquen les àrees més importants d’activitat cerebral motora, sensorial i d’associació. Les àrees associatives coincideixen amb les regions de l’escorça on s’efectuen nombroses interconnexions nervioses entre les diverses zones corticals.

ECSA

L’escorça cerebral és la capa de teixit nerviós que constitueix la superfície dels hemisferis cerebrals. Com que és de color grisenc, representa la "matèria grisa" del cervell. Conté 15 000 milions de neurones disposades en sis nivells, i és la seu de les funcions més delicades del cervell. Sota l’escorça hi ha la "matèria blanca", integrada pels axons que procedeixen de les neurones de l’escorça i que es connecten, a través de les sinapsis, amb les neurones situades en qualsevol altre punt del sistema nerviós. El color més clar de la matèria blanca respecte de la matèria grisa es deu a una substància lipídica, la mielina, que recobreix els axons com una beina.

En l’ésser humà, l’escorça cerebral és més extensa que en qualsevol altre ésser viu. És tan extensa —de fet, té una superfície de 2 000 cm2 (un quadrat d’uns 45 cm de costat)— que no cabria en el crani si no hi fos plegada i replegada sobre ella mateixa per formar una gran quantitat de relleus o circumvolucions. S’hi poden reconèixer i localitzar àrees corticals destinades a determinades funcions motores i sensorials.

Vegem primer les àrees motores de l’escorça cerebral. Els impulsos nerviosos que van als músculs i determinen els moviments voluntaris parteixen de la zona motora de l’escorça cerebral. En aquesta zona hi ha neurones gegantines de forma piramidal, els axons de les quals constitueixen el sistema piramidal, un potent feix de més d’un milió de fibres nervioses procedents de l’hemisferi dret i un altre feix anàleg corresponent a l’hemisferi esquerre, els quals després s’encreuen, de manera que una lesió en un d’ells provoca paràlisi del moviment en la meitat oposada del cos, com s’esdevé en els hemiplègics. El sistema piramidal acciona cada múscul en totes les combinacions possibles, perquè des de la zona motora de l’escorça, regida per la voluntat, condueix l’impuls a altres centres de neurones dels quals parteixen els nervis cranials i espinals del moviment. És, doncs, el sistema principal de la motilitat activa.

Però el secret dels nostres moviments subtils i precisos no rau en la simple contracció dels músculs. Els actes musculars necessaris per a l’execució normal d’un moviment són regulats per un altre conjunt de neurones i fibres nervioses que formen el sistema extrapiramidal, anomenat així per distingir-lo del piramidal. És format per diverses zones, situades a tots els nivells del sistema nerviós i no només a l’encèfal. El sistema extrapiramidal integra el piramidal, que s’encarrega dels moviments voluntaris, concretament de sincronitzar i harmonitzar les contraccions musculars perquè en resulti el moviment adequat, delicat i precís. Així és com es produeix la regulació del to muscular, de la posició del cos, de les actituds o de la gestualitat en relació amb l’emotivitat. El sistema extrapiramidal, en essència, s’encarrega de la síntesi global de totes les peces que formen les canviants figures del mosaic de la motilitat.

Pel que fa a les àrees sensorials, potser val la pena recordar la novel·la The light that failed, "La llum que s’acabà", de l’escriptor anglès Rudyard Kipling, on explica la tràgica aventura de Dick Heldar, un jove pintor que, instal·lat a Egipte com a corresponsal d’un diari, és ferit al cap per un àrab. Si bé es recupera en poc temps, al cap d’uns anys se li ennuvola la vista, i el diagnòstic del metge és inexorable: ceguesa.

Les alteracions de la vista per traumatisme, o per qualsevol altra causa que lesioni una certa zona del cervell sense que l’ull en quedi afectat, s’expliquen pel fet que en l’escorça cerebral, i concretament a la zona occipital, hi ha una àrea destinada a la percepció de les imatges visuals. Quan aquesta àrea pateix una lesió es genera una forma de ceguesa que s’anomena ceguesa central, en què l’ull distingeix les zones il·luminades de les fosques, els espais ocupats dels buits, però no reconeix els objectes. De vegades també es pot produir el singular fenomen de la ceguesa verbal, en què el malalt no comprèn el significat de les paraules impreses o escrites, però veu les lletres i les paraules, les pot copiar, pot expressar per escrit o oralment les seves idees, però quan es tracta de llegir, de combinar lletres i paraules, de recordar-ne els significats, no ho aconsegueix. Però, certament, aquesta ceguesa és una alteració complexa, que no solament depèn de lesions de la zona visual de l’escorça cerebral sinó també dels complicadíssims enllaços de fibres nervioses associatives que connecten la zona de la vista amb la resta de l’escorça.

L’oïda, l’olfacte i el gust, sentits dels quals parlem més endavant, també tenen els seus centres cerebrals. El de l’oïda és a la regió temporal; el de l’olfacte, a l’anomenat rinencèfal; i el del gust, en una seu encara poc precisada. En experiments fets amb animals, per exemple, si s’estimula elèctricament la zona auditiva de l’escorça cerebral d’un gos, mou el pavelló de l’orella, obre els ulls, gira bruscament el cap, com si sentís un soroll sobtat. Si, al contrari, té una lesió en aquesta regió, l’animal esdevé sord, o bé pot sentir els sorolls però no reaccionar quan el criden o el volen acariciar, o sigui que conserva el sentit de l’oïda però ha perdut les percepcions i el record de les imatges auditives. És una forma de sordesa que es pot considerar "psíquica".

La zona olfactiva és extraordinàriament desenvolupada en els vertebrats inferiors, en els quals pot constituir fins i tot quasi tota l’escorça; no obstant això, va perdent importància en els mamífers superiors, en alguns dels quals té, però, una influència notable en la vida de relació.

Els dos hemisferis del cervell

Des d’un punt de vista anatòmic el cervell està dividit en lòbuls, ben aparents en l’espècie humana, que s’anomenen en relació amb l’os del crani més pròxim. El lòbul frontal és el més gran, i entre altres, hi radiquen funcions intel·lectives importants. A la part més posterior, hi ha l’àrea piramidal, que controla el moviment voluntari. Està separat del lòbul parietal per una depressió profunda, que és la cissura de Rolando, descrita per l’anatomista italià Luigi Rolando, i del lòbul temporal, per la cissura de Silvi, detallada pel fisiòleg holandès de nom llatinitzat Franciscus Silvio o Sylvius.

El lòbul parietal, just després de la cissura de Rolando, està relacionat amb funcions extrapiramidals i amb la sensibilitat auditiva. El lòbul occipital, més petit i posterior, està relacionat amb la visió. En el fons de la cissura de Silvi hi ha una zona molt plegada de l’escorça cerebral, que s’anomena lòbul de l’ínsula de Reil.

Com s’ha dit, una fenedura profunda separa clarament el nostre cervell en dos hemisferis, dret i esquerre. Altres cissures subdivideixen cada hemisferi en lòbuls. A primer cop d’ull, pot semblar que el cervell presenta una perfecta simetria bilateral, la qual cosa podria fer pensar que les dues meitats també són equivalents funcionalment, com passa amb els dos ronyons i els dos pulmons. Però certes activitats especialitzades es dirigeixen preferentment des de l’un o l’altre dels hemisferis. Fins i tot hi ha qui ha establert un paral·lelisme amb la història del doctor Jekyll i mister Hyde, sense que això vulgui dir que un hemisferi allotja el bé i l’altre el mal, sinó simplement que l’un s’encarrega d’unes tasques i l’altre, d’unes altres. Però no cal concebre aquesta divisió del treball en termes d’oposició i exclusivitat, atès que l’hemisferi dret intervé en algunes de les funcions en les quals excel·leix l’hemisferi esquerre i viceversa.

Fins fa poc només se sabia amb certesa una sola cosa referent a això, que els centres del llenguatge tenen la seu a l’hemisferi esquerre. Per aquest motiu es va parlar de "primacia" de l’hemisferi esquerre, en part perquè també controla la part dreta del cos i els dretans són en clara majoria respecte dels esquerrans. Per això l’hemisferi dret era com el parent pobre.

Però podem afirmar que tenim realment dos cervells de la mateixa categoria. Cada hemisferi controla de manera predominant determinats comportaments, però tots dos treballen en col·laboració i són units per una mena de pont, el cos callós. Les dues meitats del cervell cooperen i es complementen, però com que tenen diferents especialitzacions són relativament asimètriques i independents. El concepte de dominància, defensat per primera vegada pel metge i antropòleg francès Pierre Paul Broca a propòsit del llenguatge, es pot aplicar també a d’altres funcions en què preval un dels dos hemisferis.

De totes les observacions realitzades, ha resultat que l’hemisferi dret intervé de manera dominant en l’aprenentatge de les dades espacials, en el reconeixement de les fisonomies individuals, en la música, la comprensió dels dibuixos abstractes, i que té un paper essencial en el component afectiu dels estats de consciència. L’hemisferi esquerre intervé de manera dominant en el llenguatge, el càlcul i les activitats mentals analítiques. En essència, la meitat dreta del cervell té a veure amb la síntesi i el pensament concret, i la meitat esquerra amb el pensament abstracte.

Una de les expressions més comunes de la dominància d’una meitat del cervell sobre l’altra és l’ús preferent de la mà dreta, regida per l’hemisferi esquerre, respecte de l’esquerra, regida per l’hemisferi dret. Aquesta tendència a ser dretans representa una especialització del cervell. En els esquerrans, les asimetries anatòmiques dels dos hemisferis són menys pronunciades que en els dretans.

Quant al llenguatge, l’hemisferi dret no es queda curt. La dominància de l’esquerre, determinada genèticament (la superfície més extensa de la regió temporal de l’hemisferi esquerre respecte del dret ja és evident en el fetus), té un caràcter dinàmic. Fins als cinc anys les lesions de l’hemisferi esquerre no provoquen cap pèrdua de la parla (afàsia) duradora, la qual cosa demostra que el dret és capaç de fer una suplència quasi perfecta. I l’hemisferi dret també té la possibilitat d’assegurar en l’adult un cert grau de llenguatge. Alguns casos d’extirpació de l’hemisferi esquerre en pacients adults han demostrat la possibilitat que l’hemisferi dret garanteixi un cert nivell de llenguatge. D’altra banda, en el mateix llenguatge normal, l’hemisferi dret participa en la producció de la parla. Es pot pensar que aquest és responsable del to afectiu, que atenua el rigor semàntic i lògic en benefici d’una dimensió poètica.

El cervell, un planeta per explorar

Sigui quina sigui la concepció que es tingui de l’escorça cerebral, s’ha de reconèixer que amb els mètodes d’estudi de què disposa la fisiologia, que és la ciència que estudia les funcions dels éssers vius, no s’ha pogut aprofundir en els íntims lligams entre les funcions fisiològiques i les facultats psíquiques. És cert que la fisiologia ha aconseguit comprendre fins a un cert punt la funció del llenguatge, que és una de les facultats psíquiques més elevades; amb tot, el cervell humà, que hauria de ser l’objecte principal i el més apassionant de la recerca científica, continua essent una estructura que encara no coneixem prou bé ja que, tot i que el progrés de les neurociències ha estat molt intens els últims anys, el sistema nerviós central, a causa de la seva enorme complexitat i interrelació, amaga encara molts secrets insondables.

Pavlov i els reflexos condicionats

En l’estudi del cervell i de la conducta animal i humana, el fisiòleg rus Ivan Pavlov va encetar una via de coneixement important en dedicar-se de ple a la investigació dels reflexos condicionats experimentats en animals. És fàcil comprovar que quan a un gos se li fica a la boca un aliment que li agrada, l’animal de seguida fa salivera. Aquest reflex és constant, la resposta a l’estímul és sempre la mateixa, com també un cop a la ròtula fa aixecar indefectiblement la cama, i una irritació de la mucosa nasal fa esternudar. El reflex de la salivació, doncs, és "incondicionat", congènit, natural, comú, en aquest cas d’estudi, a tots els gossos.

Els experiments de Pavlov van demostrar la possibilitat de "condicionar" els reflexos. Introduïa menjar a la boca d’un gos i immediatament després desencadenava un estímul sensorial, per exemple sonor, com una nota musical, o bé lluminós, com encendre un llum. No cal dir que el so o la llum són estímuls "neutres" per a la secreció salival, és a dir, que en condicions normals no hi tenen cap efecte, i que només el menjar desitjable és l’estímul "adequat" per a la salivació. Cada dia, almenys durant 20 o 30 dies seguits, Pavlov repetia pacientment el procediment, mantenint el gos en un ambient controlat, sense altres sorolls ni altres canvis de llum, perquè qualsevol cosa podia distreure l’animal i impedir-li d’estar per l’estímul que interessava a Pavlov, per exemple el so. Arribava un moment en què ja no calia posar el menjar a la boca de l’animal, perquè n’hi havia prou amb el so (o la llum) per fer-li venir salivera. Llavors, el so havia esdevingut un estímul adequat per provocar el reflex salival, havia esdevingut un "veritable" substitut del menjar. L’animal feia l’acte d’agafar alguna cosa amb la boca, com si volgués menjar-se el so, i es llepava els bigotis i feia petar la llengua, igual com si tingués el menjar al davant. S’havia establert un lligam entre la sensació sonora i la salivació, un lligam creat artificialment, un reflex diferent dels innats i naturals, i per això denominat reflex condicionat, que aquell gos determinat havia adquirit en un cert moment de la seva vida per unes "condicions" donades.

Segons Pavlov, la instauració dels reflexos condicionats és un fenomen molt comú en la vida normal, que podem observar sovint, i que s’identifica amb l’educació o el costum. Un animal acudeix quan sent un soroll o una certa paraula que associa amb el menjar, la qual cosa no és sinó un reflex condicionat. Ensenyem a un animal a aguantar-se dret amb les potes posteriors, a donar la pota, a fugir quan veu un bastó, i sempre es tracta de reflexos condicionats. Des del naixement tots els animals presenten una sèrie de reflexos innats. Així, xuclen la mamella de la mare, secreten saliva quan mengen i esternuden per una irritació de la mucosa nasal. Aquests es poden denominar reflexos d’espècie, perquè generalment cada espècie animal té tota una sèrie de reflexos propis. Però al llarg de la vida, s’incorporen reflexos individuals adquirits i típics de cada individu, és a dir, els reflexos condicionats.

L’adquisició dels reflexos condicionats és una de les modalitats més senzilles amb què es poden estudiar les manifestacions psíquiques. Però n’hi ha de més elevades, com la memòria, la voluntat o la imaginació, que són força més complexes. Els reflexos condicionats neixen d’una excitació procedent del món exterior, i es tanquen amb una reacció envers el món exterior. Però en l’activitat psíquica superior, la del pensament abstracte, la intervenció del món exterior és molt menor.

La memòria

A la base dels reflexos condicionats hi ha la memorització de les situacions condicionades. Doncs bé, què és la memòria? És una de les funcions més importants del cervell, el "bé essencial de la vida", com deia Plini, o el "tresor de totes les coses", segons Ciceró. La memòria i l’aprenentatge mantenen una relació molt estreta. El fet que una certa experiència deixi una petja perdurable ens permet modificar el nostre comportament a partir de l’ús de l’experiència viscuda. Tenim molts exemples històrics de persones dotades de memòria excepcional, encara que potser en alguns casos hi pot haver una bona part de llegenda. Així, es diu que l’escriptor llatí Sèneca podia recitar d’una tirada 2 000 noms en l’ordre en què els havia sentit; Serafina Contarini, una monja veneciana, recordava tota la Bíblia; el rei Nicolau de Montenegro sabia el nom, el cognom, l’edat i la professió dels seus 150 000 súbdits homes; el compositor Gaetano Donizetti era capaç d’escriure la partitura d’una obra després d’escoltar-la una sola vegada. Avui dia, ningú no s’estranya de l’exhibició prodigiosa de certs participants en concursos televisius, que mostren una capacitat imponent per recordar immediatament noms, dates, superfícies o distàncies. Per a uns quants és una memòria preferentment mecànica, per exemple el record d’una sèrie desordenada de números, mentre que per a la majoria es tracta d’una memòria racional, intel·lectiva, en la qual predomina una elaboració lògica que permet relacionar els records segons un esquema significatiu, encara que sigui circumscrit a un tema determinat. Encara no es coneix prou bé en termes fisiològics per què es recorda o per què s’oblida, si bé el record i l’oblit semblen dos aspectes d’un mateix problema. La hipòtesi més fonamentada és que les cèl·lules nervioses, quan reben una estimulació que esdevé un record, es modifiquen precisament perquè contenen alguna cosa que abans no existia.

Segons les teories actuals, la memòria correspon a processos neurològics i moleculars. Què passa en les neurones o en les xarxes de neurones que "contenen" els records? Es considera que la formació de les petges mnemòniques consisteix en un canvi molecular precís. Segons certa teoria, algunes proteïnes adopten una nova estructura, una configuració específica. Això derivaria de l’acció dels estímuls sobre els àcids nucleics (el material genètic: el DNA o l’RNA de les cèl·lules), que codificarien proteïnes especials.

Convé recordar les recerques del neuròleg suec Holger Hydén, segons el qual en les neurones cerebrals que reben un estímul, per exemple visual o auditiu, té lloc una modificació de les molècules d’RNA, que les neurones contenen en abundància. És probable que, per exemple, escoltar una peça musical provoqui un nombre elevadíssim d’aquestes operacions moleculars, milions de noves molècules proteiques especials. Si al cap del temps es torna a escoltar la mateixa peça, la sensació acústica torna a recórrer els mateixos circuits nerviosos, i de seguida troba les molècules que en conserven el record, que encaixa com una clau al seu pany. És quan es diu: "Aquesta música em sona". Segons la hipòtesi de Hydén, doncs, les proteïnes codificades d’RNA es queden al cervell tota la vida i constitueixen el "bagul dels records", la memòria inesborrable, duradora, que es grava al cervell com l’encuny en una moneda. Però també hi ha una memòria "a curt termini", per exemple la que ens serveix per retenir un número de telèfon que acabem de llegir a l’agenda. Aquesta memòria a curt termini no es relacionaria amb modificacions de molècules proteiques sinó amb modificacions bioelèctriques.

Però les molècules de la memòria només són un aspecte dels processos mnemònics, de la mateixa manera que la capacitat d’una cinta magnètica d’enregistrar una sonata només és una part de la feina que pot fer una gravadora. Les dades experimentals no han pogut demostrar que la memòria consisteixi en la síntesi de molècules proteiques, però la hipòtesi continua essent vàlida.

Amb tot, el mecanisme exacte que permet a les neurones classificar i després tornar a evocar una experiència passada encara no està clar. És cert que la memòria és una cosa diferent de la intel·ligència. La intel·ligència depèn de l’activitat del cervell en conjunt, mentre que la memòria seria una funció específica, distingible de l’activitat cerebral general. És ben sabut que es poden trobar memòries prodigioses en persones d’intel·ligència normal o escassa.

La memòria pateix molt per la interferència, ja que els conceptes nous que són memoritzats fan fora els conceptes anàlegs ja presents en la memòria. D’aquí ve el consell d’alternar temes diferents quan s’estudia. Si memoritzem una cosa de manera mecànica, per exemple un poema, val més estudiar-lo abans d’anar a dormir, i l’endemà al matí ens en recordarem més fàcilment, no tant perquè la ment estigui "més fresca" com perquè durant el son potser no hi ha tantes interferències.

El "descans" del cervell, el son

Esquema dels períodes de son amb la correspondència dels enregistraments electroencefalogràfic (EEG), dels moviments oculars (MO) i electromiogràfic (EMG). L’acte de dormir consta d’una fase de son ràpid, amb activitat onírica i moviments oculars ràpids (MOR), i una altra fase de son lent, dividit en son lleuger i son profund.

ECSA

La successió alterna de l’activitat i el repòs, de la mobilitat i la quietud, s’observa en l’ésser humà, els animals i les plantes com un fenomen general essencialment relacionat amb els canvis de l’ambient atmosfèric, rítmicament recurrents amb el dia i la nit (vegeu "Els bioritmes"). El son ocupa una tercera part de l’existència humana, i a curt termini és fins i tot més necessari que l’alimentació. Podem fer dejuni durant algunes setmanes sense que es produeixin danys irreparables, però la privació del son no es pot suportar gaires dies seguits.

Tot i això, la privació del son és molt diferent de l’insomni, que és un trastorn del ritme del son i que sovint se suporta només amb algunes molèsties. El filòsof francès Michel de Montaigne conta que el rei Perseu de Macedònia, presoner a Roma, va morir a conseqüència de no deixar-lo dormir. És evident, doncs, l’acció beneficiosa i restauradora del son per a l’organisme. El concepte del son restaurador és molt antic, i tots sabem molt bé per pròpia experiència que el cansament genera la necessitat de dormir, que al cap d’un cert temps de vigília o de treball té son inevitablement, per bé que amb diferències individuals, i que es dorm més profundament com més llarg ha estat el període de vigília i més fatigant el treball fet.

Certament, la fatiga és un factor fonamental per al son, i és igualment fonamental per a provocar-lo l’absència d’estímuls. La penombra, el silenci i la desatenció per allò que ens envolta afavoreixen el son. Però no n’hi ha prou a aïllar-se en un lloc tranquil, fosc i sense sorolls, com tampoc no n’hi ha prou a tancar les portes dels sentits per adormir-se, ja que cal que el sistema nerviós estigui relaxat. Existeix la hipòtesi d’un centre nerviós regulador del son, d’un centre que deprimeix l’activitat psíquica, abaixa el to de les funcions vegetatives i que, en definitiva, deixa l’organisme en les condicions adequades per a dormir. Aquest centre es trobaria en una part concreta del cervell: l’hipotàlem.

El cervell no descansa mai, ni tan sols durant el son, i els somnis són una manifestació d’aquesta activitat. Durant el son s’observen en l’electroencefalograma (registre que revela l’activitat elèctrica del cervell) unes ones particulars, les "delta", lentes i àmplies, molt diferents de les que es registren durant la vigília, però quan comença un somni les ones canvien i esdevenen iguals que les de la vigília. En aquest moment els músculs es relaxen completament, i els ulls es mouen de pressa i, aparentment, de manera desordenada. Aquestes són les tres característiques fisiològiques del somni, que es pot considerar paradoxal perquè reuneix aspectes del son profund (relaxació muscular) i de la vigília (moviment dels ulls i ones de l’electroencefalograma); per tant, la fase corresponent als somnis es defineix com a "son paradoxal". Aquesta fase del son també s’anomena REM, de les inicials de l’anglès rapid eye movements, o moviments ràpids dels ulls (MOR). Però si ens limitem a considerar el que passa al cervell, somiar seria el mateix que estar despert.

D’aquesta manera s’han pogut desmentir els llocs comuns sobre els somnis. Es diu que el millor son és aquell sense somnis, afirmació mancada de significat perquè el son sense somnis no existeix. No hi ha persones que somien i persones que no somien, sinó persones que recorden els somnis i persones que no els recorden. Tothom somia. L’adult somia, en diverses etapes, durant el 20-25% del temps del son, i els somnis se succeeixen amb regularitat, quatre o cinc cada nit. El nen somia el 30-40% del temps del son, i el lactant, el 50%. També hi ha molts animals que somien. Els ulls es mouen perquè probablement segueixen les imatges del somni. Els moviments més ràpids corresponen a escenes de molta activitat, i els moviments més lents a escenes tranquil·les. El somni dura una mitjana de 20 minuts, però n’hi ha de pocs minuts i de mitja hora o més de durada.

Normalment el son d’un adult es desenvolupa segons una certa seqüència. En una primera fase l’individu passa successivament pels quatre estadis del son clàssic (primer i segon: son lleuger; i tercer i quart: son profund d’ones lentes), i al cap d’uns 90 minuts comença un període de son paradoxal o son REM, amb una durada d’entre 15 i 25 minuts. Durant la nit se succeeixen quatre o cinc cicles anàlegs. La durada dels estadis tercer i quart va disminuint durant la nit, mentre que la de l’estadi dos i dels períodes de son paradoxal, com també la presència de moviments oculars ràpids, augmenta. Normalment el son paradoxal no apareix abans de 90 minuts. La durada global del son, molt variable segons els individus, decreix en el curs de la vida, com també decreix la proporció del son paradoxal.

Una condició aparentment semblant a la del son caracteritza l’estat de coma, que és una pèrdua total de la consciència. A diferència de la persona que dorm, la persona que està en coma no es pot despertar de cap manera mitjançant estímuls externs, ni tampoc per dolor. L’estat de coma és característic de lesions greus de l’escorça cerebral o del tronc de l’encèfal, i s’hi pot caure per traumes sobtats, a conseqüència de malalties de llarga evolució, d’alteracions greus dels equilibris metabòlics (coma diabètic, hipoglucèmic o urèmic) o per intoxicació, entre altres. Els estats de coma se solen classificar, segons la seva gravetat, des de la forma més lleu en què el pacient respon a estímuls dolorosos, per bé que en estat inconscient, fins a la forma en què manquen completament els reflexos i les funcions vegetatives imprescindibles per a la vida, que s’ha de mantenir artificialment.

La vida vegetativa

Totes les funcions vitals (respiració, circulació o digestió) són regulades per centres nerviosos particulars que garanteixen un desenvolupament regular i ininterromput d’aquestes funcions, sense que gairebé ens n’adonem.

El sistema nerviós autònom

El sistema nerviós no presideix solament la vida de relació, dirigida al medi exterior, és a dir, la política exterior, sinó també la vida vegetativa, això és, la política interior. Per tant, cal parlar d’un sistema nerviós de relació i d’un sistema nerviós vegetatiu. No es tracta, però, de dos sistemes independents, sinó d’un de sol ben interrelacionat. Amb tot, ja fora dels centres nerviosos, el sistema encarregat de la vida vegetativa es projecta cap als diversos òrgans i s’individualitza notablement i es diferencia del sistema de la vida de relació. Hi ha una llarga cadena de ganglis, és a dir, d’amassos de cèl·lules que actuen com a centres de connexió entre les diverses fibres nervioses, i amb moltíssimes fibres, que innerven el cor i els vasos sanguinis, els pulmons, l’estómac i l’intestí, el fetge, els ronyons, la pell, les glàndules i, en definitiva, totes les parts del cos. Les seves ramificacions són tan complicades que ha calgut molt de temps i els esforços pacients de molts investigadors per a entendre-les amb una certa claredat. La seva patologia també és molt més complexa que la del sistema nerviós de relació.

El nom inicial d’aquesta part del sistema nerviós era sistema simpàtic, com si hi hagués una transmissió recíproca de "simpaties" entre les diverses parts del cos mitjançant aquests nervis. El nom era expressiu, cosa que és important per a l’èxit científic. Però després les coses es van complicar perquè el simpàtic es va reduir a una sola part del sistema, i l’altra part es va anomenar parasimpàtic. Aquesta distinció, com ara veurem, era evident; l’escissió en dues parts no es podia evitar. El sistema vegetatiu té la missió fonamental de controlar, regular i fer harmònic el funcionament de les diferents parts, cèl·lules, teixits, òrgans i aparells.

És natural que per a conservar l’harmonia calgui estimular o frenar aquí i allà l’activitat de les diferents parts. Això és el que justifica l’existència d’un simpàtic i un parasimpàtic, és a dir, d’una innervació doble i antagonista dels òrgans. El parasimpàtic és representat essencialment pel nervi pneumogàstric o vague, el desè parell nerviós que surt del crani. És un nervi gros que envia ramificacions al cap, el coll, el tòrax i l’abdomen, és a dir, als òrgans més diversos, com també als pulmons, el cor, l’estómac i l’intestí. Als mateixos òrgans també arriben les fibres del simpàtic, que es barregen íntimament amb les del parasimpàtic. Les unes i les altres regulen el funcionament dels òrgans amb un joc combinat d’accions excitants i inhibidores, entre les quals existeix un equilibri. Mentre que el simpàtic produeix la dilatació de la pupil·la, la constricció dels vasos sanguinis, l’acceleració del cor; el parasimpàtic encongeix la pupil·la, alenteix o para el cor i dilata els vasos sanguinis. És la "llei de la balança": quan un platet baixa l’altre ha de pujar.

En unes condicions de salut perfecta, els dos sistemes, en exercitar regularment la seva acció, es compensen i s’estabilitzen. Però l’equilibri no sempre és perfecte, i un dels dos sistemes pot predominar per sobre de l’altre, i és per això que els metges parlen d’individus vagotònics i simpaticotònics. Els vagotònics, per exemple, tenen alentit el ritme cardíac, salivació i sudoració abundants, hiperacidesa de l’estómac i funcions intestinals irregulars.

El "cervell" vegetatiu

Quadre 31.1 Efectes dels sistemes simpàtic i parasimpàtic.

ECSA

S’ha reconegut l’existència de mecanismes centrals coordinadors del sistema vegetatiu distribuïts des del bulb fins a l’escorça cerebral i força nombrosos sobretot a l’hipotàlem, una regió situada al diencèfal, on semblen concentrar-se les activitats vegetatives centrals. Hi ha els centres que regulen el manteniment de la temperatura corporal i de la pressió arterial, el to del sistema simpàtic i parasimpàtic o la secreció de les hormones. Alguns centres de l’hipotàlem també regulen certes reaccions emotives com la còlera i els fenòmens que l’acompanyen (sudoració, pal·lidesa o envermelliment, palpitació cardíaca, augment del ritme respiratori), la gana i la set. Tots aquests centres tenen relació amb la supervivència de l’individu, però a l’hipotàlem també hi ha els centres que controlen la supervivència de l’espècie, és a dir, els centres del desig sexual. Així mateix, l’hipotàlem exerceix un control general sobre els ritmes fisiològics, per exemple sobre el del son i la vigília. En una paraula, l’hipotàlem és la seu dels mecanismes de control de l’homeòstasi, la qual tendeix a la conservació de les característiques de l’individu en un medi que canvia contínuament. Considerant-los en conjunt, es podria dir que els "centres vegetatius" formen una mena de cervell vegetatiu.

Aquests centres són actius i vigilants sempre. Tot l’organisme, amb totes les seves parts integrants, dóna informació d’ell mateix als centres que s’encarreguen de transmetre les ordres oportunes per tal que l’harmonia orgànica sigui respectada sempre. Per exemple, en un cas d’asfíxia els centres de la respiració i del cor s’adonen de seguida que manca oxigen a la sang i intervenen ràpidament. Si la temperatura externa puja o baixa, els centres de la regulació tèrmica prenen les mesures necessàries per tal que la temperatura del cos continuï mantenint-se a 37°C. Així, cada òrgan rep en tot moment impulsos moderadors o excitants que conserven l’equilibri de les funcions.

A més, tots els centres vegetatius tenen relació entre ells. Si no, com es podria pensar en la unitat funcional de l’organisme? Els centres cardíacs i els dels vasos sanguinis i de la respiració, per exemple, actuen de manera sincronitzada. Els centres vegetatius són sota la influència del cervell, com demostren no solament els experiments sinó també l’observació quotidiana del nostre comportament. Les emocions fan augmentar la pressió sanguínia i acceleren el ritme cardíac o, al contrari, provoquen una sensació d’aturada del cor, la cara empal·lideix o s’envermelleix, l’estómac i l’intestí es contrauen, les llàgrimes brollen dels ulls i la pell es xopa de suor. Totes aquestes reaccions del sistema nerviós vegetatiu depenen precisament d’una excitació psíquica, d’origen cerebral. Heus ací, doncs, un exemple de les relacions entre el sistema vegetatiu i el sistema de relació.

El sistema vegetatiu i la voluntat

Normalment la voluntat no actua sobre el sistema vegetatiu. Generalment ningú no és capaç de modificar voluntàriament el ritme cardíac o de posar-se a suar o de fer augmentar la temperatura del cos. Durant el son hipnòtic, i també en la vigília del somnàmbul, sembla que es poden modificar per suggestió totes les funcions de la vida vegetativa, fer variar les pulsacions per minut o incrementar la temperatura corporal, produir congestió en la pell, provocar hemorràgies cutànies o aturar les diverses secrecions, les llàgrimes, la suor o la llet. Aquests fenòmens sorprenents demostren que, en certes condicions, el cervell pot transmetre les seves ordres a l’àmbit de les funcions vegetatives, de la mateixa manera com els envia, per exemple, als músculs.

Però l’exemple més famós de l’extensió de la voluntat a l’esfera involuntària del sistema vegetatiu és representat pels faquirs. El faquirisme no és només una nota de color de les novel·les exòtiques. S’ha estudiat científicament la doctrina anomenada ioga, que es basa en una síntesi de la vida corporal i la vida psíquica (yoga en hindi significa ‘unió’), l’acompliment de la qual els faquirs assoleixen amb experiències llarguíssimes i pacients. La manera com els faquirs aconsegueixen els seus resultats extraordinaris encara no s’ha explicat prou bé, però és cert que poden modificar voluntàriament algunes funcions de la vida vegetativa. Per exemple, poden canviar el sentit i el ritme dels moviments peristàltics intestinals, fer baixar la pressió sanguínia o modificar la freqüència de les contraccions del cor.

Però els veritables ioguis són una cosa diferent dels faquirs. Són pocs, viuen allunyats de tothom, sols o amb algun deixeble. Són capaços d’exercir un control sobre les seves funcions fins al punt d’alentir-ne el ritme, com els animals que hibernen i, per exemple, poden ser enterrats vius durant un temps en espais quasi sense aire. Sigui quina sigui l’explicació d’aquests fenòmens, és cert que els ioguis sembla que gaudeixen de bona salut, tenen el cos fort, harmonia, agilitat i un equilibri físic i moral bons.

En les últimes dècades, el món occidental ha vist una àmplia difusió de tècniques de concentració i relaxació pròpies de la doctrina del ioga, especialment del corrent del hata yoga o ioga de la força. També s’ha estès una tècnica psicofísica anomenada entrenament autogen, basada en una sèrie d’exercicis que comporten la capacitat de modificar alguns aspectes de les funcions orgàniques (tensió neuromuscular, estat cardiocirculatori, funcionament respiratori i visceral) i psíquiques. Aquestes i altres estratègies han tingut un cert predicament en la nostra societat, potser perquè han aportat nous punts de reflexió, un caràcter sovint espiritual i una integració decidida del cos amb la ment.

El sistema sensorial

L’activitat del sistema nerviós depèn en bona mesura dels estímuls que li arriben del medi exterior i de l’interior de l’organisme. Però quan formulem la pregunta: "Quants sentits té l’ésser humà?", invariablement sentim respondre que són cinc. A escola es parla als nens de cinc sentits, cadascun vinculat a un òrgan específic: ull/vista, orella/oïda, nas/olfacte, llengua/gust i pell/tacte. Però la qüestió no és tan senzilla, i els fisiòlegs ens ensenyen que, de sentits, n’hi ha gairebé el doble. No hi ha res a dir quant als quatre primers —la vista, l’oïda, l’olfacte i el gust, dels quals parlarem més àmpliament—, però pel que fa al que se sol anomenar tacte, si es vol parlar amb propietat cal distingir el sentit de la pressió (d’un objecte sobre la pell) del sentit del fred i la calor i del sentit del dolor.

En efecte, en la sensibilitat tàctil global, que dóna compte de tots els contactes de la superfície del cos amb objectes exteriors, participen receptors diversos situats dins la profunditat de la pell. Com a mínim, n’hi ha tres grans grups: 1) corpuscles tàctils sensibles a la pressió, alguns dels quals són capaços de localitzar i definir d’una manera molt precisa la sensació tàctil; 2) termoreceptors, que proporcionen les sensacions de calor i fred; i 3) nociceptors, els receptors del dolor. Mitjançant la sensibilitat tàctil també es poden obtenir informacions sobre la forma dels objectes, sobre les característiques de la seva superfície i sobre la seva consistència, gràcies a les elaboracions oportunes en l’escorça cerebral.

Però encara no n’hi ha prou. També tenim sensacions "internes" o "generals" que afecten el sistema nerviós vegetatiu. Tots els nostres òrgans transmeten contínuament al sistema nerviós central notícies sobre el seu estat. La majoria de vegades aquestes informacions no travessen el llindar de la consciència, i exerceixen la seva influència reguladora provocant reaccions reflexes que no notem. Però de vegades les notícies afloren a la consciència i determinen sensacions que ens alerten de canvis del nostre organisme, de la mateixa manera que la vista i l’oïda ens informen sobre el món exterior i els canvis que s’hi donen. El sentit de benestar o malestar, la gana, la set, la nàusea, el cansament o la sensualitat són sensacions "internes". Certament, les sensacions "internes" tenen un caràcter menys precís que les "externes", i és difícil relacionar-les amb la causa que les ha determinat.

Els camins de la sensibilitat

Per a obtenir el màxim nombre possible d’informacions, el sistema nerviós utilitza unes estructures especialitzades que reaccionen davant d’estímuls de diversa naturalesa. Són els receptors. Hi ha receptors que reaccionen davant d’estimulacions físiques com la llum, el so, la pressió o la temperatura, i receptors que reaccionen davant d’estímuls de naturalesa química, com per exemple els del gust, l’olfacte i d’altres presents a l’interior del nostre cos. Tot i ser molt diferents els uns dels altres, la reacció dels receptors als estímuls és semblant, ja que funcionen com a "transformadors" de l’estimulació rebuda en impulsos de naturalesa elèctrica, que són transmesos a les fibres nervioses que s’encarreguen de transportar-los. Així, els impulsos recorren nombroses vies nervioses, fins que arriben al sistema nerviós central, que té la missió de reconèixer-los, valorar-los i interpretar-los.

Però nosaltres no accedim a totes les informacions recollides. Si no fos així, ens veuríem assetjats per un excés d’estímuls inútils o perjudicials per a l’activitat general del sistema. El nostre organisme aprofita moltes informacions que no arriben a la consciència per a desencadenar reaccions i ajustaments automàtics com, per exemple, els reflexos motors, la regulació de l’equilibri i del to dels músculs, o bé el control de la posició del nostre cos, la regulació del contingut d’oxigen i diòxid de carboni de la sang, etc. Si hi ha informacions que es consideren innecessàries en aquell moment, es deixen de banda temporalment. Un exemple és el de les informacions sobre la posició del nostre cos o la pressió exercida en algunes parts. Així, quan estem asseguts no ens adonem de la pressió de la cadira, llevat que hi parem atenció o que comencem a sentir-nos incòmodes al cap d’una estona.

En canvi, hi ha informacions que esdevenen conscients, amb la qual cosa podem percebre, amb plaer o disgust, diversos tipus d’estímuls, i ser conscients de l’estat del nostre organisme i de l’ambient que ens envolta.

El conjunt de l’activitat de recollida, transmissió, elaboració i discriminació dels estímuls que percebem constitueix la sensibilitat conscient.

Imaginem-nos un impuls sensorial que, a través de la seva fibra nerviosa, arriba a la medul·la. Aquí els impulsos pugen seguint vies sensitives diferents. En alguns casos les fibres que entren a la medul·la són llargues i continuen el seu recorregut fins al tronc encefàlic, que és com s’anomena el conjunt del bulb raquidi i el mesencèfal. És el cas dels impulsos de les vibracions, el sentit de la posició o el tacte. En altres casos, les fibres són més curtes i s’interrompen immediatament després de l’entrada, com és el cas, per exemple, dels impulsos del dolor, la sensibilitat tèrmica, les pessigolles o les sensacions sexuals. Aquestes dues vies no difereixen només per la presència de fibres sensitives llargues o curtes, ja que en efecte la primera és constituïda per fibres que transporten ràpidament els impulsos, mentre que la segona no és tan ràpida. Pels feixos de conducció ràpida, doncs, passen els senyals que tenen necessitat de ser enviats de manera ràpida i fidel, és a dir, els que contenen moltes informacions sobre l’estímul (el punt en què actua, la seva intensitat o les característiques temporals). En canvi, pels feixos de conducció més lenta transiten informacions utilitzades per a sensacions que no requereixen localitzacions tan precises. Arribats al final de les fibres sensitives, els impulsos pateixen una primera elaboració i participen en la formació de nombrosos reflexos, mentre que un segon grup de fibres s’ocupa de transmetre els impulsos al tàlem. A més, un tercer grup de fibres transporta els impulsos a l’escorça cerebral.

L’elaboració en el tàlem ens proporciona la percepció genèrica de la qualitat de les sensacions (de fred i calor, o de contacte) i la seva qualitat emocional, és a dir, el sentit de "plaer" o de "disgust" associat.

A l’escorça cerebral té lloc una primera elaboració de les sensacions en uns punts concrets, els centres sensitius. Aquests fan possible copsar la intensitat d’un estímul, la seva localització, la distinció i la diferenciació d’altres estímuls simultanis, etc. I encara hi ha més nivells d’integració i elaboració per part de l’escorça que ens proporcionen altres capacitats importants, per exemple la de poder reconèixer i comparar el conjunt de les característiques dels objectes només a base de tocar-los, o bé la de formar una imatge tridimensional del conjunt del nostre cos, de cadascuna de les seves parts i de la seva localització, com també de la seva posició en l’espai, i així successivament.

L’oïda

L’orella és una estructura sensorial complexa, que allotja el sentit de l’oïda. Els diferents elements es distribueixen en tres zones: l’orella externa, entre el pavelló auricular i just abans del timpà; l’orella mitjana, entre la membrana timpànica i la finestra rodona; i l’orella interna, que conté els òrgans de l’audició i de l’equilibri,

ECSA

L’aire que ens envolta pateix variacions de pressió contínues, ja que tot objecte que vibra, com una campana, les cordes vocals o la membrana d’un altaveu, transmet les pròpies oscil·lacions a l’aire, en el qual provoca compressions i expansions successives que es propaguen en forma d’ones (vegeu "Ones, so i llum").

L’oïda és el sentit que ens permet percebre com a sons i sorolls moltes de les ones acústiques que arriben al nostre cos, distingir-les, saber-ne la procedència i deduir les causes que les han provocades. L’ésser humà només pot percebre les ones sonores que tinguin una freqüència (és a dir, un nombre de vibracions per segon) d’entre un mínim de 16 i un màxim de 16 000-20 000 hertzs, que és l’amplitud de l’audició humana. Per sobre d’aquesta freqüència hi ha els ultrasons; per sota, els infrasons.

Les ones sonores amb característiques particulars causen sensacions particulars i ben precises. Per exemple, es pot fer vibrar una corda de guitarra de manera més o menys àmplia, i provocar ones de diferent amplitud, que nosaltres percebem com a sons de diferent intensitat. A més de vibrar de manera més o menys àmplia, les cordes de la guitarra vibren més o menys ràpidament, és a dir, amb major o menor freqüència. Les diferents freqüències originen ones de diferent altura, que percebem com a sons particulars, és a dir, com a notes més o menys altes. Les freqüències majors causen la percepció de sons aguts, i les menors, de sons greus. A més de la intensitat i l’altura, les ones sonores tenen una forma ben precisa, determinada per l’objecte que les provoca. La sensació suscitada per la forma de l’ona és el que anomenem el timbre d’un so, que és allò que ens permet comprendre que aquell so procedeix d’una guitarra i distingir-lo de sons d’altura i intensitat igual procedents d’una trompeta o del coll d’una soprano.

Pel que fa pròpiament a l’òrgan del so, l’orella és una estructura complexa, en la qual es distingeixen una part interna, una de mitjana i una d’externa, amb missions diferents. Aquestes estructures desenvolupen dues funcions importants: la primera és la de l’oïda, duta a terme per l’orella en conjunt; la segona és la de la percepció de l’equilibri, desenvolupada només per una part de l’orella interna (vegeu "L’equilibri").

Un cop arribades a l’orella, les ones sonores passen al conducte auditiu, una mena de passadís tortuós, barrat al fons per la membrana del timpà. El pavelló de l’orella i el conducte auditiu constitueixen l’orella externa. El timpà és una membrana d’una dècima de mil·límetre de gruix, de forma el·líptica, dèbilment tensa i elàstica. Colpida per les ones sonores, la membrana del timpà vibra segons les vibracions de l’aire. Com s’explica mecànicament aquest fet? Com és que la membrana del timpà és capaç de vibrar en consonància amb els diversos tons de l’escala musical i de transmetre les vibracions irregulars de sorolls que poden ser molt lleus? La membrana del timpà es comporta de manera diferent, per exemple, de la d’un tambor, ja que quan es colpeja la membrana d’un tambor s’obté una nota determinada, mentre que la membrana del timpà no posseeix cap nota pròpia exclusiva, sinó que és capaç de vibrar amb qualsevol so, atès que funciona com un ressonador preparat per a tots els tons possibles.

Després del timpà hi ha la cadena d’ossets: el martell, l’enclusa i l’estrep. Són continguts en una petita cambra òssia, la caixa del timpà, també anomenada orella mitjana. Els ossets són articulats entre ells. Al començament de la cadena, el martell és fixat amb el seu mànec a la membrana del timpà, i al final de la cadena l’estrep queda unit a una membrana que tanca un foradet, que és la finestra oval; al mig hi ha l’enclusa. A través de la finestra oval es penetra a l’orella interna, que és el veritable òrgan receptor de l’aparell auditiu, és a dir, el que és colpit per les ones sonores, atès que l’orella externa i la mitjana no tenen altra missió que conduir les ones al seu destí.

Per tal que el timpà quedi ben tes i pugui vibrar millor, cal que a tots dos costats hi hagi la mateixa pressió; perquè això passi, la cavitat de l’orella interna és connectada amb la part alta de la faringe, òrgan de les vies aèries superiors, mitjançant un conducte, la trompa d’Eustaqui. Això explica que durant un refredat fort es tingui la sensació de tenir les orelles tapades, ja que la trompa inflamada no deixa passar prou aire a l’orella mitjana, per la qual cosa la pressió de l’aire baixa i s’altera l’elasticitat del timpà, que respon pitjor a les ones acústiques.

L’orella interna conté la còclea (o cargol) i el laberint, constituït pels tres conductes semicirculars. La còclea és el component essencial del sistema auditiu, mentre que el laberint s’encarrega de mantenir l’equilibri (vegeu "L’equilibri").

La part més important de la còclea és constituïda per les cèl·lules acústiques de Corti, que són unes 15 000 o 16 000, disposades en altres cèl·lules de sosteniment i que tenen al capdamunt uns cilis rígids i prims. Tot aquest complex cel·lular és situat en una membrana formada per fibres elàstiques. La còclea és plena d’un líquid, una mena de limfa, que conté les formacions esmentades.

Quan les ones sonores arriben, desencadenen una mena de "tempesta infinitesimal d’impulsos" en tota la còclea. Així, vibra la limfa, vibra la membrana basal i oscil·len les cèl·lules de Corti, els cilis de les quals, com antenes extremament sensibles, noten aquestes oscil·lacions. Les terminacions del nervi acústic, que embolcallen les cèl·lules, reben al seu torn l’excitació, la qual, a través del nervi, arriba al tronc encefàlic, als nuclis coclears, les connexions dels quals amb altres nuclis permeten nombroses activitats reflexes, com per exemple la que ens fa tombar el cap instintivament cap a un soroll sobtat. D’aquí, passant per altres etapes, els impulsos arriben a l’escorça cerebral, concretament al lòbul temporal, on es localitzen centres acústics. A l’escorça, els impulsos es fan conscients, és a dir, permeten el reconeixement de determinades seqüències de sons i estableixen la connexió d’aquestes sensacions amb altres àrees cerebrals.

És usual que també ens preguntem com és que tenim dues orelles. Com per a la vista, per a l’oïda té una gran importància fisiològica el fet de tenir no una sinó dues orelles. Deixant de banda la consideració que una orella pot suplir l’altra quan no funciona, cosa que fa més difícil quedar afectat per una sordesa total, i que amb dues orelles els sons ens arriben més intensos que amb una sola orella, tenir dues orelles facilita molt els judicis relatius a la direcció i la distància de la font dels sons i els sorolls que ens arriben. La localització en l’espai d’una font sonora constitueix la percepció auditiva espacial. Aquesta funció fonamental de l’oïda fa que l’individu sàpiga no solament que un so determinat s’ha produït, sinó també la direcció i la distància del so. En presència de múltiples fonts sonores, l’aparell auditiu també proporciona una percepció espacial de l’origen del so, així com una indicació de la seva posició relativa. El conjunt d’aquestes localitzacions simultànies i diverses és el que constitueix la perspectiva acústica o sensació estereofònica del món que ens envolta.

Aquesta capacitat de localització és vinculada a la integritat de totes dues orelles. El complex mecanisme de la localització es basa essencialment tant en la diferència d’intensitat amb què el so arriba a cadascuna de les orelles com en el retard en l’arribada del so a l’orella que es troba més lluny de la font sonora.

La patologia de l’audició pot ser important. La disminució de la capacitat auditiva es denomina sordesa. Sol ser normal, en grau divers, a partir d’una certa edat (presbiacúsia). Tenen importància com a causa de sordesa les inflamacions persistents de l’orella mitjana (otitis de repetició) i el trauma sonor continuat, sigui per motius professionals, com s’esdevenia per exemple abans amb els calderers, o bé per escoltar repetidament música a una intensitat sonora excessiva.

La vista

L’ull és l’òrgan receptor del sistema visual. Rep els estímuls lluminosos ambientals i els transforma en impulsos nerviosos, que el cervell integra, relaciona i fa conscients.

ECSA

De la mateixa manera que l’oïda utilitza les ones sonores, la vista utilitza la llum per a oferir-nos una representació dels objectes i dels cossos que ens envolten. Algunes característiques i comportaments de la llum fan que ens la imaginem com una ona electromagnètica que es propaga per l’espai; en canvi, d’altres ens indueixen a imaginar-la constituïda per unitats soltes, els fotons, que es comporten com a partícules (vegeu "Ones, so i llum"). En el nostre cas, podem considerar-la una ona que viatja en línia recta. I quan aquesta ona o raig de llum troba la superfície d’un cos pot ser en part absorbida i en part reflectida, és a dir, desviada en una altra direcció.

Com en tots els fenòmens ondulatoris, la llum també pot tenir diferents longituds d’ona. L’ésser humà només pot veure les ones d’una longitud d’ona ben determinada. Les de longitud superior o inferior ens resulten invisibles, Aquest és el cas dels raigs ultraviolats, els infraroigs o els raigs X, que tan útils són en radiologia (vegeu "Ones, so i llum"). En l’àmbit de la llum visible, som capaços de distingir entre les diferents longituds d’ona; en efecte, la sensació d’un determinat color no és altra cosa que la resposta del nostre aparell visual a una radiació de llum d’una longitud d’ona ben precisa.

En la llum solar hi ha totes les freqüències que ens resulten visibles, i es podria dir que conté tots els colors, si no sabéssim que els colors només existeixen al nostre cap i no en les ones de llum. La raó per la qual els objectes ens semblen de colors diferents es deu al fet que en general absorbeixen algunes longituds d’ona i en reflecteixen unes altres. Així, per exemple, una fulla absorbeix les longituds d’ona de la llum solar i reflecteix només les que ens causen la impressió del verd. En canvi, un objecte ens sembla blanc quan reflecteix totes les longituds d’ona de la llum solar, i negre quan les absorbeix totes. Tots hem experimentat que el color dels objectes depèn del tipus de llum que els il·lumina; només cal pensar com canvien els colors de les coses si són il·luminats amb una llum amb longituds d’ona especials, com la de neó, d’una bombeta blava, vermella, etc.

El conjunt dels òrgans i els teixits que ens permet la vista es compon de diverses parts: l’ull, que rep els estímuls lluminosos i els converteix en impulsos nerviosos; els nervis òptics, encarregats de transmetre els impulsos al sistema nerviós central, i les àrees visuals de l’escorça cerebral occipital, que s’ocupen d’interpretar els impulsos i llegir-los com a formes situades en l’espai, és a dir, imatges dotades de sentit, tridimensionals o de color.

Les estructures de l’ull que s’encarreguen de captar les imatges i enfocar-les es poden comparar, quant al funcionament, amb les parts d’una càmera fotogràfica. En efecte, l’ull posseeix un sistema de lents regulables per a enfocar les imatges, constituït per la còrnia, que és una làmina transparent sense vasos sanguinis; l’humor aquós, líquid límpid i incolor renovat contínuament per la sang i que també assegura el nodriment al cristal·lí; el cristal·lí, una lent biconvexa capaç d’aprimar-se sota l’acció del múscul ciliar, i el cos vitri, una massa gelatinosa que manté la forma esfèrica de l’ull. En l’ull també trobem un sistema semblant al diafragma de l’objectiu fotogràfic (l’iris), que regula la quantitat de llum que entra, i un altre sistema (la retina), comparable a la pel·lícula fotogràfica, que enregistra les imatges que li arriben.

El sistema que regula la formació de les imatges a la retina se serveix del cristal·lí i de l’iris. La modificació de la forma del cristal·lí ens permet enfocar en la retina els objectes que, des de diferents punts de l’espai, atreuen la nostra atenció. És el fenomen de l’acomodació.

L’iris, situat davant del cristal·lí, és una membrana circular amb un forat al mig, la pupil·la. El color varia d’una persona a una altra, i depèn del tipus de pigment que el teixit conté. A l’interior es troben unes fibres musculars capaces de dilatar o contreure la pupil·la, que s’adapta a la quantitat de llum de l’ambient. Així, com més llum hi ha, més petita es fa la pupil·la. El diàmetre de l’obertura pupil·lar influeix en el sistema òptic perquè una pupil·la molt encongida permet un enfocament millor, mentre que la dilatació requereix una precisió major del sistema de lents.

Les imatges es formen (invertides) a la retina, situada al fons de l’ull, i són convertides en impulsos per dos tipus de receptors, els cons i els bastonets, que es poden considerar cèl·lules nervioses modificades. Tots dos contenen unes substàncies que es descomponen quan s’exposen a la llum. Aquesta reacció química provoca l’excitació de les fibres nervioses que surten de l’ull. Els bastonets, predominants a la perifèria de la retina, són especialitzats a reaccionar a la llum, sense distingir entre les diferents longituds d’ona. Els cons són responsables de la visió dels colors, i es concentren cap al centre de la retina, sobretot a la màcula, que és una zona especialitzada en la visió aguda i nítida dels objectes. A diferència dels bastonets, els cons no reaccionen a totes les freqüències de la llum. N’existeixen tres tipus i l’estimulació de l’un o l’altre provoca la sensació del verd, el vermell i el blau; la seva combinació en diferents proporcions origina tots els colors que veiem. En realitat, aquests tres tipus de cons no fan sinó copsar les diferents longituds d’ona de la llum i transmetre impulsos al sistema nerviós central. És el cervell que tradueix aquests impulsos en sensacions que anomenem color. Quan un raig de llum incideix en un receptor de la retina, aquest fotoreceptor envia un impuls a una neurona concreta, la qual, al seu torn, es connecta amb una altra neurona d’una estació d’elaboració del tronc encefàlic, anomenat cos geniculat lateral. D’aquí, una altra neurona transmet l’impuls a l’escorça visual, situada al lòbul occipital del cervell. Però aquest tipus de transmissió no s’ha d’imaginar com una mena de projecció d’imatges al cervell, perquè els impulsos que arriben a l’escorça són descompostos i distribuïts en moltes zones, de manera molt complexa i encara poc coneguda.

Correspon a l’escorça cerebral la missió d’assignar a aquests impulsos puntiformes el sentit d’una imatge procedent del món exterior, integrar les imatges procedents dels dos ulls i valorar les diferències de contrast, de color i de lluminositat per assolir representacions precises de l’objecte i de l’espai en què s’insereix, de la seva tridimensionalitat i de la profunditat, entre altres. Si hi pensem bé, ¿no resulta sorprenent que puguem veure les coses allà on són, del dret i de la mida natural? Per quin motiu veiem, per exemple, un home d’una determinada alçada, que pot ser de més d’1,80 m, i d’una amplada proporcional, quan a la retina la seva imatge només ocupa uns pocs mil·límetres? La resposta és que no veiem la imatge que es forma a la retina. La imatge de la retina o el judici de les dimensions de l’objecte no són sinó el resultat d’una operació mental, que inclou nombrosos processos d’associació i d’integració, però que malgrat tot executem amb una rapidesa extraordinària.

I encara, a més, per què tenim dos ulls? Per què tot aquest complicat mecanisme destinat a formar dues imatges dels objectes, que després s’han de fondre en una de sola? Per començar, i no és poc, així es redueix el risc de ceguesa per danys oculars. A més, el camp visual és molt més ampli si es mira amb tots dos ulls en comptes de fer-ho amb un de sol. El camp visual és tot el que podem abastar amb la mirada, encara que sigui sense enfocar. Així, quan llegim només veiem amb nitidesa poques lletres cada vegada, és a dir, la imatge de les lletres que es formen en la part de la retina anomenada màcula i, més en concret, en una de les seves parts, anomenada fòvea. Per llegir tota la ratlla, l’ull s’ha de desplaçar per tal de fer coincidir les imatges sobre la fòvea. Però al mateix temps veiem, de manera menys nítida, un ampli espai al voltant de l’objecte enfocat. És a dir, tenim un camp visual, els contorns del qual no són nítids, com tampoc la forma i les particularitats dels objectes, però que no obstant això resulta molt útil per a fer-nos adonar dels canvis i els moviments que tenen lloc al nostre voltant, com també per a dirigir-nos, orientar-nos o evitar els obstacles mentre caminem. L’amplitud del camp visual, que varia segons les persones, és constituït pel conjunt dels camps visuals dels dos ulls.

En segon lloc, gràcies als dos ulls tenim la visió corpòria i espacial dels objectes, és a dir, la percepció clara del relleu i la profunditat. La noció de l’espai és importantíssima, ja que bona part de les activitats i les manifestacions humanes en depenen. És cert que amb un sol ull també es pot obtenir la noció del relleu. Amb tot, normalment, la percepció de la tercera dimensió és molt més segura, perfecta i immediata amb la visió binocular; i això es pot comprovar tractant d’enfilar una agulla amb un sol ull en comptes de fer-ho amb tots dos.

L’alteració del sistema de la visió té molta transcendència per a la vida normal. La pèrdua completa de la visió és la ceguesa, que pot ser provocada entre altres causes per l’opacitat d’alguns dels medis transparents de l’ull.

Les lesions de la còrnia són freqüents i si l’afecten amb intensitat poden produir-ne l’opacitat, fins a l’extrem que la llum no hi pot passar més. Actualment, es poden resoldre amb la tècnica del trasplantament de còrnia, que sol ser eficaç. L’opacitat del cristal·lí s’anomena cataracta, i també se sol resoldre amb el tractament quirúrgic, amb bons resultats. L’increment de la pressió del líquid intraocular s’anomena glaucoma. És una de les causes importants de ceguesa i el seu tractament és més complex.

A més d’això hi ha les alteracions de la refracció, que són en general menys greus i s’acostumen a resoldre amb correcció òptica. Les més freqüents són la miopia i la presbícia. En la miopia, la imatge es forma una mica abans del punt exacte de la retina que li pertoca, i es veuen malament els objectes llunyans. Per això, als miops se’ls diu que són "curts de vista". Si no és molt intensa, la correcció de la miopia és senzilla. La presbícia o "vista cansada" és deguda a la dificultat d’acomodació del cristal·lí, i és usual en la gent gran. Hi ha dificultat per veure bé les coses petites, per exemple és fa força difícil haver d’enfilar una agulla. També se sol resoldre amb correcció òptica.

El gust i l’olfacte

Al sostre de les fosses nasals hi ha una zona diferenciada de la mucosa, denominada mucosa olfactòria, que conté receptors nerviosos sensibles a les olors. La prolongació interna de les cèl·lules olfactòries origina el nervi olfactori. Les sensacions olfactives són les combinacions de set olors que es consideren fonamentals (acre, pútrida, etèria, de càmfora, de flors, de molsa i de menta).

ECSA

Es podria dir que el gust i l’olfacte són els sentits químics, atès que els estímuls que hi ha a la base d’aquestes sensibilitats són determinades substàncies químiques. Representen una parella de sentits amb característiques especials, i actuen de manera ben compenetrada, ja que sovint treballen plegats, fins al punt que algunes sensacions que es localitzen a la boca i que anomenem gustatives no tenen res a veure amb el gust, sinó que pertoquen més a l’olfacte. Quan masteguem els aliments, i sobretot quan els empassem, l’aire ple d’emanacions oloroses és empès cap a les cavitats nasals i la sensació olfactiva s’associa a la gustativa. És per això que qui està refredat no pot distingir l’olor del menjar o d’un bon vi, ni pot apreciar una bona tassa de cafè o de xocolata. Això també vol dir que els sabors són sensacions molt complexes, en les quals el gust s’associa a l’olfacte, i també a les impressions tàctils i tèrmiques de la llengua. Això no obstant, no analitzem aquests components sensorials per separat, sinó que reconeixem el gust, per exemple, del pa o de les maduixes com un tot.

Quan mengem o bevem, a més del gust, notem una sensació més o menys intensa de plaer, molèstia o disgust. Aquesta associació és molt important per a l’alimentació, ja que ens guia en l’elecció dels aliments i estableix un control pel que fa a la dieta com a defensa enfront de substàncies no comestibles o perjudicials. Un exemple de la funció de defensa del sentit del gust, que compartim amb altres animals, és el reflex del vòmit provocat per substàncies molt amargues. Sembla evident que sigui així si pensem que alguns verins mortals d’origen vegetal tenen un sabor amarg intens. Al costat de mecanismes de defensa innats, també hi ha mecanismes adquirits en el curs de l’existència de l’individu. Tots sabem que si el gust d’un aliment és associat a una experiència desagradable ens serà molt difícil, si no impossible, menjar-ne.

La llengua és recoberta de diversos tipus de relleus, les papil·les gustatives, que garanteixen una superfície de contacte notable amb els aliments. En totes les papil·les, llevat del tipus anomenat filiforme, hi ha els corpuscles gustatius, que són uns 10 000 i el conjunt dels qual forma l’òrgan del gust. Fora de la llengua, a la part posterior del paladar, prop de les amígdales i a la paret posterior de la faringe també hi ha altres corpuscles gustatius, si bé en nombre reduït. A la part més superficial del corpuscle, la membrana de les cèl·lules centrals forma nombroses projeccions microscòpiques, adossades les unes a les altres, anomenades microvil·li. En aquestes projeccions té lloc el reconeixement de les substàncies i l’estimulació que, transmesa i integrada al sistema nerviós central, origina la sensació del gust.

Els diferents sabors que percebem són el resultat de la combinació, en diferent mesura, de quatre sabors fonamentals: dolç, salat, àcid i amarg. Els corpuscles gustatius que detecten aquests quatre sabors fonamentals es localitzen en diferents punts de la llengua. Així, els corpuscles del dolç són sobretot a la punta; els de l’àcid es troben als extrems laterals; els de l’amarg, a la part posterior; i els del salat, en canvi, es distribueixen per tota la llengua.

La transmissió dels impulsos gustatius s’efectua per diversos nervis cranials, segons la zona de la llengua on s’originen. Quan arriben al tronc de l’encèfal, les fibres entren en relació amb diferents nuclis i centres, i així permeten la realització d’alguns reflexos, com la salivació o el vòmit. A la base de l’encèfal els estímuls arriben al nucli talàmic, responsable de la sensació de plaer o de disgust associada als diferents gustos. Del nucli del tàlem arriben als centres corticals del gust, on són elaborats, discriminats i posats en relació amb les altres zones cerebrals, entre les quals hi ha les de l’olfacte.

Precisament, pel que fa al sentit de l’olfacte en l’ésser humà, cal dir que és poc desenvolupat, de manera que comparat amb el de molts animals resulta rudimentari. En efecte, a més de ser menys sensible, el nostre olfacte també és incapaç de distingir les diverses olors que componen una olor complexa.

Un aspecte important de la sensibilitat olfactiva és el fet que es relaciona estretament amb sensacions agradables o desagradables. Aquest component afectiu és extremament important, perquè dóna a aquest sentit la possibilitat de funcionar com un veritable sistema d’alarma. Així, una olor desagradable ens avisa que estem en contacte amb substàncies potencialment perjudicials per a l’organisme o bé amb substàncies que han estat subjecte d’experiències negatives anteriors. Aquesta associació amb sensacions més o menys desagradables fa que l’olfacte influeixi molt en l’elecció dels aliments i que tingui un paper fonamental en la nostra alimentació.

El teixit especialitzat a recollir els estímuls olfactius es troba a la part superior de les cavitats nasals, concentrat a l’àrea olfactòria. En aquesta àrea, que és petita, a més de cèl·lules de suport i cèl·lules mucoses, hi ha cèl·lules nervioses amb dues prolongacions. Són les cèl·lules olfactòries. A l’extrem de les dues prolongacions hi ha de sis a vuit sensors olfactius que sobresurten del moc de la cavitat nasal i que són estimulats per les substàncies presents en l’aire. Sembla que les nombroses sensacions olfactives procedeixen de les diferents combinacions d’algunes olors fonamentals: acre, pútrida, etèria, de càmfora, de flors, de molsa i de menta.

La prolongació interna de les cèl·lules olfactòries origina una fibra nerviosa que arriba al bulb olfactori, on s’acaba i des d’on transmet els estímuls olfactius a una segona neurona. D’aquesta manera, els impulsos arriben a diferents estructures cerebrals: una zona de l’escorça, l’àrea olfactòria central, connectada amb el tàlem, l’hipotàlem, el tronc encefàlic i la medul·la espinal. Aquestes connexions permeten les nombroses activitats relacionades amb estímuls olfactius, com per exemple reflexos de salivació, de secreció gàstrica, nàusees, estimulació sexual, etc.

La ment

En l’estudi de les funcions del cervell s’han separat clàssicament els aspectes orgànics o neurològics i els aspectes psíquics. Els aspectes neurològics, lligats a una base orgànica més o menys coneguda, s’ha considerat que eren més senzills o, en tot cas, s’han pogut estudiar més, perquè estan molt ben desenvolupats en l’escala animal. Les funcions de percepció dels sentits, els actes reflexos o el control motor, entre d’altres, formen part de la fisiologia clàssica del sistema nerviós. Així, s’ha tingut en compte l’evolució de les diferents parts del cervell.

En els animals més desenvolupats, principalment els mamífers, el paper de l’escorça cerebral ha estat cada vegada més important fins a arribar a l’ésser humà, les funcions mentals del qual s’han considerat tradicionalment gairebé independents de les més estrictament neurològiques. D’aquí ve l’antiga separació entre psique i soma o entre ànima i cos.

L’estudi de les funcions mentals era considerat un món a part, que pertanyia al domini de la psicologia, però durant molt segles la psicologia estigué més lligada a una visió pròpia de l’àmbit de la filosofia que no pas al de la biologia o la medicina. I quan les funcions mentals estaven alterades, se n’ocupava la psiquiatria.

Els primers intents sistemàtics vàlids de lligar l’activitat mental a funcions concretes del cervell corresponen a la frenologia, una doctrina explicada per Franz Joseph Gall. Aquest metge alemany del final del segle XVIII suposava que el cervell no era un òrgan únic, sinó el conjunt de diversos òrgans, cadascun amb una funció i localització específiques. Gall va descriure 27 òrgans, i Marià Cubí, que va ser el frenòleg català més conegut, en va arribar a descriure 47. La frenologia va tenir un bon moment cap a la meitat del segle XIX. Però quan es van conèixer algunes funcions concretes i la seva localització, per exemple, l’àrea del llenguatge de Broca, es va veure que no coincidia amb el que havien pensat els frenòlegs. I així aquesta disciplina va caure en un cert descrèdit, ocasionat per la manca d’exactitud de les seves suposicions.

Des d’un punt de vista ben diferent, la valoració dels diversos nivells de la personalitat i les seves interaccions esdevingué un altre progrés important en el coneixement de les funcions mentals. Així es parla de psicologia dinàmica. En aquest àmbit és fonamental l’obra de Sigmund Freud i la seva descripció de l’ego, però sobretot la importància que atorgà al preconscient. Així va créixer la doctrina de la psicoanàlisi, principalment pels treballs de Freud, que va donar molta transcendència als aspectes de la impulsivitat sexual; d’Alfred Adler, amb l’aproximació a les situacions d’inferioritat, i de Carl Jung, amb la valoració, més complexa, de l’inconscient col·lectiu. La psicoanàlisi ha estat una deu important de coneixement d’una part de la psicologia.

Tant l’orientació organicista com la psicodinàmica, portades a un extrem, tendeixen a excloure les altres explicacions, que són complementàries, i així s’arriba a situacions polèmiques. Els últims anys s’han valorat també altres punts de vista, principalment dos, que també són complementaris perquè expliquen coherentment molts fenòmens de la ment. Són els estudis de caràcter sociològic i la tendència bioquímica. El problema més important que es planteja és que tots aquests punts de vista són vàlids, però només interpreten una part de la complexitat del tema i, si són excloents, en dificulten la comprensió global.

La psiquiatria

L’estudi i el tractament de les malalties mentals constitueixen el camp de la psiquiatria. Un primer problema fonamental que es planteja és la definició dels límits entre la normalitat i la patologia en el funcionament de la ment. Probablement el marge de "normalitat" en les diverses funcions mentals és més gran que en altres camps i, a més a més, no és uniforme d’una funció a una altra. Així, una persona molt intel·ligent pot tenir un caràcter dèbil, ser relativament influïble per altres, i tenir un estat d’ànim deprimit, eufòric o variable. És a dir, pot tenir uns aspectes dins del marge de normalitat i d’altres que no ho són tant. Només es defineix com a malaltia mental si hi ha un o més aspectes que s’aparten molt dels límits de la conducta normal.

El segon punt, prou important, és saber si aquests trastorns estan relacionats amb alteracions del cervell o no. En alguns casos és prou clar, però en altres és molt difícil de demostrar. Potser la primera malaltia important en què es van poder relacionar els aspectes estrictament neurològics (per exemple, les convulsions durant els atacs o les absències) amb els trastorns de caràcter o de conducta (impulsivitat, principalment) va ser l’epilèpsia. Aquesta ha estat una malaltia típicament neuropsiquiàtrica.

Igualment és clar en el cas de la pèrdua intensa de les capacitats intel·lectives en el processos de demència, com per exemple en la demència dels vells, de tipus senil, o per arteriosclerosi, en què es troben força lesions anatòmiques específiques en el cervell; o també en les de tipus posttraumàtic o tòxiques, després d’una lesió orgànica greu.

Però en altres camps les coses no són tan fàcils, si més no amb els coneixements actuals. De tota manera, el progrés durant els últims anys del segle XX ha estat extraordinari en aquest punt. La introducció de substàncies que podien provocar el son, els hipnòtics, principalment els barbitúrics, i, després, la introducció de substàncies que disminueixen la sensació de nerviosisme o d’angoixa (ansiolítics i sedants), amb el creixement de l’ús de les benzodiacepines, han estat determinants per a pal·liar certes alteracions. El tercer pas ha estat el coneixement de medicaments que milloren l’estat d’ànim, els antidepressius, d’utilització avui molt àmplia en grans sectors de la població. Aquests tres camps estan ja ben establerts.

En altres camps, el progrés no ha estat tan clar, per exemple en el sector dels antipsicòtics. Així, el tractament de l’esquizofrènia, per exemple, no és tan efectiu com el de les depressions. Les dificultats més grans estan avui en el tractament de les alteracions del contingut del pensament, com en els quadres delirants o al·lucinatoris, i en el curs del pensament, com en els deliris de tipus paranoic. A més, cal tenir en compte altres factors, com són els sociològics i la valoració d’un correcte enfocament psicodinàmic.

També cal indicar que hi ha hagut un avenç molt important en el camp estricte del coneixement de les tècniques d’exploració, des de les clàssiques, com molts tests, fins a les neurològiques i bioquímiques modernes. També és important la valoració dels aspectes epidemiològics, de la incidència d’alteracions en la població considerada com a normal, de la detecció precoç en infants, i la consideració de noves patologies. Diguem finalment que un camp en què la patologia creix més que no pas el progrés terapèutic, i per tant el balanç per ara és negatiu, és el de les drogoaddiccions, un dels drames actuals, que, si bé afecta el conjunt de la població, sembla que té una incidència especial en la joventut.

El sistema endocrí i les hormones

A més del control nerviós, hi ha també un mecanisme químic que s’ocupa de la regulació i l’harmonització de l’activitat dels diferents òrgans del cos humà. Es tracta del sistema endocrí, constituït per cèl·lules especialitzades, distribuïdes per tot l’organisme, que sovint es reuneixen en unes estructures particulars, les glàndules de secreció interna o glàndules endocrines.

La integració nerviosa i endocrina

Localització de les principals glàndules endocrines en l’organisme humà. De dalt a baix, són: la hipòfisi, la tiroide i les paratiroides, les suprarenals, el pàncrees i els ovaris o els testicles.

ECSA

Les cèl·lules endocrines tenen la funció de sintetitzar i introduir les hormones en la sang i la limfa. Les hormones són substàncies que arriben a tots els racons de l’organisme i provoquen modificacions en el funcionament de les cèl·lules que hi són sensibles, com per exemple un augment o disminució de l’activitat cel·lular, variacions en la utilització dels diversos materials, canvis de les substàncies sintetitzades, entre moltes d’altres.

Les hormones són substàncies de naturalesa química diversa. Poden ser cadenes d’aminoàcids (pèptids si són curtes o proteïnes si són llargues), complexes molècules construïdes en una armadura de quatre anells d’àtoms de carboni (esteroides), o aminoàcids modificats.

Les cèl·lules que produeixen hormones poden ser aïllades, quan es troben situades entre cèl·lules d’una altra naturalesa, o bé presentar-se agrupades per constituir glàndules. Les glàndules més importants són l’epífisi (o glàndula pineal), la hipòfisi (o glàndula pituïtària), la tiroide, les paratiroides, el tim, el pàncrees (concretament, el pàncrees endocrí), les glàndules suprarenals i les gònades (ovaris o testicles). A més, cal considerar una estructura nerviosa amb funció endocrina de notable importància com és l’hipotàlem, que exerceix funcions de centre rector.

Les hormones no actuen mai individualment sinó sempre de manera coordinada i integrada, encara que per a cadascuna d’elles existeixen efectes específics que les caracteritzen dins dels mecanismes reguladors més generals. La major part de les hormones executen accions diverses en els teixits orgànics. Algunes actuen de manera conjunta, però d’altres tenen funcions antagòniques. Per això, el bon funcionament del sistema endocrí depèn de l’equilibri en la producció hormonal de les diferents glàndules i, en última instància, del control del sistema nerviós a través de l’hipotàlem.

El sistema nerviós vegetatiu també causa modificacions en l’activitat cel·lular anàlogues a les produïdes per les hormones a través de la síntesi i l’alliberament dels neurotransmissors. Amb els nous coneixements sobre el sistema endocrí, la distinció entre els neurotransmissors i les hormones es fa cada vegada més confusa. La noradrenalina, per exemple, és tant un neurotransmissor com una hormona; i la vasopressina és una hormona que també fa de neurotransmissor a l’hipotàlem. Es coneixen més de quinze substàncies que poden fer tant de transmissors entre les cèl·lules nervioses com d’hormones que les glàndules endocrines envien als diversos òrgans.

Les dues funcions, la nerviosa i l’endocrina, actuen d’acord per assegurar la coordinació entre els òrgans.

Les hormones actuen sobre els centres o les terminacions nervioses i, al seu torn, el sistema nerviós exerceix la seva influència sobre les glàndules endocrines i provoca modificacions humorals. Així, aquests dos grans sistemes no són ni separats ni molt menys oposats, sinó íntimament units i interrelacionats. D’aquesta manera, l’endocrinologia, que és la ciència que estudia les glàndules endocrines i les seves secrecions, ha modificat considerablement els coneixements clàssics de la fisiologia del sistema nerviós, sobretot del vegetatiu, i ateses aquestes relacions, aquesta ciència esdevé molt més complexa del que es podia pensar inicialment.

El missatge hormonal

Les hormones són uns "missatgers químics" que a través de la sang van a parar a un o més òrgans, on exerceixen efectes de diversa mena. Sovint es tracta d’accions importantíssimes per a les funcions vitals de l’organisme, tot i que solen sintetitzar-se en dosis mínimes, de mil·lèsimes o milionèsimes de mil·ligram. Les glàndules endocrines solen estar molt ben irrigades, ja que secreten directament a la sang les hormones produïdes. Així, a través del corrent sanguini, les hormones arriben a les cèl·lules sobre les quals actuen de manera precisa i individualitzada. És natural, doncs, preguntar-se com s’ho fa una hormona, portadora d’un missatge per a un òrgan determinat, per reconèixer l’òrgan en qüestió i no confondre’l amb els altres, i com és que només aquest òrgan respon a l’estímul d’una determinada hormona, quan sabem que l’hormona s’escampa des de la glàndula que la produeix per tot l’organisme a través de la sang.

La cèl·lula destinatària estableix el reconeixement de l’hormona mitjançant receptors específics. No hi ha cap possibilitat d’acció hormonal si la cèl·lula no posseeix els receptors específics per a una certa hormona.

Pel que fa al mecanisme d’acció hormonal per a obtenir de la cèl·lula la resposta volguda, en la majoria dels casos s’ha evidenciat el paper fonamental com a "segon missatger" d’una molècula concreta, el monofosfat d’adenosina cíclic o, simplement, AMPc. Quan una hormona passa a la sang, aquesta hormona actua de primer missatger de l’acció glandular i viatja fins que s’aferra allà on troba els receptors específics a l’exterior de la membrana cel·lular de l’òrgan diana. El lligam de l’hormona amb el receptor activa un enzim, l’adenilciclasa, que determina que a l’interior de la cèl·lula se sintetitzi l’AMPc. Llavors, l’AMPc es distribueix per l’interior de la cèl·lula, on exerceix de segon missatger, i provoca una sèrie de reaccions enzimàtiques que produeixen l’efecte específic de l’hormona. Un altre enzim, la fosfodiesterasa, s’encarrega d’inactivar l’AMPc format i impedeix que s’acumuli, de manera que manté la cèl·lula sempre receptiva a l’estimulació de les hormones. El monofosfat d’adenosina és un portamissatges rapidíssim i molt eficient. Mentre que cal un temps relativament llarg, atès el transport en la sang, abans que l’hormona pugui arribar a les cèl·lules adequades, l’AMPc actua en milionèsimes de segon i de tal manera que l’ordre de l’hormona s’executi perfectament.

En altres casos, si l’hormona té una estructura capaç de travessar la membrana cel·lular, es pot reconèixer gràcies a receptors interns de la cèl·lula. Si això passa, pot actuar directament sobre el DNA i sobre la síntesi de les proteïnes i produir, per exemple, un enzim determinat, amb la qual cosa se n’amplia l’efecte.

El control de la producció hormonal

Esquema de l’eix hipotalamohipofisari. L’hipotàlem elabora factors precursors que estimulen o inhibeixen la producció de les hormones de la hipòfisi, les quals actuen sobre tots els òrgans del cos.

ECSA

La delicadesa de les accions que les hormones desenvolupen en l’organisme imposa un mecanisme d’autoregulació ràpid i eficaç de la quantitat de cada hormona produïda i posada en circulació. En alguns casos és la concentració en la sang de la substància mateixa en què actua l’hormona que fa de "senyal", mitjançant el mecanisme anomenat de retroalimentació negativa (o feed-back negatiu). Es tracta del mateix mecanisme que regula el funcionament d’un termòstat que, sensible a la temperatura sobre la qual ha d’exercir el control, encén o apaga el contacte quan la temperatura puja o baixa dels límits per als quals ha estat programat.

Així és com treballa, per exemple, la part endocrina del pàncrees per produir la insulina, l’hormona que tendeix a fer baixar la concentració de la glucosa en la sang. El pàncrees és una glàndula annexa a l’aparell digestiu, que conté també illes de cèl·lules que secreten hormones. La concentració de la glucosa en la sang, anomenada glucèmia, no ha de pujar o baixar d’uns límits, ja que un augment de la glucèmia provoca un major alliberament d’insulina per part del pàncrees, amb el consegüent emmagatzemament al fetge de la glucosa, la qual, així, disminueix en la sang; però un descens de la glucèmia per sota del límit tolerable provoca un blocatge en l’alliberament d’insulina. La regulació de la glucèmia esdevé més precisa gràcies a la presència d’una hormona antagonista de la insulina, el glucagó, produït també pel pàncrees, l’alliberament del qual segueix regles inverses al de la insulina. És anàleg el control de la secreció de l’hormona paratiroïdal, produïda per les glàndules paratiroides, que mobilitza el calci dels ossos i n’augmenta la concentració en la sang, i de la seva antagonista, la calcitonina, sintetitzada per la tiroide, que fa l’activitat contrària.

En canvi, moltes glàndules endocrines són controlades per una glàndula endocrina específica, la hipòfisi, situada a la base del cervell. La hipòfisi les estimula mitjançant hormones específiques, i les indueix a augmentar l’alliberament en la sang de l’hormona que produeixen. Aquest augment tindrà determinats efectes. La hipòfisi està preparada per valorar la concentració de l’hormona que la glàndula destinatària ha posat en circulació i, per tant, pot regular el grau d’estimulació que convé. En aquests casos, la hipòfisi es regula mitjançant el mecanisme de feed-back negatiu.

Quan alguna cosa no funciona en l’aparell endocrí, per exemple, si produeix massa hormones d’un cert tipus o massa poques, o si els òrgans destinataris no són capaços de respondre a l’estimulació hormonal que reben, sorgeixen estats patològics de diversa gravetat, de vegades incompatibles amb la vida.

Per posar un exemple, quan l’error consisteix en una producció insuficient d’insulina, el consegüent augment incontrolat de la glucèmia determina un quadre patològic conegut com a diabetis mellitus, que en les formes més greus o no tractades pot dur al coma i fins i tot a la mort. La diabetis és una malaltia força freqüent, però es pot controlar intervenint en la dieta, pobra en sucres, i amb l’administració d’insulina en intervals determinats, segons el cas.

De tot el que hem dit fins ara es dedueix que la hipòfisi és "el petit cervell de les glàndules endocrines", prodigiós fabricant d’hormones mitjançant les quals duu a terme la seva acció directiva, com si fos una central, sobre les glàndules perifèriques. La hipòfisi exerceix una acció reguladora de la tiroide, té una acció estimulant de les paratiroides i controla les suprarenals i les glàndules sexuals. Unes altres activitats importantíssimes de la hipòfisi són les que determinen el desenvolupament general del cos gràcies a l’hormona del creixement o somatotropina: la seva manca és causa de nanisme, i l’excés, de gegantisme.

Però la hipòfisi és controlada per l’hipotàlem, centre nerviós i endocrí situat a la base del cervell, just per sobre la hipòfisi. De fet, per a ser exactes, la hipòfisi penja literalment de l’hipotàlem per una tija prima i petita. Tant és així que per aguantar-se, la hipòfisi "seu" damunt la sella turca, una concavitat de l’esfenoide, un os de la base del crani. Així, doncs, l’hipotàlem és l’autèntic director de la vida endocrina de l’organisme, ja que exerceix el control de totes aquestes funcions tenint en compte la complexitat de les dades que li arriben.

Per tant, es podria dir que en la pràctica l’hipotàlem és un controlador controlat, que funciona segons un mecanisme de retroalimentació o feed-back. En altres paraules, l’augment d’una hormona en la sang determina una disminució de l’hormona reguladora corresponent de l’hipotàlem.

L’hipotàlem produeix una sèrie de substàncies de les quals se serveix per a comunicar a la hipòfisi, i a través d’aquesta a tot el sistema endocrí, les decisions i les operacions que cal efectuar. Aquestes substàncies se subdivideixen en releasing factors (factors d’alliberament), perquè avisen la hipòfisi que alliberi, és a dir, que enviï a la sang les seves hormones, i release-inhibiting factors (factors inhibidors de l’alliberament), que actuen contràriament. Es tracta, doncs, de neurohormones, perquè són produïdes per cèl·lules nervioses, ja que no s’ha d’oblidar que l’hipotàlem és una estructura nerviosa. Aquest descobriment ha estat revolucionari. Esquemàticament, a cada hormona de la hipòfisi li correspon una hormona de l’hipotàlem. Les hormones hipotalàmiques no es dilueixen en la sang perifèrica com passa amb totes les altres hormones, sinó que l’hipotàlem les envia al "pis de sota", a la hipòfisi, mitjançant un sistema circulatori privat de circuit tancat.

Les hormones de l’hipotàlem són químicament uns pèptids (neuropèptids), és a dir, fragments de proteïnes amb una cadena d’aminoàcids curta. Per tant, tenen una estructura més aviat simple i es poden sintetitzar a gran escala al laboratori. La síntesi química dels pèptids ha permès la producció comercial d’hormones amb finalitat terapèutica, i aquest fet, sumat a l’elevada activitat d’aquestes hormones, ha obert un nou capítol en el camp de la medicina.

Avui, la indústria farmacèutica produeix sintèticament nombroses hormones, cosa que ha permès emprar-les amb notable èxit en l’anomenada "teràpia hormonal substitutiva". Aquesta teràpia posa a l’abast de l’organisme hormones que no és capaç de produir per ell mateix o bé que no produeix en quantitat suficient.

Les altres glàndules de secreció interna

És evident que la hipòfisi és la glàndula que, sota el control de l’hipotàlem, regula una bona part de l’activitat de les diverses glàndules endocrines. Amb tot, cal esmentar algunes altres glàndules endocrines i ressaltar-ne les funcions específiques principals. Encara que una mica de passada, parlarem tot seguit de la tiroide, les paratiroides, el pàncrees endocrí i les glàndules suprarenals.

La tiroide és una glàndula situada a la part baixa i anterior del coll. Quan s’engrandeix, apareix un goll, que pot ser molt aparent. Entre les seves funcions destaca la regulació de la intensitat de l’activitat metabòlica de l’organisme. Així, les persones que tenen un hipertiroïdisme presenten un metabolisme accelerat, consumeixen moltes calories, estan sempre primes, tenen els ulls vius i sortints i solen mostrar un alt nivell d’activitat. Per contra, l’hipotiroïdisme, que pot tenir també un goll compensatori, acostuma a manifestar-se amb metabolisme baix, tendència a l’obesitat, ritme mental alentit i, si és molt intens i afecta nens petits, amb retard mental (cretinisme). L’hormona de la tiroide o tiroxina conté iode i, així, l’absència d’aquest element en la dieta, abans un fet habitual en algunes regions aïllades de muntanya, era la causa de goll i de cretinisme endèmic.

Les paratiroides, que són quatre glàndules petites situades al costat de la tiroide, estan relacionades amb el metabolisme del fòsfor i el calci, i tenen un paper important en la regulació de la massa òssia i els problemes de l’osteoporosi.

El pàncrees endocrí regula el metabolisme dels hidrats de carboni; la seva alteració provoca la diabetis.

Les glàndules suprarenals són justament damunt de cada ronyó. Tenen dues parts: la cortical i la medul·lar. La part més interna o medul·lar està relacionada amb la síntesi d’adrenalina i noradrenalina, i amb el control de les situacions d’estrès i la seva resposta. La part cortical o externa de la glàndula té diverses capes. Les exteriors intervenen en el metabolisme del sodi, el potassi i la retenció d’aigua. Secreta unes substàncies anomenades mineralocorticoides, l’hormona més coneguda dels quals és l’aldosterona. Un altre grup de compostos produïts per aquestes cèl·lules són els glucocorticoides, el més destacat dels quals és el cortisol, una hormona que ha de realitzar nombroses funcions, entre elles la inhibició de la resposta inflamatòria, al·lèrgica i immunitària. Un altre grup d’hormones sintetitzat per aquesta part cortical de la glàndula suprarenal està relacionat amb l’activitat de les gònades.