PROGRAMMA DEL CORSO DI FISIOLOGIA DELLA NUTRIZIONE Principi di fisiologia generale a.a. 2013/2014 6 CFU (TAE/SIQUAL) Anatomia funzionale del tratto gastrointestinale Risposta integrata all ingestione di cibo: fase cefalica, orale ed esofagea; fase gastrica; fase del piccolo intestino; fase del colon Funzioni di trasporto e metaboliche del fegato Sensi chimici: gusto e olfatto Regolazione ormonale del metabolismo energetico: pancreas endocrino Controllo metabolico e regolazione dell assunzione dei nutrienti 1
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TESTI E DISPENSE CONSIGLIATE -"Berne & Levi-Fisiologia (sesta edizione), Koeppen and Stanton (Casa Editrice Ambrosiana) -"Fisiologia, dalle molecole ai sistemi integrati, Carbone, Cicirata, Aicardi (EdiSES) -possono comunque andare bene anche altri testi di Fisiologia generale e medica, purché aggiornati - slides delle lezioni messe a disposizione dal docente (come integrazione dettagliata del programma effettivamente svolto) Docente: Prof. Davide Cervia; Campus Riello, Blocco D - II piano d.cervia@unitus.it 3
la fisiologia è una scienza integrativa che attraversa molti sistemi sebbene abbiamo molte informazioni circa il funzionamento dell organismo a livello di sistema, ancora molti quesiti rimangono irrisolti nello studio degli aspetti cellulari e molecolari gli eventi che accadono a livello cellulare possono influenzare le cellule contigue, i tessuti, gli organi ed i sistemi di tutto l organismo 4
funzioni: separazione, regolazione, comunicazione, stabilizzazione modello a mosaico liquido 5
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proteine carrier/trasportatori 8
trasportatori ATP-dipendenti/pompe ioniche 9
movimenti attraverso la membrana Il trasporto vescicolare è costituito da: endocitosi esocitosi transcitosi l endocitosi può essere: pinocitosi fagocitosi endocitosi mediata da recettori 10
diffusione legge di Fick: J = D*A*(CI-CII)/x J: flusso o velocità di diffusione CI e CII: concentrazione in due compartimenti A: area della sezione di scambio x: distanza D: coefficiente di diffusione Velocità di diffusione: area della superficie di scambio x gradiente resistenza della membrana x spessore D tiene conto dell energia termica della molecola, della sua dimensione, della viscosità del mezzo nella quale diffonde il plasmalemma è una membrana semi-impermeabile imperfetta: consente il passaggio non solo dell H 2 O, ma anche di molte altre sostanze, che possono attraversarla con vari meccanismi 11
osmosi pressione idrostatica legge di van t Hoff: pressione osmotica (atmosfere o bar) π = ncrt n: numero di particelle dissociabili per molecola C: concentrazione totale del soluto R: costante dei gas T: temperatura in Kelvin 12
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trasporto passivo 14
cinetica di non saturazione 15
diffusione attraverso canali ionici di membrana 16
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diffusione facilitata da proteine trasportatrici 18
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trasporto attivo primario 20
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trasporto attivo secondario 23
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trasporto trans-epiteliale collegamenti meccanici: giunzioni aderenti desmosomi emodesmosomi collegamenti funzionali: giunzioni comunicanti (gap junctions) giunzioni occludenti o strette (tight junctions) 25
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epitelio che assorbe NaCl epitelio che secerne NaCl 27
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i valori di Vm registrati comunemente variano da -40 a -90 mv E = Vm/d d: spessore della membrana il potenziale di membrana è una fonte di energia potenziale fondamentale 30
potenziali d azione 31
il PA è il più importante segnale di trasmissione che utilizza 1) la componente periferica per inviare informazioni (afferenti) al sistema nervoso centrale 2) il sistema nervoso per interpretare ed elaborare le informazioni e per inviare segnali (efferenti) alla componente effettrice neurone = unità funzionale del sistema nervoso 32
potenziali graduati ed impulsi tutto-o-niente (treni di PA) 33
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trasmettitori sono più di cento caratteristiche: sintesi immagazzinamento e rilascio diffusione e legame selettività blocco da parte di antagonisti termine dell azione 37
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recettori concetti generali: proteina sulla superficie esterna della cellula o all interno della cellula che fa parte del sistema di decodificazione e trasmissione dei segnali chimici è specifico per una determinata molecola (ligando o trasmettitore) o per una famiglia di molecole correlate il complesso ligando/recettore scatena un evento più o meno complesso che determina la risposta cellulare al ligando (effetto funzionale) 40
la risposta neuronale o di cellule eccitabili in generale comporta una variazione delle proprietà elettriche della membrana post-sinaptica (apertura/chiusura di canali ionici) recettori ionotropi 41
recettori metabotropi 42
anatomia funzionale Sistema Nervoso Centrale (SNC) Sistema Nervoso Periferico (SNP) Sistema Nervoso Autonomo (SNA) Sistema Nervoso Enterico (SNE) 43
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31 paia di nervi spinali 45
12 paia di nervi cranici 46
SNA costituito da componente ortosimpatica, parasimpatica ed enterica (SNE) i gangli autonomi ricevono anche fibre sensoriali da organi addominali (circuiti riflessi); è stata dimostrata anche una certa comunicazione intergangliare tra para e ortosimpatico ortosimpatico, divergenza pre/post 1:9 parasimpatico, divergenza pre/post 1:3 (a volte 1:1) convergenza gangliare 47
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sistema parasimpatico 49
funzioni fisiologiche del SNA 50