Riassunto esame Fisiologia, prof Minetti, libro consigliato Fisiologia Umana, Baldissera (parte 1)

FISIOLOGIA

La fisiologia studia le trasformazioni di energia che avvengono nei nostri organi visti come "motori".

Vi è un insieme di reazioni a catena:

• Ogni processo usa la minima energia possibile per innescare quello successivo.

In generale il nostro organismo cerca di limitare il più possibile le perdite di energia.

Tutti i motori del nostro organismo necessitano di:

• "Apertura": devono scambiare substrati e prodotti con l'esterno.
• "Chiusura": devono mantenere il più possibile costante l'ambiente interno, condizioni adatte alle specifiche reazioni.

OMEOSTASI

L'organismo tende a mantenere l'ambiente interno in determinati valori fisiologici, compensando gli stimoli interni ed esterni che portano dissordine.

In ogni caso, ogni giorno aumenta la nostra entropia: invecchiamento

FRATTALI

• Strutture geometriche la cui forma si ripete uguale a diversi livelli di scala.
• Figure geometriche eterogenee ma autosimili.

Quelli:

• Matematici: ingrandibili all'infinito.
• Biologici o empirici: finiti, si ripetono un n° limitato di volte.

I frattali danno un vantaggio nella costruzione che si forma un unico progetto (il genoma) e lo si ripete.

N.B. Massimizzare la superficie minimizzando il volume.

In geometria ci sono DIMENSIONI INTERE (1D, 2D, 3D) ma in realtà ci sono anche le frazioni: DIMENSIONI NON necessariamente INTERE.

Es. FOGLIO DI CARTA ACCARTOCCIATO occupa piu spazio di un foglio piatto (2D) ma meno di un cubo o una sfera (piano 3D) es. curva 2,8 D.

Ci sono SPAZI VUOTI → LACUNARITÀ.

La DIMENSIONE FRATTALE = Log n oggetti per ricoprire

Log 1 riduzione di scala

→ N.B. è composta da INFINITE RIPETIZIONI.

Esempio segmento:

CHAOS DETERMINISTICO → successione di eventi APPARENTEMENTE CASUALI e CAOTICI ma che in realtà sono CORRELATI

↓

L’evento successivo è CALCOLABILE con FORMULE MATEMATICHE.

Es. Volume aria inspirata, gittata cardiaca DX/SX, passi, gomito DX/SX

La MEDIA è UGUALE → se faccio passo di lung. a SX per dire COMPENSARE se prendo meno aria a sinistra dopo me prendo di più

Il CHAOS DETERMINISTICO RISENTE NOTEVOLEMNTE delle CONDIZIONI INIZIALI → EFFETTO BUTTERFLY

RIPASSO STRUMENTI MATEMATICI

FUNZIONI MATEMATICHE DI BASE:

• RETA: y = mx + q → m coefficiente angolare q = ordinata all’origine
• PARABOLA: y = a bx + c x²
• FUNZIONI POLINOMIALI: y = a + bx + c x² + d x³
• ESPONENZIALE: y = a^x
• LOGARITMO: y = log_a x

Il log a è l’esponente da dare alla BASE per ottenere l’ARGOMENTO.

y = log a x è a^y = x

Infatti, l'efficienza = output / input —> Mai 100%

Per dissipare il calore in eccesso si usa la cute.

Per raggiungere ogni cellula del nostro organismo ci

sono 2 metodi:

• Circolazione sanguigna — metodo veloce, attivo
• Diffusione — metodo lento, passivo

passaggio di gas e soluti attraverso la membrana

Es: zucchero nel caffè:

• Non mescolo — si scioglie molto lentamente
• Mescolo — più veloce

EFFETTO DELLA QUOTA

ρgΔh=-ΔP

Δh>0 → si sale → ΔP<0

Δh<0 → si scende → ΔP>0

Le considero solo p: m₁c^p P₂ è barometrica

m₂c^p Pa+ρgΔh

Perciò: P₁ < P₂ ma non c'è movimento

Infatti: in danza guardare anche l'energia potenziale m₁c₂ <=>

Perciò: E_tot1 = E_tot2

Pa+ρgΔh → no movimento

Come detto prima, il contenitore è rigido → non si vede il ΔP

Però le vene sono distensibili

1. A parità di E_tot nelle zone declivi c'è P_a maggiore
2. e in ha maggiore dilatazione

Si vedono gli effetti della pressione.

L'effetto della quota si determina:

• Aumento P_a nelle zone declivi
• Calo P nelle zone alte

N.B. Pressione relativa vs pressione assoluta

Noi diciamo P_b = 760 mmHg e P_a media = 100 mmHg ma

• P_a = P assoluta
• P_a = P relativa => P_a assoluta = P_b + 100 mmHg = 860 mmHg

P assoluta = P_b + P_relativa

In genere non si elimina sempre a uno P relativa anche

lì è solo quello che interessa

In montagna il cuore deve compensare 100 mmHg in più di P_a, non importa se P_b = 800 mmHg e non 760 mmHg.

Quindi:

P alta in zone declivi + dilatazione + calo P = ristagno sangue + no contrazione muscolare = ridotto ritorno venoso = sangue insufficiente per irrorazione cerebrale = svenimento

Il caldo favorisce vasodilatazione => facilita tutto con

della ortostatica k può avvenire solo stando fermi xké con le contrazioni muscolari n comprimono le vene e grazie alle valvole n facilita il ritorno venoso grazie all’effetto spiga => sollecitazione in orizzontale direzione ma movimento unidirezionale grazie a strutture apposite

Svenendo il soggetto cade a terra

La posizione orizzontale è ideale per riprendersi xto elimina l’effetto quota e il sangue comincia a ricircolare.

N.B. lasciare sdraiato soggetto svenuto finché non si riprende bene, risponde colore aocchi Svenire e restare in piedi può essere letale.

Punto idrostatico indifferente

Se non ci fosse la contrazione del cuore, ma un sistema chiuso di vasi, dove è il punto con pressione = 0?

Punto idrostatico indifferente

Alcuni esempi per rispondere:

1. Provetta rigida aperta in cima e chiusa sotto: In cima P = H₂O In fondo P = max = dovuto a peso H₂O sovrastante
2. Stessa provetta capovolta: se è piccola l'H₂O non cade x coesione. Lo 0 è ancha qui sul lato aperto. Tutta la colonna pesa agg sulla superficie in alto = tende a risucchiare c'è P negativa di risucchio.

DINAMICA del CIRCOLO

Studia i CAMBIAMENTI di PRESSIONE durante il MOVIMENTO del SANGUE nei VASI.

N.B. Un FLUIDO è una sostanza che NON RESISTE neanche ad una FORZA INFINITESIMA che tenti di far SCORRERE i suoi STRATI o di cambiare la sua FORMA.

Il SANGUE è un FLUIDO e quindi ha tutte le proprietà dei fluidi: tra cui la VISCOSITÀ, η.

AMBRA ha η ALTISSIMA, MERCURIO BASSISSIMA, SANGUE INTERMEDIA.

MOTO LAMINARE

Un fluido si comporta come se fosse formato da diversi STRATI, chiamate LAMINE, che SCORRONO e SFREGANO l'una sull'altra, ma le MOLECOLE NON passano da una all'altra.

La FORZA necessaria per far scorrere uno strato sull'altro è:

• DIRETTAMENTE proporzionale a:
  • VISCOSITÀ, η = immaginabile come dei "GANCETTINI" posti sul lato che danno fastidio e generano attrito → R ↑ η ↑ no panic
  • AREA, A = più è ampia l'area di contatto più c'è attrito
  • VELOCITÀ, v = più è veloce più dovno applicare per mantenerlo
• INVERSAMENTE proporzionale a:
  • DISTANZA, z = più sono lontano (2↑4) meno fastidio x dormire (F ↑ V).

Quindi:

_{F = η A v^/z}

SANGUE come FLUIDO NON NEWTONIANO

Un FLUIDO NEWTONIANO è un fluido che ha η uguale in tutti i suoi punti e varia solo al variare della temperatura.

Quelli NON NEWTONIANI hanno η che cambia a seconda delle condizioni fisiche a cui è sottoposto.

• Es. amido in acqua → se corro "galleggia", se cammino affondo.

Fino ad ora abbiamo trattato il sangue come newtoniano ma il SANGUE è un FLUIDO NON NEWTONIANO per 3 MOTIVI:

1. ACCUMULO ASSIALE dei GLOBULI ROSSI.

I GR si accumulano lungo l'asse del vaso → quindi al centro che in periferia.

Questo è dovuto a:

1. PROBABILITÀ → disegnando GR a caso in un vaso a caso sono di più quelli centrali, perché quelli a contatto si eliminano.
2. ELASTICITÀ dei GR → essendo abbastanza elastici, i GR rimbalzano sulle pareti e sono spinti in centro.
3. EFFETTO MAGNUS:

L'EFFETTO MAGNUS consiste in una spinta dovuta a una differenza di pressione tra un lato e l'altro di un oggetto causato dalla diversa velocità tra un lato e l'altro dall'area fluido in cui è immerso.

Es. ali aeree:

• hanno forma che fa fare percorso più lungo sopra all'ala in modo che l'aria percorra spazio maggiore in tempo uguale a sotto → DA↑SR↓ con conseguente P_A < P_B e spinta in alto = PORTANZA
• Palla che ruota → da un lato l'aria va secondo la rotazione della palla e acquista più velocità (vs).