Appunti Fisiologia

Appunti di fisiologia umana

La fisiologia è lo studio della natura; studia il funzionamento degli organismi dal punto di vista scientifico. Questi studi descrivono ciò che si osserva. Le cellule sono strutturate in tessuti, poi ci sono gli organi ed infine più organi formano gli apparati. Le cellule per auto-costruirsi hanno bisogno di alcuni principi nutritivi:

• Acqua
• Sali Minerali [Na; K; Ca; Cl]
• Glucidi [Glucosio]
• Proteine [sottoforma di AA]
• Lipidi
• Vitamine
• Ossigeno

Il liquido interstiziale è il materiale extracellulare strettamente a contatto con la cellula. I prodotti di scarto delle reazioni metaboliche della cellula sono anidride carbonica ed acqua, composti azotati/fosfati/solfati, i quali escono dalla cellula e passano al liquido interstiziale, per poi passare al sangue. I principi nutritivi vengono tratti dagli alimenti, i quali vengono digeriti (scissi) dall'apparato digerente, vengono assorbiti e passati al sangue, il quale li distribuisce ai tessuti. Le scorie idrosolubili vengono eliminate attraverso il rene, quindi attraverso l'apparato urinario. L'ossigeno invece viene immesso nel sangue con l'apparato respiratorio, il quale è il responsabile dell'eliminazione dell'anidride carbonica (scoria). Il sistema endocrino regola il funzionamento degli altri organi, il sistema nervoso regola il funzionamento ed il funzionamento del sistema endocrino.

Apparato digerente

Si estende dalla bocca all'ano. A questo apparato sono associate due grandi ghiandole:

• Il fegato
• Il pancreas

Le varie parti dell'apparato sono in sequenza:

• La bocca
• L'esofago
• Lo stomaco
• L'intestino tenue [che si divide a sua volta in duodeno, digiuno, ileo]
• L'intestino crasso [che si suddivide in cieco, colon ascendente, colon traverso, colon discendente, sigma, retto]
• Ano

Fegato e pancreas sono ghiandole esocrine, ma che hanno parti endocrine. I dotti escretori del fegato e del pancreas sboccano nel duodeno; i dotti del fegato vengono chiamati "vie biliari", la bile prima di arrivare al duodeno si accumula in una sacca detta cistifellea.

Nella bocca gli alimenti vengono triturati e impastati con la saliva, dando vita al bolo alimentare, nel quale già iniziano alcuni processi digestivi. Nella saliva è contenuto un enzima, l'amilasi salivare, capace di scindere per idrolisi l'amido (polimero del glucosio) cotto. Il bolo alimentare a questo punto viene deglutito; la deglutizione consiste nello spingere il bolo alimentare con la lingua nel faringe che si continua nell'esofago, portando verso l'alto il palato molle e chiudendo così l'accesso alle vie aeree (l'epiglottide si porta sulla glottide). Tutti questi movimenti sono attuati da muscoli striati (volontari), mentre dall'esofago in poi la muscolatura è liscia (involontaria). Quando il bolo giunge nell'esofago iniziano i movimenti peristaltici, che servono assieme alla gravità a spingere il composto verso lo stomaco.

Lo stomaco, come tutti gli organi cavi, ha all'interno una parte costituita da tre strati dette tonache: tonaca intima, tonaca media, tonaca avventizia. La T.I. è quella più interna e guarda verso il lume; la sua superficie è formata da tessuto epiteliale. La T.M. è costituita da due tipi di muscolo liscio, uno disposto circolarmente attorno al "tubo", mentre esternamente la muscolatura liscia è disposta longitudinalmente. La T.A. è costituita da tessuto connettivo, nell'intestino invece è caratterizzata da un altro tipo di tessuto epiteliale. Ogni strato delle tonache poggia su tessuto connettivo dove passano i capillari.

Il movimento peristaltico è dovuto alla contrazione della muscolatura della T.M. La muscolatura della T.M. è dotata di circuiti automatici che fanno contrarre la porzione posteriore al bolo e fanno rilassare la porzione davanti. Queste contrazioni fanno scivolare in avanti il bolo fino allo stomaco.

Lo stomaco è formato da varie parti: fondo, corpo, antro, piloro; quando il bolo entra nello stomaco la sua muscolatura si contrae, questo movimento è detto rilassamento recettivo. L'arrivo dei boli successivi assieme al rilassamento recettivo comporta il riempimento gastrico. La muscolatura del piloro mantiene un tono muscolare recettivo ed il lume rimane stretto. Le ghiandole della T.I. secernono i succhi gastrici, composti acidi che possiedono molti enzimi, il più importante è la pepsina. La muscolatura dello stomaco attiva anche una serie di contrazioni che impastano il bolo con i succhi gastrici; si viene a creare così un impasto detto chimo, di consistenza semisolida. Alcuni di questi movimenti sono delle vere e proprie peristalsi che nascono a livello dell'antro e si propagano per tutto il piloro fin nel duodeno, quindi tendono a spingere questo impasto. Essendo il piloro stretto, soltanto la parte semiliquida (il chimo) passa nel duodeno; nuove parti di bolo vengono impastate con i succhi gastrici, quindi si può dire che il vuotamento gastrico avviene nel tempo, tempo che varia secondo il tipo e la quantità di alimenti ingeriti.

La digestione continua in maniera rilevante ad opera dei succhi pancreatici nel duodeno; qui viene impastato il chimo con i secreti pancreatici e la bile, questi secreti sono ricchi di enzimi digestivi come ad esempio lipasi, proteasi, amilasi pancreatiche, nucleasi. Inoltre, nei succhi pancreatici è presente un'elevata concentrazione di bicarbonato che serve per tamponare il pH portandolo più o meno a livelli neutri o addirittura a livelli alcalinici. Nella bile sono contenute sostanze antipatiche, ovvero gli acidi biliari, i quali accelerano l'emulsione dei grassi.

Emulsione dei grassi

Vuol dire creare una sospensione di particelle sub-microscopiche; in seguito alla quale si vengono a creare complessi molecolari detti micelle, complessi che hanno una porzione (interna) idrofobica ed una porzione (esterna) idrofila. Gli acidi biliari facilitano la scissione dei lipidi in micelle. Nella bile è presente anche la bilirubina che deriva dalla degradazione del gruppo funzionale Eme; questa nel plasma si lega all'albumina-carrier e viene assorbita dal fegato dove gli epatociti la legano all'acido glucuronico formando la bilirubina glucuronide; questa forma di bilirubina attraverso i canali biliari raggiunge l'intestino con la bile e viene eliminata tramite le feci.

Nell'intestino tenue continua la digestione e si ha l'assorbimento dei principi nutritivi liberati dalla digestione iniziale degli alimenti. L'assorbimento consiste materialmente nel trasportare i principi nutritivi presenti nel lume fino agli interstizi sotto l'epitelio e quindi nei capillari. Nell'intestino tenue la muscolatura attua diversi tipi di movimenti complessi: si descrivono tre tipi di movimenti: il primo è il movimento peristaltico, il secondo è detto contrazioni segmentarie ritmiche (consistente in più parti dilatate e altre contratte che si alternano); il terzo movimento consiste in una contrazione longitudinale come se tendesse ad accorciarsi, ed è detto movimento pendolare: tutti questi movimenti portano a contatto con l'epitelio il composto. L'intestino tenue si continua nel cieco, in questo passaggio c'è una vera e propria valvola detta valvola ileo-cecale, questa valvola impedisce al materiale una volta entrato nel cieco di rifluire nel tenue.

Nel crasso continuano i movimenti descritti, la distensione delle pareti del retto stimola un movimento che consiste in una contrazione della muscolatura dell'ampolla rettale e un rilassamento dello sfintere anale interno. In questo modo si ha l'evacuazione. Volontariamente è possibile aumentare o diminuire questo movimento rilasciando o contraendo lo sfintere anale esterno. La progressione lungo tutto l'intestino tenue del contenuto, la progressione attraverso la valvola ileo-cecale, e il passaggio nel colon è stimolata dal pasto, infatti fisiologicamente è a breve distanza dal pasto che si accumulano le scorie nell'ampolla rettale, che verranno poi espulse attraverso l'ano. Non esiste un vero e proprio sfintere tra lo stomaco e l'esofago, infatti il riflusso di materiale in alcuni casi avviene (vomito). Alcuni contenuti rimangono nello stomaco in quanto l'esofago è posto leggermente inclinato rispetto lo stomaco e questa posizione tende a chiudere l'ingresso dell'esofago con lo stomaco.

Il sangue

È un tessuto connettivo liquido composto da due parti: plasma (componente liquido) e globuli rossi, globuli bianchi, piastrine (parte corpuscolata). Le piastrine sono frammenti di cellule presenti nel midollo osseo dette megacariociti. I globuli bianchi si suddividono in linfociti, monociti, granulociti (polimorfonucleati), tutti i globuli bianchi sono impegnati nelle difese immunitarie. I monociti hanno il nucleo "medio", i granulociti hanno granulazioni nel citoplasma, il nucleo ha una forma plurilobata. I granulociti vengono distinti in neutrofili, eosinofili e basofili; in istologia per "colorare" il nucleo viene usata ematossilina, mentre per "colorare" il citoplasma l'eosina.

Gli elementi figurati possono essere divisi dal plasma centrifugando il sangue, gli elementi figurati occupano circa il 45% del volume totale del sangue, questa percentuale viene chiamata ematocrito. Nella centrifugazione del sangue, questo coagula (ovvero le proteine del plasma decadono) quindi quello che si vede in superficie non è il vero e proprio plasma ma è il siero. Il plasma si può ottenere inserendo nella provetta un anticoagulante.

Valore totale del sangue: circa 5l. Ematocrito: 45%

• Eritrociti/Globuli Rossi: 4 Milioni/mm³
• Leucociti/Globuli Bianchi: 5 mila/mm³
• Piastrine: 200 mila/mm

Nel plasma sono contenuti i principi nutritivi; le proteine nel sangue sono varie, ci sono oltre l'albumina, le α-globuline, β-globuline, γ-globuline (o immunoglobuline). Gli anticorpi sono prodotti da particolari tipi di cellule e si formano in presenza di qualche malattia. Gli anticorpi sono i linfociti T e B, questi ultimi hanno sulla membrana gli antigeni. I linfociti B si inventano un antigene diverso in modo casuale, quando entra una molecola estranea a contatto col sangue quel linfocita B, che per caso aveva quello stesso antigene, si lega a quella molecola dando vita alla plasmocellula; la popolazione di linfociti che produce quell'anticorpo si moltiplica e lo riversa nel sangue. Quindi ci sarà una quantità elevata di anticorpi che si legheranno alle molecole estranee che verranno così subito espulse.

Gruppi sanguigni

Sulla membrana dei globuli rossi è presente una particolare proteina che non è uguale per tutte le persone (sono antigeni detti agglutinogeni); ci sono due possibili varianti di questa proteina: una struttura fondamentale uguale per tutte le persone ed uno zucchero che si lega in due diverse combinazioni; ciò che si differenzia nei vari individui è l'enzima che lega lo zucchero. I primi gruppi sanguigni identificati sono A-B-AB-0; il sangue di tipo A contiene l'agglutina B (anti-B); il sangue di tipo B contiene l'agglutina A (anti-A); nel sangue di tipo 0 sono presenti entrambe le agglutine; il sangue di tipo AB non contiene nessuna delle due. Per questi motivi un soggetto di gruppo A può ricevere sangue da soggetti di gruppo A e 0, ma può donarlo a soggetti A-AB; un altro fattore eritrocitario importante è il fattore Rh che è in grado di indurre la comparsa di agglutine specifiche nel sangue di altri individui. Come per gli antigeni AB0 anche il fattore Rh+ o Rh- è ereditario. Le trasfusioni possono essere fatte solo tra individui Rh+ o Rh-. Il fattore Rh è molto importante nella gravidanza perché può essere diverso il sangue della madre da quello del feto, rendendoli quindi incompatibili. La madre Rh- viene a contatto per la prima volta con gli antigeni Rh al momento del primo parto, quando si rompe la placenta il sangue del figlio Rh+ si mescola col sangue materno. A questo punto la madre inizia a produrre anticorpi contro l'antigene Rh dei globuli rossi del figlio. La produzione degli anticorpi non è sufficientemente veloce per danneggiare i globuli rossi del primogenito durante il parto. La madre resta però sensibilizzata all'antigene Rh e ai suoi anticorpi; nel corso di successive gravidanze con figli Rh+ c'è il pericolo che gli antigeni materni possano passare attraverso la placenta e causare gravi danni al feto. Per questo motivo si cerca di prevenire l'insorgere di questi problemi somministrando alla madre una dose di anticorpi sufficiente a distruggere i gruppi Rh+ del bambino passati nel circolo materno.

Ematostasi

Nel sangue sono presenti proteine, tra le tante ci sono quelle della coagulazione. L'ematostasi è il procedimento che arresta la fuoriuscita di sangue da un vaso leso. Scolasticamente l'ematostasi viene distinta in tre fasi:

• Vasocostrizione
• Aggregazione piastrinica
• Coagulazione

La vasocostrizione è il restringimento dei vasi sanguigni nella zona in cui c'è stata la lesione e diminuisce la fuoriuscita del sangue. La coagulazione delle piastrine concorre a formare un'occlusione che chiude la lesione, e dà un'ematostasi temporanea. Contemporaneamente avviene la coagulazione, che consiste in definitiva nella costruzione della proteina fibrinogeno in fibrina. Ciò comporta la formazione di un corpo solido detto trombo rosso, che dà l'ematostasi definitiva. La trasformazione del fibrinogeno in fibrina avviene grazie alle proteine della coagulazione (trombina) che si attiva a catena, ciò avviene quando c'è il contatto delle piastrine col tessuto connettivo. Il tempo che serve per avere un'ematostasi dopo una lesione è influenzato dalla posizione della lesione, dal numero di vasi lesi, etc., per valutare ciò esiste un test che consiste nel praticare una puntura con uno spillo e si vede entro quanto si ferma la fuoriuscita di sangue; fisiologicamente è di tre minuti. Molte delle proteine della coagulazione vengono prodotte dal fegato. I lipidi contenuti nel plasma viaggiano sotto forma di lipoproteine, sulla loro superficie ci sono delle proteine che interagiscono con l'acqua da un lato e dall'altro con i lipidi. Rispetto alla quantità di proteine presenti si suddividono in:

• HDL lipoproteine ad alta densità
• LDL lipoproteine a bassa densità
• VLDL lipoproteine a bassissima densità

I chilomicroni sono ancora a minore densità. HDL e LDL indicano il modo in cui si posizionano nelle soluzioni dopo la centrifugazione. HDL= +prot. -lipidi; LDL= -prot. +lipidi. Dopo un pasto aumentano nel sangue i chilomicroni a tal punto che il plasma assume un aspetto lattescente (biancastro).

Il cuore

È un organo cavo; ci sono quattro cavità:

• Atrio destro
• Atrio sinistro
• Ventricolo destro
• Ventricolo sinistro

Ciascun atrio comunica col ventricolo tramite una valvola atrio-ventricolare, quella di sinistra è detta bicuspide e quella di destra è detta tricuspide o mitrale. Le cavità di un lato non comunicano con le adiacenti per l'interposizione di un setto detto interventricolare. Dal ventricolo sinistro origina l'aorta la quale è la prima grande arteria, che si dirama nelle varie arterie che portano il sangue in periferia. Le arterie si suddividono in arterie sempre più piccole, le ultime diramazioni si chiamano arteriole precapillari; quest'ultime si sfioccano in vasi più sottili detti capillari. I capillari riconfluiscono in venule. Queste riconfluiscono in vene sempre di calibro maggiore per riconfluire alla fine in due grosse vene:

• Vena cava superiore
• Vena cava inferiore

Le quali sboccano nell'atrio destro. Questa circolazione è detta "grande circolazione" o "circolazione sistemica"; dal ventricolo destro origina l'arteria polmonare che segue lo stesso destino delle precedenti; ma queste arrivano solo ai polmoni, lo stesso accade per le vene polmonari che confluiscono nell'atrio sinistro. Questa seconda circolazione è detta "piccola circolazione" o "circolazione polmonare". Tra ciascun ventricolo e la rispettiva grossa arteria c'è una valvola semilunare dette rispettivamente valvola aortica e valvola polmonare; queste valvole sono formate da tre lembi a forma di semiluna. La tonaca intima è composta da un tessuto detto endotelio (nel cuore è propriamente detto endocardio in quanto ha le stesse funzioni e struttura dell'endotelio). La media (detta miocardio) è formata da tessuto muscolare (muscolo cardiaco) ed è lo strato più spesso formato da cellule che hanno la capacità di contrarsi ritmicamente ma involontariamente. L'avventizia (detta epicardio) nel cuore è simile alla tonaca avventizia dei capillari e si continua con un secondo strato in modo che rimanga tra i due strati un sottile spazio, questi due strati sono detti epitelio viscerale (a contatto con l'epicardio) e epitelio parietale (a contatto con gli altri organi), lo spazio tra i due strati è colmo del liquido pericardico, e la superficie del cuore è in grado di scivolare rispetto alle altre superfici degli organi.

Nell'intestino l'avventizia è detta peritoneo, e tappezza la superficie esterna del tubo intestinale e la parete interna dell'addome. Nello spazio che si crea c'è il liquido peritoneale. La parte a contatto col tubo è detta peritoneo viscerale; il tratto a contatto con l'addome è il peritoneo parietale. Il cuore si contrae ritmicamente, ogni contrazione è detta sistole e il rilasciamento è detto diastole. Durante la sistole aumenta la pressione degli atri (destro e sinistro). Nell'aorta prima della sistole la pressione è di circa 80 mm/Hg (mercurio) e solo quando la pressione del ventricolo sinistro supera tale pressione, il sangue defluisce nell'aorta.