Fisiologia - Appunti

La suddivisione degli esseri viventi nel regno animale

Gli esseri viventi appartenenti al regno animale possono essere suddivisi in omeotermi ed eterotermi (detta anche pecilotermi). Gli esseri viventi omeotermi, tra cui l'uomo, sono capaci di mantenere costante la loro temperatura al variare della temperatura esterna. Gli esseri eterotermi, invece, non sono capaci di tale regolazione e subiscono quindi gli innalzamenti e gli abbassamenti della temperatura esterna, cambiando anche la loro temperatura corporea. Come prima conseguenza, si ha che un essere eterotermo subisce notevoli modificazioni del suo metabolismo a seconda della situazione esterna (caldo = buon metabolismo, freddo = rallentamento generale delle funzioni metaboliche). Anche un essere eterotermo risente dei cambiamenti di temperatura esterna, nel senso che sarà più o meno dispendioso mantenere costante la propria temperatura a seconda della temperatura esterna. Il grande vantaggio degli esseri omeotermi è che, data la loro elevata temperatura.il loro rendimento metabolico restasempre a livelli ottimali, infatti più la temperatura è elevata* più velocemente avvengono le reazioni chimichenell'organismo (si tratta, infatti, di reazioni endotermiche). (*) Se la temperatura supera una certa soglia però gli enzimi iniziano a degradarsi e non sono più in grado di compiere le loro funzioni.La temperatura corporea ideale, che per l'uomo può essere considerata 37° C, in realtà non vienemantenuta in tutto il corpo, ma solo nel distretto splancnico e nel cervello (= zona omeotermica. In questazona, per la precisione, ci sono variazioni di temperatura, consequenti a variazioni della temperaturaesterna, dell'ordine di alcuni decimi di grado.La periferia del corpo invece resta a temperature più vicine alla temperatura ambiente, e subisce icambiamenti di questa: nel caso la temperatura esterna sia molto bassa le estremità si raffreddanonotevolmente; nel casola temperatura esterna sia molto alta invece anche le estremità del corpo come ledita possono raggiungere i 37 °C. I meccanismi di regolazione La temperatura corporea è mantenuta costante per mezzo di alcuni meccanismi. Innanzitutto il calore corporeo è prodotto essenzialmente dal metabolismo basale, nel senso che ogni reazione chimica che avviene nell'organismo provoca calore (esempio: ATP = ADP + P + calore). Il corpo è soggetto anche ad una costante perdita di calore, eliminato tramite convezione, conduzione (evaporazione) e irraggiamento. Oltre a ciò particolari situazioni ambientali rendono necessaria la presenza di altri meccanismi o riflessi che mantengano costante la temperatura. Questi riflessi sono regolati dall'ipotalamo, e si dividono in due categorie: riflessi consequenti ad uno stato di caldo (regolati dall'ipotalamo anteriore) e ad uno stato di freddo (regolati dall'ipotalamo posteriore). A loro volta questi riflessicalore:- vasocostrizione cutanea (meccanismo termico primario) - piloerezione (meccanismo termico primario) -diminuzione della ventilazione polmonare* (meccanismo termico secondario)meccanismi che favoriscono la produzione di calore:- aumento del metabolismo basale - aumento della secrezione dell'ormone tireotropo (secretodall'ipofisi anteriore) con conseguente aumento della produzione di tiroxina da parte della tiroide. Questoè un meccanismo a lunga durata. L'ormone tireotropo viene detto ormone "calorigeno" o acceleratore delmetabolismo basale. *La ventilazione polmonare si riferisce all'attività dei polmoni nel prendere aria dall'esterno e rilasciare anidride carbonica.

calore:- vasocostrizione cutanea - piloerezione*

meccanismi che favoriscono la produzione di calore:- brividi (un lavoro muscolare libera calore) - aumento della attività muscolare volontaria - aumento del metabolismo basale - aumento della secrezione dell'ormone tireotropo con conseguente aumento della produzione di tiroxina da parte della tiroide.

(*) maggiore ventilazione polmonare e piloerezione sono due meccanismi che non vengono usati dall'uomo. La maggior ventilazione polmonare è un meccanismo attuato dagli animali con pelliccia, che non possono sfruttare efficacemente la sudorazione cutanea, poiché hanno la cute ricoperta da fitti peli. Essi però possono sfruttare i peli (piloerezione) per aumentare lo spessore del cuscinetto d'aria che li isola dall'esterno, in modo da diminuire la perdita di calore.

Il meccanismo della sudorazione, la perdita costante di calore

Il sudore, liquido che il corpo espelle tramite la cute, per passare dallo

Lo stato liquido a quello gassoso (evaporazione) ha bisogno di energia (calore). Poiché il calore necessario all'evaporazione è fornito dal corpo stesso, segue che il sudore evaporando sottrae calore (raffredda) il corpo.

In condizioni normali (ambiente esterno a 20°C, umidità normale) l'evaporazione, che non può essere eliminata mai del tutto, è responsabile del 25% della perdita di calore del corpo. La convezione è responsabile del 30% e l'irraggiamento del 45%.

In condizioni di ambiente esterno molto caldo (38°C - 40°C) quasi tutta la perdita di calore si verifica tramite evaporazione. Se l'umidità esterna è anch'essa elevata, però, l'evaporazione risulta fortemente impedita. È noto infatti che il caldo umido sia più difficile da sopportare che il caldo secco.

L'ipotalamo e i riflessi termoregolatori

L'ipotalamo è dotato di circa 15 nuclei, dei quali abbiamo

già nominato il sopraottico ed il paraventricolare. Possiede inoltre i centri di regolazione dei meccanismi termoregolatori. Le informazioni sulla temperatura corporea sono elaborate dai termorecettori periferici e centrali. Entrambi i tipi di recettori sono del I° tipo, e appartengono al sistema nervoso somatico. I termorecettori periferici trasmettono alla corteccia le informazioni riguardanti i cambiamenti della temperatura (ovviamente le sensazioni di caldo e di freddo sono coscienti) tramite appositi fasci spino-talamici e talamo-corticali. In prossimità del bulbo, del ponte e del mesencefalo i fasci spino-talamici inviano dei collaterali all'ipotalamo. I termorecettori centrali, presenti nell'ipotalamo e sensibili a cambiamenti di temperatura dell'ordine di alcuni decimi di grado, informano l'ipotalamo stesso delle sue variazioni di temperatura. Quando i recettori centrali diminuiscono la loro frequenza di scarica (segno di un abbassamento della temperatura corporea), l'ipotalamo attiva i meccanismi di termogenesi per aumentare la produzione di calore e riportare la temperatura corporea ai valori normali.mette in atto una serie di meccanismi per regolare la temperatura corporea. Quando la temperatura scende al di sotto della norma, l'ipotalamo attiva il sistema nervoso simpatico per aumentare la produzione di calore attraverso la vasocostrizione periferica e la contrazione muscolare. Allo stesso tempo, viene ridotta la sudorazione per evitare la perdita di calore. Quando la temperatura aumenta al di sopra della norma, l'ipotalamo attiva il sistema nervoso parasimpatico per favorire la vasodilatazione periferica e la sudorazione, al fine di dissipare il calore in eccesso. I termorecettori centrali, situati nell'ipotalamo, sono particolarmente importanti nella regolazione della temperatura corporea. Essi rilevano i cambiamenti nella frequenza dei potenziali d'azione e attivano i meccanismi di termoregolazione. I termorecettori periferici, invece, sono responsabili principalmente delle sensazioni di caldo e freddo. Quando rilevano un cambiamento di temperatura, inviano segnali all'ipotalamo per avviare i meccanismi di termoregolazione. La febbre è un aumento della temperatura corporea causato da una risposta immunitaria a un'infezione o a un'infiammazione. Durante la febbre, l'ipotalamo aumenta il set point della temperatura corporea, portando a un innalzamento della temperatura. Questo aiuta a combattere l'infezione o l'infiammazione, poiché molti patogeni non possono sopravvivere a temperature elevate. In conclusione, l'ipotalamo svolge un ruolo fondamentale nella regolazione della temperatura corporea, attivando i meccanismi di termoregolazione in risposta ai cambiamenti di temperatura. I termorecettori centrali sono particolarmente importanti in questo processo, mentre i termorecettori periferici sono responsabili delle sensazioni di caldo e freddo. La febbre è una risposta immunitaria che porta a un aumento della temperatura corporea per combattere infezioni o infiammazioni.

"sa" che la temperatura ideale del corpo umano è 37°C (non si conosce molto sul come e sul perché l'ipotalamo abbia questa informazione). Si può affermare quindi che l'ipotalamo possegga un setpoint fissato a 37°C. La febbre è una alterazione del set point, che può essere causata da agenti pirogeni endogeni (formati cioè dal nostro stesso organismo in situazioni patologiche) o pirogeni esogeni (formati cioè da tossine batteriche). In caso di febbre quindi l'ipotalamo mette in azione tutti quei meccanismi atti a portare la temperatura corporea da 37 a 38, 39 o 40°C: dipende da dove sia stato fissato il set-point patologico. Un individuo con la febbre quindi presenta per esempio brividi e vasocostrizione cutanea, segno che il corpo sta tentando di aumentare la propria temperatura. Quando vengono somministrati dei farmaci o quando l'organismo da solo "aggiusta" il set-point dell'ipotalamo

La febbre scende, e l'individuo presenta tutti quei meccanismi atti a far scendere la temperatura da (per esempio) 40 a 37°C. Poiché, come abbiamo visto, tutte le reazioni chimiche dell'organismo avvengono più velocemente a temperature più alte (entro un certo limite) è possibile che la febbre sia un segno che l'organismo ha bisogno di una "super efficienza" per combattere degli agenti patogeni, per esempio. Essendo quindi una naturale difesa dell'organismo, non è utile (a meno che determinate condizioni non lo impongano) far scendere artificialmente subito una febbre leggera, poiché in questo modo l'organismo non può più contare sulla "super efficienza" di cui aveva bisogno. È invece sempre necessario intervenire su una febbre notevole (39-42°C) poiché in queste condizioni si possono manifestare notevoli difficoltà del metabolismo.

Fisiologia del Sistema

Endocrino

Introduzione

Il sistema endocrino precede nella scala evolutiva il sistema di comunicazione nervoso. Nel sistema endocrino una cellula, per comunicare con un'altra, immette una certa molecola, detta ormone, nel torrente sanguigno, nel quale essa vaga fino a che trova la cellula bersaglio, ossia una cellula con un recettore appropriato.

Gli ormoni possono essere divisi in peptidici (o proteici: costituiti da una sequenza di aminoacidi) e non peptidici. Gli ormoni prodotti dalla tiroide, detti iodotironine, come vedremo, possono essere generalmente compresi tra gli ormoni non peptidici, ma presentano alcune caratteristiche comuni ad entrambe le classi.

La classificazione degli ormoni in peptidici e non peptidici risulta utile in quanto tutti gli ormoni della prima classe vengono sintetizzati e agiscono concettualmente allo stesso modo; lo stesso discorso vale per quelli della seconda classe. Nello schema seguente vengono confrontate alcune caratteristiche delle due classi.

diormoni. Caratteristica Ormoni peptidici Ormoni non peptidici solubilità in solventi: acquosi ottima scarsa non acquosi scarsa ottima via di sintesi unione di singoli peptidi multi enzimatica si può