4. IL SISTEMA ENDOCRINO: GENERALITA

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1 4. IL SISTEMA ENDOCRINO: GENERALITA 1. Ghiandole endocrine e ormoni 2. Il tessuto bersaglio 3. Rilascio degli ormoni 4. Il concefo della regolazione retroahva negajva 5. La neuroipofisi: ossitocina e ADH 6. Un esempio di regolazione ormonale: l asse ipotalamico-ipofisario i fafori di rilascio ippocampali 6.0 ProlaHna 6.1 Ormone della crescita 6.2 Ormone Tireotropo e Jroide 6.3 Ormone CorJcotropo e corjsolo 6.4 Gonadotropine e ciclo mestruale

2 Kendall ( ); Hench ( ); Reichstein ( ) Lezione 6 1. Asse Ipotalamo-ipofisi-surrene: CRH ACTH - CorJsolo 2. Asse Ipotalamo-ipofisi-ghiandole sessuali: GdRH e gonadotropine ipofisarie: FSH e LH 3. Ruolo delle gonadotropine nell uomo 4. Il testosterone 5. Il ciclo mestruale 6. Estrogeni e Progesterone

3 Lezione 7: Sistema nervoso - Generalità

4 Lezione 7: Sistema nervoso - Generalità

5 Lezione 7: Sistema nervoso - Generalità

6 Lezione 7: Sistema nervoso - Generalità

7 Il sistema nervoso: Trasduzione mediata da modificazione del potenziale di membrana Qualunque sia lo stimolo, la sua elaborazione e la sua traduzione in una risposta fisiologica, la cellula nervosa utilizza segnali elettrici per condurre informazioni rapidamente e a lunga distanza che spesso sono tradotte in un luogo della cellula lontano dalla loro insorgenza Lezione 7: Sistema nervoso - Generalità

8 Galvani ( )

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10 Il sistema nervoso: metodi sperimentali per lo studio del potenziale di membrana Il potenziale di membrana (VM) è determinato dalla separazione di cariche elettriche di segno opposto ai lati della membrana plasmatica. Il valore di VM di una cellula eccitabile non stimolata (potenziale di membrana a riposo) varia da -60 mv a -95 mv (interno / esterno +)

11 L esistenza di una ΔP tra i due capi della membrana IN UNA CELLULA A RIPOSO è dovuta a: DIVERSA DISTRIBUZIONE DELLE SPECIE IONICHE DIVERSA PERMEABILITA DELLA MEMBRANA Concentration (mm) Ion Intracellular Extracellular Squid neuron Potassium (K+) Sodium (Na+) Chloride (Cl-) Calcium (Ca2+) Mammalian neuron Potassium (K+) Sodium (Na+) Chloride (Cl-) Calcium (Ca2+)

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13 L esistenza di una ΔP tra i due capi della membrana IN UNA CELLULA A RIPOSO è dovuta a: UNA MAGGIORE CONCENTRAZIONE DI ANIONI ORGANICI ALL INTERNO DELLA CELLULA

14 E k = 61 log 5 / 140 = - 91 mv Vm = E K A riposo la cellula nervosa è permeabile solo allo ione K, che può transitare liberamente attraverso dei canali sempre aperti.

15 Cell types Resting potential Skeletal muscle cells 95 mv Smooth muscle cells 60 mv Astroglia 80 / 90 mv Neurons 60 / 70 mv Erythrocytes 9 mv hfp://

16 I VALORI TEORICI NON CORRISPONDONO PERFETTAMENTE AI VALORI SPERIMENTALI DEL POTENZIALE DI MEMBRANA

17 Anche gli altri ioni presenj nella cellula e nel liquido extracellulare posseggono un loro teorico potenziale di equilibrio (Ex) Mammalian neuron Int Ext K E k = 61 log 5/140 = - 91 mv Na E Na = 61 log 145/15 = + 68 mv Cl

18 Nella cellula, il potenziale di membrana è il risultato del contributo di almeno tre ioni: K +, Na +, and Cl -. Ognuno di quesj ioni tende a stabilizzare il potenziale di membrana (Vm) verso il proprio potenziale di equilibrio (Ex). Il singolo contributo sarà quindi funzione della permeabilità della membrana ad ogni ione. Equazione di Goldman-Hodgkin-Katz

19 Il sistema nervoso: canali ionici il patch clamp

20 Il sistema nervoso: canali ionici il patch clamp

21 PATCH CLAMP Il patch clamp ci ha permesso di studiare la cinejca di apertura/chiusura dei canali. Le principali informazioni sui canali voltaggio-dipendenj che si sono ofenute afraverso questa tecnica sono: 1. I canali hanno solo due conformazioni: aperta e chiusa. 2. Una volta che il canale è aperto il numero di ioni che vi transita per l unità di tempo (corrente) è costante. 3. La variazione di Vm aumenta il tempo di apertura dei canali. 4. Non esistono canali aperj o chiusi ma solo stajsjcamente aperj o chiusi OVVERO anche nel neurone a riposo i canali del Na + vanno incontro a periodi di apertura del ma in modo stajsjcamente meno frequente rispefo a quelli del K +

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23 Il sistema nervoso: modelli teorici per lo studio del potenziale di membrana Una cellula eccitabile è equiparabile ad un circuito elefrico equivalente nel quale: La condufanza alle correnj è determinata dall esistenza di resistenze variabili in parallelo (Canali) in serie con pile che generano un potenziale elefrochimico determinato dalla diversa concentrazione di K + e Na + tra l esterno e l interno della cellula e in parallelo con un condensatore che separa in modo efficiente le cariche tra i due laj della membrana (doppio strato lipidico) E k = - 91 mv E Na = + 68 mv Circuito ele+rico: serie di elemen1 ele+rici interconnessi in un percorso chiuso nel quale la corrente possa fluire con con1nuità

24 1. Ogni ione tende a stabilizzare il potenziale di membrana (Vm) a valori uguali al suo potenziale di equilibrio (E X ) 2. La membrana permefe il passaggio degli ioni in modo selehvo 3. Solamente gli ioni a cui la membrana è permeabile contribuiscono al potenziale di membrana. 4. La membrana di una cellula a riposo è permeabile quasi esclusivamente al K + 5. Variazione di permeabilità ad uno ione inducono variazioni nel potenziale di membrana Quindi in un cellula a riposo E K corrisponde a circa Vm

25 Le proprietà capacitativa della membrana la assimila ad un condensatore ad alta efficienza che permette cioè la separazione delle cariche e la generazione di un differenza di potenziale tra i suoi due piatti