Fisiologia umana - 650 pagg.

Fisiologia

Il Prof. vi ha parlato del significato della fisiologia umana: è lo studio (non completa). Voi sapete come è organizzata la materia vivente, specialmente l’uomo (come specie). L’organismo vivente è costituito da tessuti, a loro volta costituiti da singole cellule che svolgono la stessa funzione. Questi tessuti sono organizzati in organi, i quali sono organizzati in apparati. L’insieme di apparati costituisce l’organismo in toto.

Apparati e sistemi principali

[mostra lucido in cui sono illustrati in modo incompleto gli apparati e gli organi che costituiscono l’organismo vivente]

• Apparato circolatorio: Dobbiamo indicare con questo termine il cuore, i vasi e il sangue; essenzialmente l’app circolatorio assolve funzione di trasporto di materiale per le cellule.
• Apparato digerente: Bocca, orofaringe, esofago, stomaco, intestino, fegato, pancreas.
• Sistema immunitario: Timo, milza, linfonodi, elementi corpuscolati del sangue (globuli bianchi x es.) – ha funzione di difesa verso agenti esterni o sostanze che si formano internamente durante una malattia.
• Apparato tegumentario: Cute e annessi cutanei.
• Muscolo scheletrico: Muscolo, scheletro, ossa – funzione di sostegno, movimento e difesa (es. gabbia toracica).
• Apparato riproduttivo: Ovaio, utero (l’elenco è incompleto).
• Apparato respiratorio: Vie aeree e polmoni per gli scambi gassosi.
• Apparato urinario: Reni ecc. per il mantenimento del volume e della composizione del mezzo interno.
• Apparato endocrino: Funzione di controllo.
• Sistema nervoso: Funzione di controllo.

Non dovete pensare che nell’organismo organi e apparati agiscano in maniera autonoma e indipendente; c’è una perfetta coordinazione al fine di assolvere determinate funzioni. [mostra lucido]

Per es. parlando di app respiratorio l’autore indica i polmoni e le vie aeree, il ché è corretto, ma la funzione respiratoria non è assolta soltanto dai polmoni e dalle vie aeree, ma anche dalla gabbia toracica e dall’app circolatorio. Quindi coordinano tre apparati. Questa coordinazione è fondamentale per il mantenimento dell’omeostasi. Con questo termine, indicato da Claude Bernard, si esprime la costanza dell’ambiente interno. Quindi si tratta di una costante chimico-fisica. Per ambiente interno si potrebbe pensare all’ambiente intracellulare, ma non è così, infatti si intende l’ambiente liquido con il quale le cellule scambiano materiale con l’organismo.

Esso è protetto dall’ambiente esterno da strutture che lo schermano e lo racchiudono, ha una composizione ottimale per il metabolismo cellulare e questa composizione deve essere mantenuta costante. Ciò di cui stiamo parlando è il liquido interstiziale (della cui composizione idrica ne parlerà Muraca).

L’acqua corporea totale costituisce il 50-70% del peso corporeo; i valori variano in base all’età, al sesso e al contenuto in tess. adiposo. Cioè se un soggetto pesa 70 kg vuol dire che il 50-70% è acqua. L’acqua a sua volta è divisa in diversi compartimenti. L’acqua presente all’interno della cellula si chiama acqua intracellulare, ed è la quota maggiore; l’acqua contenuta all’esterno è chiamata acqua extracellulare; questa a sua volta è la somma di almeno due tipi di acqua: una contenuta nell’interstizio (che è l’ambiente interno) chiamata acqua interstiziale ed una contenuta nei vasi sanguigni e precisamente nella parte liquida del plasma chiamata acqua plasmatica.

[mostra lucido con valori assoluti] Il liquido interstiziale separa l’ambiente intracellulare dall’ambiente vascolare. [descrive lucido: Questo è un vaso, questi sono i globuli rossi, plasma, liquido interstiziale, la linea tratteggiata significa che gli scambi tra plasma e linea interstiziale sono più facili]. Quando parliamo di ambiente interno è chiaro che gli scambi non avvengono tra cellula e sangue direttamente, ma tra cellula, liquido interstiziale e poi il vaso. Quello che intendiamo per ambiente interno è quindi il liquido interstiziale, perché gli scambi avverranno tra liquido intracellulare e liquido interstiziale.

Il liquido interstiziale in realtà non è un liquido ma è un gel ed è costituito da una matrice fibrosa a forma di reticolo che contiene principalmente proteoglicani. In questa matrice troviamo acqua ______ che non è acqua libera ma è acqua legata. La matrice è ancorata alla membrana plasmatica da proteine di adesione (di cui si parlerà in seguito). [mostra lucido sulla percentuale di acqua]

Nel neonato la percentuale di acqua è identica tra maschio e femmina; man mano che si cresce la quota idrica tende a diminuire e soprattutto questa quota è maggiore nel maschio rispetto che nella femmina. Ciò dipende dalla quantità di tess adiposo; la donna ne contiene, o dovrebbe contenerne, una maggiore quota. [mostra lucido sulla quantità di tess adiposo – questa è la massa magra, comprende anche l’acqua intra ed extracell. Il soggetto magro ha un minor contenuto di tess adiposo e quindi un maggior contenuto di acqua rispetto al soggetto normale, dove prevalendo la componente lipidica la massa magra e soprattutto i liquidi cellulari sono notevolmente ridotti]

Lo stato di salute dipende dalla perfetta azione coordinata dei vari organi e apparati, [mostra lucido sulla adeguata funzione cellulare per la sopravvivenza] infatti il corretto funzionamento degli app cardiocircolatorio, polmonare, renale contribuisce alla composizione costante del liquido che bagna le cellule, cioè del liquido interstiziale, cioè l’ambiente interno. Anche una concentrazione ottimale di ossigeno è fondamentale, noi siamo soggetti aerobici, anche se svolgiamo determinate attività muscolari in assenza di ossigeno, produciamo continuamente anidride carbonica che deve essere eliminata dall’app cardiocircolatorio e dall’app cardiopolmonare. Devono rimanere costante anche le concentrazioni di glucosio, elettroliti e acqua.

Il sistema nervoso, il sistema neuroendocrino e il sistema endocrino coordinano l’attività di questi organi e apparati. Questi sistemi controllano gli effettori che sono gli apparati, che permettono il controllo delle variabili implicate nell’omeostasi. [mostra lucido] Il soggetto è in perfetto stato omeostatico ma può subire delle alterazioni legate o a disfunzioni esterne o a disfunzioni interne. Questo può provocare la perdita dell’omeostasi e quindi perdita dello stato di salute a meno che non intervengono dei meccanismi di compensazione. Ci sono due possibilità:

• Il soggetto ha una alterazione dell’omeostasi, si mettono in atto i meccanismi di compenso, la compensazione ha successo e di conseguenza avremo il recupero delle condizioni ottimali del mezzo interno e quindi il mantenimento dello stato di salute;
• Il soggetto ha una alterazione dell’omeostasi, si mettono in atto i meccanismi di compenso, ma falliscono e si ha una alterazione marcata e duratura del mezzo interno e quindi l’insorgere della malattia.

Il sistema endocrino e il sistema nervoso vengono chiamati sistemi informazionali, perché per poter assolvere alla funzione di controllo devono ricevere dei segnali, elaborare queste informazioni e quindi dare origine ad una risposta appropriata. Come mai due sistemi? Il sistema nervoso agisce in modo molto rapido, mentre quello endocrino agisce più lentamente. Il messaggio che utilizza il neurone per le sue funzioni di controllo è l’impulso che è un evento biochimico che si chiama potenziale d’azione. L’impulso si propaga molto velocemente e raggiunge il recettore in pochissimo tempo. L’assone è un circuito elettrico, se voi accendete la luce non aspettate tre ore ma arriva subito, così funziona l’impulso.

Il sistema endocrino agisce mediante la produzione dell’ormone che deve essere liberato ed immesso in circolo e raggiungere l’effettore, di conseguenza i tempi saranno più lunghi. [legge nel lucido e non è d’accordo con la suddivisione] Il sistema nervoso si divide in:

• Sistema nervoso periferico;
• Sistema nervoso centrale – è quello contenuto o nella scatola cranica e si chiama encefalo, o nella colonna vertebrale e si chiama midollo spinale. Quest’ultimo è chiamato nevrasse ed è collegato con i vari organi e apparati mediante i nervi spinali che fanno capo al midollo spinale e con i nervi encefalici che fanno capo all’encefalo. Questa classificazione presuppone che soltanto il SNP si divida in un sistema soggetto al controllo della volontà ed uno non sottoposto al controllo della volontà. In realtà, il sistema volontario e quello involontario sono propri sia del sistema nervoso centrale che di quello periferico. Il sistema involontario controlla i visceri, cioè vasi, gh. endocrine, cuore ecc., si chiama anche sistema nervoso autonomo. Il sistema volontario è chiamato sistema nervoso somatico o dell’azione. Si chiama somatico perché innerva il soma, cioè la cute, muscoli ossa, ma specialmente muscoli scheletrici. È chiamato anche sistema nervoso di relazione perché permette di relazionarsi con l’ambiente esterno mediante la postura e la deambulazione. [mostra lucido - soggetto sottoposto al controllo volontario] Ci sono alcune funzioni viscerali che agiscono in modo autonomo, il cuore ha una sua attività autonoma, cioè assolutamente involontario. Anche la minzione è involontaria ma solo quando il soggetto ha la possibilità di svuotare la vescica, come accade per i neonati, per gli adulti diventa un atto volontario. Perciò diciamo che il sistema nervoso è soggetto al controllo volontario. Consideriamo il caso in cui il soggetto viene a contatto con un oggetto molto caldo. Egli è indotto ad allontanarsi dalla sorgente che può provocare un danno. Si tratta di un evento involontario chiamato RIFLESSO. Ecco perché l’autore parla del sistema somatico come volontario e involontario. Quando più avanti dirò che il sistema nervoso centrale è innervato dal simpatico o dal parasimpatico si sta parlando del sistema nervoso autonomo.

Sistema nervoso autonomo

Il sistema nervoso autonomo si divide in tre componenti:

• Ortosimpatico o simpatico;
• Parasimpatico;
• Enterico - innerva esclusivamente esofago, stomaco e app digerente.

Il cuore ha doppia innervazione; quella simpatica ha il compito di accelerare l’attività cardiaca, mentre quella parasimpatica ha il ruolo inibitorio l’attività cardiaca. Normalmente ci deve essere un perfetto equilibrio, anche se c’è una lieve prevalenza del simpatico sul parasimpatico. Se un soggetto si emoziona la normale frequenza di 70 battiti al min aumenta, come anche durante l’attività fisica si ha tachicardia, cioè aumento della frequenza cardiaca. Quindi in questi casi prevarrà il simpatico che accelera. Gli atleti che fanno attività di resistenza tipo i maratoneti, i ciclisti, sono bradicardici a riposo, perché hanno una frequenza di 35 battiti per es. quindi nell’atleta deve prevalere il parasimpatico, che fa diminuire.

[mostra lucido su un esempio in cui si ha alterazione dell’omeostasi da un evento fisico che è la temperatura] Normalmente la nostra temperatura corporea è di 37° e deve essere mantenuta costante. Ma ci sono delle condizioni che possono provocare una modificazione fisica, non chimica, della temperatura, e questa può superare i 37°. Se la temperatura giunge a valori molto alti si può avere il colpo di calore, si può anche avere la morte per ipertermia, ma ciò non accade per i meccanismi di compensazione che si attivano. I fattori che possono causare una ipertermia sono l’aumento dell’attività cellulare, cioè il soggetto lavora e produce calore, oppure aumento della temperatura esterna.

Il meccanismo di compensazione consiste nella dispersione del calore tramite ad es. sudorazione. Lo stesso sistema vale se la temperatura scende sotto un certo limite. Se i meccanismi non sono adeguati l’ipertermia può causare danni cellulari ma anche la morte.

Fisiologia del sistema circolatorio

Adesso fa un discorso sulla anatomia funzionale delle strutture che costituiscono il sistema cardiovascolare. [lucido sul sistema circolatorio in cui l’autore parla della funzione di trasporto e di come è costituito fig.11.1]

Il sistema cardiovascolare è costituito da:

• Cuore – un viscere, organo cavo;
• Sangue – un liquido molto complesso che contiene una parte liquida che si chiama plasma e una corpuscolata suddivisa in diversi tipi di cellule, globuli rossi, bianchi e piastrine;
• Letto vascolare – arterie, capillari e vene. Questa suddivisione è valida per cuore e sangue che trattiamo altrove, ma non basta per il letto vascolare. L’arteria ha il compito di portare il sangue ai capillari, le vene riportano il sangue al cuore. L’arteria è quel vaso che origina dal cuore. La definizione non è dovuta al contenuto (sangue venoso – sangue arterioso), ma è dovuto al significato funzionale e all’origine. Il sangue scorre nei vasi e per questo ha bisogno di una pompa che crei un gradiente pressorio tra estremità arteriosa e venosa, alta pressione a livello delle arterie e più bassa a livello delle vene. Il sangue scorrendo nei vasi crea delle resistenze di attrito che vengono vinte grazie all’azione del cuore. L’azione del cuore per questo deve essere involontaria, si parla di automatismo.

Letto vascolare

Le arterie trasportano il sangue dai ventricoli e si ramificano fino alle arteriole che daranno origine ai capillari e da questi originano dei vasi piccoli chiamati venule e da questi le vene. L’attrito dipende dal calibro del vaso, più piccolo è il calibro maggiore sarà la resistenza di attrito. Le arteriole, i capillari e le venule sono chiamati vasi di resistenza o resistivi, perché è a questo livello che i vasi incontrano le maggiore resistenza. Ci sono vasi che possono facilmente dilatarsi e sono chiamati vasi di capacitanza che riportano il sangue a livello degli atri.

Le arterie si differenziano anche in rapporto al tipo di parete e al tipo di tessuto contenuto nella parete vasale; l’aorta o l’arteria polmonare sono arterie di grosso calibro in cui prevale la componente elastica.

Effetto Windkessel – è un effetto attraverso il quale i vasi convertono il flusso di sangue da pulsatile a continuo. Le arterie di medio calibro distribuiscono il sangue alle arteriole, che sono vasi di resistenza, poi ai capillari, che sono molto permeabili, poi le venule, piccole e medie vene e quindi grandi vene connettivali che riportano il sangue al cuore. [mostra lucido ‘componenti funzionali del circolo’ – elevato modulo elastico, continuità del flusso, resistenza cioè le arteriole regolano il flusso, scambio, capacità cioè le vene che riportano il sangue al cuore] Shunt arterovenoso – si tratta di vasi che collegano i vasi con le vene.

Il cuore è un organo cavo, costituito da 4 cavità, due poste superiormente chiamate atri e due poste inferiormente e chiamate ventricoli. Gli atri raccolgono il sangue che ritorna attraverso le vene da tutto il corpo, mentre i ventricoli raccolgono il sangue e lo spingono nei vasi arteriosi. Le due cavità atriale e ventricolare da un lato devono comunicare tramite degli orifizi provvisti di valvole chiamate atrioventricolari, però le due metà del cuore sono perfettamente separate per evitare la mescolanza di sangue contenuto nel cuore di destra che è venoso, rispetto al cuore di sx che è arterioso. Questa separazione avviene attraverso due setti: uno tra gli atri chiamato setto interatriale ed uno tra i ventricoli chiamato setto interventricolare.

Il ventricolo di sx immette sangue nell’aorta e quindi nella circ sistemica, invece il ventricolo di dx immette sangue nell’arteria polmonare che porterà il sangue ai polmoni costituendo la circ polmonare. Tra ventricoli e grossi vasi esistono delle valvole chiamate valvole aortiche e polmonari. Dove sboccano le vene negli atri non esistono valvole. Nella vita fetale le due cavità atriali sono comunicanti tramite il Foro di Botallo. Ci sono delle anomalie congenite in cui il foro non si chiude e serve un intervento chirurgico.

La parete che delimita gli atri è molto più sottile della parete che delimita i ventricoli, lo spessore del ventr di sx è maggiore dello spessore del ventr di dx.

Come è costituita la parete vascolare? La parete interna si chiama endocardio, rivestito da endotelio. L’endocardio, insieme all’endotelio, contribuisce al mantenimento della fluidità del sangue. Impedisce quindi che si possa formare un coagulo a livello intracapillare, cioè un trombo.

Miocardio comune o miocardio di lavoro - è costituito da cellule che contengono le miofibrillle costituite da sarcomeri. Questa parte del cuore svolge la funzione contrattile. Queste cellule, chiamate miociti si accorciano e creano una forza. Esistono differenze tra le contrazioni dei vari tipi di muscolo. L’attività contrattile si svolge in due momenti: una di diastole, in cui la fibra è rilasciata, ed una di sistole, in cui le fibre sono contratte. Durante la sistole c’è svuotamento del cuore, durante la diastole la cavità si riempie.

All’esterno troviamo il pericardio che è costituito da un foglietto viscerale che si chiama epicardio, da un foglietto parietale endocardio, e da una cavità che contiene un liquido in quantità modeste che consente lo scivolamento dei due foglietti. La funzione del pericardio è quella di impedire che il miocardio vada incontro ad una eccessiva distensione, proprio perché il pericardio è meno distendibile del miocardio. Un miocardio iperdisteso, in particolare s