Appunti di Fisiologia generale

Fisiologia generale I anno CTFA

A.A. 2020-2021

Università degli Studi del Piemonte Orientale

Sommario

Che cos'è la fisiologia?

....................................................................................................... 1

Come è organizzato il nostro organismo?

.......................................................................................... 1

Omeostasi

............................................................................................................................... 2

Concentrazione ematica di glucosio

...................................................................... 3

Il glucosio

.......................................................................................................................... 4

Membrana plasmatica

........................................................................................................ 6

Composizione

.................................................................................................................... 6

Lipidi di membrana

............................................................................................................. 7

Proprietà del doppio strato lipidico

.................................................................... 7

Zattera lipidica

................................................................................................................. 8

Diffusione attraverso il doppio strato lipidico e la prima legge di Fick

.... 9

Quali sostanze attraversano il doppio strato lipidico?

................................ 9

Diffusione semplice

........................................................................................................ 9

Trasporto mediato da proteine di membrana

..................................................... 11

Proteine carrier e proteine canale

...................................................................... 11

Uniporti, simporti e antiporti

................................................................... 12

Trasporto mediato da proteine di membrana

..................................................... 12

Trasporti di membrana

................................................................................................ 12

Trasporti attivi

.................................................................................................................. 15

Trasporti attivi secondari

........................................................................................ 16

Trasporto vescicolare

.................................................................................................. 18

Endocitosi

............................................................................................................................ 18

Fagocitosi

......................................................................................................................... 18

Endocitosi mediata da recettore

........................................................................... 19

Potocitosi

......................................................................................................................... 19

Esocitosi

............................................................................................................................... 20

Epiteli

..................................................................................................................................... 21

Formazione dell'epitelio di trasporto

................................................................. 21

Le giunzioni cellulari

...................................................................................................... 22

Giunzioni strette

........................................................................................................... 22

Giunzioni di ancoraggio

.............................................................................................. 22

Meccanismi di trasporto attraverso un epitelio

............................................. 23

Epitelio assorbente

..................................................................................................... 24

Osmosi

.................................................................................................................................... 24

Osmosi

.................................................................................................................................... 27

Tonicità

............................................................................................................................. 29

Bioelettricità

.................................................................................................................... 30

Come si misura Vr (potenziale di membrana a riposo)

...................................................... 31

Diffusione passiva netta di ioni attraverso una membrana

......................... 32

Equilibrio elettrochimico

............................................................................................. 33

Il neurone e i segnali elettrici

.................................................................................... 39

I segnali elettrici

.......................................................................................................... 39

Neurone

............................................................................................................................. 39

Segnali elettrici generati nei neuroni

................................................................. 41

Potenziali graduati

....................................................................................................... 41

Propagazione

.................................................................................................................. 43

Propagazione elettrotonica

.................................................................................... 43

Potenziale d'azione

....................................................................................................... 45

Potenziali d'azione

............................................................................................................ 46

Proprietà dei canali ionici

................................................................................................. 46

Canali voltaggio-dipendenti

..................................................................................... 47

Genesi del potenziale d'azione

................................................................................. 48

Fasi del potenziale d'azione

...................................................................................... 49

Ciclo di Hodgkin

................................................................................................................. 49

Meccanismo a retroazione positiva

....................................................................... 49

Meccanismi di propagazione

...................................................................................... 50

Relazione, struttura e funzione dei canali ionici voltaggio dipendenti

.... 53

Struttura dei canali ionici voltaggio-dipendenti

............................................ 53

Il filtro di selettività

................................................................................................. 54

Canale del sodio voltaggio-dipendente – subunità alfa

.............................. 55

Canale del potassio voltaggio-dipendente – subunità alfa

....................... 55

Canale del calcio voltaggio-dipendente

..................................................................... 56

Subunità alfa

.................................................................................................................. 56

Comunicazione intercellulare nel sistema nervoso

..................................... 56

Sinapsi elettriche

......................................................................................................... 56

Sinapsi chimiche

.............................................................................................................. 57

Sinapsi chimica – trasmissione diretta

.................................................................. 58

Le sinapsi chimiche

............................................................................................................ 60

Ciclo delle vescicole sinaptiche

............................................................................ 60

Eventi presinaptici

........................................................................................................ 60

Proteine di ancoraggio e di fusione delle vescicole sinaptiche

............... 61

Rilascio del neurotrasmettitore – meccanismi di secrezione

.................... 62

Neurotrasmettitori

..................................................................................................... 63

Trasmissione sinaptica

................................................................................................ 64

Eventi post-sinaptici - segnali post-sinaptici eccitatori e inibitori (potenziali graduati)

........................................................................................................ 66

Recettori ionotropici

.................................................................................................. 67

Caratteristiche fisiche dei canali

.......................................................................... 68

Trasmissione chimica diretta-giunzione neuromuscolare

........................... 68

Ciclo del neurotrasmettitore

................................................................................ 69

Sinapsi placcamotrici

................................................................................................. 69

Recettore colinergico nicotinico

......................................................................... 70

Trasmissione sinaptica chimica indiretta-recettori metabotropici

........... 70

Proteine G trimeriche

.................................................................................................. 70

Trasmissione sinaptica nel sistema nervoso

......................................................... 74

Sommazione

...................................................................................................................... 74

Modulazione

.................................................................................................................... 75

Modulazione postsinaptica-inibizione

................................................................... 75

Modulazione presinaptica

.......................................................................................... 75

Inibizione presinaptica

................................................................................................. 75

Facilitazione presinaptica

......................................................................................... 76

Plasticità sinaptica

...................................................................................................... 76

Plasticità sinaptica a breve termine

..................................................................... 76

Facilitazione

.................................................................................................................... 76

Depressione sinaptica

................................................................................................. 77

Potenziamento post-tetanico (stimolazione ad alta frequenza)

............................ 77

Plasticità sinaptica a lungo termine

.................................................................... 77

Potenziamento a lungo termine

...................................................................... 77

I recettori del glutammato (espressi nella cellula CA1)

........................................... 78

Recettori ionotropici: ci sono 3 famiglie

................................................................... 78

Fase d'induzione

............................................................................................................. 78

Fase tardiva

..................................................................................................................... 79

Sistemi sensoriali

.......................................................................................................... 80

Stimoli e recettori sensoriali

................................................................................. 80

Stimoli e recettori sensoriali

..................................................................................... 81

Unità sensoriale

........................................................................................................... 81

Meccanismi di codifica del segnale

........................................................................ 82

Trasmissione ed elaborazione dell'informazione

............................................ 83

Localizzazione dello stimolo

................................................................................... 84

Dimensione del campo recettivo

............................................................................. 84

Inibizione laterale

......................................................................................................... 85

Sensibilità somatica

..................................................................................................... 85

Plasticità nella corteccia cerebrale adulta

...................................................... 87

Tatto-pressione

................................................................................................................. 87

Sensibilità somatica: recettori cutanei

.............................................................. 87

Vie meccanosensoriali

................................................................................................ 88

Termocezione (termocettori periferici e cutanei)

.................................................................. 88

Proteine termosensibili

.............................................................................................. 89

Canali TRP (Transient Receptor Potential)

.......................................................................... 89

Nocicezione

......................................................................................................................... 90

Dolore

............................................................................................................................... 90

Nocicettori

.............................................................................................................................. 91

Sensibilizzazione

............................................................................................................ 92

Iperalgesia primaria

..................................................................................................... 94

Iperalgesia secondaria

............................................................................................... 94

Vie del dolore

................................................................................................................. 94

Dolore viscerale e dolore riferito

...................................................................... 95

Regolazione centrale della percezione del dolore

..................................... 95

Teoria del controllo a cancello

.......................................................................... 95

Effetti di analgesia

....................................................................................................... 96

Il muscolo

............................................................................................................................ 97

Muscolo striato

............................................................................................................ 97

Filamento spesso

........................................................................................................... 98

Filamenti sottili

.............................................................................................................. 98

Contrazione muscolare

............................................................................................. 98

Ciclo dei ponti trasversali

........................................................................................ 98

Accoppiamento eccitazione-contrazione-meccanismo di regolazione della contrazione

......................................................................................................... 99

Proprietà meccaniche del muscolo scheletrico

.......................................... 100

Tensione sviluppata da una singola fibra

......................................................... 101

Curva velocità-carico

.............................................................................................. 101

Fonti di energia per la contrazione muscolare

............................................. 101

Fatica muscolare

........................................................................................................ 102

Tipi di fibre

...................................................................................................................... 102

Muscolo liscio

.............................................................................................................. 103

Anatomia della fibra muscolare liscia

............................................................... 103

Eventi molecolari della contrazione nel muscolo liscio e ruolo della fosforilazione

.............................................................................................................. 104

Rilasciamento

................................................................................................................ 104

Meccanismi di regolazione della contrazione

................................................ 104

Regolazione del muscolo liscio

............................................................................ 104

Attività elettrica del muscolo liscio

................................................................. 105

Controllo motorio

........................................................................................................ 105

Unità motoria

................................................................................................................ 105

Principio della dimensione

....................................................................................... 106

I riflessi

.............................................................................................................................. 107

Processo

........................................................................................................................ 107

Riflessi autonomi

......................................................................................................... 107

Reti neuronali