Fisiologia

ENERGETICA DELLA CONTRAZIONE

La contrazione muscolare può avvenire grazie a dei sistemi che forniscono energia in maniera continua. Il muscolo scheletrico è un grande consumatore di energia e l'energia viene trasformata in lavoro e in parte in calore.

Quali sono i meccanismi che intervengono per fornire energia quando l'attività del muscolo si protrae nel tempo? Troviamo 3 sistemi:

1. Sistema ATP-FosfoCreatina o della fosforilazione diretta
2. Glicolisi Anaerobica, o dell'acido lattico, attraverso la glicolisi utilizzando il glicogeno
3. Sistema dell'ossigeno o fosforilazione aerobica

Le attività che vengono svolte in brevissimo tempo e impegnano molto il sistema muscolare devono essere soddisfatte immediatamente ed entra in gioco il sistema ATP-FosfoCreatina, una sostanza che è immagazzinata nei nostri muscoli ed è immediatamente disponibile ma limitata. Allora c'è...

un'altra molecola che è molto più efficiente, dal punto di vista della fornitura, che è il glicogeno, una parte di glicogenola troviamo nel muscolo ma si può prendere anche dal sangue. Il glicogeno molto facilmente si può trasformare in energia, se non utilizza l'ossigeno andremo incontro alla glicolisi (anaerobica) che produce delle sostanze tossiche, ovvero l'acidolattico, è tossica nel momento in cui richiede un alto livello di tamponamento, questo tamponamento poi crea degli squilibri al livello biochimico, soprattutto per quanto riguarda il pH. Questo ha delle ripercussioni notevoli, intanto, sul tessuto muscolare stesso l'acido lattico va ad impedire l'attivazione actio-miosinico, ma richiede uno sforzo dal punto di vista del sistema respiratorio che deve cercare di andare a smaltire l'acido lattico che viene riversato nel sangue. È un sistema che potrebbe essere sfruttato dal corpo umano ma che

più di tanto si cerca di non utilizzare perché produce questo elemento di scarto tossico. Il sistema ossidativo, è un sistema che viene preferenzialmente utilizzato perché permette una fornitura di lungo periodo, non ha grosse controindicazioni se non che è lento. Il sistema preferibile è quello del glicogeno che non è molto immagazzinato all’interno del nostro corpo; quindi, un’attività di lungo periodo a basso livello è un’attività che tenderà a consumare le riserve lipidiche all’interno del nostro corpo.

Se l’energia è utilizzata per le attività di mantenimento (respirazione, filtrazione, metabolismo muscolare di riposo) con il soggetto a riposo si parla di dispendio basale. Può essere valutato attraverso il consumo di ossigeno durante un esercizio valutando le richieste di O2, la fase di ripristino ed il lattato prodotto.

SISTEMA RENALE

In condizioni fisiologiche la

quantità d'acqua che entra e che esce dal nostro organismo deve essere in equilibrio. L'acqua normalmente viene introdotta nel nostro organismo tramite liquidi e alimenti che assumiamo, ma la troviamo nel nostro organismo grazie al metabolismo (prodotti derivati dal glucosio), per cui maggiore sarà il processo ossidativo maggiore sarà la produzione d'acqua. Le vie di uscita invece sono: l'urina, le feci, la cute (sudorazione), e una quota parte con gli atti respiratori. I sistemi di uscita e quelli di entrata sono in perfetto equilibrio, e rimangono anche quando per qualche motivo dovesse cambiare uno di questi parametri. Questi cambiamenti possono avvenire per situazioni ambientali, calore muscolare, stress, ormoni. Il RENE, mediante l'omeostasi, garantisce la concentrazione dei soluti nel sangue. Controlla il volume ematico (VOLEMIA), è importante per quanto riguarda alle pressioni in gioco nella circolazione, controlla il pH e gli.

elettroliti. Elimina le sostanze di scarto provenienti dal catabolismo azotato: Emoglobina, creatinina, acido urico e urea, e altre sostanze di scarto come ormoni, farmaci etossine.

Il rene produce ormoni: ERITROPOIETINA che ha come organo bersaglio il midollo osseo e regola la produzione dei globuli rossi, importante per il trasporto dell'ossigeno.

Il CALCITRIOLO è un ormone che entra in gioco per l'assorbimento, che avviene al livello gastrointestinale, e immagazzinamento, che avviene al livello delle ossa, del calcio.

La RENINA è un ormone che ha come organo bersaglio il rene stesso e a livello del sistema RAAS.

Il rene svolge anche un meccanismo d'azione, ovvero quello di attivare la VITAMINA D che entra in gioco per le funzioni del calcio.

Ogni minuto al rene arriva circa il 20% di tutto il sangue circolante, in condizioni di riposo.

L'unità funzionale del rene è il NEFRONE.

Il nefrone come ben sappiamo è costituito dal CORPUSCOLO DI MALPIGHI,

capsula di Bowman. Più avanti ci sarà il tubolo contorto prossimale in cui avviene il riassorbimento di soluti e acqua, a seguire l'ansa di Henle formato da una parte discendente in cui avviene il riassorbimento di acqua e una secrezione di soluti, nella parte ascendente avremo solamente l'assorbimento di soluti. Nella parte finale ci sarà un controllo molto attento e specifico per quanto riguarda il riassorbimento e la secrezione di soluti e acqua a livello del tubulo contorto distale, mentre nel dotto collettore avremo un controllo tra secrezione e riassorbimento di acqua e soluti. Quindi, la filtrazione avviene a livello del corpuscolo di Malpighi e questo avviene perché troviamo due pressioni in gioco: PRESSIONE IDROSTATICA e la PRESSIONE COLLOIDOSMOTICA. Entrambe le pressioni le troviamo sia a livello glomerulare che a livello della capsula, in quanto la pressione idrostatica glomerulare spinge il sangue all'interno del nefrone e nel frattempo lapressione colloidosmotica della capsula di Bowman attira a sé il filtrato, ma ci sarà anche la pressione idrostatica della capsula di Bowman che si oppone in modo tale da non eccedere con il filtrato al suo interno e la pressione colloidosmotica del glomerulo si oppone a non far ritornare il filtrato nei capillari. Per cui, la somma di tutte queste pressioni va a determinare la PRESSIONE DI FILTRAZIONE GLOMERULARE che è pari a 10mmHg. Per determinare se il nostro rene funziona in maniera adeguata dobbiamo determinare un'importante valore, ovvero, la VELOCITÀ DI FILTRAZIONE GLOMERULARE. La velocità di filtrazione glomerulare è la quantità di sangue filtrato in un'unità di tempo e viene regolata mediante tre fattori: 1. MECCANISMO MIOGENO 2. MECCANISMO A FEEDBACK TUBULO-GLOMERULARE 3. PERMEABILITÀ DEI PODOCITI Il meccanismo miogeno è dovuto dalla vasodilatazione o vasocostrizione delle arteriole che modificano il flusso andando.

ad incidere sulle pressioni. Per quanto riguarda il meccanismo a feedback tubulo-glomerulare è un meccanismo di regolazione interna in cui entra in gioco la RENINA, un ormone prodotto a livello dell'apparato iuxtaglomerulare che si trova nello spazio tra il tubulo contorto distale e l'arteriola afferente.

La renina attiva due meccanismi molto importanti, il primo è la vasocostrizione a livello dell'arteriola afferente ed efferente e viene rilasciata quando a livello del tubulo contorto distale si ha una pressione elevata, dovuta dall'aumento della velocità, e quindi la renina va a ridurre il calibro della arteriola afferente in modo tale che entri meno sangue e quindi la pressione si abbassa (meno preurina).

Il secondo meccanismo è l'attivazione dell'angiotensinogeno. L'angiotensinogeno è prodotto dal fegato e rilasciato nel sangue in forma inattiva, difatti sarà la renina ad attivarlo, in angiotensina 1 a livello

del sangue e dell'angiotensina 2 dall'enzima ACE a livello polmonare che va a stimolare la produzione di ALDOSTERONE (ghiandole surrenali), un ormone che controlla l'assorbimento di sodio, per cui il sistema andrà oltre che ad assorbire sodio anche l'acqua perché sodio chiama acqua. Il sangue viene ad ogni ora filtrato circa 2 volte e mezzo, per cui nell'arco della giornata viene filtrato almeno 65 volte. A livello renale entrano 625 ML al minuto di plasma e solo 125 ML vengono filtrati, difatti in un giorno dentro l'apparato renale passano 180 litri di filtrato ma quello che esce dal rene è soltanto 1 litro e mezzo. C'è questa differenza abissale tra quello che viene filtrato e quello che il nostro rene elimina perché lo scopo è quello di espellere soltanto ciò che non serve, difatti più del 90% del filtrato viene rimesso in circolo. Il RIASSORBIMENTO avviene soprattutto a livello del tubulo prossimale cheavvienemediante un processo selettivo comandato dalla presenza di ormoni, o un processopassivo dovuto da un gradiente di concentrazione, o regolato da meccanismi tipopompa o elementi di cotrasporto.

L'acqua e il sodio vengono quasi completamente riassorbiti (99.2% e 99.4%), Ilglucosio completamente assorbito mentre l'urea di meno dato che è un prodotto discarto.

La SECREZIONE è il processo inverso del riassorbimento avviene secondo gradientedi concentrazione mediante una regolazione di ioni H⁺ e K⁺, ecco perché il rene sioccupa anche di controllare il PH del nostro sangue.

Nel tubulo contorto prossimale solo il 70% di filtrato viene riassorbito, il restanteavviene nel tubulo contorto distale e nel dotto collettore.

Questi ultimi hanno il compito di regolare l'assorbimento di acqua e sodio, questi dueelementi vengono associati tra di loro perché il sodio presenta un'alta osmolarità chevie