Comunicazione Ormonale e Teoria dell'Informazione (Fisio1)

Il processo di trasmissione di segnali attraverso il flusso sanguigno.

La trasmissione di informazioni tramite segnali elettrici, che permette una comunicazione rapida ed efficiente.

Un segnale con un alto livello di entropia è difficile da comprimere, come un'immagine con molti dettagli casuali.

La misura in cui un segnale contiene informazioni utili, essendo meno comprimibile.

Eliminare le informazioni non essenziali per ridurre il rischio di interferenze durante la trasmissione.

Aggiungere elementi di controllo per garantire l'affidabilità della trasmissione, come un codice di controllo.

La teoria di Shannon e Weaver descrive la comunicazione come il trasferimento di informazioni da una fonte a un ricevente attraverso un canale, considerando potenziali interferenze.

La trasmissione delle informazioni nel sistema nervoso avviene principalmente tramite segnali binari, come il potenziale d'azione, con valore 1 o 0.

La modulazione di frequenza (FM) consente di codificare informazioni variabili senza alterare l'ampiezza del segnale, riducendo l'effetto del rumore.

La frequenza dei potenziali d'azione viene modulata per trasmettere informazioni continue nel sistema nervoso.

Il nervo vago utilizza la modulazione di frequenza per trasmettere informazioni dai visceri al sistema nervoso centrale.

La trasduzione è la conversione di un tipo di segnale in un altro, come la trasformazione dello stimolo tattile in un segnale elettrico nei neuroni sensoriali.

Alcuni recettori tattili, chiamati a rapido adattamento, rispondono solo all'inizio o alla fine di uno stimolo, enfatizzando le variazioni rapide.

I recettori del tatto sono costituiti da neuroni con dendriti ramificati e strutture peri-recettoriali che agiscono come filtri per gli ioni.

I segnali analogici, come la pressione arteriosa, possono assumere qualunque valore continuo, mentre i segnali digitali sono discreti, con valori 0 o 1.

L'utilizzo di nuovi strumenti diagnostici con maggiore capacità di separazione delle distribuzioni migliora la discriminazione dei risultati.

Il potenziale a riposo è la differenza di potenziale elettrico tra l'interno e l'esterno di una cellula nel suo stato di riposo. È negativo e stabile, variando a seconda del tipo di cellula.

Il potenziale di equilibrio è il potenziale elettrico che si crea quando il flusso netto di ioni attraverso una membrana è nullo. È diverso dal potenziale a riposo, che invece rappresenta lo stato della cellula nel suo complesso.

Le cellule eccitabili sono quelle che possono rispondere a stimoli esterni con variazioni del potenziale di membrana, generando potenziali d'azione. Esempi di cellule eccitabili sono neuroni, muscoli e ghiandole.

Il potenziale negativo all'interno della cellula è dovuto alla differenza di concentrazione di ioni tra l'interno e l'esterno della cellula.

I gradienti di concentrazione sono la differenza di concentrazione di una sostanza tra due zone. Influenzano il movimento delle sostanze, come l'acqua, dall'area di maggiore concentrazione a quella di minore.

L'osmosi è il movimento dell'acqua attraverso una membrana semipermeabile da una zona a bassa concentrazione di soluto a una zona ad alta concentrazione di soluto.

Il gradiente chimico è la differenza di concentrazione di una sostanza tra due aree. È un forte motore per il movimento delle sostanze, dall'area di maggiore concentrazione a quella di minore.

Il gradiente elettrico è la differenza di potenziale elettrico tra due zone. È il 'motore' del movimento degli ioni, da zone a maggiore potenziale a minore.

Il movimento di particelle da un'area con concentrazione maggiore a un'area con concentrazione minore, fino a raggiungere un equilibrio.

La forza che spinge l'acqua attraverso una membrana semipermeabile, determinata dalla differenza di concentrazione dei soluti tra i due compartimenti.

La concentrazione di soluti nei liquidi intra- ed extracellulari è di circa 300 milliosmoli per litro.

L'energia termica influenza il movimento molecolare. Molecole più piccole si muovono più velocemente di quelle più grandi.

Lo stato in cui il flusso netto di particelle tra due compartimenti è uguale, anche se le particelle continuano a muoversi.

Legge che descrive il flusso di soluto in base a: area della membrana, spessore, differenza di concentrazione e coefficiente di permeabilità.

La carica elettrica all’interno di una cellula a riposo, che è negativa rispetto all'esterno. È dovuta alla differenza di concentrazione di ioni.

Il potassio (K⁺) tende a uscire dalla cellula, mentre il sodio (Na⁺) tende ad entrare.

Il liquido extracellulare è ricco di sodio, cloro e bicarbonato, mentre il liquido intracellulare è ricco di potassio, fosfati e proteine.

Il movimento di particelle attraverso una membrana, secondo un gradiente di concentrazione, senza richiedere energia cellulare.

Il potenziale di equilibrio elettrochimico si raggiunge quando la forza elettrica (attrazione delle cariche negative interne) bilancia la forza chimica del gradiente di concentrazione. In questo stato, il K⁺ non esce più dalla cellula, non perché il gradiente chimico sia esaurito, ma perché è bilanciato dal gradiente elettrico.

Se una cellula avesse solo canali per il potassio, il potenziale di riposo coinciderebbe con il potenziale di equilibrio elettrochimico del K⁺. Questo valore, nelle cellule dei mammiferi, è di circa -97 mV.

La presenza di canali per altri ioni, come Na⁺ e Cl⁻, influenza il potenziale di riposo della cellula. Il cloro (Cl⁻) ha un potenziale di equilibrio molto simile a quello del potassio, mentre il sodio (Na⁺), essendo più concentrato all'esterno, tende ad entrare nella cellula e aumentare il potenziale.

Il potenziale all'interno di una cellula deve essere uniforme. In un liquido conduttore come il citoplasma, non possono esistere aree a potenziale differente. Quindi, il potenziale di riposo della cellula è un valore stabile, che varia poco nel tempo.

Per capire come si determinano i potenziali di equilibrio, è utile un approccio analitico. Questo spiega perché uno ione può avere un potenziale positivo e un altro negativo, pur avendo la stessa valenza. Ad esempio, sia K⁺ che Na⁺ sono ioni monovalenti positivi, ma K⁺ ha un potenziale di equilibrio negativo, mentre Na⁺ ha un potenziale positivo.