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Fisiologia

Appunti di fisiologia basati su appunti personali del publisher presi alle lezioni della prof. Azzimonti dell’università degli Studi del Piemonte Orientale Amedeo Avogadro - Unipmn, Interfacoltà, Corso di laurea in biotecnologie. Scarica il file in formato PDF!

Esame di Fisiologia docente Prof. E. Grossini

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Per evitare la continua inspirazione e nessuna inspirazione, il CI attiva il CP, che inibisce il CA cessa

l’inspirazione espirazione (fenomeno passivo che consegue al rilasciamento dei muscoli espiratori). Un

danneggiamento a livello dell’interazione CP-CA, porta ad una continua inspirazione (respiro apneustico)

non compatibile con la vita.

Soprattutto durante la respirazione forzata, il CI attiva CE, che inibisce a sua volta CI.

Nelle rane, prive di gabbia toracica, si osserva il riflesso di Hering-Breuer. I meccanorecettori nei

polmoni, stimolati dallo stiramento del parenchima polmonare che consegue all'aumento di volume,

inviano potenziali d'azione attraverso le fibre afferenti del nervo vago che vanno ad inibire il centro

apneustico. Il centro inspiratorio, non più stimolato, smette di far contrarre i muscoli inspiratori e si ha

espirazione.

Nei mammiferi, dopo la resezione del vago, si osserva ancora attività respiratoria caratterizzata da una

diminuzione della frequenza degli atti respiratori e una maggior profondità degli stessi.

CHEMOCETTORI

- Centrali= attorno ai centri respiratori (forse sono gli stessi neuroni); sensibili a variazione pCO2

sangue arterioso e [H+] nel liquor (conta di più, ma è di fatto [H+] = pCO2/[HCO3-]); sono stimolati

per valori normali. Per quanto riguarda la pO una sua riduzione non solo non li stimola, ma

2

addirittura li inibisce.

Stimolano CA e quindi il CI. La pO2 non li stimola perché sono neuroni (=inibiti dall’ipossia,

dall’abbassamento della pO2)

- Periferici= vicino ai barocettori, quindi a livello dell’arco aortico e della biforcazione carotide

comune in esterna ed interna. Sono connessi al tronco dell’encefalo attraverso fibre afferenti che

decorrono nel vago (per quelli aortici) e nel glossofaringeo (per quelli carotidei).

Vengono stimolati da +pCO2, -pO2 e da –pH del sangue arterioso. Per valori normali sono già

stimolati: inviano segnali elettrici positivi a CI in particolare ed agiscono su apparato

cardiovascolare attivando sn ortosimpatico. Aumenta attività se ++pCO2, --pO2 e –pH; la

stimolazione dei chemocettori periferici determina aumento della frequenza e della profondità del

respiro. I recettori periferici sono dunque l’unica difesa a disposizione dell'organismo nei confronti

dell’ipossia.

L’IPOSSIA stimola i chemocettori periferici ed inibisce i centrali.

CASO: Se la pO2 diminuisce in teoria dovrebbe aumentare la respirazione

(iperventilazione) e quindi -pCO2; tuttavia, se pCO2 diminuisce entro

Non acclimatato il valore soglia si ha un’inibizione dei chemocettori centrali che

Acclimatato inibiscono a loro volta. L’iperventilazione si ha solo se la pCO2 è molto

molto bassa (sotto val soglia) e fa permanere un grosso stimolo sui

periferici che non riescono ad essere inibiti dai centrali.

Nei soggetti che si portano ad alta quota e vi soggiornano si ha un

fenomeno definito acclimatazione, per cui i sintomi del mal di

montagna scompaiono.

- soggetto non acclimatato (in montagna per 1giorno):

pO2 bassa e conseguente ipossia (diversa p tra interna ed esterna) vertigini, disturbi

gastrointestinali e dolori ad orecchie (distensione visceri), tachicardia e +p arteriosa mal di montagna.

Se la patm diminuisce, la concentrazione è la stessa, ma diminuiscono le pressioni parziali (se la

pressione di tutti gli altri gas si riduce la pressione parziale di vapore acqueo avrà un peso sempre

maggiore nel computo della pressione totale, così che la pressione parziale dei singoli gas alveolari sarà

molto più bassa del valore normale) *; a livello alveolare diminuisce ancora di più e ancora nel sangue

arterioso.

Inoltre, l’iperventilazione in un soggetto non acclimatato determinerà una riduzione della pCO e degli

2

ioni idrogeno nel liquor: si avrà una minor sensibilità dei chemorecettori centrali.

In sostanza, nel soggetto acclimatato si ha iperventilazione solo se pO2<60mmHg, sopra i 3000mt;

prima, ogni tentativo di iperventilazione indotto dai chemocettori periferici viene bloccato dai

chemocettori centrali, meno stimolati dalla pCO (che si abbassa a seguito dell’iperventilazione).

2

- soggetto acclimatato (più di 4/5giorni):

permane solo la pressione alta/ipertensione. Si osserva il rilascio di 2,3DPG, che sposta la curva

dell’emoglobina a destra; quest’ultima cede meglio l’O2 ai tessuti (meccanismo di difesa). Il soggetto

iperventila comunque appena sale sopra il livello del mare e a parità di livello (sopra i 3000mt) iperventila

di più rispetto al soggetto non acclimatato, perchè privo d’azione di freno a livello dei chemocettori

centrali. Questo accade perché si attiva una pompa che estrude bicarbonato dal liquor il soggetto

iperventila (nel grafico è rappresentato dal calo di pCO2, che è l’effetto primario), ma la [H+] resta bassa

poiché si attiva una pompa che compie un trasporto attivo di ioni bicarbonato dal liquido cerebrospinale al

sangue; in questo modo anche se si abbassa la pCO scende anche HCO3- ed il rapporto non cambia.

2

Se scende a livello del mare continua per un po’ ad iperventilare, finchè la pompa non viene inibita.

* [3000mt Altitudine tale per cui patm= pvapore acqueo. La pressione atmosferica=500 a livello

 

degli alveoli, la p destinata ad essere divisa tra i gas= 500-47 (occupati vap acqueo) = 453. Più in alto la

patm=100 per i gas 53… se patm47p gas=0].

n.b.: l’ipossia innalza il livello di eritropoietina (EPO) estrusa dal rene. Si ha di conseguenza una

maggiore produzione di globuli rossi ed un ematocrito alto (policitemia). I soggetti in alta quota hanno

ipertensione e ematocrito alto, che può causare ipertrofia del cuore (soprattutto al ventricolo destro, più

grande).

Inoltre, una modificazione nell’attività renale di assorbimento/escrezione di ioni H+ e bicarbonato,

gioca un ruolo importante per tamponare l’alcalosi respiratoria.

n.b.2: l’iperventilazione è dovuta all’escrezione renale di bicarbonato di sodio che riduce la [HCO3-],

alla riduzione di [HCO3-] a livello del liquido celebrale (forse passano al sangue) ed alla modesta quantità

di metabolismo aerobico del cervello ipossico (il lattato può così rimpiazzare gli ioni bicarbonato).

IL RENE

Il rene pesa all’incirca 250grammi. È avvolto da una capsula fibrosa e

formato da una corticale e da una midollare esterna ed interna. Inoltre, è

organizzato in lobuli.

Qui, l’urina viene raccolta nel bacinetto renale e poi portata alla pelvi,

collegata all’uretere.

L’arteria renale, originante dall’aorta, si divide in rami più piccoli 

arteriole afferenti glomerulo (è quindi tra due vasi di resistenza in serie,

l’unico esempio nel corpo) arteriole efferenti capillari peritubulari

 

(circondano i tubuli) sistema venoso.

Funzioni:

- EQUILIBRIO ACIDO/BASE (apparato respiratorio, emoglobina dei globuli

rossi, sistema bicarbonato –H2CO3 acido/bicarbonato base- e fosfati –

base e acido-): sintetizza e riassorbe ione bicarbonato ed elimina ioni

idrogeno;

- PRODUZIONE ORMONI: eritropoietina, interviene nella produzione

vitamina D3, renina

- FILTRA le SOSTANZE DI SCARTO del metabolismo, quali gruppi

amminici (azoto anche come a. urico), creatinina, farmaci, urea

(accumulo=problemi neurologici)

- CONTROLLO del VOLUME E della COMPOSIZIONE DEI LIQUIDI CIRCOLANTI (insieme all’H2O elimina

e controlla anche gli elettroliti –Na+, K+, Cl- e quindi la pressione osmotica. Si ottiene un diverso

volume ed una diversa composizione del plasma). I soggetti con problemi renali possono anche

avere ipertensione nefrovascolare.

- REGOLAZIONE PRESSIONE ARTERIOSA

- PRODUZIONE NH4+ e GLUCOSIO

NEFRONE

Il nefrone è l’unità anatomo-funzionale del rene (milioni).

È formato dal corpuscolo renale e da sistemi di tubuli e dotti. nefroni

Circa l’85% dei nefroni ha origine nella parte superficiale della corteccia e sono chiamati

corticali.

Questi hanno anse di Henle corte e spesse che si addentrano soltanto per un breve tratto nella

midollare. nefroni juxtamedullari.

Il rimanente 15% sono chiamati

Questi originano nella parte più profonda della corticale ed hanno anse di Henle più sottili e più

profonde che penetrano l’intera lunghezza della midollare.

CORPUSCOLO RENALE Presente quasi esclusivamente nella corticale.

Formato dalla CAPSULA DI BOWMAN

(membrana/foglietto viscerale formato da podociti e

membrana parietale) e dal GLOMERULO. Le due

componenti sono adese grazie a cellule epiteliali dette

podociti (il foglietto viscerale è adeso al glomerulo).

Il FILTRO è formato dall’endotelio glomerulare, dalla

membrana basale glomerulare e dalle interdigitazioni

dei pedicelli dei podociti (delimitano i pori di filtrazione).

Il glomerulo è una matassa di capillari formati da 1 strato

endoteliale ed appoggiati sulla membrana basale.

[MEMBRANA DI FILTRAZIONE= endotelio dei capillari

glomerulari, membrana basale glomerulare e pedicelli dei

podociti]

Il compito del corpuscolo renale, in particolare del

glomerulo, è quello di filtrare le sostanze (FILTRA IL PLASMA, NON IL SANGUE).

Insieme al plasma, dagli strati fenestrati passano elettroliti, urea, creatinina,

glucosio e farmaci. Questi devono passare l’endotelio capillare ed i podociti per

arrivare nello spazio tra i due foglietti.

Il limite delle sostanze è legato alle dimensioni: le molecole per passare

devono infatti avere diametro/peso mol <70kDa (l’unica prot che filtra in parte è

l’albumina perchè ha un peso di 69kDa, ma tutta quella che filtra viene

riassorbita). Altra caratteristica che condiziona il passaggio è la presenza di

cariche: passano meno facilmente le molecole cariche positivamente, perché la

membrana basale è carica negativamente. Ultima condizione è la deformabilità.

Tutto ciò che passa il filtro diventa componente della

PREURINA/ULTRAFILTRATO.

La capsula di Bowman continua nel tubulo contorto prossimale e nel sistema

dei tubi. Il sistema ha il compito di riassorbire sostanze per creare l’urina definitiva

(riassorbimento + secrezione).

1) Tubulo contorno prossimale

2) Ansa di Henle (tratto discendente + ascendente sottile/spesso)

3) Tubulo contorto distale: qui si trova l’apparato iuxtaglomerulare, formato da cellule del tubulo

distale (macula densa), dall’arteriola afferente/efferente (cellule mesangiali extraglomerulari in

entrambe e cellule iuxtaglomerulari nella parete dell’arteriola afferente, che producono renina e

sono innervate dall’ortosimpatico) e dallo spazio tra arteriole afferente ed efferente.

Le cellule della macula densa sono sensibili al carico di Na+ del tubulo contorto distale. Se avvertono una

riduzione del Na+, mandano segnali alle cellule iuxtaglomerulari, che producono renina (enzima

proteolitico; anche prodotta a seguito di diminuzione della perfusione e dall’ortosimpatico tramite recettori

La renina agisce sull’angiotensinogeno (enzima plasmatico) e lo trasforma in angiotensina I

-adrenergici).

che poi diventa angiotensina II (decapeptide) per azione dell’enzima ACE nei capillari polmonari. Inoltre,

interviene anche il rilascio di aldosterone dalla corteccia surrenale. L’aldosterone c’entra con il

riassorbimento del Na+ e quindi con la pressione (interviene nel sistema RAS).

Il rilascio della renina è inibito dall’angiotensina II, dall’aumento della perfusione renale e

dall’ANP (peptide natriuretico atriale)

4) Dotto collettore: più nefroni si riversano in un dotto collettore corticale, che a sua volta si apre nel

dotto collettore midollare. Più dotti collettori midollari si uniscono a formare i dotti papillari che si

riversano nei calici minori

5) Bacinetto renale della pelvi

+secreto

Escreto=filtrato – riassorbimento

- Escreto= urina nella pelvi

- Secreto= soluti dal sangue proveniente dai capillari peritubulari al lume del sistema dei tubuli, in

genere nel tubulo contorto prossimale

- Riassorbimento: dal lume dei tubuli al sangue dei capillari peritubulari

- Filtrazione glomerulare: filtrazione del plasma passiva a livello del glomerulo.

 

n.b.: Filtrazione glomerulo; Riassorbimento + secrezione sistema dei tubuli

CARICO ESCRETO: quantità di sostanza eliminate con le urine in un minuto V x Ux (V urina in un

minuto x [s] urinaria)

CARICO FILTRATO: sostanza filtrata in un minuto VFG x Px (velocità di filtrazione glomerulare x [s]

plasmatica)

CARICO RIASSIORBITO= filtrato – escreto

 CARICO SECRETO= escreto – filtrato

FILTRAZIONE GLOMERULARE

La filtrazione avviene per gradiente di pressione, ovvero attraverso un fenomeno passivo scoperto

sempre da Starling (vd cuore).

Il glomerulo filtra il plasma, formato anche da componenti che devono passare il filtro/la barriera di

filtrazione (endotelio glomerulare, membrana basale glomerulare, pedicelli dei podociti)

Passeranno sostanze:

- cariche positivamente (gli elementi del filtro hanno cariche negative)

- con peso molecolare < 70kDa (albumina=69kDa. Tutta quella che passa è riassorbita)

- con deformabilità di struttura

Le FORZE in gioco sono:

- PIG= p idrostatica glomerulare (p sangue in glomerulo); misuro nel

capillare glomerulare, facilita filtrazione. La PIG vale 70/90mmHg, quindi

di più che quella dei capillari sistemici (32mmHg), in quanto qui dopo ci

sono le arteriole efferenti, ovvero vasi di resistenza. La PIG dipende dalla

pressione arteriosa e dalle resistenze dell’arteriola afferente ed

efferente.

- POC= p oncotica capsulare (p esercitata dalle proteine plasmatiche)

- POG= p oncotica glomerulare (25mmHg); tende trattenere H2O (rivolta verso l’interno del vaso),

contrasta filtrazione

- PIC= p idrostatica capsulare (p plasma in capsula Bowman); ‘rivolta verso l’interno’, contrasta

In realtà la POC è considerata =0, perché normalmente le proteine non passano e quindi nella capsula

non ci sono.

La somma delle 3 forse in gioco dà la P EFFETTIVA DI FILTRAZIONE:

( )

PFE=H 2O∈uscita−H 2 O∈entrata=PIG – POG+ PIC

(25 /15 /40

70/90 mmHg – mmHg+5 mmHg)=35 mmHg

La PEF cambia se i valori cambiano, in particolare se diminuisce PIG, aumenta PIC (ex: in caso di blocco

nell’uretere per calcoli oppure pressione dalla prostata, a monte aumentano tutte le p), oppure se

aumenta POG (se ho dei problemi epatici, in quanto nel fegato si producono le proteine plasmatiche, molta

albumina).

Velocita’ di filtrazione

Capacitàdi filtrazione un glomerulo∈1 min(VFG)=Kf x PFE

Kf= coefficiente di ultrafiltrazione glomerulare; normalmente è molto alto (400vlt superiore rispetto a

capillari sistemici), ma può ridursi in situazioni patologiche (ipertensione, glomerulopatie, diabete mellito);

è indice di permeabilità dell’acqua (dato alla conduttanza idraulica x superficie di filtrazione. Dipende dal

liquido e dal rene). Oltre alla riduzione di Kf, anche una diminuzione di Pb (ostruzione vie urinarie), e Pc

p

(questi ultimi due sono i più facilmente variabili) può determinare la diminuzione di VFG

La formula non può essere però utilizzata con i pazienti, devo introdurre un altro metodo.

La CLEARANCE RENALE di una sostanza è il V di una certa sostanza depurato dal plasma dal rene in

1min (ml/min).

/ )/

C=Qx Px=(Ux x V Px = carico escreto (presente nel V prodotto in un min) / [] plasmatica

(quantità della sostanza presente nel plasma).

Ricorda il principio di diluizione (V di un liquido= quantità sostanza in liquido (Qx)/ [] sostanza): posso

quindi ottenere il V di plasma che conteneva quella sostanza.

La CLEARANCE di una sostanza unicamente filtrata è uguale alla VFG (velocità di filtrazione

glomerulare (vd formule carico filtrato ed escreto carico filtrato = carico escreto).

Il calcolo della clearance renale può dare indicazioni sulla VFG se si utilizza una sostanza la cui quantità

nel tubulo prossimale e nell'urina è uguale, cioè una sostanza che una volta filtrata non viene nè

riassorbita nè secreta dal tubulo.

Non possiamo servirci di una sostanza già presente nell’organismo, perché nessuna viene unicamente

filtrata, quindi ci serviamo della INULINA, un polisaccaride nei tubuli delle Dalie il cui carico filtrato è pari al

carico escreto.

Per il calcolo della clearance renale occorre infondere in vena questa sostanza in maniera continua e

misurare la concentrazione plasmatica con un prelievo di sangue e la Ux con un prelievo di urine per.

Misurando poi il V urine in un min Clearance Inulina= 125ml/min = VFG

In pratica clinica non si usa l’inulina, perché è un agente esogeno che potrebbe dare problemi. Si ci

serve quindi della CREATININA (proveniente dal catabolismo della fosfocreatina nel muscolo, molto elevata

in atleti; di solito 1/1,2 mg/ml). Tuttavia, la sostanza non è perfetta perché ne viene secreto il 20% a livello

tubulare. Clearance Creatinina = 140ml/min.

[Dai calcoli si può constatare che essendo la VFG 125ML/MINUTO, NELLE 24 ORE IL RENE FILTRA 180/190

LITRI DI PLASMA; dato che si formano 1 O 2 LITRI DI URINA AL GIORNO, il 99% di H2O filtrata è però

riassorbita]

Non tutto il plasma che arriva nel rene in un minuto filtra, i 125ml/min sono una parte dei 700ml che

arrivano, gli altri vanno nell’arteriola efferente. La concentrazione di inulina dell’arteriola efferente è

UGUALE rispetto a quella dell’arteriola afferente (solo una quota del plasma filtra; se tutto filtrasse,

nell’arteriola efferente avremmo solo globuli rossi)

[Se una sostanza è filtrata e riassorbita, la Clearance è MINORE della VFG perché la sostanza ritorna

nel sangue (è come dire che il V di plasma depurato è minore).

Se una sostanza è secreta, il plasma sarà più depurato da quella sostanza e di conseguenza la

Clearance è MAGGIORE della VFG]

PROCESSI TUBULARI

Qui avvengono i processi di secrezione e riassorbimento.

Le sostanze passano da un ambiente a pressione osmotica minore ad uno con pressione osmotica

maggiore, seguendo il Na+ (crea gradiente osmotico): il riassorbimento del Na+ determina quello

dell’H2O.

Sia la secrezione che il riassorbimento possono avvenire per:

- MECCANISMO TRANSCELLULARE (passaggio attraverso la membrana apicale e basolaterale;

processo in genere attivo, fatta eccezione per H2O; intervento di trasportatori)

- MECCANISMO PARACELLULARE (passaggio attraverso cellula e cellula; la permeabilità a ioni e

acqua varia; trasporto passivo o accoppiato a un trasporto attivo transcellulare; intervento di

carrier per alcune sostanze)

RIASSORBIMENTO

Meccanismi:

- PASSIVI: per gradiente elettrochimico (osmotico, elettrico, elettrolitico). Non c’è dispendio di E, ma

non può essere completo (i meccanismi passivi necessitano un gradiente, quindi non posso avere

nelle due zone ad uguale concentrazione). Può essere di tipo Trans o Para-cellulare.

Per diffusione semplice si riassorbe:

H2O: riassorbimento obbligatorio nel tubulo contorto prossimale e segue il gradiente

o osmotico. Riassorbimento facoltativo nel tubulo contorto distale e nel dotto collettore; segue

il gradiente osmotico creato dalla pompa del cloro del tratto spesso della branca ascendente

dell’ansa di Henle e dipende dalla presenza di ADH (ormone antidiuretico o vasopressina o

mineralcorticoide) prodotto dall’ipotalamo, accumulato e rilasciato nell’ipofisi

Urea: riassorbita per il 60% nel tubulo contorto prossimale e nel dotto collettore; sfrutta il

o gradiente di concentrazione creato dal riassorbimento obbligatorio di acqua. In parte viene

anche riassobita nel tratto midollare del dotto collettore dove sfrutta il gradiente di

concentrazione creato dal riassorbimento facoltativo di acqua

Esiste anche la diffusione facilitata, un meccanismo per cui una sostanza viene riassorbita attraverso un

trasportatore che la lega e ne permette il passaggio dal lume all'interstizio. Anche in questo caso è

indispensabile la presenza di un gradiente elettrochimico. Questo tipo di riassorbimento presenta

specificità (ogni sostanza ha il suo trasportatore specifico), saturabilità (quando tutte le molecole di un

trasportatore sono occupate la sostanza non potrà essere più assorbita) e competitività.

- ATTIVI: contro gradiente; il trasporto può essere:

Diffusione facilitata accoppiata o trasporto attivo secondario: la sostanza da riassorbire

o sfrutta il complesso formato dal trasportatore e da un'altra sostanza che passa per trasporto

attivo primario (usa ATP secondario). Va contro gradiente elettrochimico. Si può anche avere

un riassorbimento completo; presenta specificità, saturabilità e competitività. Con questo

meccanismo vengono riassorbiti glucosio (tutto riassorbito) e a.a.

Trasporto attivo primario: il riassorbimento avviene grazie ad una pompa metabolica che

o consuma energia e porta la sostanza attivamente fuori dal tubulo. Avviene contro gradiente

elettrochimico. Può avvenire in modo completo. Il trasporto attivo primario viene utilizzato

nel rene per il trasporto del Na+, tramite l’utilizzo della pompa Na+/K+ ATPasi, collocata nel

lato interstiziale (3 Na+ escono e 2 K+ entrano); con la pompa vasolaterale il Na+ viene

riassorbito.

In presenza di un trasportatore o di una pompa metabolica esiste una quantità massima di sostanza

che può essere riassorbita nell'unità di tempo, che dipende dal trasportatore e dalla quantità di questa

sostanza che nell'unità di tempo si presenta alla filtrazione.

Questa quantità massima di sostanza è il LIMITE TUBULARE MASSIMO DI RIASSORBIMENTO (Tm) che si

misura in mg/min (si raggiunge quando tutti i trasportatori sono saturati). Il valore di concentrazione

plasmatica della sostanza che corrisponde al limite tubulare massimo è detto SOGLIA PLASMATICA RENALE

di quella sostanza (in mg/100 ml).

La glicemia concentrazione plasmatica del glucosio è fisiologicamente pari a 80-100mg/100ml;

normalmente, tutto il glucosio nel tubulo renale è riassorbito e non è presente nelle urine. Se il valore

supera la soglia plasmatica renale di 160mg/100ml, nel rene viene superato il limite tubulare massimo di

375mg/100ml.

Nel diabete mellito si potrà osservare glicosuria (glucoso nelle urine) solo se la glicemia supererà la

soglia plasmatica renale. Quindi, il semplice esame delle urine non è sempre sufficiente per determinare il

diabete alle fasi iniziali in cui la glicemia è ancora sotto il valore soglia.

Destino renale del glucosio:

Il glucosio in arrivo viene filtrato, entra nel tubulo contorto prossimale e viene riassorbito al 100% con il

metodo di trasporto attivo secondario: si serve infatti del riassorbimento del Na+ per entrare nella cellula.

Il Na+ esce con la pompa Na+/K+ ATPasi basolaterale (diminuisce il [Na+] intracellulare). Accentuandosi il

gradiente di concentrazione che spinge il sodio a entrare nella cellula per diffusione facilitata (secondo

gradiente di concentrazione ed elettrico), questo entra in modo passivo con SGLT2, in comune con il

glucosio.

Per uscire nel sangue tramite diffusione facilitata, il glucosio si serve di GLUT2. Il trasportatore si satura

quando la [] nel sangue supera i 160mg/100ml perché la quantità di glucosio che arriva al rene è così alta

da saturare tutti i trasportatori.

Il destino renale del glucosio può essere espresso graficamente

ponendo sulle ordinate la quantità di glucosio (Q) e sulle ascisse la

concentrazione plasmatica di glucosio (Pg).

Queste due grandezze sono direttamente proporzionali per cui se

aumenta Pg aumenta la quantità filtrata (la curva della filtrazione è una

retta che parte dall’origine degli assi).

Finchè la concentrazione del glucosio non supera la soglia plasmatica

renale non si ha glucosio nelle urine e non esiste una curva di escrezione.

Superata la soglia plasmatica renale ci sarà glucosio nelle urine e la curva

di escrezione sarà parallela a quella di filtrazione.

La curva di riassorbimento coinciderà con quella di filtrazione fino alla soglia plasmatica renale e poi

diventerà parallela all’asse delle ascisse.

La clearance del glucosio in condizioni normali (Pg =100 mg/100 ml)

è zero poichè tutto il glucosio che arriva nel tubulo contorto prossimale

viene riassorbito e il volume di plasma depurato in un minuto dal

glucosio è zero.

Se Pg aumenta oltre la soglia plasmatica non tutto il glucosio che

arriva al tubulo contorto prossimale viene riassorbito; la clearance del

glucosio aumenterà quindi all'aumentare di Q e tenderà asintoticamente

alla clearance dell’inulina (la clearance dell'inulina è costante perchè se

aumenta la concentrazione plasmatica dell’inulina aumenta la quantità

di inulina presente nelle urine; la clearance dell’inulina funge da asintoto

per la clearance del glucosio per valori di Pg maggiori di 160 mg/l00ml).

Infatti superata la soglia plasmatica renale il glucosio sarà comunque sempre riassorbito (anche se

percentualmente in misura sempre più piccola rispetto alla quota filtrata).

Destino renale dell’urea:

L’urea deriva dal metabolismo e deve essere eliminata. Il 50% dell’urea filtrata viene riassorbita nel

tubulo contorto prossimale (riassorbimento obbligatorio).

Viene riassorbita con diffusione semplice, che richiede quindi la presenza di un gradiente di

concentrazione tra tubulo e interstizio e ne impedisce un completo riassorbimento:

H2O viene riassorbita l’urea si concentra si crea un gradiente di concentrazione riassorbimento

  

Il restante 50% di urea che non viene riassorbita va nel tratto discendente dell’ansa di Henle, dove non

viene riassorbita perché le pareti sono impermeabili; qui viene però riassorbita l’H2O, cosa che fa

concentrare l’urea in modo importante.

Nel tratto ascendente sottile, l’urea va dall’interstizio al lume (entra) perché all’esterno ce n’è

evidentemente di più.

Il tratto spesso e distale non sono permeabili.

Nella parte midollare del dotto collettore, permeabile, l’urea passa nell’interstizio perché c’è un

gradiente di concentrazione per il riassorbimento di H2O con meccanismo facoltativo (dipende dall’ormone

anti-diuretico ADH. Più c’è ormone, più l’urea viene riassorbita nella parte profonda del dotto collettore. Per

variare riassorbimento si agisce su fase dipendente dell’ormone ADH). Nell’interstizio midollare la sostanza

si concentra molto: una parte rientra, mentre il 10% portata via.

TOT riassorbimento= 60% della quota filtrata

La Clearance è più bassa di quella dell’inulina, ma non è mai zero e, poiché una quota di urea è sempre

riassorbita. Dato che esiste sempre una secrezione basale di ADH e un riassorbimento facoltativo di acqua,

la clearance dell'urea ha un valore di base di 70-75 ml/min.

Dipende anch’essa dall’ADH (+ ADH = - Clearance perché aumenta la quota di urea riassorbita).

DIURESI= aumenta se l’ADH è meno secreto e quindi H2O è meno riassorbita poliuria (il paziente fa

più pipì). Può accadere in caso di problemi all’ipotalamo. Nel diabete invece si vede glucosio nelle urine

perché non tutto viene riassorbito; tra l’altro, il non totale riassorbimento del glucosio ostacola il

riassorbimento dell’H2O, causando poliuria.

Diabete mellito= carenza o mancata funzione dell’insulina; più frequente

Diabete insipido= carenza ADH

Diuresi normale 1,5 litri/giorno

o Poliuria 3-5 litri/giorno

o Oliguria 500 ml/giorno

o Anuria inf. a 200 ml/giorno

o

Il contenuto in sali e sostanze organiche di rifiuto è variabile con la alimentazione e con l’attività

giornaliera. Varia inoltre il pH e il peso specifico

SECREZIONE

Per secrezione si intende il passaggio di sostanze dall'interstizio al lume del tubulo.

In genere la secrezione è attiva e si serve quindi di un trasportatore. Anche in questo caso è possibile

misurare il limite tubulare massimo di secrezione (quantità massima di sostanza secreta in un minuto) e la

soglia plasmatica renale (concentrazione plasmatica della sostanza).

Qs = Qe-Qf= (Us x V) – (Ps x Ci)

Us= concentrazione della sostanza nelle urine; V= volume di urina prodotta in un minuto

Ps= concentrazione plasmatica della sostanza; Ci= clearance dell’inulina

Nel dotto prossimale esistono meccanismi di trasporto diversi per diversi tipi di sostanze. Uno di questi

è il trasportatore tipico per alcuni farmaci, tra cui la penicillina ed il PAI. Un altro sistema di trasportatori

secerne basi organiche come l’istamina, la colina ecc, mentre un terzo sistema secerne EDTA.

Acido Paraamiinoippurico (PAI)

Il PAI viene secreto dal rene in antagonismo con meccanismo della penicillina.

Viene in parte filtrato (solo quello presente nei 125ml di plasma filtrati al min 125/700= 19% del

plasma arrivato al rene viene filtrato; l’81% va avanti) dall’arteriola afferente e va nel tubulo contorto

prossimale.

Quello non filtrato si presenta nei capillari peritubulari, dove viene secreto. La secrezione ha la

necessità di avere un trasportatore, che raggiungerà saturazione –limite max- quando la [PAI]supera la

soglia plasmatica renale.

Sotto la soglia plasmatica renale tutto il PAI è secreto e finisce nelle urine [PAI] plasmatica= 0. Se

supero la soglia plasmatica renale, la quota filtrata aumenta sempre di più, mentre quella secreta

raggiunge un valore massimo [PAI] sangue aumenta (inizierà ad essere presente nella vena renale,

dove confluiscono i capillari).

Soglia plasmatica renale= 10mg/100ml

Tm (limite tub max)= 80mg/min

La Clearance è più alta di quella dell’inulina ed è pari a 700ml/min fino a

quando il PAI non superi 10mg/100ml, perché poi si riduce in quanto raggiunge

il limite tubulare massimo. Al di sopra della soglia plasmatica renale verrà

secreta la quantità di PAI che corrisponde al limite tubulare massimo di

secrezione, mentre la restante parte rimarrà nel sangue. Se la concentrazione

plasmatica del PAI è maggiore della soglia plasmatica renale, si troverà quindi

PAI nel sangue venoso refluo dal rene.

Al di sopra del Tm di secrezione il volume di plasma depurato dal PAI si

riduce e la clearance tende asintoticamente a quella dell’inulina.

La Clearance dei PAI al di sotto del Tm di secrezione dà indicazioni sul flusso

plasmatico renale (se non si supera la soglia coincidono).

PAI rene/min= Flusso Plasmatico Renale x [PAI] nel flusso. Inoltre, è uguale al PAI escreto ([PAI]urina x

urina prodotta/min). unendo le formule:

U xV =C

FPR= P

Il rapporto tra la clearance dell’inulina e quella del PAI (quindi il

rapporto tra il volume di plasma filtrato dal rene in un minuto, VFG, e

il volume di plasma che arriva al rene in un minuto, FPR) viene detto

FRAZIONE DI FILTRAZIONE. In condizioni normali è circa 0.19, il che

significa che il 19% del plasma che arriva al rene viene filtrato.

Per quanto riguarda il destino renale, la secrezione del PAI

aumenta fino al limite tubulare max.

10mg/100ml <-> 80mg/min (quota fissa= la sua Clearance non

può raggiungere quella dell’inulina.

Aumentando la concentrazione plasmatica del PAI aumenta di pari

passo la quantità di PAI filtrata (la curva è una retta che passa per

l’origine degli assi).

Nell’urina oltre al PAI filtrato va a finire anche il PAI secreto: la secrezione aumenta fino al valore soglia,

poi risulta parallela all’asse delle ascisse perché il PAI non viene secreto di più. Rispetto a quella si

filtrazione, la curva di secrezione è verso sinistra perché la secrezione è più veloce, dato che usa il

trasportatore.

La curva di escrezione è la somma di filtrazione e secrezione ed è quindi ancora più a sinistra. Quando

viene raggiunta la soglia plasmatica renale (10 mg/100ml) la quantità di PAI escreta resta fissa (80

mg/min) e la retta diventa parallela alla curva di filtrazione, mentre continua ad aumentare la quota di PAI

filtrato (l’aumento della quota di PAI escreto è solo secondario all’aumento della quota di PAI filtrato).

Riassorbimento Na+

Il Na+ è il più importante catione nei liquidi interstiziali. La sua concentrazione nei liquidi extracellulari

è circa 140-150 mEq/L, mentre quella intracellulare è circa 5-10 mEq/L.

Il rene nelle 24 ore elimina il sodio introdotto con la dieta mantenendo quindi un equilibrio della

concentrazione plasmatica di questo ione.

Regola il V dell’H2O nei liquidi extracellulari e quindi la pressione arteriosa (P= GS x Freq x R= dipende

da quanto sangue, e quindi H2O c’è Na+ modifica GS).

Prima viene filtrato in glomerulo, poi passa nel tubulo contorto prossimale, dove viene riassorbito per

2/3 con il glucosio grazie alla pompa NA+K+ATPasi. Può anche essere riassorbito con il bicarbonato (in

contro-trasporto con ioni idrogeno), o con Cl- (Na+ è seguito passivamente dal Cl- in quanto l’interstizio è

positivo rispetto al liquido tubulare. Il riassorbimento di NaCl crea il gradiente osmotico per il

riassorbimento obbligatorio di acqua –isosmotico-).

L’ansa di Henle discendente è impermeabile ai soluti quindi Na+ rimane e si concentra

Nel tratto ascendente sottile dell’ansa di Henle Na+ viene riassorbito per diffusione semplice perché

molto concentrato.

Nella parte spessa dell’ansa di Henle invece interviene uno scambiatore (pompa del Cloro NKCC) che fa

entrare 2 Cl- (gradiente creato da pompa Na+K+ ATPasi in lato basolaterale), 1 K+ ed 1 Na+. Il K+ rientra

nel lume e gli altri vanno invece interstizio: [Na+] lume diminuisce (100milliosmoli; ipotonico) ed aumenta

nell’interstizio (300milliosm; ipertonico). Vengono anche riassorbiti Ca e Mg; l’energia viene fornita dalla

Na/K ATPAsi.

Nel dotto distale e collettore Na+ viene riassorbito per azione di ADH (mineralcorticoide da corteccia

surrene, che viene secreto in modo tonico –sempre-), che riassorbe Na+ in scambio con ioni H+ e K+. Il

riassorbimento qui può anche essere collegato al meccanismo delle urine. È proprio grazie a questo

meccanismo, se è presente l’ADH che permeabilizza la parete del tubulo all’acqua, l’acqua viene

riassorbita, perché il liquido tubulare ha una pressione osmotica inferiore a quella dell’interstizio. Quindi, ai

fini del riassorbimento facoltativo dell’acqua, è fondamentale l’azione della pompa del cloro; se blocco

questa pompa ottengo un effetto diuretico importante perchè

impedisco l’ipertonicità interstiziale che consente, con

l’ipotonicità del liquido tubulare, il riassorbimento dell’acqua.

Riassorbimento H2O

La maggior parte dell’acqua viene riassorbita nel tubulo

contorto prossimale e nel tratto discendente dell’ansa di Henle

(riassorbimento obbligatorio isosmotico); viene riassorbita

perché viene riassorbito il sodio.

La pressione osmotica rimane uguale perché esce tanta acqua quanto esce sodio.

Il Riassorbimento facoltativo non isosmotico avviene nel dotto distale e collettore per azione dell’ADH e

riguarda il 18/19% dell’H2O filtrata.

La pressione osmotica, esercitata dagli elettroliti (soprattutto da Na+), ha valori definiti:

- Quella del plasma è 300milliosm/litro

- Nella capsula di Bowman è uguale a quella del plasma

- Nel Tubulo contorto prossimale è uguale, perché vengono riassorbiti sia sodio che acqua

- Nel tratto discendente dell’ansa di Henle solo l’H2O viene riassorbita= 1200 milliosm/litro

- Nel tratto ascendente dell’ansa di Henle, solo Na+ esce= 100milliosm/litro. All’esterno interstizio si

è accumulato Na+ e quindi la pressione aumenta da 300 a 1200milliosm/litro (stratificazione

osmotica; dipende dalla presenza di una pompa per gli ioni cloro, che vengono portati attivamente

dall’ansa di Henle all'interstizio)

- Nel dotto distale e collettore si assiste ad un riassorbimento facoltativo. L’ADH è sensibile a

variazioni dell’osmolarità del sangue (+ osmolarità del sangue= + secrezione di ADH dalla

neuroipofisi) e presenta una attività di scarica tonica (= secrezione basale di ADH e quindi un

riassorbimento basale di acqua). La secrezione di ADH produce a livello renale un aumento del

riassorbimento di acqua e quindi una riduzione della pressione osmotica che riduce la stimolazione

ipotalamica. La secrezione dell’ADH è anche regolata in via riflessa dai meccanocettori atriali e dai

barocettori che esercitano un controllo inibitorio tonico sul rilascio di ADH.

L’ADH aumenta il riassorbimento di H2O in quanto agisce sui dotti convoluti distali e sui dotti collettori

attraverso V2 collegato a una G protein che attiva una via cAMP/ PKA che attraverso la fosforilazione

determina l'apertura di acquaporine sul lato luminale le (proteine): l’H2O esce per gradiente osmotico 

300milliosm/litro alla fine del distale.

Nel dotto collettore l’H2O viene riassorbita perché la pressione osmotica è alta; alla fine del collettore il

valore dovrebbe essere 1200milliosm/litro teoricamente. In realtà l’urina ha una pressione osmotica pari a

circa 1020/1050milliosm/litro (eliminazione di molti soluti il un V ‘piccolo’ -1/2litri) in condizioni

l’urina

normali è sempre ipertonica concentrata= l’organismo elimina soluti risparmiando H2O.

Tutti i meccanismi, a vari livelli, possono essere il target di farmaci diuretici. Non si può però bloccare

quelli collegati ai meccanismi del glucosio e del bicarbonato (altrimenti= no eq acido/base)

Il target più frequente è la pompa del cloro (asics). La pressione osmotica nel tratto ascendente

dell’ansa di Henle sale così a 300 e la diuresi aumenta (il farmaco riduce solo il gradiente, perché se

avesse blocco totale riassorbimento dovrebbe produrre 40litri di urina).

Durante il meccanismo di riassorbimento facoltativo dell’acqua, viene riassorbita anche l’urea (vd

processo prima).

Regolazione dell’equilibrio acido-base

Il pH uomo= 7,36-7,44 (-=acidosi; +=alcalosi/basosi).

Noi tendiamo di più all’acidosi, perché le cellule producono ioni idrogeno e CO2. Inoltre, se il soggetto

mangia più carne tenderà all’acidosi, se più verdura e frutta all’alcalosi.

È importante che il pH rimanga nel range perché le proteine altrimenti ne potrebbero soffrire

(modifica).

Per mantenere pH, l’organismo si serve del tamponamento istantaneo veloce extra/intracellulare

(immediato/minuti) attraverso sistemi tampone e proteine (bicarbonato e a. carbonico + fosfato basico e

acido; emoglobina). Questo instaura una risposta polmonare entro le 2/4h (elimina CO2 e quindi

eliminazione a. volatile. Il soggetto aumenta la frequenza respiratoria per riequilibrare). Dopo ore/giorni

interviene anche la risposta renale (eliminazione a. fissi e basi. Efficiente ma lento).

Il rene:

- Riassorbe bicarbonato nel tubulo contorto prossimale; qui c’è NaHCO3 (bic + sodio). L’anidrasi

carbonica CO2 + H2O = H2CO3 = H+ e HCO3 –ioni bicarbonato-. La reazione va verso destra

perché i prodotti della reazione vengono portati via. H+ va nel lume scambiandosi con Na+, che

entra; nel lume si associa con il bicarbonato formando H2CO3 e poi CO2 ed H2O. Il bicarbonato

formato nella cellula va nell’interstizio. Dal lume sono scomparsi Na+ e bicarbonato; nell’interstizio

compare bicarbonato ‘il bicarbonato è stato riassorbito’, anche se non è così in realtà. Insieme a

bicarbonato è stato riassorbito sodio.

- Sintetizza ioni bicarbonato

- Elimina ioni idrogeno

La base fisiologica dei suddetti effetti è rappresentata dalla secrezione di H+, a livello dei tubuli

prossimale e distale.

Riassorbimento del bicarbonato

Il bicarbonato viene interamente riassorbito a livello renale anche se esiste un massimo

riassorbimento possibile, ovvero una soglia plasmatica renale che, tuttavia, ammonta a circa 26-

28 mEq/L, un valore superiore alla normale concentrazione plasmatica di bicarbonato (24-26

mEq/L).

Il riassorbimento di bicarbonato avviene quasi esclusivamente a livello del tubulo contorto

prossimale del rene (85-90%).

Qui, infatti, le cellule trasformano la CO2 in acido carbonico che si ionizza in H+ e

bicarbonato. Gli ioni H+ vengono secreti nel lume tubulare dove sono tamponati dal bicarbonato

che è passato nell'ultrafiltrato, mentre gli ioni bicarbonato passano nell'interstizio e nel sangue

in scambio con cloro. Il risultato netto di questa operazione è il passaggio di uno ione

bicarbonato presente nel lume tubulare al sangue

(riassorbimento).

La secrezione di ioni idrogeno nel tubulo prossimale avviene

attraverso uno scambiatore che li scambia con ioni sodio che

sono riassorbiti insieme ad acqua. Questa pompa si blocca se

aumenta la concentrazione degli ioni H+ nel liquido tubulare,

cosa che non si verifica perché gli ioni H+ sono tamponati da

HCO3-. Nel lume del tubulo si forma quindi acido carbonico che

si dissocia in CO2 che rientra nella cellula e acqua che viene

riassorbita.

Siccome al riassorbimento di bicarbonato si accompagna il

riassorbimento di acqua, la concentrazione di acido (H2CO3) e

base (HCO3-) nel tubulo renale non varia e il pH del liquido

tubulare rimane costante (7.4) come si puo’ facilmente dimostrare l’acidificazione delle urine

NON avviene nel tubulo prossimale.

Nell'equazione di Henderson - Hasselbach il rapporto base/acido è

costante (20/1) e quindi dato che il pK = 6.1 il pH del liquido

tubulare sarà 7,4 (come quello del sangue).

Sintesi di bicarbonato

La sintesi di nuovo bicarbonato avviene invece nel tubulo contorto distale, dove la CO2 trasformata in

acido carbonico si ionizza come prima in ioni bicarbonato che passano nell'interstizio e ioni idrogeno che

vengono spinti nel lume del tubulo grazie ad una pompa che li scambia con ioni sodio. Nel lume del tubulo

i protoni vengono tamponati dal fosfato basico di sodio che si trasforma in fosfato acido di sodio.

Dato che nel tubulo distale non ci sono più gli ioni HCO3- a tamponare i protoni, il bicarbonato che viene

spinto nell’interstizio è quello effettivamente prodotto ex novo.

Siccome a questo livello non si ha riassorbimento di acqua come a livello prossimale, l'equilibrio del

sistema viene alterato: il rapporto base/acido del sistema dei fosfati, che prima che avvenisse la reazione

era di 4 a 1, adesso diventa 1 a 10 perchè aumenta il fosfato acido a discapito del fosfato basico.

Sulla base dell’equazione di Henderson Hasselbach il pH del liquido tubulare distale diventa= 6,8 -1= 5,8

La pompa che secerne gli ioni H+ (mediato da una H+ATPasi nelle cellule intercalari), la cui attività risulta

inibita se il pH del liquido tubulare scende sotto 4.5, non smette quindi di funzionare. Gli H+ secreti

vengono legati da tamponi luminali (Fosfati ed NH3).

Grazie al suddetto meccanismo a livello del tubulo distale, oltre ad avere la sintesi ex novo di ioni

bicarbonato, si ha anche la secrezione di protoni e l’acidificazione delle urine, che risulta massima per

valori di pH di 4.5 ((la pompa H+ ATPasi si blocca per valori di pH < 4.5)

La secrezione contro gradiente è elevata pH 7.4 nel sangue, pH 4.5 nelle urine gradiente di 1:1000

 

L'ACIDITÀ TITOLABILE è l’acidità legata ai protoni tamponati dai fosfati (circa 10-30 mmol in 24 ore),

ovvero la quantità di idrossido di sodio (in mmoli) necessario per portare il pH di un campione di urina a

7.4.

Essa corrisponde alle mmoli di H+ che sono secrete dal rene e tamponate dai fosfati nelle 24 ore.

All’acidità titolabile si aggiungono poi anche le mmoli di H+ secreti come sali di ammonio (30-50 mmol in

24 ore). APPARATO DIGERENTE

La funzione principale dell’apparato digerente è la DIGESTIONE, ovvero il trasformare i costituenti

alimentari grossi (proteine, carboidrati, grassi) in composti base (a.a., monosaccaridi, a.

grassi/fosfolipidi/glicerolo). Inoltre, si occupa della SECREZIONE DI SUCCHI DIGESTIVI che contengono

enzimi, dell’ASSORBIMENTO dei costituenti e della MOTILITÀ.

Finalità: trasformare il cibo in composti base ed assorbirli, portandoli nel sangue.

BOCCA

Nella bocca inizia la digestione. Qui il cibo diventa bolo attraverso la masticazione e la salivazione.

MASTICAZIONE

La masticazione, un ritmico abbassamento e innalzamento della mandibola accompagnato da

movimenti laterali e anteroposteriori, oltre che dall’attività motoria di labbra, guance e lingua, è:

- VOLONTARIA: nascita dal sistema nervoso centrale, in particolare nei centri motori della corteccia

celebrale. La corteccia è di tanti tipi; motoria (impulsi mov vol in lobo frontale), sensitiva (in lobo

parietale), della vista (in lobo occipitale) e dell’udito (in lobo temporale)

- RIFLESSA: controllata dal centro generatore ritmico del tronco dell’encefalo, più basso della

corteccia. il tronco è formato –da basso ad alto- bulbo/midollo allungato, ponte e mesencefalo.

LA SALIVA

La saliva è composta soprattutto da acqua ed elettroliti (Na+, K+, Cl-, bicarbonato); il pH è quindi

mediamente basico.

È prodotta dalle GHIANDOLE SALIVARI, la sub-linguale, la sotto-mascellare, la parotide e le ghiandole

accessorie. Le ghiandole sono formate da acini e dotti (intercalari, striati, escretori), con una struttura

simile al pancreas.

Proprio l’insieme di acini e dotti costituisce l’unità funzionali delle ghiandole, il SALIVONE.

Le ghiandole sono formate da cellule mucose e sierose (il muco fa parte poi della saliva). Sono

innervate da sn viscerale/vegetativo/autonomo orto e parasimpatico; sono molto vascolarizzate (20x

muscolo).

L’ACINO produce la secrezione primaria, una composizione simile al plasma.

Nei dotti questa viene modificata, perchè viene riassorbito NaCl e rilasciati K+ e bicarbonato, l’acqua al

contrario non viene riassorbita. La saliva diventa basica e la pressione osmotica si riduce.

Mentre la secrezione primaria ha una composizione simile a quella del pancreas ed è isotonico, la

saliva finale è ipotonica rispetto al plasma.

Il pH è tendenzialmente basico per la presenza di HCO3-, ma a riposo è acido.

Nella saliva finale ci sono anche degli enzimi, prodotti dalle cellule acinari e contenuti in granuli:

- amilasi/ptialina: digerisce l’amido cotto; quella pancreatica digerisce quello crudo, ma non è

fondamentale perché quello crudo di solito non si mangia. L’amido è un polisaccaride formato da

molti glucosi legati attraverso leg 1,4 L’amilasi rompe i legami e libera destrine: non

-glucosidici.

completa la digestione perché il bolo viene deglutito e nello stomaco l’amilasi viene degradata per

il basso pH (pH<4; non può completare la digestione)

- lipasi: poca; lavora al meglio ad un pH acido

- lisozima: attacca i batteri che causano la carie

- lactoferrina: sempre coinvolta nella difesa dai batteri; lega il Fe2+ che non è più disponibile così per

la carie.

Nella saliva è inoltre presente muco, acqua, fattori di crescita EGF (riparo da lesioni), immunoglobuline

IgA, aptocorrina/proteina R (lega B12 nello stomaco, importante per l’assorbimento), K+ (20 volte più

concentrato che nel plasma), HCO3-, Na+, Cl-, ormoni (parotina).

n.b.: saliva prodotta in 24h= 1/1,5 litri

Funzione: digestiva (amido e poco lipidi), lubrificante, anti-batterica ed anti-acida, fonazione.

La nausea porta all’aumento della salivazione come meccanismo per proteggere dall’attacco acido.

La secrezione di saliva va da 30 ml/h a riposo a 400 ml/h in presenza di stimoli (sostanze sapide,

masticazione, vista, odore e pensiero del cibo) che agiscono in VIA RIFLESSA, da centri in tronco encefalo.

MECCANISMO NERVOSO RIFLESSO

L’ARCO NERVOSO RIFLESSO è formato da recettori (in

bocca, occhi o naso), che inviano segnali elettrici attraverso la

branca afferente (fibre nervose in nervo ottico, olfattivo o nervi

per lingua/bocca).

Il meccanismo è mediato dal sn parasimpatico che, tra le

altre cose, secerne acetil-colina, VIP, sostanza P e NO e stimola

la salivazione per via riflessa. Anche l’ortosimpatico stimola la

secrezione, ma in modo meno evidente.

A differenza degli altri distretti, in quello digerente il

parasimpatico attiva e l’ortosimpatico inibisce. L’unica

eccezione è la secrezione salivare, che trasporta gli impulsi al

centro nervoso riflesso.

Il centro nervoso raccoglie ed elabora informazioni

(potenziali d’azione). Il nucleo del tratto solitario nel tronco

dell’encefalo (NTS) invia segnali in uscita alla branca efferente (sempre nelle fibre nervose che innervano

ghiandole salivari), che stimola l’effettore (ghiandole salivari).

Il riflesso salivare è di tipo INNATO (già presenza alla nascita). Gli altri, i CONDIZIONATI (studiati da

Pavlov), richiedono esperienza ed apprendimento.

DEGLUTIZIONE

La deglutizione è un meccanismo volontario (corteccia) e riflesso (centri del tronco –bulbo-ponte-, dopo

la faringe) che richiede la coordinata contrazione dei muscoli del cavo orale, faringe, esofago, parte

prossimale dello stomaco.

FASI:

- orale: il bolo dalla lingua viene portato alla fine della bocca ed entra nella faringe

- faringea: il bolo si muove in modo riflesso con un movimento del palato molle verso l’alto e

contrazione dei muscoli elevatori della laringe e costrittori (sup, medi ed inf) con chiusura

dell’epiglottide e quindi della trachea; inibizione riflessa della respirazione. Il bolo deve superare

uno sfintere (l’esofago ha 2 sfinteri: esofageo superiore ed inferiore); quando il bolo passa dalla

faringe all’esofago, quello superiore –UES- si apre (p= 40mmHg). Si chiude appena passa il bolo per

movimenti riflessi (onda peristaltica primaria) verso il basso.

- esofagea: il bolo arriva allo sfintere inferiore –LES-, che si apre e lo fa passare nello stomaco (p=20-

30mmHg). Il LES è tonicamente chiuso (fattori che determinano l’apertura= NO, sost P) per evitare

il reflusso del succo gastrico (reflusso gastroesofageo, gastrite, acalasia). Se non è sufficiente la

peristalsi primaria subentra quella secondaria (causata dalla stimolazione meccanocettori

dell’esofago) che ripulisce l’esofago dal materiale residuo.

STOMACO

Formato da: fondo, corpo ed anto gastrico (dove c’è il piloro).

Gli strati, dall’interno all’esterno sono: mucosa (contiene ghiandole gastriche; ripiegata in pliche),

sottomucosa, muscolatura gastrica (formata da 3 strati: circolare, obliquo e longitudinale) e sierosa. Le

pliche determinano le foveole, sul fondo delle faveole gastriche si aprono gli sbocchi delle ghiandole

gastriche.

Le cellule epiteliali della mucosa gastrica producono muco insolubile, fosfolipidi e bicarbonato, che

costituiscono la barriera della mucosa gastrica.

GHIANDOLE GASTRICHE

Le ghiandole sono diverse a seconda della zona:

- Cardias e piloro: secreto basico con molto muco, che serve a costituire una barriera per difendersi

dall’attacco acido e dagli enzimi. Il secreto si distribuisce in parte sulla mucosa stessa per evitare le

ulcere. Nel piloro viene anche prodotta gastrina

- Fondo e corpo: enzimi (ex: pepsinogeno) + HCl

(digestione proteine) + Fattore Intrinseco di Castle

(assorbimento B12)

- Tutto l’apparato: cellule ad attività endocrina, che fanno

parte del sistema dell’enterocromaffine APUD e

secernono ormoni (istamina, somatostatina, grelina –da

g. piloro-)

Di tutte le cose prodotte, quella veramente necessaria è il

Fattore Intrinseco di Castle, perché non viene prodotto in altri

distretti. Senza non si può digerire la B12, fondamentale per la

maturazione dei gl rossi (senza si può incorrere ad anemia).

Le cellule delle ghiandole sono formate da due strutture:

- Collo: produce muco, che rientra nel sistema di

protezione

- Corpo: cellule parietali/ossintiche e principali. HCl è

prodotto dalle cellule parietali, gli enzimi dalle principali.

SINTESI HCl

L’HCl viene prodotto dalle cellule parietali. Oltre alla pompa Na+K+ATPasi ho anche l’Anidrasi

Carbonica:

CO2 + H2O H2CO3 (a. carbonico; debole= la reazione va verso

destra solo perché vengono sottratti i prodotti della reazione) H+ +

HCO3- (bicarbonato).

H+ va nel lume spinto da pompa ATPasi PROTONICA (H+K+ATPasi),

scambiandosi con K+ (continuamente esce ed entra).

Il bicarbonato va nell’interstizio e poi nel sangue, scambiandosi con Cl-,

che va nel lume; nel lume si forma HCl.

Per bloccare sintesi HCl blocco la pompa protonica (farmaci per trattamento gastrite –omeprazolo-).

Il pH succo gastrico è di 1/3, in quanto HCl è molto forte.

Fattori che stimolano produzione di HCl:

- acetilcolina: neurotrasmettitore liberato dal vago: quest’ultimo stimola quindi la secrezione

gastrica; i suoi recettori sono i muscarinici. Quando non c’erano i farmaci, si sezionavano le fibre

vagali che innervavano lo stomaco, per inibire l’effetto dell’acetilcolina nella cura dell’ulcera. Il

problema è che inibiva il lavoro del vago su tutto l’apparato (metodo per evitare la perforazione

dell’ulcera). Aumento di Ca2+

- gastrina: aumento di Ca2+

- istamina: fattore d’infiammazione per le allergie; diverse funzioni a seconda di recettori a cui si

lega. Utilizza i recettori H2 (ci sono farmaci che li bloccano, i ‘-tidina’). Agisce su cAMP

- a.a. circolanti

I fattori si potenziano tra di loro ed agiscono alla fine sulla pompa protonica.

Il succo gastrico è isotonico rispetto al plasma ed è formato da:

H2O, HCl ed elettroliti.

Enzimi: pepsinogeno (non pepsina, ovvero il pepsinogeno tagliato e attivo; attivato da HCl. L’HCl

denatura proteine ed attiva pepsinogeno a pepsina; la pepsina a pH<3 trasforma le proteine in

polipeptidi), lipasi (= a quella pancreatica, funziona bene anche in ambiente acido, ma è secreta in piccole

quantità; digerisce i trigliceridi), lisozima (enzima glicolitico contro la parete batterica) e rennina.

Muco (mucine legate da ponti S-S).

Fattore Intrinseco di Castle: è una glicoproteina prodotta dalle cellule parietali ed è un fattore

indispensabile per l’assorbimento della vitamina B12 a livello dell’ileo. In assenza del fattore, si presenta

anemia megaloblastica.

Il succo gastrico è probabilmente utile contro l’attacco batterico; inoltre, ha un importante ruolo nella

digestione, in quanto denatura le proteine ed attiva il pepsinogeno).

La secrezione gastrica è regolata dal meccanismo nervoso riflesso (vago; rilasciano acetilcolina

attivando la secrezione gastrica, mucosa e di bicarbonato) e da quello meccanismo ormonale (gastrina ed

istamina; endocrino e paracrino).

È articolata in FASI: cefalica (già prima che il bolo arrivi nello stomaco –vista ed introduzione del cibo-),

gastrica (arriva il bolo nello stomaco), intestinale (il bolo ormai chimo arriva nell’intestino, ma la

secrezione gastrica avviene ancora) e interdigestiva (tra i pasti) la secrezione gastrica è presente in

tutte le 24h!

Esiste una secrezione acida basale con picco nelle ore serali e minimo al mattino.

PANCREAS ESOCRINO

II pancreas è una ghiandola a funzione sia esocrina sia endocrina composto di lobuli formati da acini,

che riversano il loro secreto nelle sottili diramazioni dei dotti pancreatici (duttuli, dotti intralobulari, dotti

interlobari che sboccano nel dotto di Wirsung o nel dotto di Santorini –accessorio-). Il secreto pancreatico

si riversa nel duodeno.

Il 99 % della massa ghiandolare è deputata alla funzione esocrina, mentre le isole di Langerhans,

distribuite nella restante parte, sono deputate alla funzione endocrina.

Si trova in posizione retroperitoneale, dietro lo stomaco e vicino alla colonna vertebrale.

SUCCO PANCREATICO

Il succo è costituito di una componente acquosa, dalle cellule dei dotti e costituita da acqua ed

elettroliti (Na+, K+, Cl-, bicarbonato), ed una componente proteica, dagli acini e composta da enzimi.

Responsabili della secrezione pancreatica solo gli acini pancreatici, mentre il bicarbonato è introdotto nel

succo pancreatico dai dotti collettori, che raccolgono il secreto degli acini.

Nelle 24h si produce 1000-2000ml di succo.

La caratteristica principale del succo pancreatico è la basicità, legata all’elevato contenuto di HCO3-: il

suo pH è infatti pari a 8-9.

Serve a tamponare il pH acico succo gastrico, potenzialmente lesivo per la parete del duodeno (qui

arriva anche la bile, oltre ai due succhi), che non ha mucosa di protezione; inoltre, ha una funzione

digestiva, perché permette il funzionamento degli enzimi pancreatici che sono normalmente attivi a pH

neutro o basico.

Gli enzimi pancreatici vengono prodotti dagli acini e si dividono in 3 classi:

- GLICOLITICI (attaccano i glicidi): l’-amilasi/ptialina lega l’amido cotto/crudo rompendo i legami 1-4

a pH ottimale di 7; si libera maltosio (disaccaride formato da due glucosi), che viene

-glucosidici

poi attaccato da maltasi intestinali, che liberano glucosio

- LIPOLITICI (lega lipidi): la lipasi scinde i trigliceridi, liberando 2 catene di a. grassi e 1

monogliceride; agisce a pH neutro/basico e ha bisogno di essere coadiuvata dalla co-lipasi. Per la

digestione dei lipidi è necessaria l’emulsione, fatta dai sali biliari della bile, che trasformano la

goccia lipidica in tante goccioline. La co-lipasi fa un varco nello spessore dei sali biliari per

permettere alla lipasi di attaccare la goccia, protegge la lipasi dall’alta quantità di sali biliari e

mantiene il pH al valore ottimale. Oltre alla lipasi ricordiamo le fosfolipasi A e B (attaccano i

fosfolipidi) e la colesterol estere idrolasi (libera il colesterolo dagli esteri e necessita di sali biliari)

- PROTEOLITICI (scinde le proteine): tripsinogeno, chimotripsinogeno e pro-carbossipeptidasi

(esopeptidasi). L’enterochinasi duodenale attiva il tripsinogeno a tripsina; la tripsina attiva tutti gli

altri enzimi

Per la maggior parte, questi enzimi vengono prodotti in forma inattiva, soprattutto i proteolitici. Si

attivano quando arrivano nel duodeno (altrimenti si incorrerebbe a pancreatite acuta, patologia in cui

gli enzimi si attivano prima e digeriscono il pancreas).

Il bicarbonato viene prodotto dalle cellule dei dotti

pancreatici, dove si trova l’anidrasi carbonica che

catalizza la solita rezione:

CO2 + H2O H2CO3 (a. carbonico; debole= la

reazione va verso destra solo perché vengono sottratti i

prodotti della reazione) H+ + HCO3- (bicarbonato).

H+ viene portato nell’interstizio scambiato con il

Na+, che poi riesce dalla Na+K+ATPasi presente sul lato

intestiziale della cellula.

Il bicarbonato viene scambiato da Cl-bicarbonato

antiporto: il bicarbonato va nel lume; il Cl- riesce nel

lume attraverso un canale (deficitario nella fibrosi

cistica). Il bicarbonato che va nel lume si trascina dietro

Na+ il pH del sangue che lascia il duodeno è

debolmente acido.

CONTROLLO SECREZIONE PANCREATICA

Il controllo è di tipo nervoso viscerale. Mentre la funzione del sn ortosimpatica non è in questo caso chiara,

il sn parasimpatico stimola la secrezione di succo ricco di enzimi e povero di bicarbonato.

Inoltre, si osserva un controllo di tipo ormonale. Gli ormoni coinvolti sono:

- Gastrina: rilasciata dalle cellule G del piloro del sistema APUD; stimola secrezioni gastriche e

pancheatrica

- secretina e CCK (colecistochinina-pancreozimina): entrambi stimolano la secrezione. La secretina

stimola la componente acquosa, prodotta dalle cellule G di APUD quando arriva un chimo acido;

stimola anche la produzione di bicarbonato. La CCK stimola l’attività degli enzimi pancreatici, causa

la contrazione della cistifellea e permette il rilascio dello sfintere di Oddy (tra il dotto cistico e il

coledoco, dove la cistifellea riversa il suo contenuto).

Mentre la secretina è prodotta in risposta a un chimo acido (max a pH=3), La CCK è prodotta in risposta a

un chimo ricco in lipidi e proteine

FEGATO

Il fegato, principale ghiandola dell’organismo, pesa circa 1,5kg.

I vasi che irrorano l’organo sono l’arteria epatica, con una [O2] pari al 20%, e la vena porta, che porta il

sangue dall’intestino. La vena porta è formata infatti dalla confluenza della vena mesenterica superiore ed

inferiore e da quella lienale (milza); il sangue è povero di O2 ma ricco di nutrienti riassorbiti dall’intestino.

Il 75% del sangue che arriva al fegato arriva dalla vena porta.

Gli epatociti (60% fegato; 150giorni di vita) sono

organizzati in strutture esagonali dette LOBULI. La struttura è

delimitata ai vertici dalle TRIADI PORTALI (dotto biliare che

drena la bile prodotta dal fegato, arteria, vena).

I vasi delle triadi si dividono in SINUSOIDI (capillari), che

contengono sangue della vena e dell’arteria e in canicoli

biliari; il sangue va dalla periferia al centro del lobulo

(centripetale).

Al centro si trova la vena epatica terminale afferente delle

vene sovraepatiche (poi vena cava inferiore e atrio destro).

Altre cellule presenti nel fegato sono quelle di Kuppfer (macrofagi che eliminano il 99% dei batteri

provenienti soprattutto dal colon attraverso il sangue venoso portale) e le stellate (svolgono molte

funzioni).

I sistemi biliari trasportano la bile dal centro alla periferia (centrifugale).

La vera unità funzionale è l’ACINO, rappresentato dalla parte del lobulo

irrorata da un ramo della vena porta, da un ramo dell’arteria epatica e che

drena nella vena epatica terminale.

L’acino si divide in 3 zone: la 1 è quella più vicino alla triade portale. Le

3 zone sono distinguibili in base al tipo di metabolismo; l’1, essendo più

vicino all’arteria epatica, avrà un metabolismo aerobio; la 3 invece

prevalentemente glicolitico/anaerobio. La zona 1 sarà inoltre più

ossigenata.

FUNZIONI

La funzioni dell’organo sono molteplici:

- metabolismo di tutte le sostanze

- accumulo glicogeno/Fe/vitamine,

- detossificazione da farmaci: da liposolubili vengono trasformati in idrosolubili (xenobiotici, ormoni

steroidei, bilirubina). In fase I vengono fatte reazione di ossidazione (MAO, alcool deidrogenasi

aldeide deidrogenasi…), riduzione ed idrolisi

- attività endocrina: nella vita fetale produce eritropoietina (EPO), prodotta dal rene nell’individuo

adulto. Produce inoltre IGF – Insulin Like Growth Factor; l’ormone GH interviene in base a questo- e

contribuisce alla formazione della vitamina D3).

- Attività emopoietica

- Formazione della bile: il fegato deposita glicogeno, Fe, Cu, vitamine (A; D; B12; K) e fa una reazione

di coniugazione (con solfato, acetato, acido glucuronico…) di fase II

REGOLAZIONE DELLA GLICEMIA

Le cellule dell’organo son substrato di molti ormoni per la regolazione della glicemia: glicolisi,

gluconeogenesi, glicogeno sintesi e glicogeno lisi.

Il glucosio entra nell’epatociti attraverso il GLUT2 a seguito di uno stimolo da insulina (ingresso in

fegato, muscolo scheletrico –G4-) per meccanismo di diffusione facilitata (gradiente di concentrazione).

Appena entra, il glucosio è fosforilato da gluco-chinasi, che lo trasforma in G6P, composto che entra a far

parte della glicolisi (prodotto finale= piruvato).

Sempre per azione dell’insulina, si può attivare la glicogeno-sintesi. L’insulina viene prodotta subito

dopo i pasti: il glucosio diventa in questo caso energia (ATP), oppure si deposita come riserva sotto forma

di glicogeno.

Contemporaneamente, l’insulina inibisce la gluconeogenesi e la glicogeno lisi.

Lontano dai pasti o a digiuno, vengono prodotti ormoni che fanno alzare la glicemia, che non deve mai

scendere sotto 40-50mg/100ml (si possono avere problemi al snc). Questi ormoni sono detti

iperglicemizzanti e sono:

- Glucagone: prodotto dalle cellule delle isole di Langherhans (alfa o beta?); attiva gluconeogenesi e

glicogenolisi per aumentare il glucosio in sangue

- Glucocorticoidi: prodotto dalla corteccia del surrene

- Cortisolo

- Catecolammine come l’adrenalina, prodotta in momenti di stress o emozioni forti, quando i muscoli

devono ricevere più glucosio

- Leggermente IGH ed ormoni tiroidei.

METABOLISMO DELLE PROTEINE

Il fegato è anche fondamentale per il metabolismo proteine, perché sintetizza quasi tutte le proteine

plasmatiche (6-8,4 g /100 ml): albumina (3 g nelle 24 h), transferrina, fattori di coagulazione (fibrinogeno,

protrombina, fattori VII, IX, X; proteina S, proteina C), proteine della fase acuta (c-reattiva, PCR), fazioni del

complemento e proteine di trasporto per gli ormoni steroidei.

Le proteine plasmatiche sono importanti perché esercitano la pressione oncotica (mediamente = 25

mmHg), che si contrappone all’uscita dell’acqua; se il fegato non funziona, ne risentono gli scambi idrici:

compare edema. Inoltre, senza i fattori si possono osservare problemi emorragici.

L’organo interviene anche nel catabolismo delle proteine, attraverso reazioni di trasesterificazione,

mediante l’utilizzo di ALT e AST (transaminasi). Il Catabolismo porta alla formazione di ammoniaca, che

entra a far parte del ciclo dell’urea.

METABOLISMO LIPIDICO

Per quanto riguarda il metabolismo lipidico, i grassi provenienti dalla vena porta o dal tessuto adiposo,

subiscono una trasformazione per beta-ossidazione producendo E, oppure possono essere accumulati dal

fegato (steatosi, non dovrebbe succedere).

Il fegato si occupa anche della trasformazione dei grassi in lipoproteine (VLDL, LDL, HDL; le buone HDL

trasportano grassi da tessuti a fegato. Questa funzione è fondamentale per la colesterolemia; il colesterolo

si accumula o viene catabolizzato e trasformato in a. biliari e quindi in sali biliari.

FORMAZIONE DELLA BILE

Il fegato forma anche la bile, per un totale di 500-800 ml/die. Il composto è formato da:

- Acqua ed elettroliti

- Sali biliari primari: sali degli acidi biliari, come acido colico e chenodesossicolico, derivati dal

colesterolo

- Pigmenti biliari: derivati dalla degradazione dell’emoglobina; dalla degradazione si produce

bilirubina che nel fegato produce i pigmenti

- Fosfolipidi: lecitina

- Colesterolo

- Muco

La bile va nella cistifellea, che la concentra e la acidifica, in quanto riassorbe H2O, Na+, Cl- e

bicarbonato (è più facile avere calcoli in cistifellea) e viene secreto muco. La bile concentrata è poi

riversata nel duodeno per azione della CCK.

La bile interviene nella digestione e nell’assorbimento dei grassi (si occupa dell’emulsione, aiuta la

lipasi e forma le micelle).

I sali per il 95% vengono riassorbiti dall’ileo e ritornano nel fegato per circolazione enteroepatica; il

5%= sali biliari secondari il cui 95% ritorna al fegato (solo una minima parte viene persa).

INTESTINO TENUE

L’intestino è formato da duodeno, digiuno ed ileo.

La particolarità della parete è la presenza di VILLI, particolarmente evidenti nel duodeno.

Sugli enterociti, sono anche presenti MICROVILLI, utili alla digitazione della membrana plasmatica; le

strutture si riducono via via, fino a scomparire nell’ileo.

Villi e microvilli consentono un’amplificazione della superficie: la maggior parte delle sostanze viene

infatti riassorbita qui (nella bocca e nello stomaco vengono riassorbiti farmaci –sublinguali veloci-; lo

stomaco assorbe invece l’alcol, altrimenti lesivo per la mucosa gastrica).

Succo Enterico

Il composto è prodotto da enterociti e da cellule caliciformi mucipare ed è un liquido isotonico col

plasma e con pH basico.

Oltre che acqua, elettroliti, muco e lisozima, nel succo enterico sono presenti IgA ed enzimi:

l’enterochinasi, l’amilasi, le saccarasi, la lattasi, le polipeptidasi, le fosfatasi, le nucleotidasi. Tutti gli enzimi

sono derivati dallo sfaldamento delle cellule di parete, che hanno vita di solo 5/7giorni (elevato tunrover).

Una quota di enzimi, oltre che nel succo, sono adesi sulla membrana dell’orletto a spazzola, altri

ancora sono intracellulari.

Il succo enterico ha la funzione di proteggere la mucosa dell’intestino

La Regolazione è nervosa ed ormonale; la secrezione del succo aumenta a seguito di stimolazione del

sn parasimpatico e da enzimi quali serotonina, l’enterocrinina, il VIP, il GIP, la gastrina ed il glucagone, la

CCK.

Assorbimento

Con digestione si intende la scissione chimica degli alimenti ad opera degli enzimi secreti dal sistema

gastrointestinale (digestione intraluminale), o presenti sulla membrana dei microvilli (digestione di

membrana), o negli enterociti (digestione intracellulare).

La maggior parte delle sostanze viene assorbita nell’intestino tenue, in quanto la superficie è estesa

grazie a villi/microvilli e pliche, sono presenti i componenti fondamentali e c’è movimento di

rimescolamento.

L’assorbimento può essere para o intra/trans cellulare (canali, trasportatori e pompe); questo significa

che i componenti possono attraversare la cellula o passare tra una cellula e l’altra.

- VIA TRANSCELLULARE: sfrutta un meccanismo attivo primario -ATPasi- o secondario –diff facilitata

accoppiata-

- VIA PARACELLULARE: quasi sempre passiva (diffusione semplice o facilitata. La semplice non c’è

trasportatore, nella facilitata c’è); la sostanza si muove quindi a favore di gradiente di

concentrazione o elettrico.

- PINOCITOSI: formazione di una vescicola con all’interno la sostanza; la vescicola passa dal lume

della cellula al circolo. Con questo metodo vengono assorbite le proteine non digerite, come le

proteine del latte nei neonati, o nei fenomeni di intolleranza/allergia negli adulti.

CARBOIDRATI

L’amido è il principale polisaccaride assunto con la dieta. L’amido è formato da amilopectina ed

amilosio ed i glucosi sono legati da legami 1-4 -glicosidici.

Oltre a questo polisaccaride, l’essere umano ne assume di non digeribili. Fa parte di questo gruppo la

cellulosa/emicellulosa, che presenta legami 1-4 ed è digeribile un minimo dalla flora batterica,

-glicosidici

La fibra alimentare dona un senso di sazietà, rallenta l’assorbimento di zuccheri e lipidi, riduce il rilascio

dell’insulina (anche se abbassa glicemia, tende anche ad accumulare il glucosio assorbito come glicogeno

in fegato, muscoli ed ossa; in più deposita grassi nel tessuto adiposo, aumentando il rischio di

arteriosclerosi).

Altri zuccheri ancora assimilati con la dieta sono lattosio e saccarosio.

La digestione inizia nella bocca con amilasi salivare, che stacca l’amido

e lo trasforma in destrine (non libera glucosio perché inattivata dal pH acido

dello stomaco).

Prosegue nello stomaco, dove avviene la liberazione di disaccaridi.

Nell’intestino tenue i disaccaridi vengono attaccati dal succo enterico,

con seguente liberazione di monosaccaridi esosi e pentosi. Qui lavorano

diversi enzimi, quali amilasi pancreatica, destrinasi, lattasi, saccarasi e

maltasi.

L’assorbimento effettivo avviene a livello del duodeno-digiuno. Gli esosi

(glucosio, galattosio) vengono assorbiti con il trasporto attivo secondario (il

motore è la pompa Na+K+ ATPasi, che abbassa [Na+] intracell perché ne fa

uscire 3 molecole); il Na+ entra nel lume attraverso SGLT1 trascinandosi

dietro glucosio o galattosio, che poi escono volendo con GLUT2.

Per il fruttosio viene utilizzatala la diffusione facilitata (GLUT5 - GLUT2),

mentre per gli altri pentosi la via è quella della diffusione semplice.

PROTEINE

La digestione delle proteine esogene ed endogene avviene a partire dallo stomaco per opera della

pepsina, attivata dall’HCl.

Nel duodeno le proteine vengono attaccate dagli enzimi pancreatici. Entrano poi per diffusione

facilitata legate al Na+; la fuoriuscita avviene grazie a trasportatori.

Per quanto riguarda i dipeptidi, questi entrano per trasporto attivo secondario accoppiati all’H+;

vengono poi attaccati nelle cellule dalle peptidasi, che liberano a.a. (escono con trasportatori).

L’assorbimento dei prodotti della digestione delle proteine

avviene nel digiuno-ileo.

Le intolleranze si possono facilmente identificare perché

la proteina non digerita si trova nel sangue.

I meccanismi di assorbimento sono:

- Pinocitosi: riguarda le proteine non digerite, come

quelle del latte; È responsabile di fenomeni di allergia

alimentare nell’adulto

- Assorbimento dei singoli a.a.: il passaggio dal lume

alla cellula o avviene attraverso un processo attivo

secondario associato al Na+ o a ioni H+ o per

diffusione facilitata; il passaggio dalla cellula

all’interstizio avviene per diffusione facilitata

- Assorbimento di piccoli peptidi: processo attivo

secondario ad assorbimento di ioni H+; nella cellula i

peptidi vengono scissi in a.a. che poi passano nel

circolo ematico

LIPIDI

La digestione dei grassi inizia già nella saliva, dove c’è una lipasi, che per ho non ha però una funzione

fondamentale; anche la lipasi gastrica non è molto utile, in quanto è presente in piccola quantità.

Nel duodeno interviene invece la lipasi pancreatica, che necessita dei sali biliari, i quali creano

un’emulsione per aumentare la superficie che la lipasi può attaccare. Ne consegue liberazione di a. grassi

e digliceridi.

[n.b.: i sali biliari creano piccole gocce di grasso,

non micelle! Quest’ultime sono invece formate da

colesterolo non esterificato, a. grassi, monogliceridi,

vitamine liposolubili –A, D, E, K-, ovvero prodotti della

digestione grassi. Le micelle facilitano il passaggio dei

grassi, soprattutto degli acidi grassi a catena lunga,

attraverso lo strato acquoso stazionario]

Dopo la lipasi intervengono fosfolipasi (per i

fosfolipidi come la lecitina) colesterolo-esterasi

(liberano il colesterolo dal colesterolo estere).

I grassi liberati non possono essere assorbiti a

causa dello strato acquoso stazionario sopra le cellule

con l’orletto a spazzola. I lipidi non solubili vengono

quindi trasformati in micelle dai sali biliari. I sali si

dispongono in una struttura anfipatica (parte polare e

parte apolare): le teste apolari si dispongono all’esterno e permettono l’attraversamento dello strato

acquoso. A seguito del contatto con la membrana degli enterociti, si assiste a diffusione semplice o

facilitata dei componenti.

Una volta dentro, si formano lipoproteine. Successivamente, i pre-chilomicroni formati nel r.e.

diventano chilomicroni nel Golgi in seguito a modificazione. Quest’ultimi poi si spostano nel vaso linfatico e

in quelli sanguigni.

I chilomicroni sono le lipoproteine a densità più bassa, formate praticamente solo da grassi (trigliceridi,

colesterolo esterificato, apolipoproteine); in elettroforesi sono quelle che migrano di meno. Altre

lipoproteine sono VLDL, LDL, HDL, in ordine crescente di densità. Le proteine delle lipoproteine sono dette

lapoB.

ACQUA

In 24h, nell’intestino arriva l’acqua bevuta, quella presente negli alimenti e quella delle secrezioni

(salivare, gastrica, pancreatica, …), per un totale di 8/9litri.

Il 90% è riassorbita nel digiuno per via para ed intracellulare, in modo passivo per gradiente osmotico,

seguendo l’andamento del Na+, da un ambiente ipertonico ad uno ipotonico. Per questo, in un giorno si ha

l’eliminazione di solamente 200ml di H2O.

Una parte dell’assorbimento avviene anche nell’intestino crasso (0,35l), sempre con lo stesso

meccanismo; il crasso secerne ioni K+ e bicarbonato. Una diarrea protratta porta a perdita di K+ e

bicarbonato; la cosa causa ipopotassiemia, patologia pericolosa perché il potassio è importante per la

genesi del potenziale di membrana e d’azione e che causa problemi al cuore, muscolari e scheletrici, con

conseguente stanchezza, ingestione di integratori ed acidosi metabolica).

Funzioni dell’intestino crasso:

- Assorbimento di acqua e assorbimento/secrezione elettroliti

- Scissione di urea (ad opera dei batteri della flora batterica) ed assorbimento di ammoniaca

- Secrezione di muco

- Escrezione di sostanze organiche ed inorganiche (ferro, magnesio, calcio)

- Sintesi di vitamine (gruppo B e K) dovuta alla flora batterica

- Scissioni fermentative (sulla cellulosa) e putrefattive (aminoacidi, proteine indigerite, reazioni di

deaminazione, decarbossilazione) dovute alla flora batterica

Motilità

Nel 90% nell’apparato digerente è presente muscolatura liscia, che può dividersi in unitaria e

multiunitaria.

Nell’unitaria, la muscolatura liscia prevalente, le cellule sono unite da Gap Junctions: un segnale è di

conseguenza rapidamente trasmesso a tutte le cellule, senza che il segnale agisca su ogni cellula; la gap

junction è meno precisa, ma più unitaria ed intensa (sincizio funzionale).

Nella muscolatura multiunitaria, presente nei muscoli dell’occhio, è invece necessario che il

neurotrasmettitore agisca su tutte le cellule, essendo queste staccate; è più precisa, ma meno intensa.

La contrazione è involontaria, come a livello del cuore, oltre che miogena.

L’apparato si contrae in modo indipendente (contrazione miogena) per la

presenza di cellule ‘pacemaker’ di Cajal, che originano un’attività elettrica

spontanea detta RITMO ELETTRICO BASALE (o attività elettrica di controllo).

Il REB è un’oscillazione del potenziale di membrana a riposo, che si protrae

alle altre cellule grazie alle gap junctions; ha una frequenza (numero di

oscillazioni al minuto) che varia a seconda della zona (3 onde lente/min nello


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DETTAGLI
Esame: Fisiologia
Corso di laurea: Corso di laurea in biotecnologie (Facoltà di Farmacia, di Medicina e Chirurgia, di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali) (NOVARA)
SSD:

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher ceciliairene96 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Fisiologia e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Piemonte Orientale Amedeo Avogadro - Unipmn o del prof Grossini Elena.

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