Appunti dalle lezioni

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1 La Fisiologia è la disciplina che studia il funzionamento dell organismo nel suo insieme e lo svolgimento delle funzioni corporee in condizioni di omeostasi, ovvero di benessere. Coglie l aspetto dinamico del fenomeno vita differenziandosi dall Anatomia rivolta a descrivere la morfologia e dalla Patologia che studia le anomalie del normale funzionamento corporeo. Caratteristica della fisiologia è che comprende molteplici livelli di organizzazione, dal livello molecolare fino a quello delle popolazioni di una specie

2 Testi consigliati: Stanfield. - Fisiologia. Edises. Ganong. - Fisiologia medica. Piccin Silverthorn. - Fisiologia. Casa Editrice Ambrosiana. Guyton, Hall. Fisiologia Medica. Masson, Elsevier Appunti dalle lezioni Consultazione: Taglietti Casella. - Fisiologia e Biofisica della Cellule. Edises Kandel, Schwartz, Jessel. Fondamenti delle Neuroscienze e del Comportamento. Casa Editrice Ambrosiana

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4 Negli organismi pluricellulari, a parte i tessuti tegumentari e gli epiteli assorbenti e secernenti, la maggior parte delle cellule non è in contatto diretto con l ambiente ma con il mezzo interno (liquido extracellulare o interstiziale). L ambiente extra-cellulare è, pertanto, l ambiente in cui vivono le cellule di un organismo. Poiché i parametri fisico-chimici del mezzo interno variano continuamente a causa dell attività metabolica delle cellule, essi devono essere continuamente riportati ai valori ottimali che garantiscono la sopravvivenza cellulare. A questo provvedono organi di scambio o apparati regolatori molto perfezionati (apparato respiratorio, circolatorio, digerente ed escretore).

5 Solo una piccola quota di cellule dell organismo è in grado di scambiare materiale con l ambiente esterno. La maggior parte delle cellule è in contatto con l ambiente interno, costituito dal liquido extracellulare. Tutte le cellule dell organismo sono immerse nel liquido extracellulare (ambiente interno) i cui costituenti sono controllati in maniera precisa. Omeostasi = mantenimento di una condizione costante del mezzo interno

6 Da un punto di vista funzionale distinguiamo due compartimenti liquidi

7 Da un punto di vista funzionale distinguiamo due compartimenti liquidi

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11 Nel circolo sanguigno capillare circa 3L/min

12 Scambi idrici Nell apparato digerente circa 8-10 L/giorno Nell apparato renale circa 170 L/giorno

13 Bilancio idrico

14 Nonostante la composizione di entrambi i compartimenti organici sia relativamente stabile, i singoli soluti nei due compartimenti non sono in equilibrio. Preservare questi gradienti significa mantenere in vita le cellule e rendere possibile il trasporto e la generazione di segnali elettrici che sono alla base della comunicazione cellulare e neuronale.

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16 Le funzioni svolte dai diversi organi ed apparati dell organismo sono finalizzate a mantenere costanti le condizioni fisico-chimiche dell ambiente interno OMEOSTASI Uno stato stazionario dinamico dei costituenti dell ambiente liquido interno che circonda e scambia materiali con le cellule I principali parametri mantenuti omeostaticamente sono: Concentrazione delle molecole nutrienti Concentrazione di O 2 e CO 2 Concentrazione dei prodotti di scarto ph Concentrazione di acqua, sali e altri elettroliti Temperatura Volume e pressione

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20 I sistemi di regolazione omeostatica possono essere raggruppati in: -regolazioni intrinseche o locali -regolazioni estrinseche o sistemiche (effettuate dai due principali sistemi di regolazione, il nervoso e l endocrino)

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22 I meccanismi di controllo omeostatico agiscono con un meccanismo di feedback negativo, ovvero con un meccanismo che induce una variazione opposta alla variazione iniziale.

23 Tutti i riflessi omeostatici sono controllati da riflessi di retroazione negativa, in modo che la variabile regolata rimanga entro un ambito di valori normali Feedback positivo: la risposta rinforza lo stimolo, spingendo la variabile ancora più lontano dal proprio valore di riferimento. I feedback positivi non sono omeostatici

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25 Controllo ormonale a feedback positivo delle contrazioni uterine durante il parto

26 Feedforward Controllo anticipatorio consente all organismo di anticipare i cambiamenti. Es. riflesso della salivazione Ritmo circadiano

27 Membrana citoplasmatica è sede di scambio di materia, energia e informazione con l ambiente esterno

28 Tipi di membrane biologiche ambiente esterno ambiente esterno ambiente interno membrana plasmatica ambiente interno membrane intracellulari CELLULA PROCARIOTE: membrana plasmatica CELLULA EUCARIOTE: membrana plasmatica membrane intracellulari

29 Tipi di membrane biologiche giunzione intercellulare ambiente esterno all organismo membrana apicale membrana basolaterale ambiente interno dell organismo membrana epiteliale

30 STRUTTURA DELLA MEMBRANA CAPILLARE

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34 I fosfolipidi sono molecole anfipatiche

35 Organizzazione dei fosfolipidi in acqua ambiente acquoso ambiente acquoso

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42 PROTEINE DI MEMBRANA 1) CANALI: proteine integrali (generalmente glicoproteine), che funzionano come pori per consentire l entrata e l uscita di determinate sostanze in cellula. 2) TRASPORTATORI (o carriers): proteine che, mediante cambiamenti conformazionali, consentono il passaggio selettivo di determinate molecole o ioni. 3) RECETTORI: proteine integrali che riconoscono specificatamente determinate molecole (ormoni, neurotrasmettitori, nutrienti ecc.). 4) ENZIMI: proteine integrali o periferiche che catalizzano reazioni enzimatiche sulla superficie della membrana. 5) ANCORAGGIO DEL CITOSCHELETRO: proteine periferiche, affacciate dal lato citoplasmatico della membrana, che servono per ancorare i filamenti del citoscheletro. 6) MARCATORI DI IDENTITA CELLULARE: glicoproteine o glicolipidi caratteristici di ciascun individuo, che permettono l identificazione delle cellule provenienti da altri organismi (es. marcatori ABO).

43 COMUNICAZIONE INTERCELLULARE E TRASDUZIONE DEL SEGNALE

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