Appunti Fisiologia

METABOLISMO MUSCOLARE

Le cellule muscolari devono sempre avere una riserva di ATP da poter utilizzare:

FOSFORILAZIONE DIRETTA: ADP + creatinfosfato ATP + creatina

↔

➔ A riposo la reazione è in equilibrio, mentre durante la contrazione muscolare si consuma ATP pertanto

la reazione procederà verso destra per trasformare ADP in ATP. Una delle principali vie per produrre

ATP nella cellula è quella della glicolisi a partire dal glucosio (immagazzinato sottoforma di glicogeno),

da cui vengono prodotte 2 molecole di ATP per ogni molecola di glucosio. Se la richiesta di ATP è

maggiore e sono presenti molti mitocondri, il piruvato può entrare nel Ciclo di Krebs creando più ATP.

GLICOLISI AEROBIA: attività persistente ma moderata (in presenza di O ) in cui la produzione di ATP

➔ 2

deriva dalla fosforilazione ossidativa; i muscoli usano glicogeno per ottenere glucosio come substrato

energetico per ottenere ATP.

GLICOLISI ANAEROBIA: la maggior parte dell’ATP viene prodotta dalla trasformazione del glucosio in

➔ piruvato; questo si accumula e viene trasformato in lattato. Quando inizia ad essere presente il lattato

nel sangue e quando questa concentrazione raggiunge a 4 mM si dice che è stato raggiunto il punto

detto O.B.L.A. che corrisponde alla soglia anaerobica; questo è il punto in cui il muscolo non è più in

grado di riassorbire il lattato e deve mandarlo nella circolazione del sangue, dove viene captato dal

fegato e riconvertito.

FOSFORILAZIONE DEGLI ACIDI GRASSI: quando le scorte di glucosio di esauriscono, gli acidi grassi

➔ diventano la fonte energetica principale. 38

FATICA MUSCOLARE

La FATICA MUSCOLARE è l’esaurimento dei sistemi energetici della cellula, di ATP (rigor) e di creatin-fosfato,

di glicogeno muscolare e di glicogeno ematico; la fatica muscolare è dovuta anche all’accumulo di

metaboliti ad esempio di acido lattico. Potrebbero esserci anche interruzioni della trasmissione nervosa, per

esempio a livello della giunzione neuromuscolare si può avere una riduzione nel rilascio o nella sintesi di

acetilcolina, iperattività o ipoattività della colinesterasi o per la competizione con acetilcolina. Infine, si

potrebbe avere un esaurimento del meccanismo contrattile della fibra muscolare per ritenzione del calcio

da parte del reticolo sarcoplasmatico e per deplezione di ATP.

SISTEMA CARDIO-CIRCOLATORIO

Il SISTEMA CARDIOVASCOLARE è costituito da tre elementi: il sangue, il cuore e i vasi sanguigni.

SANGUE

Il SANGUE è un tessuto connettivo che è costituito per il 55% da plasma, la parte liquida che contiene

proteine, elettroliti ed altri soluti. La restante parte di volume è costituita da cellule, la cui maggioranza

è costituita da eritrociti; dopodichè troviamo i leucociti e infine le piastrine (non sono cellule). Quando

il sangue viene separato nella sua componente cellulare e quella plasmatica (buffy coat), la

percentuale dell'altezza della colonna cellulare rispetto al totale è detto EMATOCRITO; questo è un

parametro che varia nei due sessi e a seconda dell’età.

! I fenomeni di adattamento all'altitudine coinvolgono una differenza nell'altezza di questa colonna. La

percentuale dell’ossigeno a 5000 metri o a livello del mare sempre circa il 21%: non cambia con

→

l’altitudine, quello che cambia è la pressione parziale del gas.

PLASMA

Il PLASMA è una soluzione acquosa che contiene molti piccoli soluti come:

Proteine: sono quelle responsabili della forza osmotica del sangue e dei liquidi extracellulari

• →

normalmente non riescono a passare nelle barriere cellulari quindi generano una differenza di

pressione osmotica perché la loro concentrazione è diversa in base ai compartimenti; esse

comprendono ad esempio albumine (sono prodotte dal fegato), globuline e fibrinogeno (una delle

componenti fondamentali per l’avvio della cascata che porta alla coagulazione del sangue) se

→

separiamo il fibrinogeno dal plasma otteniamo il SIERO.

Piccoli nutrienti: glucosio (forma principale di nutrimento per le cellule cerebrali), lipidi e amminoacidi.

• Elettroliti: sodio, cloruro, bicarbonato e potassio per avere una differenza di potenziale nella

• →

membrana.

Prodotti di scarto del metabolismo: urea e acido lattico (prodotto di scarto dell’attività muscolare).

• Gas: ossigeno, anidride carbonica e azoto.

•

ERITROCITI

Sono gli elementi più abbondanti nel sangue la loro concentrazione è di circa 5

→

➔ milioni/mm .

3

Sono privi di nucleo, mitocondri e altri organelli citoplasmatici.

➔ Sono di forma biconcava, di 7,5 μm di diametro e 2 μm di spessore.

➔ Possono deformarsi per passare nei capillari e vivono per 120 giorni.

➔ Essi derivano da delle cellule ematopoietiche e si differenziano da cellule staminali dette

➔ cellule staminali della linea mieloide.

Vengono prodotti al ritmo di 2-3 milioni/s nel midollo osseo (eritropoiesi) e rimossi dalla milza

➔ (emocateresi).

Ogni eritrocita contiene circa 250 milioni di molecole di EMOGLOBINA: una singola molecola di

➔ emoglobina è composta da 4 subunità, ognuna della quali porta un gruppo eme che si occupa di

legare un atomo di ossigeno per essere trasportato nel sangue.

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È fondamentale per la formazione dei globuli rossi che siano presenti dei fattori: il ferro, l’acido folico

➔ e la vitamina B12.

LEUCOCITI

I LEUCOCITI (globuli bianchi) sono meno numerosi circa 4-10*10 /mm .

3 3

→

➔ Hanno tutti gli organelli citoplasmatici, si trovano nei vasi e anche nei tessuti.

➔ I linfociti originano da una linea linfoide, mentre i monociti e i granulociti derivano da un progenitore

➔ mieloide.

Esistono 5 tipi di leucociti divisi in GRANULOCITI (hanno delle vescicole che contengono una serie di

➔ enzimi che danno un aspetto granuloso) e AGRANULOCITI:

- Neutrofili (50-80% del totale): hanno la principale azione fagocitaria e hanno una vita molto breve

(da 24 ore a qualche giorno).

- Eosinofili (1-4% del totale): hanno una capacità

fagocitaria ma si occupano di attaccare

patogeni grandi.

- Basofili (meno dell'1%): non sono in generale

fagocitanti, ma producono l’istamina li

→

troviamo molto attivati nelle allergie.

- Monociti (2-8% del totale): diventano macrofagi nei tessuti.

- Linfociti (20-40% del totale, 99% delle cellule nel liquido interstiziale). Si suddividono in: linfociti T

(quelli che si occupano di confrontarsi con i patogeni), linfociti B (sono deputati alla produzione

degli anticorpi) e cellule nulle (soprattutto cellule NK).

PIASTRINE

Le PIASTRINE sono frammenti cellulari presenti da 1-5*10 /mm .

5 3

➔ Sono generate a partire da cellule presenti nel midollo osseo, derivanti da cellule

➔ staminali precursori della linea mieloide chiamate megacariociti.

Sono importanti per l’attivazione della sequenza di eventi che porta alla

➔ coagulazione del sangue in seguito a danni vascolari.

EVOLUZIONE SISTEMA CARDIOCIRCOLATORIO NEI VERTEBRATI

Il nostro sistema cardiocircolatorio deriva da quello dei pesci.

Pesci: sistema circolatorio chiuso (tutto il sangue circola all’interno dei vasi) con un cuore formato da

• 1 atrio e 1 ventricolo è un sistema completo: il sangue venoso e quello arterioso non si mescolano

→

mai.

Anfibi: hanno un cuore costituito da tre camere in cui troviamo 2 atri (uno venoso e uno arterioso) e

• 1 ventricolo in cui sangue venoso e sangue arterioso possono mescolarsi (sistema cardiocircolatorio

incompleto).

Rettili: hanno un cuore composto da 2 atri e più camere ventricolari si ha la formazione di un setto

• →

che separa i due ventricoli, ma non è completo quindi si ha la mescolanza tra sangue arterioso e

sangue venoso (sistema cardiocircolatorio incompleto).

Uccelli e mammiferi: un cuore con 4 camere (2 atri e 2 ventricoli), una circolazione polmonare e una

• corporea dove il sangue venoso non si mescola mai con quello arterioso.

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VASI SANGUIGNI

Caratteristiche del nostro sistema vascolare:

CHIUSO: il sangue circola sempre all’interno dei vasi.

• CIRCOLAZIONE DOPPIA: abbiamo una circolazione sistemica e una

• che va verso i polmoni.

CIRCOLAZIONE COMPLETA: il sangue venoso e quello arterioso non

• si mescolano mai.

Quando il sangue lascia il cuore viene trasportato ai tessuti tramite grossi

vasi detti arterie che si ramificano in vasi di calibro minore: arteriole e

capillari; dai capillari il sangue ritorna al cuore scorrendo in venule e infine

nelle vene (questi vasi sono numericamente di meno e sono di calibro

inferiore).

CUORE

Il CUORE è costituito da 4 camere: 2 atri e 2 ventricoli,

generalmente non comunicanti; se c'è una comunicazione tra i

due ventricoli si ha una condizione patologica. Gli atri ricevono il

sangue che ritorna al cuore dai tessuti e lo trasferiscono ai

ventricoli; i ventricoli generano la pressione che serve a spingere

il sangue fuori dal cuore verso la periferia.

Per il fatto che esiste un setto che divide parte destra e sinistra

abbiamo un cuore destro e un cuore sinistro; le pareti del cuore

sinistro sono più spesse rispetto a quelle del cuore destro →

siccome il cuore sinistro deve pompare con maggiore intensità

perché il sangue che esce dal ventricolo sinistro deve entrare

nella circolazione corporea, mentre quello pompato dalla parte

destra sarà quello che deve andare ai polmoni. Inoltre, il muscolo

ventricolare è più spesso di quello atriale.

La porzione che separa l’atrio di destra da quello di sinistra è detta SETTO INTERATRIALE; la porzione che separa

il ventricolo di destra da quello di sinistra è detta SETTO INTERVENTRICOLARE.

Gli atri e i ventricoli sono separati dalle VALVOLE ATRIOVENTRICOLARI

(valvole AV); la valvola AV sinistra è detta VALVOLA BICUSPIDE

(MITRALICA), la valvola AV destra è detta VALVOLA TRICUSPIDE. Il

ventricolo sinistro è separato dall’aorta dalla VALVOLA SEMILUNARE

AORTICA; il ventricolo destro è separato dall’arteria polmonare della

VALVOLA SEMILUNARE POLMONARE.

La parete del cuore è costituita da tre strati:

EPICARDIO (esterno) è un connettivo.

➔ MIOCARDIO (intermedio) è costituito da un tessuto muscolare cardiaco.

➔ ENDOCARDIO (interno) è di natura endoteliale.

➔

L’azione di pompa del cuore si realizza grazie a un processo ritmico di contrazione e distensione del muscolo

cardiaco.

! Il pericardio fibrosieroso è composto da un foglietto fibroso e dal pericardio parietale.

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CIRCOLO SANGUIGNO

CIRCOLO POLMONARE: insieme dei vasi polmonari e

• di quelli che connettono i