Fisiologia e benessere degli animali in produzione

Fisiologia e benessere degli animali in produzione

Studia il funzionamento degli organi e la modalità attraverso cui l’organismo

mantiene la stabilità dell’ambiente interno (omeostasi). Tutti i processi di

regolazioni del metabolismo fanno parte della fisiologia (proteico, lipidico,

glucidico).

LA CELLULA

Lisosoma: contiene enzimi lisosomiale per smaltire le sostanze di scarto della

cellula

Mitocondri: respirazione cellulare.

Reticolo endoplasmatico: sintesi proteica

Apparato del Golgi: completa la sintesi proteica

MEMBRANA CELLULARE

Doppio strato fosfolipidico che contiene anche proteine, colesterolo e glicidi. È

una membrana semipermeabile, crea una barriera protettiva dall’ambiente

esterno. Il trasporto all’interno della membrana può essere attivo quando

avviene un dispendio di energia, passivo quando non viene utilizza energia per

il trasporto. Nel trasporto passivo le sostanze passano secondo gradiente (da

un ambiente più concentrato a meno concentrato). L’acqua passa attraverso

canali specifici detti acquaporine dal distretto più diluito a quello più

concentrato.

FUNZIONI MEMBRANA

Barriera-struttura

 Trasporto sostanza idrosolubili-carrier

 Canali

 Recettori (sistema endocrino e nervoso)

 Enzimi

 Proteine aggancio cellule limitrofe

 Proteine ancoraggio a proteine fibrose



ACQUA

Acqua corporea circa 60% del peso corporeo

Liquido intracellulare 40%

 Liquido extracellulare 20% (plasma sanguino 5%-liquido interstiziale

 15%)

Questi liquidi sono in continuo scambio per mantenere l’omeostasi

dell’organismo

TIPI DI TRASPORTO

Esocitosi: si ingloba una sostanza e viene portata all’esterno attraverso le

 vescicole che si fondono con la membrana cellulare

Pinocitosi: trasporto per macromolecole

 Fagocitosi: inglobamento sostanze per poi essere eliminate

 Transcitosi: trasporto di sostanze da una cellula all’altra.



POTENZIALE DI MEMBRANA

Sistema di comunicazione cellulare attraverso la perturbazione elettrica che

viene effettuata grazie alla presenza sia all’interno che all’esterno della

membrana plasmatica di ioni caricati o positivamente o negativamente. Il

potenziale di membrana riguarda sole gli ioni adesi alla parete cellulare.

All’interno della cellula potassio (+), sodio (+), cloro (-) e grossi anioni

organici (-) regolano l’l’elettricità all’interno della cellula. All’esterno della

cellula calcio, sodio (+) e in piccola quantità cloro (-). Tutti questi elementi

possono passare attraverso la membrana cellulare in modo continuo. Quindi la

membrana cellulare è permeabile a tutti questi elementi TRANNE ai grossi ioni

organici che non possono passare all’esterno ma rimangono sempre all’interno

della cellula. Il sodio intorno ha un grosso nucleo di molecole di acqua lo rende

più grande e quindi meno diffusibile rispetto al potassio che presenta una

concentrazione d’acqua molto più bassa. A ripristinare l’equilibrio tra le varie

cellule questi elementi per 80% passano da gradiente di concentrazione (no

energia) e per un 20% attraverso una pompa con dispendio di energia.

Quando il gradiente elettrico e il gradiente chimico si bilanciano il flusso di ioni

cessa e si dice che si è raggiunto l’equilibrio di potenziale (forze elettriche

bilanciano forze di concentrazione) quando vi è questo equilibrio di dice che la

cellula è a riposo. Il potenziale di riposo di una cellula a riposo è di -70mv

(millivolt). Ioni sodio e potassio possiedono due potenziali di equilibrio: +60 per

il sodio e -90 per il potassio.

CELLULE ECCITABILI

Cellule in cui è presente il potenziale:

Cellule del tessuto muscolare (evento elettrico serve per far avvenire la

 contrazione)

Cellule del tessuto nervoso (utilizzano il potenziale per comunicare, far

 passare il messaggio da una cellula all’altra.

Potenziale d’azione: brevi e ampie (100mv) variazioni del potenziale di

membrana durante il quale il potenziale si inverte.

Depolarizzazione: potenziale si alza (GRAZIE ALL’INGRESSO DEL SODIO

 che carica l’interno della cellula positivamente fino a +30mv)

Ripolarizzazione: potenziale ritorna a potenziale di riposo (-70mv) (grazie

 al potassio che va verso l’esterno).

Potenziale di riposo: potenziale rimane costante



Per far si che si avvii un potenziale d’azione lo stimolo deve essere

ADEGUATO, ovvero si deve raggiungere il potenziale soglia (-50mv).

Nella membrana sono presenti dei canali voltaggio dipendenti del

sodio e del potassio. Una volta raggiunto il valore soglia (-50mv) si

aprono le porte d’ingresso per il sodio e quini è obbligato ad entrare

all’interno della cellula; a +30mv le porte del sodio si chiudono e si

aprono le porte del potassio le quali rimangono aperte fino a -80mv,

poi si chiudono ed è per questo che si ritorna a -70mv.

PERIODI REFRATTARI

Periodo refrattario assoluto: la cellula non può essere eccitata da un

 secondo stimolo qualunque sia l’entità dello stimolo, questo periodo dura

2/3 del periodo di ripolarizzazione, quindi per tutta la depolarizzazione

fino a quasi tutta la ripolarizzazione la cellula non può ricevere più di uno

stimolo. Se la cellula riceve più di uno stimolo in questo periodo si

instaura una causa di contrazione tetanica, che può causare la morte in

quanto non avviene più decontrazione e si muore per asfissia perché il

diaframma rimane contratto.

Periodo refrattario relativo: si instaura alla fine della ripolarizzazione da

 -60/-80mv. Se la cellula viene colpita da una forte stimolo può essere

nuovamente eccitata da un nuovo potenziale di azione.

Il periodo refrattario fa si anche che il passaggio dell’informazione elettrica sia

in un solo senso, se l’evento elettrico andasse all’indietro l’evento perderebbe

d’intensità e di conseguenza non far partire il potenziale d’azione.

POTENZIALE AZIONE DEL CALCIO

Si verifica in:

Terminazioni nervose

 Cellule muscolari lisce

 Cellule muscolari cardiache



POTENZIALI GRADUATI

Sono localizzati in quelle cellule in cui ci sono scarsi canali voltaggio dipendenti

del sodio (potenziali postsinaptici, recettore, placca, pacemaker). In questo

caso lo stimolo non riesce a raggiungere la soglia (-50mv) oppure lo stimolo

arriva e sposta il potenziale da -70 a -60. Ci sono anche alcuni casi in qui lo

stimolo porta il potenziale di riposo a -80/-90 mv. Questi potenziali graduati

possono essere:

Postsinaptici eccitatori: lo stimolo arriva ma non sufficiente ad arrivare

 alla soglia, la cellula può essere eccitata anche da uno stimolo di bassa

entità. SOMMAZIONE SPAZIO/TEMPORALE: se in una zona ben precisa o in

un breve lasso di tempo se la cellula è colpita da altri stimoli il potenziale

d’azione può avvenire, avviene la somma di più piccoli stimoli fino a

raggiungere la soglia di eccitabilità.

Postsinaptici inibitori: lo stimolo arriva e sposta il potenziale da -70 a -80/-

 90 mv, di conseguenza lo stimolo deve essere molto più potente rispetto

alle normali condizioni, quindi è facile che la cellula non venga mai

eccitata.

NEURONE

Tipi di conduzione dello stimolo:

Conduzione contigua: si verifica nei neuroni (assoni) che non sono

 ricoperti da una guaina mielinica. Dove non è presente la guaina

prendono il nome di Nodi di Ranvier, la guaina funge da isolante dove

l’impulso non può essere condotto, quindi l’impulso si trasmette da un

nodo all’altro. L’impulso quindi è più veloce quindi nei neuroni con la

mielina.

Conduzione saltatoria: assoni con guina mielinica e la conduzione

 avviene solo in prossimità dei nodi di Ranvier.

TIPI DI COMUNICAZIONE

Comunicazione ormonale: un ormone viene prodotto a livello di una

 ghiandola ma può esplicare la sua azione lontano dal luogo di

produzione.

Comunicazione paracrina: cellula secernete che produce un qualcosa

 che viene riversato nello spazio extracellulare e va a condizionare

l’attività di una cellula contigua

Comunicazione autocrina: cellula secernete che produce sostanze che

 influenza la vita propria della cellula.

Feromoni: sostanze chimiche che vengono percepite da individui della

 stessa specie sia a livello sessuale che a livello di avvertimento, vengo

percepite dall’organo vomero nasale.

Comunicazione elettrica: attraverso rilascio di neuro trasmettitori

 oppure attraverso gap Junction tra cellule contigue in cui il segnale passa

senza il bisogno di un neuro trasmettitore.

I recettori possono essere o sulla membrana della cellula oppure all’interno

della cellula. Se il recettore è posto sulla membrana lo stimolo per raggiungere

l’interno della cellula utilizza secondi messaggeri (principale mp ciclico) che

non fanno altro, attraverso una serie di reazioni enzimatiche, che portare

l’informazione dalla membrana all’interno del nucleo (anche ip3/DAG altri

secondi messaggeri). Il secondo messaggero amplifica anche il segnale dello

stimolo.

Gli ormoni che possono arrivare al nucleo sono gli ormoni liposolubili

mentre gli ormoni idrosolubili all’interno della membrana devono

trovare un secondo messaggero per portare l’impulso all’interno del

nucleo.

NEURONI

Entrano in contatto funzionale con:

Altri neuroni

 Cellule muscolari

 Cellule ghiandolari

 SINAPSI

Mediante giunzioni dette

Le sinapsi a seconda della porzione con cui entrano in contatto prendono nomi

diversi:

Se la sinapsi entra in contatto con la terminazione assonica di un altro

 asso-assoniche

neurone prendono il nome di

Se le sinapsi dell’assone si collegano con dei dendriti prende il nome di

 asso-dendritica

 Se le sinapsi dell’assone vanno in contatto con il corpo del neurone

asso-somatica

prende il nome di

Funzionalmente le sinapsi si dividono in

Elettriche: funzionano dove le cellule sono caratterizzate dalle Gap

 Junction (gallerie di comunicazione) per cui il segnale elettrico passa

direttamente da una cellula all’altra. Queste sinapsi trasmettono

l’impulso con una grande velocità. Presenti nell’ipotalamo, miocardio e

muscolatura liscia, e l’informazione può essere portata in entrambi i

sensi.

Chimiche: il messaggio deve essere trasporto da un neurotrasmettitore

 contenuto in delle vescicole che devono fondersi con la membrana per

rilasciare il neurotrasmettitore, la membrana e la vescicola si fondono

grazie al calcio che entra attraverso il potenziale d’azione che corre lungo

l’assone. Come l’ormone anche in neurotrasmettitore vuole il suo

recettore, quindi il neurone presinaptico libera il neurotrasmettitore in

uno spazio intersinapitco per poi trovare sulla membrana del neurone

postsinaptico il recettore a lui associato.

In base all’effetto si dividono in

Eccitatore

 Inibitorie



SISTEMA NERVOSO

Encefalo(centrale), elabora le risposte e le manda alla periferia attraverso

 i nervi

Midollo spinale(centrale), riceve gli stimoli dall’esterno e le convoglia

 all’encefalo

Nervi (periferico), trasportano le riposte codificate dall’encefalo e le

 trasportano agli organi effettori

SISTEMA NERVOSO PERIFERICO

Volontario(somatico): viene definito anche sistema nervoso somatico, di

 questo fanno parte i motoneuroni che trasportano i segnali elettrici al

muscolo per farlo contrarre

Involontario(autonomo): definito anche sistema nervoso autonomo, che si

 divide a sua volta in simpatico e parasimpatico che segna il

funzionamento della muscolatura liscia, cardiaca e ghiandole.

Simpatico (azione)e parasimpatico(riposo) agiscono l’uno in modo

opposto dell’altro.

Il sistema simpatico prepara a intensa attività fisica-emergenza-stress

aumentando il flusso sanguigno (cuore, muscoli, cervello)

Il sistema parasimpatico prepara a situazioni tranquille e di riposo.

Il sistema nervoso simatico e parasimpatico agiscono attraverso la liberazione

adrenalina

di un neuro trasmettitore: il simatico utilizza l’ (+) mentre il

acetilcolina

parasimpatico utilizza l’ (-).

LICQUIDO CELEBRO SPINALE

Liquido che circonda il midollo spinale e il cervello e ha una funzione di

ammortizzazione

BARRIERA EMATOENCEFALICA

Regola gli scambi tra sangue e cervello (funzione di filtro e protezione).

ENCEFALO

È in grado grazie alle strutture più importanti di effettuare vari comandi;

l’encefalo utilizza

Sistema sensoriale (da esterno a interno)

 Sistema motorio (invio comandi)

 Sistema motivazionale



MIDOLLO SPINALE

Funge da collegamento tra encefalo e sistema nervoso periferico, la risposta

RIFLESSO (arco

che avviene grazie a questo collegamento è una risposta

riflesso). L’arco riflesso è costituito da:

Neuroni sensitivi

 Motoneuroni



NERVI SISTEMA NERVOSO PERIFIERICO:

Volontario: nervi cranici e nervi spinali

 Guarda da pp



APPARATO MUSCOLARE

Classificazione dei muscoli :

Striato scheletrico

 Striato cardiaco

 Liscio: unitario e multiunitario



Funzioni del muscolo :

Movimento del corpo

 Postura

 Supporto e protezione

 Controllo degli orifizi

 Sviluppo movimenti peristaltici

 Regolazione flusso ematico

 Regolazione temperatura corporea



Tutti i tipi di muscolo hanno bisogno di calcio per far si che avvenga la

contrazione, in particolare il muscolo scheletrico contiene ampie riserve di

tubuli t reticolo sarcoplasmatico

calcio ( e ), la muscolatura liscia e cardiaca

extracellulare

contengono scarse riserve di calcio e lo prendono a livello

liquido extracellulare,

( bagna le cellule, scambi tra cellule).

Muscolo striato: Il muscolo striato ha una contrazione molto veloce e

 rapida ma allo stesso tempo anche lente. La muscolatura striata si

differenzia anche per le grandi riserve di glicogeno che consente alla

muscolatura striata di contrarsi in modo molto rapido. La muscolatura

scheletrica ha un colore molto più vivo dato dalla grande presenza di

mioglobina (proteina in grado di legare il ferro). La muscolatura striata

dipende dal sistema nervoso.

Muscolo liscio: le contrazioni della muscolatura liscia e cardiaca sono

 invece solo lente. La muscolatura liscia e cardiaca contengono circa la

metà delle riserve di glicogeno). La muscolatura liscia è autonoma.

PROTEINE MUSCOLARI

Contrattili: actina e miosina

 Regolatrici: tropomiosina e troponina

 Strutturali: titina



MIOSINA teste globulari

È costituita da una coda intrecciata ad elica e due sub unità ( )

identiche in cui sono presenti due siti: uno per il legame con l’actina e uno per

il legame con ATP (struttura a mazza da golf). Più filamenti di miosina

filamento spesso

costituiscono il . La miosina è una proteina filamentosa con

struttura ad alfa-elica.

ACTINA

È una proteina globulare in cui sono presenti i siti di legame per i ponti

trasversi della miosina (sito di legame).

TROPOMIOSINA

Filamentosa che avvolge i filamenti di actina, molecola fibrillare ad alfa-elica

che possiede alta affinità con actina. Il legame tra tropomiosina e actina

impedisce alla miosina di attaccarsi all’actina, infatti è se c’è legata la miosina

alla actina si ha la contrazione mentre se alla actina si lega la tropomiosina vi è

il rilassamento.

TROPONINA

Formata da tre teste globulari che avvolge i filamenti di actina;

inibitrice

Primo globulo:

 troponina C

Secondo globulo: perch&eac