Fisiologia Umana - Appunti

Fisiologia Umana

Omeostasi

Tema principale del corso

Meccanismo per il mantenimento di uno stato stazionario

Prevede modificazioni con spesa di energia per il mantenimento dello stato stazionario → disequilibrio

L'omeostasi fornisce la costanza di condizioni necessarie perché i processi chimici e fisici siano affidabili e coordinati

A tutti i livelli (molec, cellule, organi, sistemi) la funzione è basata sulla struttura

• Omeostasi cellulare
  • Equilibri ionici
  • pH
  • Acqua
  • Glucosio
  • Potenziale di membrana
  • ecc.
• Omeostasi sistemiche
  • Temperatura corporea
  • Battito cardiaco
  • Pressione del sangue
  • Concentrazione ematica di glucosio
  • Concentrazione ematica di calcio

1. Recettori della aorta e della carotide “misurano” la pressione corporea
2. Alterazione della pressione → meccanismi di compensazione
3. Sistemi di regolazione fisiologici mantengono le variazioni interne in un ambito di oscillazioni relativamente piccolo contro le ampie variazioni nell’ambiente esterno
4. Grandi oscillazioni esterne → piccole oscillazioni interne
5. Meccanismi di controllo → meccanismi feedback

Feedback positivo: variazione comporta un ulteriore incremento della variazione stessa Feedback negativo: variazione produce un effetto che tende a diminuire la variazione

Parametro di riferimento → Centro regolatore → Sistema (Effetto 1, Effetto 2) → Meccanismo Feedback negativo → Valore di perturbazione → Sensore → Parametro di riferimento

• Nel controllo locale le cellule in prossimità della sede di variazione iniziano la risposta → questo controllo è operato da sostanze ad attività “autocrina” e/o “endocrina”
• Controllo riflesso: risposta che avviene in modo indipendente dalla nostra volontà
• Una variabile può essere controllata a livello ormonale o nervoso
  • Sistema ormonale più lento ma anche più duraturo, l’emivita di una sostanza determina il controllo nella variabile
  • Sistema nervoso opera un controllo più veloce ma anche più “rigido”
• Feedback negativo regola sia il cambiamento della variabile che la secrezione ormonale

Ione

• Na⁺ 140 (mM) 14 (mM)
• K⁺ 4 (mM) 140 (mM)
• Ca²⁺ 2.5 (mM) 0.0001 (mM)
• Cl^- 114 (mM) 10 (mM)
• HCO3^- 24 (mM) 10 (mM)
• pH 7.4 7.1

• Osmolarità è circa 300
• La soluzione è complessivamente neutra
• Separazione di cariche non accumulo
• Ca²⁺ è importante secondo messaggio in quanto presenta un accumulo di carica, legandosi a siti proteici. ne determina un cambio di conformazione per via della doppia carica
• Le cariche negative che si trovano all'interno della cellula sono di tipo organico
• Cl^- regola segnali inibitori -> concentrazione Cl^- estremamente regolata
• HCO3 regola controllo pH

I gradienti di concentrazione sono mantenuti da pompe (e.g. Na⁺/K⁺) e da meccanismi di cotrasporto (utilizzati per regolare la concentrazione degli altri ioni) canali trasportano molti più ioni rispetto alle pompe

Organizzazione Sistema Nervoso

Cervello

Ascendente (Sensitivo)

Vie afferenti

• Organi di Senso
• Viscerale
• Somatico

Discendente (Motorio)

Vie efferenti

• Muscolatura liscia (Autonomo)
• Ghiandole (Autonomo)
• Muscolatura scheletrica

Organizzazione Cellulare

• Neuroni -> ricevono segnali, elaborano risposte
• Glia -> funzione di supporto

• Neuroni non sarebbero in grado di sopravvivere in modo autonomo
• Il tipo più comune di glia è l'astroglia -> ciascuna sinapsi è circondata di una menbrana gliale con funzione regolativa
• Microglia sono macrofagi che si stabilizzano nel tessuto cerebrale durante lo sviluppo
• Microglia impedisce gravi eventi di infiammazione
• Omeostasi cerebrale è molto importante -> regolata da microglia e astrociti

SI TROVANO DEI NEURONI SPECIFICI NELLE LAMINE I E II NEL MIDOLLO → NOCICETTIVI (RICEVONO SIA RECETTORI ASΦ CHE C) LAMINA V E VIII LINFO (INVECE) AD AMPIO SPETTRO (NON SPECIFICA)

DAL TALAMO SEGNALI SMISTATI E SUDDIVISI IN COMPONENTE AFFFETTIVO-EMOTIVA E SENSORIALE → COMPONENTE AFFETTIVO-EMOTIVA → SISTEMA LIMBICO/CAPACITÁ SENSORIALE DISCRIMINATIVA: AREA SOMATOSENSITIVA

DOLORE RIFERITO: AFFERENZE CHE PROVENGONO DA VISCERI E CUTE SEGUONO VIA DORSALE

LA SOGLIA PIÚ ABBASSABILE SENSIBILIZZAZIONE PERIFICA E CENTRALE

MECCANISMI DI SENSIBILIZZAZIONE DEI NOCICETTORI → IPERALGESIA (ECCESSO DI DOLORE)→ 1) PERIFERICA → RILASCIATE SOSTANZE INFIAMMATORIE CHE STIMOLANO I NOCICETTORI, MECCANISMO CHE CONTRIBUISCE ALLA GUARIGIONE

→ CENTRALE → AUMENTO SENSIBILITÁ DEI NEURONI DEL CORNO DORSALE, STIMOLI INNOCUI DIVENTANO DOLOROSI (ALLODINIA)

I NOCICETTORI RILASCIANO A LORO VOLTA SOSTANZE CHE AGISCONO LOCALMENTE → SOSTANZA P → SOSTANZA P RICHIAMA MASTOCITI, PROVOCA VASODILATAZIONE ECC.

ESISTONO MECCANISMI DI CONTROLLO DEL DOLORE 1) INIBIZIONE DISCENDENTE 2) INTEGRAZIONE SPINALE

→ TEORIA DEL CONTROLLO A CANCELLO: CON MASSAGGI SU LESIONE, VIENE STIMOLATO UN INTERNEURONE CHE INIBISCE PARZIALMENTE LA SENSIBILITÁ DOLORIFICA

INIBIZIONE DISCENDENTE DISTALE: LA SENSIBILITÁ DOLORIFICA VIENE CONTESTUALIZZATA IN BASE ALLA SITUAZIONE (CON PERCEZIONE DIFFERENTE NONOSTANTE LO STIMOLO SIA LO STESSO)

ANALGESIA DA STRESS: COINVOLTI IN UNA SPECIFICA SITUAZIONE, NON SENTIAMO DOLORE → PIACERE→ SAPENDO CHE UNA COSA CI FÁ BENE, DOLORE PERCEPITO DIMINUISCE CONNOTATO EMOTIVO

→ SOSTANZA PERIQUEDUTTUALE INIVIA PROIEZIONI DISCENDENTI DI CONTROLLO DELLA VIA DEL DOLORE → SOSTANZA PERIQUEDUTTUALE LOCALIZZATA NEL MESENCEFALO

ENKEFALINE HANNO EFFETTO ANTIDOLORIFICO CHE AGISCONO A LIVELLO SPINALE INIBENDO LE SINAPSI AFFERENTI → ENKEFALINE CONTROLLANO CANALI Ca2+ → RIDUZIONE PRODUZIONE GLUTAMMATOASGENA → SENSAZIONE DOLORIFICA RIDOTTA

→ ANCHE ALTRI MEDIATORI AGISCONO, COME AD ESEMPIO SEROTONINA

ANALGESICI: → LIMITARE EFFETTI NEGATIVI DELLE INFORMAZIONI NOCICETTIVE → DIPENDENZA → EFFETTI COLLATERALI → STATO DI COSCIENZA → ASSUEFAZIONE → OPPIOIDI, ANTIDEPRESSIVI, ANTIINFIAMMATORI ECC.

SENSI CHIMICI

1) OLFATTO

• SENSO FILOGENETICAMENTE PIÚ ANTICO
• IDENTIFICAZIONE CIBO/PREDATORI ECC.
• ODORANTI (VOLATILI) BASSO PM

→ RECETTORI MEMBRANARI CHE RICONOSCONO SOSTANZE → FERORMONI E SEGNALI PERCETTI DA ANIMALI MEDIANTE ORGANO VOMERO-NASALE → EPITELIO NASALE → ATTRAVERSO OSSO STMOIDALE, CONNESSO DIRETTAMENTE AL CERVELLO

→ RECETTORI VENGONO STIMOLATI E IL SEGNALE ARRIVA AL CERVELLO

→ GLI ODORANTI VENGONO RICONOSCIUTI DA RECETTORI SPECIFICI SULLE CIGLIA

→ UN ODORE É FORMATO DA PIÚ CATEGORIE RICETTORIE SPECIPFICHE

→ IN CIASCUN NEURONE É ESPRESSO UN SOLO TIPO DI RECETTORE

Sistema Parasimpatico

• Regola le attività vegetative mediante attivazione indipendente di organi diversi.
• C’è minore divergenza.
• Simile al simpatico, ma neurotrasmettitore è l’acetilcolina e non la noradrenalina.
• Nervo vago innerva polmoni, cuore, tratto digerente fino al colon trasverso.
• Fibre parasimpatiche di origine sacrale innervano la zona più caudale dell’intestino.
• Nervi cranici innervano testa.
• Il parasimpatico non innerva i vasi. Questi vengono cegolati solo da simpatico.

Sistema Simpatico – Attacco e fuga

Sistema Parasimpatico – Riposo e digestione

Questi sistemi permettono di cambiare condizioni biologiche in risposta a specifiche situazioni. Il simpatico ad una situazione straordinaria di riposo.

Nervo vago raccoglie le fibre parasimpatiche che hanno origine diversa. Ma che vengono raccolte e innervate in varie sedi (cuore, stomaco, intestino).

Sistema Enterico

• Il sistema nervoso enterico e un’ulteriore branca del sistema nervoso autonomo e organizzato attorno all’apparato digerente da esofago a retto e ricoperto di reti nervose.
• Attività del digerente come contrazione muscolare e secrezione enzimi è regolata dal sistema enterico.
• Plesso mioenterico – Controlla muscolatura apparato digerente
• Sottomucoso – Controlla secrezioni
• Funziona indipendentemente dal simpatico e parasimpatico. Tuttavia, questi ne influenzano l’attivita. Simpatico favorisce attività/parasimpatico la riduce

Organizzazione Sinaptica del SNA

• Diversificazione delle sinapsi
• 3 destini del neurotrasmettitore liberato:
  1. Si lega a un recettore
  2. Diffonde fuori dallo spazio sinaptico
  3. Viene ricaptato dall’assone
• Il fatto che il neurotrasmettitore possa andare fuori dallo spazio sinaptico è specifico del SNA. Non è necessaria una innervazione specifica.

Tipologie di sinapsi

1. Pregangliari – Postgangliari
2. Pregangliari – Cellule cromaffini
3. Postgangliari – Effettori
4. Sistema nervoso enterico

Nelle sinapsi con gli effettori sono presenti delle varicosità -> zone ispessite in cui si ha liberazione del neurotrasmettitore. Le varicosità sono appoggiate sul tessuto bersaglio, i loro terminali possono spostarsi lungo il tessuto, non sono fissi.

Recettori

• Nicotinici (ionotropi) – Acetilcolina
• Muscarinici (metabotropi) – Acetilcolina

• Nicotinici sono canali cationici con organizzazione simile a quella del muscolo. Muscarinici associati a G proteins. Si ritrovano nelle terminazioni post-gangliari del sistema parasimpatico.

1. α - Adrenergici
2. β - Adrenergici -> Noradrenalina