Fisiologia I - fisiologia cellulare

Fisiologia 2 lezione 21/03/2012 Villani

Le funzioni dell’organismo nel suo complesso

La fisiologia studia nei singoli organi e apparati, inoltre studia le cause e i meccanismi che sono alla base delle funzioni vitali.

Esistono dei meccanismi di controllo che permettono a un organismo pluricellulare di operare come un’unità anatomo-funzionale, in grado di adattarsi ai cambiamenti che provengono sia dall’esterno, sia dal nostro interno.

È, quindi, la disciplina che integra le informazioni di anatomia e quelle di biochimica.

Si occupa di:

• Come funzionano gli organi di un individuo sano;
• Come le funzioni si integrano per garantire il benessere e quindi la sopravvivenza;
• Come mantenere costanti le condizioni dell’ambiente interno dell’individuo (omeostasi).

La sopravvivenza è quasi al di fuori della propria volontà, in altre parole in base alla necessità che ha l’individuo di sopravvivere.

Fisiologia

La cellula è l’unità strutturale più piccola che possiede già caratteristiche di materia vivente.

Più cellule formano un tessuto che è specializzato nello svolgimento di una funzione.

Più tessuti formano un organo, il quale ha un compito specifico da assolvere.

Più organi formano il sistema o apparato che è un insieme di organi che cooperano per lo svolgimento di un compito più complesso.

L’intero organismo contiene all’incirca 10¹⁴ cellule (100 mila miliardi), le cellule hanno morfologia e struttura diversa, infatti, ognuna di loro ha sia delle caratteristiche particolari (es. cellule nervose, muscolari, globuli rossi, ecc.), sia caratteristiche comuni quali l’assunzione di sostanze nutritive dall’ambiente esterno, dell’ossigeno e assunzione che vengono utilizzate per i processi ossidativi ed infine l’eliminazione delle scorie.

I sistemi sono:

• Gastroenterico per la digestione e l’assorbimento di nutrienti;
• Respiratorio per l’assunzione di ossigeno ed eliminazione di anidride carbonica;
• Urinario per la rimozione delle scorie;
• Cardiovascolare per la distribuzione dell’ossigeno e dei nutrimenti;
• Riproduttivo per la riproduzione;
• Nervoso ed endocrino per la coordinazione e l’integrazione dei sistemi.

Comunicazione o trasmissione del segnale

È uno dei concetti ricorrenti in fisiologia, le cellule non sono separate l’una dall’altra ma sono in comunicazione tra loro, (es. il bambino durante la suzione, stimola l’ipotalamo della madre, portando alla secrezione di un ormone e la conseguente produzione del latte).

Le cellule possono comunicare direttamente, ad esempio, tramite le gap junction, che sono delle sinapsi elettriche che permettono il passaggio di ioni e di altre sostanze da una cellula all’altra.

La comunicazione può avvenire anche attraverso la mediazione di un messaggero chimico, il quale può:

• Legarsi ad un recettore della stessa cellula (segnale autocrino);
• Portare un messaggio ad una cellula attigua tramite un secondo messaggero (segnale paracrino).

La trasmissione può essere anche di tipo nervoso, in questo caso, la fibra nervosa produce un neurotrasmettitore che si unisce ai recettori della cellula connessa e ne determina l’attività (trasmissione nervosa).

Esiste, inoltre, la trasmissione ormonale, avviene a distanza, la sostanza ormonale è prodotta da una ghiandola, dopo viene introdotta nel letto ematico e, attraverso il sangue, arriva alla cellula bersaglio.

La trasmissione neurormonale, invece, avviene quando l’ormone viene prodotto da una cellula nervosa (neurone).

Il nostro organismo si comporta quasi come un’unica cellula, poiché c’è una regolazione completa dell’organismo.

I sistemi d’informazione sono di due tipi:

• Il sistema endocrino che ha una trasmissione lenta, poiché avviene attraverso la produzione di ormoni che agiscono a distanza;
• La trasmissione nervosa è invece molto più rapida poiché agisce sulla cellula conseguente alla sinapsi.

Il sistema nervoso è diviso in autonomo (simpatico e parasimpatico) e in somatico.

Esiste un’organizzazione generale del sistema nervoso che permette, ad esempio, di evitare un ostacolo mentre camminiamo. L’occhio vede, parte un’informazione che arriva all’encefalo, che la elabora e gestisce la scansione dell’ostacolo attraverso il movimento degli arti inferiori.

Il sistema afferente invia le informazioni delle variazioni dell’ambiente esterno ed interno (es. l’aumento della temperatura corporea, variazioni del mezzo interno che vengono portate fino al SNC che elabora una risposta attraverso il sistema efferente ed invia informazioni agli organi bersaglio).

Esiste sempre uno scambio sincrono di energia e materia con l’ambiente esterno, ovvero si ha equilibrio tra le entrate e le uscite, questo è dovuto ai sistemi omeostatici interni al corpo.

[Perché quando andiamo in montagna si mangia tanto e si ingrassa poco? Perché aumenta il nostro metabolismo, la tiroide funziona di più, si ha con l’aumento del metabolismo un aumento della temperatura corporea, quindi riusciamo a tenere costante la nostra temperatura corporea nonostante faccia freddo aumentando il metabolismo e quindi la produzione di calore e bruciamo di più, d’estate esattamente il contrario].

Uomo fisiologico

Il prototipo di uomo fisiologico è un uomo alto 1,70 m che pesa 70 kg e che ha 25 anni.

L’uomo fisiologico è una sorta di guida per comprendere se un qualunque individuo, in base ai parametri rilevati, abbia o meno le caratteristiche fisiologiche riportate dal campione preso in esame.

Molti fattori determinano delle caratteristiche peculiari dell’uomo fisiologico, ovvero età, sesso, razza, allenamento fisico, per ciò che riguarda l’ambiente esterno, quest’ultimo importante per l’evoluzione.

Evoluzione

L’evoluzione è un cambiamento del patrimonio genetico della specie, il genotipo, e si manifesta anche con variazioni del fenotipo.

La variazione del genotipo viene trasmessa alla specie e può variare o per un fenomeno di selezione naturale oppure per la deriva genetica.

La selezione naturale è la pressione che l’ambiente crea sugli individui e sugli esemplari, ed è fondamentale per l’evoluzione.

La deriva genetica è la sopravvivenza, che non dipende da fattori ambientali ma da eventi casuali e accidentali che possono cambiare totalmente l’evoluzione della specie.

Differenziazione cerebrale durante l’evoluzione

Che cosa differenzia il cervello dei nostri progenitori dai nostri?

L’evoluzione del cervello umano non si è avuta