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FISIOLOGIA Gli organismi devono mantenere in uno stato di continuo equilibrio le proprie caratteristiche chimiche e fisiche, in particolare a livello del liquido extracellulare, al fine di garantire la sopravvivenza delle cellule, che traggono dal liquido extracellulare quanto serve per la propria...

FISIOLOGIA Gli organismi devono mantenere in uno stato di continuo equilibrio le proprie caratteristiche chimiche e fisiche, in particolare a livello del liquido extracellulare, al fine di garantire la sopravvivenza delle cellule, che traggono dal liquido extracellulare quanto serve per la propria sopravvivenza e nel liquido extracellulare riversano i prodotti di scarto del loro metabolismo. Il processo di mantenimento da parte degli organismi viventi del valore dei parametri interni fondamentali: temperatura→ 36.5 contenuto di acqua e sali, livelli glicemici, livelli di 02 e CO2, pH Intorno a un livello prefissato ottimale, a fronte della presenza continua di fattori di disturbo esterni e interni, viene definito «omeostasi» L’acqua è fondamentale per il nostro organismo. Due atomi di idrogeno + uno di ossigeno. E’ una molecola polare (eccesso di carica negativa dall’ossigeno e positive da parte dell’idrogeno) Compartimenti idrici dell'organismo Nell’adulto, l’acqua rappresenta circa il 60% del peso corporeo - Liquido Extracellulare (LEC) = ca. 20% del peso corporeo 1. Plasma (ca. 5%) 2. Liquido interstiziale (ca. 15%) → sono presenti sostanze di scarto 3. Liquido transcellulare (ca. 1%; es. fluido cerebrospinale, liquidi intraoculari) - Liquido Intracellulare (LIC) = ca. 40% del peso corporeo Gli scambi idrici dell’organismo con l’ambiente esterno avvengono sempre attraverso il LEC per tramite degli epiteli e degli endoteli (trasporto di acqua transcellulare e paracellulare) Il LEC costituisce il cosiddetto Ambiente Interno, l’ambiente cioè nel quale le cellule sono immerse se mettiamo un sale (es. NaCl) all’interno di acqua, si dissocia in modo che lo ione sodio perde elettrone che finisce sullo Iodio → diventa a carica negativa. L'acqua si porta dietro ione iodio e sodio che ha una carica (uno positivo e uno negativo). Hanno una sfera di idratazione (immagine seguente) Questo vale per tutte le molecole che hanno una POLARITA’. (ES, ACQUA, GLUCOSIO ECC) barriere lipidiche→ molecola di glucosio sbatte contro i lipidi ed è attratta dall’acqua quindi rimane in soluzione e quindi necessita di un aiuto. - foto n.1 → ambiente extracellulare concettualmente simile ad acqua di mare (molto cloruro di sodio) all’interno del liquido ci sono tante proteine queste tendono a caricarsi negativamente perché perdono - foto n.2 → sodio e cloro ci sono anche all’interno della cellula e un po di potassio stanno nel liquido intracellulare. Numeri indicano la concentrazione in mmol/l - foto n.3→ - foto n.4→ concentrazione extracellulare è cento volte meno del sodio e del cloro all’interno della cellula la concentrazione è (0.0001 mmol/l). La cellula dentro è praticamente priva di calcio perchè la espelle 10 volte tanto del sodio. Quindi tutte le volte che il calcio aumenta c’è qualcosa che accade. Se sommiamo i n. fuori mi danno la concentrazione di circa 300 mmol/l di tutti i soluti all'interno della cellula e all’interno del citoplasma. I valori si possono e si devono misurare una volta che il paziente necessita di un dosaggio di elettroliti. Trasporto di acqua e soluti attraverso la membrana cellulare 1. Trasporto passivo (senza dispendio energetico da parte della cellula: DIFFUSIONE) Semplice→ Avviene attraverso: A) il doppio strato lipidico Dipendente da proteine→ Avviene attraverso: B) canali proteici C) proteine trasportatrici (carrier) Diffusione facilitata 2. Trasporto attivo (con dispendio energetico da parte della cellula) Primario o Secondario→ Avviene attraverso: D-E) proteine trasportatrici (carrier) DIFFUSIONE La DIFFUSIONE è il processo attraverso il quale le molecole si muovono spontaneamente da una zona in cui si trovano ad alta concentrazione verso un’altra in cui sono poco concentrate. La presenza di un aumento progressivo della concentrazione di una molecola da una zona a bassa concentrazione ad una ad alta concentrazione viene definito gradiente di concentrazione della molecola in esame. La diffusione continua fino all’annullamento del gradiente di concentrazione tra le due zone OSMOSI L’osmosi è la diffusione di H2O attraverso una membrana da una soluzione a bassa o nulla concentrazione di soluto (A) a una soluzione ad elevata concentrazione di soluto (B), che si osserva quando la membrana risulti impermeabile o scarsamente permeabile al soluto. Si definisce TONICITA’ (o osmolarità efficace) di una soluzione la capacità della soluzione di modificare il volume di una cellula immersa nella soluzione stessa (sostanzialmente in funzione dell’induzione di un flusso osmotico di H2O in ingresso o in uscita dalla cellula). La soluzione fisiologica (0,9% NaCl) è ISOTONICA DIALISI Diffusione di piccole particelle in soluzione, attraverso una membrana selettivamente permeabile; il risultato è una separazione dei soluti più piccoli da quelli più grandi esempio: durante la procedura chiamara dialisi peritoneale, piccoli soluti ma non le proceine del sangue diffondono dai vasi sanguigni (si rimuovono così dal sangue solo piccole molecole) DIFFUSIONE FACILITATA Diffusione di particelle attraverso una membrana per mezzo di molecole vettrici; anche chiamato trasporto passivo mediato da carrier* esempio: Trasporto di molecole di glucosio all'interno della maggior parte delle cellule FILTRAZIONE (barriera più complessa) es. lamina cellulare vasi ematici La filtrazione è il flusso di acqua e soluti attraverso una membrana semipermeabile (filtro) indotto dalla presenza di forze(pressione) che agiscono sulla soluzione, che porta alla separazione dell’acqua e dei soluti a cui la membrana è permeabile dai soluti a cui la membrana non è permeabile. Le cellule in questo caso non sono perfettamente saldate e creano dei pori e quindi dei canali. In funzione della porosità della lamina la dimensione aumenta o diminuisce Trasporto attivo Il trasporto attivo avviene sempre grazie alla presenza di una proteina trasportatrice e comporta il consumo diretto o indiretto di ATP cellulare da parte della proteina stessa In questa forma di trasporto le molecole/ioni si muovono (tutte o almeno in parte) contro un gradiente di concentrazione pompa + famosa→ pompa di scambio sodio-potassio perché è quella che tende a prendere il sodio accumulato nella cellula mantenendo la concentrazione bassa all’interno della cellula buttandolo via e trasportando invece potassio all’interno di essa. Trasporto attivo secondario→avviene grazie alla presenza di un gradiente di concentrazione favorevole di una delle molecole/ioni trasportate (Na+ nell’esempio) che risulta accoppiato al trasporto contro gradiente di un’altra molecola/ione (glucosio nell’esempio) il gradiente di concentrazione favorevole è mantenuto grazie all’azione di un altro trasportatore di membrana di tipo ATP-dipendente (pompa Na+/K+ nell’esempio) glucosio riesce ad entrare grazie alla forza del sodio nonostante la concentrazione interna sia maggiore rispetto a quella esterna. CANALI DI MEMBRANA I canali di membrana consentono soprattutto il passaggio dell’acqua e degli ioni e si distinguono in canali PASSIVI: - costantemente aperti o - con apertura regolata da meccanismi a PORTA a CANCELLO (GATE) → I canali ad apertura regolata possiedono una zona specializzata che costituisce un sensore per le diverse forme di energia, in grado di indurre una modificazione della conformazione del canale provocandone l’apertura o la chiusura Potenziale di membrana a riposo perchè nella maggior parte delle cellule dell’organismo mantengono costante il potenziale di membrana ma ce ne sono alcune che invece a volte si attivano e sono dette CELLULE ECCITABILI (cellule nervose,neuroni,cellule muscolari scheletriche, cardiache e lisce; di conseguenza il pot. di membrana cambia e possono generare un potenziale d’azione da -70 a riposo dentro a +30 dentro) Il potassio tende ad uscire ma elettricamente il potassio è unito alle proteine quindi quando escono la proteina segue il potassio fino al canale ma poi non riesce a passare. Un polipotassio se ne va dalla membrana e quindi rimane sul lato esterno e le proteine rimangono in quello interno. Il potassio rimane in qualche modo rimane calamitato alla membrana a causa della carica che è attratta dalle cariche negative delle proteine. Avremo quindi una lamina di proteine all’interno e una all’esterno di potassio. Sorta di attrazione elettrostatica. Si crea quindi una relazione ovvero: quello che determina il flusso attraverso la membrana è dato da una differenza di potenziale che va a creare un gradiente elettrico che ha potenza maggiore del gradiente chimico. Il movimento del potassio è condizionato dalla sua concentrazione ma anche dalle cariche elettriche che ne modificano il flusso. Ci sono soprattutto canali passivi per il potassio ma anche in quantità minore per il sodio e il cloro. Il sodio e il cloro possono quindi in teoria passare. SODIO→ se vede un canale passivo che gli consente di passare, entra perchè seguendo il gradiente di concentrazione in quanto è tanto concentrato fuori e poco dentro; ma anche in base al gradiente elettrico da cui viene attirato da esso sia dalle cariche elettriche negative= gradiente elettrico favorevole. Non ne entra tanto perchè ci sono poche porte aperte (canali aperti). CLORO→ molto concentrato all’esterno e poco all’interno e quindi ha una tendenza ad entrare per gradiente chimico ma fa molta più fatica perché il gradiente elettrico lo respinge tenendolo fuori. CHE SUCCEDE QUINDI?Nel momento in cui il sodio entra va ad occupare con le proteine che perdono cariche negative il posto che avrebbe dovuto occupare il potassio che invece rimane libero di uscire. Se aspettiamo del tempo man mano che il potassio esce il sodio entra fino ad arrivare ad una situazione in cui c’è tutto il potassio fuori e tutto il sodio dentro… LA CELLULA QUESTO NON LO VUOLE→ e quindi di fatto essa cerca di mantenere l’equilibrio dove il sodio è fuori e il potassio dentro. Per questo ogni volta che il sodio entra la pompa porta fuori 3 ioni sodio ogni 2 ioni potassio che riporta dentro quindi porta + ioni positivi fuori che negativi e ciò porta ad una condizione di negatività della membrana in quanto mancano ioni positivi→ aiuta a mantenere il pot. di membrana negativo (-70) cellula nervosa tipica→ prolungamenti sono come delle antenne che la cellula nervosa manda nell’ambiente extracellulare per raccogliere info dall’ambiente. L’assone è la via di trasmissione delle info dalla cellula ad un’altra che può essere nervosa o muscolare. Nella parte terminale dell’assone troviamo delle dita che si appoggiano sull’altra cellula perciò devo fare in modo che il segnale passi lungo l’assone e arrivi alle dita che poi lo trasmettono alla cellula bersaglio. potenziale di riposo di modifica diventando -80 o -60 (potenziale graduato) in funzione dei segnali che giungono alla cellula dall’ambiente esterno. Se questa graduazione raggiunge un livello critico detto livello soglia(-50) si scatena il POTENZIALE D’AZIONE che nasce nella parte in cui si origina l’assone fino a raggiungere la cellula bersaglio. COME SI MODIFICA UN POTENZIALE DI MEMBRANA A RIPOSO? due possibilità: 1. potenziale di membrana a riposo si può modificare nel momento in cui si aprano dei canali che normalmente sono chiusi. Quest’ultimo canale viene chiamato cationico attraverso il quale tutti gli ioni positivi possono passare (sodio-potassio) i quali cercano di uscire. Ma è di più il sodio che entra che  potassio che esce perché il gradiente chimico e quello elettrico favorevole mentre invece il potassio ha i due gradienti contrastanti (più cariche positive che negative) → la negatività interna tenderà a ridursi e quindi la membrana perde la sua polarità → SI DEPOLARIZZA (da -70 a -60 ecc…) 2. potenziale di membrana a riposo si può modificare nel momento in cui ho canali chiusi che si aprono solo quando la molecola si lega→ escono tante cariche positive (potassio) in quanto abbiamo un canale selettivo per il potassio e la membrana diventa ancora più negativa di quello che è quidni la membrana SI IPERPOLARIZZA (da -70 a -80 ecc…) disegno di cellula nervosa con l’assone che nasce e va verso cellula bersaglio. CANALE CATIONICO→ chiuso con un sensore che riconosce la sostanza chimica che apre quel canale→canale a riposo e cellula a riposo (-70). Lungo l’assone troviamo due canali a porta elettrica che rimangono chiusi quando la differenza di pot. è -70 ma quando la ddp diventa -50 il primo canale (del sodio) si apre e viene detto VOLTAGGIO DIPENDENTE in quanto dipendono dal voltaggio del potenziale. Il secondo canale invece è un canale voltaggio dipendente per il potassio. CHE SUCCEDE????? nel momento in cui il pot. di membrana arriva a -50 ( quando si aprono tantissimi canali situati nel cono della cellula) si raggiunge la soglia di depolarizzazione ovvero il valore potenziale di membrana necessario e sufficiente affinché i canali voltaggio dipendenti del sodio si aprano. Ma quando apro i canali voltaggio dipendenti per il sodio entra una valanga di sodio spinto dal gradiente chimico e elettrico ne entra così tanto da essere in eccesso rispetto alle cariche negative che lo attraggono. Il potenziale di membrana quindi si inverte a + 30 detta POTENZIALE D’AZIONE→ segnale che viene trasmesso lungo l’assone fino alla cellula bersaglio a cui viene comunicata l’informazione interna ad esso. segnale→ per essere tale deve comparire e scomparire istantaneamente. COME FA A SCOMPARIRE?? come fa a scomparire? Perchè a fianco del canale voltaggio dipendente del sodio c’è quello del potassio che si apre quando il pot. di membrana va a +30. Mentre si apre quello per il potassio tenderà a chiudersi quello per il sodio. Se io però apro il pot. di membrana di potassio a + 30 il potassio esce a valanga sia per attrazione delle cariche attrattive esterne sia per il gradiente elettrico interno. Perdita di cariche positive e la cellula da + 30 torna a -70 e quindi si RIPOLARIZZA In realtà le cose non sono tornate come prima. Infatti la condizione esterna e interna della cellula è stravolta. Entra in gioco quindi la pompa sodio-potassio che respinge tutto il sodio che è entrato e riporta a casa tutto il potassio che è uscito. UN SACCO DI CONSUMO DI ATP IN TUTTO QUESTO neurotrasmettitori 1. trasmettitori gassosi→ essendo gassosi possono essere contenuti all’interno di vescicole per fare in modo che il segnale esca solo quando la vescicola va a fondersi con la membrana 2. di basso peso molecolare 3. neuropeptidi tra i tre i più noti sono quelli di basso peso molecolare Si è sviluppata una farmacologia in cui la medicina è riuscita a simulare l’attività del sistema nervoso all’interno del cervello ma soprattutto la comunicazione tra cellula e cellula bersaglio. Ci sono altri 2 punti di attacco: - gioco con gli cellula postsinaptica non è più in grado di riconoscere la cellula nervosa - trasportatori vengono metabolizzati da enzimi che si trovano nella cellula postsinaptica potenziando il segnale poiché impediscono la trasmissione dei molto importanti quelli che rientrano nelle ammine: - SEROTONINA - ISTAMINA - DOPAMINA - ADRENALINA - NORADRENALINA più diffusi nel nostro cervello→ GABA e acido glutammico neurotrasmettitori peptidici: oppioidi→ encefaline ed endorfine COME FUNZIONA LA LIBERAZIONE DEL NEUROTRASM DALLA CELLULA Quando arriva il potenziale d’azione nel terminale sinaptico la membrana depolarizza. Ciò fa aprire canali voltaggio dipendenti per il terzo ione ovvero lo ione calcio che è molto concentrato all’esterno e poco all’interno. L’entrata del calcio (ione segnale)è ciò che poi permette la migrazione della vescicola, la fusione con la membrana e l’apertura di essa. Il neurotrasmettitore si lega al recettore formando quel canale cationico che quando lega la molecola si apre ed entra un sacco di sodio e quindi la membrana post sinaptica si depolarizza. la liberazione del neurotrasmettitore è legata all’aumento di calcio all’interno del terminale sinaptico (CALCIO DIPENDENTE) SINAPSI CHIMICA→ NEUROMUSCOLARE (consente ai neuroni motori di andare a comandare la contrazione del muscolo scheletrico) - arriva un pot. di azione e depolarizza - ioni calcio entrano attraverso canali voltaggio dipendenti - acetilcolina viene rilasciata e si attiva un meccanismo di ESOCITOSI ovvero fusione con la membrana ed il contenuto fuoriesce - l’acetilcolina viene liberata e finisce nello spazio sinaptico - sullo spazio sinaptico si attivano canali che producono depolarizzazione - l’acetilcolina cessa il suo rilascio e il calcio viene rimosso dal citoplasma - termina la depolarizzazione quando l'acetilcolinesterasi smonta l’acetilcolina nelle due componenti (acetato e colina) e la colina viene riportata dentro da un trasportatore per essere risintetizzata nel terminale sinaptico eccitatori→ favoriscono la genesi di pot. di azione inibitori→ tengono spenta l’attività dei neuroni bersaglio tra questi il più importante è il GABA→ trasmettitore che viene liberato come ACH ma quando il canale anionici si apre non fa passare sodio ma cloro ovvero cariche negative portando ad una iperpolarizzazione allontanandosi dalla probabilità di eccitarsi rimanendo di fatto inibita. Il neurotrasmettitore agisce su un recettore che attiva una proteina (G) che è capace di attivare un enzima che produce una cellula tra cui il più famoso sul cAMP. L’effetto del recettore è il riempimento della cellula di secondo messaggero che in genere genera dei processi di attivazione di enzimi (chinasi) che portano alla fosforilazione. Cosa può fosforilare: - apertura dei canali ionici quindi anche attraverso il recettore metabolico si può depolarizzare dello ione bersaglio ma in un processo molto più lento. La cellula bersaglio memorizza in qualche modo dei segnali infatti i neuroni in maniera plastica modificano la loro struttura in base ai segnali che arrivano dai recettori. vengono sintetizzati AL BISOGNO trasmettitore gassoso + famoso: OSSIDO NITRICO→perchè è uno dei vasodilatatori più potenti che noi abbiamo Fibra → cellule polinucleate, fusione di singole cellule che diventano una grande cellula. Miofibrilla va incontro ad allungamento e accorciamento durante la contrazione muscolare. Reticolo endoplasmatico → reticolo sarcoplasmatico ( sarco= carne): componente rigonfia chiamata cisterna che si avvolge ad ogni singola miofibrilla. Qui abbiamo una concentrazione di calcio. Reticolo giallo: TUBULI T→ invaginazioni membrana cellulare Contrazione → cellula si accorcia e questo accorciamento esercita una forza alle estremità sulle quali la fibra è inserita. Movimento diverse parti del corpo per permettere le diverse funzioni. Sono come motori che consentono lo spostamento e il movimento reale dei muscoli. ELEMENTO CONTRATTILE → sarcomero: insieme proteine organizzate in modo regolare che costituiscono la miofibrilla. Si studia il sarcomero perché capendo come funziona lui, capiamo come funziona la miofibrilla e di conseguenza come funziona il muscolo. Sarcomero: contiene MIOSINA (proteina) → costituisce la parte centrale del sarcomero e crea la LINEA M (parte proteica che serve per irrigidire la miosina) e poi filamenti di miosina che vanno a dx e sx con una componente luna che si chiama coda, il cardine e una parte gonfia che si chiama testa. Il cardine è uno snodo che consente il movimento molecolare verso il centro o verso l’estremità. L’altro filamento è l’ACTINA che crea la linea Z e definiscono il singolo sarcomero. La spingono verso la linea M. E’ un filamento sottile → 3 proteine: filamento di f-actina, tropomiosina (proteina filamentosa) e troponina. Filamenti spessi e fini = embricati (infilati gli uni negli altri). In condizione di riposo i filamenti sono svincolati tra loro → si può tirare (IPOTETICAMENTE) la actina dalla miosina→ no vincoli tra i filamenti. contrazione muscolare → accorciamento muscolo → accorciamento sarcomero. Le molecole di actina vanno verso la linea M. CELLULE NERVOSE RESPONSABILI → si trovano nel midollo spinale,nella porzione anteriore della sostanza grigia (corpi cellulari dei neuroni) e intorno si ha la parte bianca (assoni dei neuroni). Parte anteriore → corna anteriore della sostanza grigia midollo spinale → MOTONEURONI, neuroni con assone molto grande (alfa). Mandano l’assone fuori dal midollo spinale e vanno a fare sinapsi con le fibre muscolari, corrono all’interno dei nervi. Gli assoni raggiungono le fibre cellulari. Quando la cellula arriva il prossimità del muscolo si ramifica ogni assone fa sinapsi con più fibre muscolari. Insieme del neurone e delle fibre muscolari che innerva → UNITA’ MOTORIA. (CELLULA NERVOSA + CELLULARE MUSCOLARE INNERVATA) Ogni neurone controlla le cellule della propria unità motoria → il mio cervello attiva solo un neurone, il muscolo si contrae solo per 1\3 della sua potenza. Se le attiva tutte si contrae per tutta la sua forza. In base all’attività, varia il numero dei neuroni e delle unità motorie che attiviamo. assone → si appoggia in un punto, quando arriva alla terminazione si libera il NEUROTRASMETTITORE → ACETILCOLINA, recettore canale che quando si apre fa entrare sodio e potassio che esce. La membrana si può così depolarizzare. L'Acetilcolinesterasi → enzima che mangia l’acetilcolina. Il potenziale di membrana a riposo → iperpolarizzato (-80). 1) Potenziale d’azione nel motoneurone alfa 2) Depolarizzazione del terminale sinaptico e ingresso del calcio 3) Liberazione delle vescicole contenenti acetilcolina 4) Legame dell’acetilcolina con i recettori canale nicotinici sulla membrana della cellula muscolare con apertura del canale e prevalente ingresso di sodio nella cellula 5) Depolarizzazione della membrana cellulare fino al raggiungimento della soglia per l’apertura dei canali sodio-voltaggio dipendenti 6) Genesi del potenziale d’azione e sua diffusione lungo la membrana della cellula muscolare 7) Degradazione dell’acetilcolina da parte dell’acetilcolinesterasi Canali nicotinici → la nicotina è un agonista dell’acetilcolina. → il muscolo si contrae. Quando arriva il potenziale d’azione, il potenziale corre lungo i tubuli T, che è vicino al reticolo endoplasmatico (contiene calcio). La corrente che passa riesce ad aprire dei canali del calcio che sono presenti sulla membrana della cisterna. Il calcio esce e va nel citoplasma, dove avviene la contrazione. Il calcio però non può rimanere li, quando la contrazione finisce viene riaccumulato nelle cisterne → occorre una pompa, un meccanismo di trasporto attivo che concentra contro gradiente dentro ad una cisterna, consumando ATP. calcio nel citoplasma → modificano la loro conformazione nello spazio, interagiscono con le altre molecole. Quando la parte gialla è libera, la miosina si proietta per attaccarsi alla actina. La testa della miosina viene sparato verso l’alto, si allontana dal filamento fino a raggiungere il sito a cui l’actina si può legare → DURANTE LA CONTRAZIONE. A riposo, la tropomiosina sta ripiegata sulla parte gialla, non viene sparata. Quando arriva il calcio e la troponina si lega, cambia conformazione e sposta la tropomiosina, che scivola via e la lascia libera di spararsi contro l’actina. IL SISTEMA SI IRRIGIDISCE → non si sfilano i filamenti, ha una super resistenza che consente di reggere anche un peso importante. Quando il calcio se ne va, ritorna nello stato di riposo. Il mio muscolo si irrigidisce e si accorcia così. arriva il calcio, il sistema si irrigidisce, la testa viene sparata contro l’actina (linea Z sarcomero). La mia molecola fa questo movimento e poi la testa di miosina si spara verso il centro, trascinando l’actina → la flessione sposta l’actina al centro del sarcomero. La testa si attacca e torna in condizioni di sparo. La miosina è sparata contro l’actina, spostando il soffitto verso il centro e poi si stacca mentre altri rimangono attaccati. Quando ci si stacca, ricarica la molla e si aggancia all’altra lampada (actina) che è arrivata dov’era quella precedente. Il muscolo lo fa con 100 e passa molecole. Metà tirano, metà tendono e si incrociano → NON C’E’ SINCRONISMO COMPLETO. LEGAME MOLECOLARE IMPORTANTE → le due componenti sono talmente legati che sopravvivono a qualcosa che vuole separarle. La testa si flette e l’actina va al centro del sarcomero. L’ADP se ne va dopo la flessione, libera la testa che si lega all’adesintrifosfato. La testa della miosina ha interesse a legarsi solo se non ha ATP. Legame con ATP, viene mangiato e la molla si ricarica. RIGOR MORTIS __> irrigidimento cadavere qualche ora dopo la morte. Succede perché i muscoli rilassati vanno in contrazione → le membrane si deteriorano e la cellula si depolarizza, perde potassio. Il potenziale di membrana va in condizioni di depolarizzazione spontanea e il meccanismo della contrazione si attua. La cellula, essendo morta, non porta ossigeno ai muscoli e la cellula non è in grado di sintetizzare ATP che necessita ossigeno. Manda ATP che serve per staccare miosina dall’actina. Ma essendo morti questo non succede e il sistema rimane contratto. Si decontrae con il tempo quando le proteine actina e miosina si degradano. acetilcolina non viene liberata→ muscolo si depolarizza→ no contrazione muscoli scheletrici→ morte perché la morte? Perché proprio tramite la contrazione riusciamo ad ossigenare il nostro corpo e quindi con la paralisi vado in asfissia curaro→ sostanza che si estrae da vegetali che è stata scoperta empiricamente dagli indios durante la caccia imbevendo la punta della freccia in questa sostanza gli animali colpiti andavano in asfissia. Successione in rapida frequenza di contrazioni muscolari (raffica di potenziale d’azione→ frequenza tetanica) che porta ad un’unica contrazione prolungata con sviluppo massimale di forza muscolare TETANO→ malattia che porta alla contrazione tetanica del muscolo che provoca una contrazione prolungata del muscolo alcuni farmaci inibitori dell'acetilcolinesterasi sono utili però ad esempio in caso di astemia (poca acetilcolina nel corpo) in piccole dosi come anche il botulino e l'acetilcolinesterasi sono utili in alcuni casi. isometrica→ lunghezza del muscolo che si sta contraendo non cambia isotonica→ la forza sviluppata dal muscolo non cambia nel tempo cellule cardiache in continuità elettrica le une con le altre muscolo liscio funziona uguale a quello cardiaco nella raccolta di calcio dall’esterno IL SISTEMA NERVOSO possiede una parte centrale ed una periferica SISTEMA NERVOSO Il sistema nervoso deve monitorare e raccogliere segnali dall’ambiente esterno per poter riconoscere in che condizioni ci troviamo. Sistema somatosensoriale → riceve i segnali, che vengono raccolti e portati al sistema nervoso centrale, dove vengono poi INTEGRATI con i diversi elementi messi assieme che consentono una rappresentazione complessiva per capirli. Va poi organizzato un comportamento in grado di soddisfare i bisogni rispetto alle condizioni interne e esterne. 3 modalità che il sistema nervoso usa: 1) motorio somatico → comanda muscolatura scheletrica; attiva motoneuroni spinali che guidano l’attività dei muscoli 2) motorio autonomo → cuore e muscoli lisci (organi interni): non li controlla nello spostamento nell’ambiente MA la loro attività. 3) sistema endocrino → il sistema nervoso centrale guida la produzione di ormoni verso gli organi bersaglio. Es. controllo attività ipofisi, ghiandola collocata sotto il cervello. RISULTATO ATTIVITA’ → comportamento che garantisce l'OMEOSTASI (= stabilità parametri fisiologici vitali). BLU → sistema sensoriale\somatosensoriale che raccoglie info dalla periferia. Si hanno sensori che misurano le condizioni dell’ambiente. → sensori denominati in base alla caratteristica che raccolgono. Esterocettori: recettori sensibili a stimoli provenienti dall’ambiente esterno. Appartengono a questo tipo i recettori del caldo e del freddo, quelli del dolore, tatto e pressione, cioè i recettori per i sensi cutanei. Propriocettori: I propriocettori sono recettori sensoriali che indicano la localizzazione spaziale delle parti del corpo, il movimento e la velocità. Essi sono fondamentali per il controllo motorio e la coordinazione. Interocettori: recettore situato sulle superfici interne dell’organismo. E’ incosciente. Questi potenziali d’azione entrano nel sistema nervoso centrale dove abbiamo terminali sinaptici che influenzano attività dei neuroni VERDE → elaborano informazioni neuroni sensitivi → INTERNEURONI: non ha prolungamenti fuori dal sistema nervoso centrale. Elaborano le informazioni e organizzano attraverso un’attività coordinata, informazioni ai neuroni che hanno il compito di guidare il comportamento → MOTONEURONI (ad esempio). ROSSO → neuroni motori somatici. Gli assoni di questi neuroni escono dal sistema nervoso centrale, entrano nei tendini e portano il messaggio alle sinapsi che vanno ad attivare il muscolo scheletrico. Neuroni motori viscerali → sistema autonomo. Caratteristiche:  1) anatomica → assone non raggiunge il bersaglio, si ferma nei gangli del sistema nervoso centrale\autonomo e c’è una sinapsi tra neurone e corpo cellulare di un secondo neurone, il cui assone guida attività organi bersaglio. Il corpo cellulare nei neuroni sensitivi non è nel sis nervoso centrale , ma è nel decorso centrale → GANGLI SENSITIVI E AUTOSOMICI GANGLIO → Il ganglio è una struttura nervosa appartenente al sistema nervoso periferico, con l'aspetto di un piccolo rigonfiamento rotondo, dato da un ammasso di pirenofori neuronali e posto lungo il decorso dei nervi (nell'uomo e negli altri mammiferi). Si distinguono i gangli del sistema neurovegetativo o viscerali e quelli sensitivi o encefalospinali. COME FA UNA CELLULA SENSORIALE A TRASMETTERE AL SISTEMA NERVOSO CENTRALE? Il potenziale d’azione nasce nella porzione periferica della cellula nervosa (a riposo, -70). Canali dipendenti dal sodio → generano un potenziale d’azione. La deformazione dei canali\cellula si apre la porta meccanica dei canali e la membrana si depolarizza. (entra sodio, esce potassio). Entra sodio per portare il potenziale di membrana sotto al livello soglia. Passa sotto il corpo cellulare e va sotto la sinapsi che va sotto la cellula nervosa. L’assone è tutto! Ci sono anche altri canali che si aprono in base alla temperatura. Altri si aprono quando si riversano sostanze irritative in condizioni di lesioni della cute. Il sistema nervoso centrale è costituito da 2 componenti: midollo spinale ed encefalo( dentro al cranio). Le informazioni sensitive arrivano ai nervi che sono o nervi spinali (30 paia) o nervi cranici (12). Entrano nell’encefalo attraverso fori nel cranio. Encefalo si divide in: tronco encefalico (parte di congiunzione tra midollo spinale e cervello ed è fondamentale per il controllo delle attività vitali) e cervello. Tronco dell’ encefalo: 3 parti → bulbo, ponte e mesencefalo. Attaccato dietro al tronco dell’encefalo → cervelletto: struttura nervosa che si occupa della rifinizione delle attività motorie. Al di sopra, c’è il cervello, composto da due parti: parte più antica che prende il nome di diencefalo e una che è nata più recentemente che è il telencefalo. 4 zone cerebrali + talamo (filtro delle informazioni) e ipotalamo. Corteccia cerebrale → cellule che rivestono il cervello ed è la componente più sviluppata rispetto a tutte le altre specie. Luogo dove le decisioni diventano realtà. ipotalamo→ controlla l’ipofisi vediamo una sorta di due anelli uno che a che fare con la sfera vegetative/istintiva e un'altra che è più personalizzato e sofisticata della nostro comportamento a livello della corteccia cerebrale le scelte che facciamo (date da stimoli nervosi) non sono solo basate sul contingente ovvero quello che sta succedendo nel momento ma esse vengono fatte anche in base alla nostra memoria corteccia cerebrale → non è solo sede degli atti consapevoli (del presente) ma anche sede della memoria che ci permette di attuare strategie più utili per noi stessi. radici spinali→ permettono connessione tra nervi e midollo spinale stesso massa rigonfia gialla in alto a destra → braccio che entra nel midollo spinale è solitamente più corto alto→ posteriore→ anche detta sensitiva basso→ anteriore→ motoria perché escono assoni cellula motoria componente grigia→ nel disegno è marroncina bianca→ assoni che entrano posteriormente e fibre discendenti finiscono nelle porzioni anteriori che servono per attivare i nervi che portano info ai muscoli FORMA + SEMPLICE DI MOVIMENTO→ MOVIMENTO RIFLESSO l’input è la via sensitiva che da lo stimolo entra nella radice posteriore la parte centrale entra nel midollo spinale poi prende sinapsi con una cellula con una propria caratteristica strutturale e la stessa si dirama una parte dell’info sale e un’altra rimane nel midollo attivano i neuroni che controlla la contrazione muscolo - branca in ingresso→ afferente - centralina dove il segnale di organizza - branca in uscita→ radice anteriore che va al muscolo es. appoggio la mano su una puntina l’attività motoria dell’allontanamento dal dolore è detta riflesso→ movimento sempre uguale a se stesso che avviene indipendentemente da quello che sto facendo quindi la contrazione avviene in realtà prima di percepire il dolore in quanto l’informazione in parte rimane nel midollo ma l’altra parte sale fino alla corteccia cerebrale portando l'informazione di dolore (qualche millesimo di secondo dopo). Fusi muscolari→ sono degli organelli innervati fusiformi con un fibra nervosa attorno fatti apposta per mandare info sul grado di allungamento o contrazione del muscolo da queste fibre nascono delle fibre propriocettive quindi so se la mia gamba è piegata o tesa movimento riflesso avviene senza consapevolezza ma posso comunque controllarlo in quanto intervengo con la corteccia cerebrale. Sistema somatosensitivo→media la percezione di diverse modalità sensoriali: SENSIBILITA’ MECCANOCETTIVA tatto-pressione tremore-vibrazione propriocezione (senso di posizione statica e dinamica (cinestesia) delle diverse parti del corpo nello spazio) distensione viscerale SENSIBILITA’ TERMO-DOLORIFICA senso termico (caldo e freddo) dolore Dolore Esperienza sensitiva spiacevole che è associata a una condizione di danno reale o potenziale dei tessuti ed è caratterizzata da una forte componente emozionale negativa connotata da specifiche risposte motorie somatiche e vegetative 1) componente sensoriale-discriminativa- discriminazione di qualità, localizzazione, intensità, durata 2) componente affettiva-motivazionale - aumento attenzione e vigilanza - emozioni negative - spiacevolezza - risposte somatiche, vegetative ed endocrine (stress, reazione di difesa-fuga, analgesia) sensazione di tipo tattile info entra nel midollo parte di essa rimane e l'altra parte sale verso la corteccia cerebrale ASSONE SUPER LUNGO. IL SECONDO NEURONE DELLA CATENA SI INCROCIA. sensazioni dolorifiche: il secondo neurone si trova nel midollo spinale si incrocia e va dall’altra parte e sale non più in quelli posteriori ma nei cordoni laterali anteriori ed esce a livello talamico in cui c’è il terzo neurone che finisce nella corteccia sensitiva dermatomeri—> aree ognuna delle quali corrisponde alla parte di cute le cui fibre nervose entrano nel midollo spinale al livello della radice indicata sul dermatomero Elevata discriminazione → tanto è precisa la sensibilità che ci permette di immaginarci poi ciò che tocchiamo. Lesione spinale più tipica → compressione di una radice può succedere che io vada a lesionare la fibra che attiva la fibra nervosa in quel punto dove c’è la compressione. Quest’ultima sale e va a finire nella zona corticale. Vie della sensibilità termica e dolorifica (e della sensibilità meccanocettiva a bassa discriminazione. Lesioni nervose o patologie → colpiscono solo una parte di midollo spinale, quindi rimane in grado di condurre le informazioni. DERMATOMERI Il dermatomero è la regione cutanea innervata da una singola radice spinale posteriore (radice sensitiva) di un nervo spinale. Poiché vi è una scarsa sovrapposizione tra i dermatomeri, tutta la superficie corporea può essere schematicamente mappata per il proprio riferimento sensitivo a livello del midollo spinale. Ernia del disco intervertebrale Dolore parte dalla corteccia e pensa che arrivi dal dermatomero, quindi gli proietta il dolore. Il cervello non sente che arriva dalla schiena ma dalla gamba → errore del cervello! Si sono sviluppati poi sistemi cognitivi che ci permettono di capire da dove viene il dolore. DOLORE RIFERITO → Il dolore che origina in un organo interno a seguito di una sua lesione viene percepito dal paziente a livello di specifiche aree cutanee, in quanto i neuroni sensitivi primari provenienti da un organo interno e quelli provenienti dalla cute allo stesso livello dell’organo convergono sui medesimi neuroni secondari. Aree colorate → aree primarie: dove arrivano le fibre nervose che arrivano da zon specifiche e portano informazioni. BLU: zona sensitiva primaria → porta d’ingresso di tutte le fibre. Arrivano le informazioni in quella zona. SE quella zona non funziona → è come se non sentisse più nessun dolore, temperatura ecc. ROSSA: corteccia motoria primaria → da dove partono le azioni motorie. Se ho una lesione li, non mi muovo più. VERDE: corteccia visiva GIALLA: corteccia olfattiva Lobo parietale e temporale → raccolta sensazioni analitiche in modo che diventino una sola cosa → area interpretativa generale per capire gli stimoli esterni. Parte del cervello dove organizzo tutto → corteccia prefrontale, dove abbiamo la capacità di interpretare stimoli e c’è un dialogo tra zone decisionali e di raccolta stimoli in base alle situazioni per creare strategie. Prendo decisioni e elaboro strategie. Degenerazione\malattia di quell’area → pazienti frontalizzati Corteccia prefrontale → dice all’area rossa cosa deve fare (c.motoria, dietro a quella prefrontale sempre nel lobo frontale). Nella corteccia prefrontale tra motoria e decisione → centro del linguaggio → consente organizzazione attività fonetica e espressione linguistica. (area di Broca). AREA MOTORIA PRIMARIA → Le zone che comandano le varie parti hanno diverse quantità di neuroni in base a ciò che devono muovere (es. polpaccio ne ha meno della bocca\lingua). Le fibre che scendono nel tronco dell’encefalo e passano a livello bulbare nelle porzioni anteriori del tronco encefalico, nelle PIRAMIDI BULBARI → protuberanze appuntite che danno una forma particolare al bulbo. A livello delle piramidi le fibre si incrociano → corteccia sinistra: ha le informazioni della parte destra del cervello e viceversa. Lesioni nella parte motoria a sinistra → perde capacità motoria A DESTRA estesa tanto quanto è colpito l’omuncolo. MOTONEURONI → neuroni che consentono il movimento. Queste vie vengono chiamate VIE PIRAMIDALI perchè passano dalle piramidi del bulbo e comandano movimenti delle braccia, mani, volto, bocca e lingua. Movimento assiale → vie extrapiramidali, passano in altre aree e originano da porzioni non necessariamente della corteccia ma dall’encefalo. somatico→ percezione del nostro corpo e dall’esterno per il controllo dell’attività motoria del mio corpo autonomo→ ha come compito quello di regolare le attività di muscolo cardiaco e liscio e quindi dei nostri organi interni adattandole alle esigenze complessive necessarie all’organismo sinistra immagine→ rappresentazione organizzazione del sistema somatico:  - il primo neurone sta nella corteccia primaria nelle zone post. del lobo frontale e questi neuroni mandano i loro assoni dove troviamo il motoneurone spinale che parte e va a innervare il muscolo scheletrico. destra immagine→ rappresentazione organizzazione del sistema autonomo: - partendo dal basso troviamo il neurone del midollo spinale ma non arriva direttamente a innervare l’organo ma si ferma all’interno dei gangli ovvero raggruppamenti cellulari lungo il decorso dei nervi centraline di smistamento in cui troviamo una catena di due neuroni. come vengono controllati i neuroni del sistema autonomo? I neuroni che comandano le cellule del sistema autonomo si trovano nell’ipotalamo che si trova al centro del cervello ed è una centralina di controllo e comando di tutta l’attività autonomica e coordina la regolazione della funzione dei nostri organi. immagine→ due branche del sistema nervoso autonomo che agiscono differentemente a livello organizzativo e funzionale degli organi che vanno a innervare : ★ simpatico→ toraco lombare→ denominato anche orto simpatico→ - neuroni sono collocati a livello toracico e nei primi due segmenti del midollo lombare ★ parasimpatico→craniosacrale→ - primo neurone della catena si trova a livello cranico (tronco encefalico) e nel midollo spinale (sacrale) come fa il neurone del parasimpatico a raggiungere il para? neurone manda assoni fino a raggiungere il gaglio dove sta il secondo neurone che si trova vicino o nella parete stessa dell'organo bersaglio e l’orto? ci sono due tipologie di gangli: all’interno si trova una catena di gangli che sta da una parte e dall’altra della colonna vertebrale quindi la matrice esce e si trova in questa catena dove trova il secondo neurone dove con un lungo viaggio raggiunge l'organo. Nella porzione più bassa le fibre finiscono in dei gangli più grandi chiamati: - GANGLIO CELIACO - MESENTERICO SUP. - MESENTERICO INF. Sono presenti sia nel parasimpatico che nel simpatico: fibre pre gangliare→ quello che raggiunge il ganglio fibre postgangliare→ dopo averlo raggiunto alcune fibre orto gangliari attraverso i gangli vanno direttamente senza sinapsi senza fibra postgangliare vanno a innervare la ghiandola surrenale così come la ghiandola sono innervati anche i vasi arteriosi la parete delle arterie in particolare le arteriole e anche le venule ATTIVITÀ PARASIMPATICA→ prevale durante quella condizione di rest and digest ovvero siamo a riposo e stiamo digerendo. ATTIVITÀ SIMPATICA→ prevale durante quella condizione di fight or flight l’orto simp. → attiva tutto ciò che serve e spegne tutto ciò che non serve e la stessa cosa vale per il parasimpatico i neurotrasmettitori→ perchè ovviamente c’è la necessità di intervento farmacologico sulla sinapsi che simulino o blocchino l’attività del para o ortosimpatico. ORTOSIMPATICO→ neurone va nel ganglio e fa sinapsi con una cellula post gangliare il neurotrasmettitore che viene attivato è l’Acetil colina. Il neurotrasmettitore che attiva l’organo e arriva sull’organo bersaglio è la Noradrenalina. Il neurone pre galliate può arrivare su una cellula endocrina nel surrene e attivarla il quale libera il neurotrasmettitore nel sangue → ORMONE (Adrenalina) Adrenalina e Noradrenalina hanno esattamente lo stesso risultato sull’organo bersaglio. Quindi l’organo bersaglio contemporaneamente riceve Acetilcolina,Noradrenalina e Adrenalina. PARASIMPATICO→ all’interno dell’organo ci sono dei piccoli gangli al cui interno ci è comunque presente la cellula pre gallina. Il trasmettitore che viene utilizzato è acetilcolina uguale all’orto ma cambia il trasmettitore liberato dalle cellule post galliane sull’organo bersaglio che è ancora una volta Acetilcolina nervo vago→ non innerva solamente gli organi cranici ma se ne esce e raggiunge tutti i visceri della cavità toracica raggiungendo la maggior parte degli organi della cavità addominale IMPORTANTISSIMO. aspetti farmacologici→ vado ad agire sul recettore che si trova a livello della cellula che riceve acetilcolina (recettore nicotinico) ma a differenza di quello muscolare che è bloccato dal curaro questo è detto di TIPO 2 ed è bloccato da una sostanza detta esametomia senza distinzione tra orto e parasimpatico. FARMACO GANGLIOPLEGICO → somministrato in condizione di emergenza come posso agire invece per amplificare o diminuire l’attività del sistema para e orto simpatico? 1. riconoscere il recettore → recettore muscarinico (metabolico) si chiama così perchè viene attivato dalla muscarina sostanza estratta dai funghi che attiva in maniera estrema tutti i recettori dei nostri organi interni a livello respiratorio, muscolare, intestinale. 2. attivo o inibisco la trasmissione con un bloccante chiamato ATROPINA spegne selettivamente attività del parasimpatico i recettori di adrenalina e noradrenalina al posto di essere 2 sono 4: questi si chiamano recettori ALFA ADRENERGICI E BETA ADRENERGICI gli alfa sono divisi in A1 E A 2 e B1 E B2 se io voglio attivarli basta che io dia farmaci che siano simili a noradrenalina o adrenalina se invece voglio bloccarli o in maniera più raffinata per ognuno di questi recettori i farmacologi hanno creato degli antagonisti selettivi e dei bloccanti selettivi. La cosa positiva è che i recettori sono solitamente concentrati su un singolo organo e ciò mi permette di agire selettivamente su di essi: A1→ vasi A2→ sfintere e vescica B1→ cuore B2→ bronchi prima esisteva solo un unico beta-bloccante chiamato→ PROPRANOLOLO effetti quasi sempre antagonisti. SISTEMA ENDOCRINO Ormoni → diverse tipolgie DERIVATI DA AMMINOACIDI: assomigliano a neurotrasmettitori. Sono l’ormone tiroideo e le catecolamine (adrenalina e noradrenalina, secreta dalla midollare del surrene. L’ortosimpatico innerva i gangli e quella del surrene, liberando la stimolazione di quegli ormoni. ORMONI PEPTIDICI catene di amminoacidi→ formate da glicoproteine o polipeptidi a catena corta Molecole più complesse da creare e portare in circolo. DERIVATI DEI LIPIDI anelli di carbonio e catene laterali che si formano a partire da acidi grassi o colesterolo e sono→ eicosanoidi o glicoproteine Come agiscono gli ormoni? Arriva su una cellula che ha un recettore capace di leggere e utilizzare quell’ormone. Quando si lega, l’ormone di lega ai recettori metabolici che modificano il loro metabolismo, attraverso i secondi messaggeri (come nella cellula nervosa), e diventa il messaggero all’interno della cellula che può modificare la trascrizione del DNA e indurre sintesi di nuove proteine. Le cellule possono utilizzare le vitamine, le sostanze e tutto ciò che trovano per compiere azioni e attivare processi. L’ormone steroideo passa e la cellula lo sa per via del recettore citoplasmatico, lega l’ormone,entra nel nucleo e modifica la trascrizione DNA. Gli ormoni così entrano nella cellula per via dei trasportatori, vanno nel nucleo e svolgono le sue funzioni. L'ipofisi è divisa in due parti: lobo anteriore (adenoipofisi) e lobo posteriore (neuroipofisi). A metà strada troviamo LOBO INTERMEDIO. La grande differenza dal POV funzionale e concettuale → ADENOIPOFISI: libera ormoni dall’ipotalamo. La regolazione della liberazione degli ormoni liberati poi nel sangue è legata a fattori chimici legati all’ipotalamo, che controlla l’attività dell’adenoipofisi con segnali chimici che danno il via alla sua attività. NEUROIPOFISI → vengono liberate cellule ipotalamiche direttamente nella neuroipofisi con la differenze che quello che viene liberato finisce nel sangue. ORMONI LIBERATI DALL’IPOFISI: lobo anteriore ipofisi → ACTH: ormone adrenocorticotropo → corticale midollare surrenale (cortisone). Ipofisi libera ATCH → livelli salgono → viene stimolata la corteccia surrenale → produce CORTISONE il quale gira nel sangue. IPOTALAMO → IPOFISI → ORMONE ormone tiroideo → liberato nel sangue quando arriva alla tiroide l'ormone TSH (ormone tireostimolante). testosterone ed estrogeni e progesterone → ORMONI FSH E LH GH (growth hormone, ormone della crescita) Agisce a livello epatico e il fegato produce ormoni che agiscono su tessuti. Stimolata dall’ipotalamo! PROLATTINA, che ha funzioni fondamentali soprattutto nelle donne (ghiandola mammaria, stimola produzione in base all’azione ipotalamica.) Tutti I meccanismi ormonali sono sotto il controllo dell’ipotalamo, che coordina la parte simpatica e organizza il movimento dei muscoli. IPOFISI INTERMEDIA → produce solo un ormon MSH. favorisce dispersione melanina (pigmentazione). NEUROIPOFISI → libera nel sangue ormoni prodotti direttamente dall’ipotalamo Ci sono potenziali d’azione!!! ADH → ormone antidiuretico, consente al rene di risparmiare acqua quando produce urina. Manda il messaggio al rene di fare urina concentrata così, per non sprecare acqua. OSSITOCINA → ormone fondamentale perché agisce sulla muscolatura uterina per la contrazione durante il parto e contrazione per espulsione latte. In base alle informazioni che l’ipofisi e l’ipotalamo hanno, decidono cosa produrre e cosa no. RH→ releasing hormone se viene stimolato troppo ormone della crescita → gigantismo PANCREAS → funziona abbastanza in autonomia. Fatto di tessuto pancreatico ricco di enzimi. Ha dotti che lo collegano ad altri organi che necessitano enzimi o ormoni prodotti dal pancreas. Isolotti pancreatici\ Langherans → non ci sono cellule che producono enzimi che finiscono nell’intestino. SONO ESOCRINE, lo buttano all’esterno ma dentro di noi. Sono cellule sensori di glucosio periferici → sangue che arriva al pancreas viene monitorato e le cellule sanno quanto zucchero c’è nel sangue. DIABETE MELLITO → le urine sono cariche di glucosio che non viene assorbito. DIABETE INSIPIDO → no ormone diuretico, l’urina è insipida Il diabete, è una malattia metabolica cronica, caratterizzata da iperglicemia, ovvero da alti livelli di glucosio nel sangue. Nell'insorgenza del diabete ha un ruolo chiave l'insulina, un ormone prodotto dalle cellule beta delle isole di Langerhans del pancreas e fondamentale per veicolare all'interno delle cellule il glucosio presente nel sangue. APPARATO CARDIOCIRCOLATORIO Ventricolo sinistro → più spesso di quello di dx perchè sopporta una pressione talmente forte che deve permettere al sangue di girare per tutto il corpo. Ven. dx → manda sangue solo ai polmoni, irrora gli alveoli polmonari. Sforzo vent. dx è minimo rispetto a quello sx. Circuito unico, il sangue fa tutto il giro e riparte dal vent. sx. Partiamo dal vent sx che è quello più importante, più sollecitato. E’ connesso con l 'aorta che raccoglie sangue per trasferirlo a tutto l’organismo. IL vnt sx comincia con l’aorta attraverso la valvola aortica. → GRANDE CIRCOLO Il sangue finisce così in tutte le arterie, poi arteriole e poi entra nei vasi capillari, che hanno una parete sottilissima (a cellula endoteliale) e consentono il passaggio di acqua e solubili da interno a esterno. L’ossigeno che è contenuto nel sangue viene trasferito nei capillari dei diversi tessuti. L’ossigeno esce e viene assunto dalle cellule poi, se ne va per diffusione semplice. Il sangue raccoglie poi anidride carbonica e per gradiente, esce dalle cellule, va nell'interstizio, va nelle cellule e fluisce nelle vene. Le vene cave (sup e inf) raccolgono il sangue che va a finire poi nella parte di dx, atrio di dx è il punto di raccolta del sangue che viene indietro. Il sangue viene mantenuto sotto pressione (se no non circola!) così il cuore si contrae e crea un flusso ematico che consente il trasferimento sangue da vent sx a atrio dx. Man mano che il sangue fluisce la pressione cala (attrito nelle pareti) → ha la minima pressione sufficiente. Dopo che l’atrio è pieno, si contrae e manda il sangue all’interno del ventricolo grazie alla valvola tricuspide (3 punte), il ventricolo si contrae e finisce nell’arteria polmonare (valvola polmonare) Qui il sangue circola a pressione bassa (il percorso è più breve) → PICCOLO CIRCOLO. La CO2 (contenuta nel sangue) si libera a livello alveolare. Grazie alle vene polmonari, il sangue si raccoglie e dall’atrio di dx passa grazie alla valvola mitrale\bicuspide a quello di sx. Le due pompe sono unite e agiscono in maniera sincrona (più o meno). La quantità di sangue espulsa dal ventr sx o dx è la stessa!!! Sennò il sangue si accumulerebbe in uno dei due circoli. Molto spesso il sangue ossigenato viene chiamato SANGUE ARTERIOSO, quello con meno VENOSO → VALE SOLO NEL GRANDE CIRCOLO!!!! sangue arterioso poco ossigeno, sangue venoso tanto ossigeno → PICCOLO CIRCOLO!!!!! Le valvole consentono che il flusso sia UNIDIREZIONALE: le valvole cardiache sono delle porte che possono essere spinte da entrambi i sensi, IN BASE ALLA SPINTA CHE SUBISCONO capiscono il movimento che devono compiere. Quando c’è sangue da tutte e due le parti ma la contrazione viene fuori → esce acqua → valvola garantisce che quello che è passato non torni mai indietro anche se nell’arteria la pressione è maggiore rispetto a quella del ventricolo. Valvola atrioventricolare → sangue passa da atrio a ventricolo ma tutte le volte che la pressione è maggiore il sangue non torna più indietro. sistole→ la camera cardiaca si contrae e diventa più piccola spingendo il sangue attraverso la porta che è in grado di aprire diastole→ contrazione muscolare si risolve e il sangue può rientrare nella camera cardiaca è di fatto la fase di riempimento della camera cardiaca ciclo cardiaco→ successioni di sistole e di diastole (circa 70 volte al minut) come nasce l’impulso cardiaco? perché di fatto ci sono delle cellule specializzate che sono in grado di generare spontaneamente dei pot. di azione poi trasferiti a tutte le altre cellule cardiache e generare contrazioni. due tipi di miocardio: - comune→ 99% massa cardiaca - specifico→ 1% ha delle caratt. proprie e non ha di fatto proteine contrattili infatti le sue cellule sembrano di più connettivali in quanto non hanno proteine e servono per generare e guidare l’impulso elettrico/ pot. d’azione. miocardio specifico. seno atriale → massa di cellule appoggiata all’atrio destro vicino alla vena cava contenuto nell avvallamento che c’è tra vena cava e atrio seno atrioventricolare → è nel setto che separa atri da ventricoli nasce una ramificazione ben chiara chiamata fascio atrio-ventricolare che corrono dentro il setto separatore detto fascio interventricolare che si divide poi in due rami dette branche cellule del nodo senoatriale→ l’apertura dei canali che portano a depolarizzare la membrana è automatica e spontanea vengono anche dette pacemaker. Il potenziale d’azione viene generato dal calcio e non dal sodio. quanto impiega l’impulso ad attraversare il cuore: Dobbiamo immaginare che l’impulso travolga come un onda tutto il cuore in pochissimi secondi. L’impulso non prosegue direttamente all’interno dei ventricoli in quanto sono separati quindi sbatte sopra questo fascio separatore e l'unico nodo di passaggio è quello del nodo atrio-ventricolare una volta passato comincia a correre all’interno del sistema di conduzione ovvero fascio di Hills per poi arrivare all’apice del cuore e dopo pochi secondi si distribuisce a tutta la massa cardiaca. bisogna immaginare che ogni secondo ci sia un’alternanza di sistole e di diastole dove la sistole è più rapida 1/3 sistole e il restante diastole Notiamo quindi come la sistole atriale precede sempre quella ventricolare COME SI CONTRAE QUINDI? atri si contraggono per prime e mentre rilasciano si contraggono i ventricoli che spingono il sangue che anche il nodo atrioventricolare genera potenziale d’azione se non funziona il nodo seno atriale ma con una frequenza cardiaca più bassa rappresentazione del pot. d’azione del miocardio comune. periodo refrattario→ periodo sistole la cellula del miocardio comune possiede dei canali voltaggio dipendenti per il calcio mantenendo la membrana depolarizzata per due decimi di sec. Il calcio lo usa per la contrazione muscolare. Se bisognasse intervenire farmacologicamente es. per qualche motivo al paz. arriva meno sangue al cuore di quanto dovrebbe arrivarne probabilmente per una restrizione dei vasi→ meno sangue e di conseguenza meno ossigeno Se il battito cardiaco è normale va tutto bene ma se sono sotto sforzo e il battito aumenta la cellula infartua in quanto non ha abbastanza ossigeno COME SI FA QUINDI? impedire che il cuore arrivi a fare quegli sforzi lì e gli do anche dei farmaci per ridurre l’affaticamento del cuore per esempio riducendo l’ingresso del calcio che attiva troponina→ FARMACI CALCIOANTAGONISTI tecnica in grado di misurare correnti generate dalla depolarizzazione della massa cardiaca. onda P→ seguita in ordine alfabetico dalle onde QRST onda T→ ripolarizzazione ventricolare principio secondo il quale funziona l’elettrocardiogramma tra il polo rosso e polo nero c’è una differenza di pot. che crea un flusso di elettroni e circola corrente. Non ci dice se c’è o non c’è pot. d’azione ma ci dice solamente se c’è da una parte o dall’altra LEGGI!!! QRS cosa succede? Una parte del ventricolo depolarizzata con cariche neg. all’esterno e una parte a riposo con cariche positive all’esterno Tutte le cariche diventano negative e quindi non vedo nessuna differenza di pot. e di conseguenza l’elettrocardiogramma è piatto. Torna indietro→ quando alcune parti del cuore tornano ad essere positive esternamente e quindi a riposo in cui posso vedere una differenza di pot. (onda T) Rappresentazione del ciclo cardiaco (2 fasi sis. e dias.) IN TOTALE → 5 FASI Fase del ciclo → 3 diastoliche e 2 sistoliche Dal POV della numerazione, la n 1 è l’ultima fase diastolica ventricolare → questo perché la prima fase del ciclo è quella che segue il nodo seno atriale. Una volta acceso il seno atriale, parte il PDA (potenziale di azione) e si contraggono gli arti. FASE 1: la valvola mitrale si apre quando la pressione è più alta nell'aorta che nel ventricolo. In questa fase si attiva il nodo senoatriale e si attiva la sistole atriale. Il ventricolo è in diastole (rilassato) e pronto per accogliere il sangue che arriva dall’atrio. La valvola aortica è chiusa perchè in aorta c’è una pressione molto alta perché tutto il sangue mandano in aorta dal ciclo precedente è ancora lì (non si è ancora diffuso nel sangue). La pressione è più alta di quella del ventricolo. AORTA → grande componente muscolare che pian piano si sgonfia e spinge il sangue verso la periferia. La spinta è verso il basso e verso l’alto (valvola aortica si chiude sennò il sangue torna indietro) FASE DI COMPLETAMENTO DEL RIEMPIMENTO → il sangue che arriva è sangue che trova già sangue nel ventricolo. FASE 2: il PDA arriva a livello ventricolare e inizia a distribuirsi in tutti i ventricoli → SISTOLE VENTRICOLARE. Il ventricolo inizi a contrarsi per buttare sangue nell’aorta e il sangue va in alto e basso. in alto va a sbattere contro la valvola mitrale e la chiude (pressione ventricolo fa sbattere la mitrale, il sangue non può tornare indietro!!) La pressione in aorta è talmente alta che è difficile che quella del ventricolo la superi in poco tempo. La pressione nella cavità ventricolare aumenta. Si ha l’immediata chiusura della aorta. L’aorta tende a ridursi con il passare del tempo (si svuota e manda il sangue in perif) , il ventricolo aumenta la sua pressione e supera quella dell’aorta → inizia la FASE 3: EIEZIONE Durante la terza fase il sangue esce dal ventricolo e viene spinto nell’aorta (no isovolumetrica). Il sangue che esce finisce nell’aorta e entra in un’aorta con un’elevata pressione, il sangue trova altro sangue e l’aorta si dilata accogliendo tutto il sangue. La pressione così sale fino ad arrivare a 120 mmHg (partendo da 80 mmHg) → valori normali pressione arteriosa. Non potrà mai arrivare a 0 perché c’è un flusso continuo di sangue. Cuore che si ferma → diminuisce notevolmente la pressione arteriosa perché il cuore non pompa sangue (=sangue fermo). FASE 4 → Il ventricolo inizia a smettere di contrarsi progressivamente fino ad arrivare ad un momento ove la pressione aortica scende a 100 e quella ventricolare cala velocissimamente → aorta pressione maggiore del ventricolo. Si chiude così la valvola aortica e il ventricolo collassa, aumentando quella dell’aorta. Nel momento in cui la valvola si gonfia, il sangue non può più uscire dal ventricolo e mentre esso torna alla pressione bassa, ha comunque la pressione maggiore rispetto a quella dell’atrio (è a riposo). Ventricolo che si rilascia con pressione minore dell’aorta e maggiore dell’atrio → DIASTOLE ISOVOLUMETRICA → LE VALVOLE SONO CHIUSE!! la pressione del ventricolo continua a scendere e l’atrio si riempe di sangue, aumentando la sua pressione. (atrio>ventricolo) → si apre la valvola mitrale e il sangue finisce nel ventricolo. FASE 5 → Riempimento rapido: il sangue casca dentro all’atrio dal ventricolo. Torniamo poi da capo, ricominciando dalla fase 1. ASCISSA → tempo in cui si completa un ciclo cardiaco con una frequenza cardiaca. Sono 3 grafici → si parte da quello centrale che rappresenta i valori di pressione dell’atrio sx, nel ventricolo sx e nell’aorta. Rappresenta tutto ciò che è stato spiegato prima (fasi ciclo cardiaco). Sotto → ci fa vedere quando sangue abbiamo nel ventricolo sx —> variazione volume ventricolo sx. Massimo volume: 130 mmHg Quando si apre poi la valvola, la pressione cala perchè il sangue passa dal ventricolo all'aorta. Quando si chiude, il volume è al minimo: 50 mmHg: non si è svuotato completamente, solo le pressioni sono talmente diverse che non si muove più. 80 di differenza → espulsione sangue durante ogni ciclo → GITTATA SISTOLICA\ VOLUME SISTOLICO: sangue che il ventricolo manda nell’arteria. Sappiamo se è giusta facendo la percentuale tra sangue espulso e sangue che al max c’era nel ventricolo. Il cuore ad ogni sistole deve espellere più del 55% del sangue → se è meno la contrazione non è sufficiente → PARAMETRO DI ELEZIONE. 45% → patologico!! sotto 45 → farmaci Perché il cuore si tiene una parte del sangue?? → ortosimpatico dice pompa di più: fa entrare più calcio nel cuore → più actina e miosina → il cuore si contrae tantissimo e butta fuori anche il sangue di “riserva”. es. esercizio fisico. In alto → elettrocardiogramma: per capire cosa succede nel cuore del paziente. Rappresenta gli eventi elettrici che poi si trasformano in azioni. Potenziale di azione= 0 → elettrocardiogramma piatto (isovolumetrico) Onda T → onda di ipolarizzazione→ il calcio sta facendo di nuovo partire il potenziale di azione. Se il calcio non viene utilizzato, contro gradiente viene rigettato fuori. E IL VENTRICOLO DX?? → dal POV del ciclo funziona allo stesso modo di quello di sx ma varia solo per VALORI DI PRESSIONE. VALORE MAX → 25 → contrazione ventricolare dx, pressione arteriosa ecc sono 5 volte meno rispetto a quella di sx. RUMORI CARDIACI → TONI CARDIACI → tutto quello che succede fa rumore. Questi rumori sono stati ascoltati in maniera raffinata. S1 S2 sono indicati con LUBB E DUBB → due suoni che si sentono/ascoltano questi due suoni corrispondono all’inizio e fine della sistole lubb-dubb→ sistole dubb-lubb→ diastole valvola aperta→ sangue passa ad una certa velocità valvola mezza chiusa→ sangue scorre molto velocemente se l’aorta è insufficiente sento→ LUBB DUBB PFFFFHHH GITTATA→ quantità di sangue pompata attraverso le arterie a sin. e a destra in 1 min. VOLUME SISTOLICO→ se la ortosimpatica ha una attivazione estrema il battito diventa aritmico in quanto vengono attivate delle cellule non addette all’attivazione. arteriole→ controllate dal sistema ortosimpatico capillari→ piccoli infatti in un capillare passa solo un globulo rosso alla volta venule→ corrispettivo delle arteriole si riempiono di sangue che grazie alla pressione lo fanno salire fino alla vena cava sup e inf che lo portano al cuore. es. anomalia nel fegato pressione di pulsazione. Si mantiene mediamente tra i 120 e 80, data la variazione della pressione. Scende nei capillari e si mantiene costante ai 15 ml\mercurio e inizia poi tutto il ciclo, PRIMO GRAFICO → diametro del vaso (arteria, vena ecc) Per capire quanto sangue può passare di li. Se sommiamo la sezione di tutti i vasi in parallelo, a livello capillare abbiamo una sezione enorme (il sangue incontra un sacco di resistenze ma fluisce comodamente). A livello del capillare il sangue rallenta ULTIMO GRAFICO → velocità sangue. Formule per capire come viene regolato il passaggio del sangue. Identica a quella dell'elettricità\intensità di corrente → ddp\resistenza. La pressione è uguale al flusso per la resistenza → nel momento in cui a noi serve mantenere la stessa pressione, possiamo modulare il flusso. E’ importante mantenere la stessa pressione perché alcuni organi necessitano di un certo flusso per funzionare bene. Se cala, per un qualsiasi motivo, arriva meno al cuore e distende la pressione → rischio che non arrivi al cervello → sistema nervoso interviene per correggere questo errore attraverso il meccanismo RIFLESSO BAROCETTIVO. Si attiva quando il vaso tende a dilatarsi e si distende. Recettore che manda i suoi impulsi attraverso i nervi e arriva all’encefalo. Se ne occupano il nervo vago faringeo, che mandano scariche al tronco dell’encefalo, i canali si chiudono e diminuisce il pda (potenziale d’azione) che aiuta a correggere questi errori. Più è alta la pressione, più la scarica è maggiore. Quando la pressione sale la scarica che arriva al tronco dell’encefalo attiva il cardioinibitore che inibisce il ciclo cardioacceleratore. Il risultato è che il cuore batte meno e la resistenza dei vasi,siccome diminuisce l’attività ortosimpatica, diminuisce. Cala la resistenza → dilatazione arteriole → calo pressione. Quando la pressione cala, l’ortosimpatico e il cardioacceleratore scarica liberamente e si riduce l’attivazione sul centro vagale e il simpatico si attiva, il cuore pompa di più e aumentano le resistenze e il parasimpatico smette di inibire il cuore. Quando ti alzi e ti gira la testa ma grazie al riflesso barocettivo il simpatico lavora → aumenta il battito cardiaco, più circolazione e i vasi arteriolari vengono vaso costretti per aumentare le resistenze. RIASSUNTO DI QUANTO DETTO PRIMA. Normalmente flusso laminare → liquido che scorre in un condotto va più veloce al centro e più lento in periferia. Si creano lamine concentriche e ha caratteristiche di silenziosità (no rumore). Quando c’è un restringimento, la velocità del sangue aumenta perchè ne deve poi passare la stessa quantità. Flusso turbolento → supera velocità critica (seara flusso laminare di quello turbolento). Si formano dei rumori legati al flusso vorticoso e diventa disordinato. Turbolenze → si chiamano soffi, possono esserci a livello dell’arteria come del cuore. Si scopre mettendo fonendoscopio su carotide. A livello dei capillari, il flusso diventa lento. Al loro interno la parete del capillare è molto sottile e tutto ciò che è liposolubile passa al suo interno per diffusione. Hanno anche dei pori che possono essere di diverse dimensioni (finestre) e attraverso i pori passa acqua e qualche soluto, facilitandone il passaggio. → CAPILLARE FINESTRATO Non tutti hanno questi pori → CAPILLARE CONTINUO (ES. capillari cerebrali, crea una barriera al trasporto delle molecole→ barriera ematoencefalica, protezione cellule nervose). Il glucosio a livello cellulare, entra nel cervello solo grazie al CARRIER. Si aggiunge ad un’altra modalità di cambio → FILTRAZIONE: particelle nel liquido che per via di una pressione spinge il liquido da una parte all’altra. La filtrazione avviene anche a livello capillare (hanno pressione dentro). Quando ci sono molti pori e finestrature il liquido può zampillare dai fori → per molti tessuto questo è buono perché arrivano liquidi che sono importanti per le cellule MA il liquido interstiziale si potrebbe riempire → EDEMA. Compare solo in condizioni patologiche perché i capillari possono sia spingere fuori che prendere dentro i liquidi. → Forza osmotica → dentro al capillare ci sono molte proteine (albumine, proteine plasmatiche TUTTO è IN EQUILIBRIO Parete capillare → separa soluzione concentrata (sangue) da una non concentrata (liquido interstiziale). Pressione osmotica nel capillare → pressione esercitata che bloccherebbe il flusso → 25ml\mrcurio. FORZA PRESSIONE IDROSTATICA → 35 CHE SPINGE ALL’ESTERNO E 25 CHE RICHIAMA ALL'INTERNO. Differenza 10 → spinta che effettivamente ha (35-25 bloccata dall’osmosi). A metà del capillare zampilla ma rientra per osmosi. → PRESSIONE NETTA (=0) Ai lati scende → pressione idrostatica è minore di quella dell’osmosi → pressione netta NEGATIVA Inizio capillare → liquido esce Fine capillare → liquido rientra. No proteine → pressione osmotica cala. APPARATO RESPIRATORIO Rivestimento vascolare alveoli, circondati da capillari sanguigni dove circola sangue e globuli rossi. I nostri polmoni sono molto elastici grazie a fibre che vengono messe in tensione durante la respirazione. Il polmone è come un palloncino → si riempie di aria, mette in tensione il palloncino e poi si sgonfia e si rilassa, facendo uscire aria. Il riempimento del polmone richiede sforzo meccanico e muscolare ma lo sgonfiamento avviene per l’accumulo di energia che abbiamo durante il rempimento. Inspirazione → fenomeno attivo Espirazione → fenomeno passivo Parete alveolare → cellule pneumociti (primo tipo) che rivestono. Sottile lamina basale, lo scambio di gas avviene molto facilmente (è liposolubile e sottilissima). La diffusione dei gas a livello dello spazio tra alveolo e capillare è molto semplice in condizioni di base. Se quello spazio diventa più spesso e si accumulano liquido o cellule infiammatorie, si crea un problema di passaggio delle molecole. POV MECCANICO → DIAFRAMMA → contrazione: si accorcia e si appiattisce, spingendo gli organi addominali verso il basso e aumenta la cavità toracica. 2 tipi di muscoli intercostali→ esterni: aiutano INSPIRAZIONE (sollevano le costole inferiori e le avvicinano a quelle superiori). Questi muscoli sono innervati da motoneuroni alfa, attivati da acetilcolina delle fibre nervose. Perché il polmone nella inspirazione si riempie di aria? → il polmone e la gabbia toracica sono adesi l’uno all’altro grazie alla sierosa PLEURA, che è una membrana adesa all’esterno alla gabbia toracica e all’interno al polmone. Formato dal foglietto parietale e viscerale. Questi due foglietti sono adesi l’uno all’altro per il fatto che c’è un liquido tra loro. Quando noi respiriamo, il foglietto parietale pleurico viene trascinato e si tira dietro anche quello viscerale che si tira dietro gli alveoli. Aumenta così il volume dei due polmoni e la pressione al loro interno si riduce (minore pressione esercitata sulla parete). In seguito, dobbiamo espirare → smettere di contrarre diaframma e muscoli intercostali esterni. il diaframma va a riposo e le fibre elastiche che erano in tensione restituiscono energia e il polmone diventa più piccolo, che tira pleura parietale poi quella viscerale e gli alveoli. Aumenta la pressione e l’aria esce Inspirazione → comanda il polmone Espirazione → comanda il torace Sistema respiratorio → torace, muscoli e polmone. Nel momento in cui prendiamo un soggetto e gli caviamo un polmone → il polmone non è completamente vuoto di aria. Ha una certa tensione nella parete. Quando collassa si svuota poi totalmente. La gabbia toracica in condizioni di riposo è a sua volta dotata di elasticità ma, dal pov dell'equilibrio elastico del polmone, non è in condizione di polmone ma la gabbia toracica tende a sollevarsi → trova il punto di riposo in quella posizione. La posizione di equilibrio risulta da una tendenza del polmone a diventare più piccolo. → equilibrio dinamico: forze contrapposte che tirano di due foglietti. Pressione intrapleurica: pressione negativa perché i foglietti sono sollecitati a staccarsi l’uno dall’altro (liquido sottovuoto). Se si staccano i due foglietti, la pleura si fora e l’aria dall’esterno entra dentro. La pleura si gonfia e perde adesività → pleura e quello viscerale si rimpiccioliscono. Il torace va al punto d’equilibrio portandosi il foglietto parietale. Il torace si solleva ma il polmone rimane fermo, collassando → PNEUMOTORACE. In condizioni fisiologiche possiamo dire che i due foglietti sono accoppiati!! VOLUME CORRENTE → aria che normalmente corre in espirazione e inspirazione (mezzo litro). Muscoli intercostali interni → entrano in gioco nell’espirazione forzata. (muscoli accessori). SPIROMETRIA → misura capacità polmoni di riempirsi e svuotarsi d’aria in condizioni statiche che dinamiche. Grazie allo spirometro il soggetto inspira ed espira aria. Pinza nel naso e a riposo. Si chiede al paziente di respirare normalmente. In seguito dopo un ciclo normale , gli chiediamo di buttare fuori l’aria. → ne butta fuori un botto. Succede perchè vengono messi in azione i muscoli accessori e intercostali interni. All’inizio del test, il paziente fa una profonda inspirazione (al massimo della sua capacità) a cui segue un’espirazione lenta e completa, fino a svuotare i polmoni. Nella seconda fase dell’esame, il paziente compie un atto inspiratorio massimale e un’espirazione massimale, forzata, rapida, mantenendola per alcuni secondi. Il test si esegue almeno tre volte, per assicurarsi che i risultati siano relativamente coerenti. Se vi sono troppe variazioni tra i tre risultati, potrebbe essere necessario ripetere il test. Il risultato più elevato tra i tre risultati dei test ripetuti viene utilizzato come risultato finale. VALORE RESIDUO → solo se si svuotano completamente i polmoni. Rimangono lo stesso 100 ml che è il volume minimo (anche quando collassa). Volume totale polmonare (capacità) → capacità vitale + residuo (6l per esempio, 4800 li butta fuori e 1200 rimangono dentro). Quantità aria alla fine di un'espirazione normale → volume riserva respiratoria + volume residuo (es. 1000 + 1200) → CAPACITÀ FUNZIONALE RESIDUA. (PIù O MENO 2200 ml). i gas si possono disciogliere dei liquidi ciò che regola la quantità di gas disciolta nel liquido è la PRESSIONE PRESSIONE PARZIALE→ somma singole pressioni dei gas. qual’è la pressione parziale che il gas esercita non solo negli alveoli ma anche del sangue. Il sangue che arriva agli alveoli è sangue con poco O2 e con molta anidride carbonica man mano che passa sotto l’alveolo si arricchisce di O2 e perde anidride carbonica che passa dentro all’alveolo mentre l’ossigeno va nel sangue. emoglobina importante perché la q. di ossigeno presente nel sangue non sarebbe sufficiente a sostenere la nostra attività di digestione. un paziente sano deve avere 15 gr di emoglobina in 100 ml di sangue un po’ meno nelle donne e un po’ più negli uomini. Grado saturazione → max 90% Quantità ossigeno sangue → ossigeno trasportato anche se l'emoglobina è satura la metà. cosa succede se abbiamo una pressione parziale inferiore a 100%? es. difetto di passaggio del gas dall’alveolo al sangue quando la parete che separa l’alveolo dall’endotelio si ingrandisce non c’è passaggio di ossigeno e quindi ipossia Un paziente che ha metà dell’emoglobina satura al 100 porta lo stesso ossigeno di quanto trasporta emoglobina satura per metà. Soglia 50% emoglobina → al di sotto non si deve andare. In caso si fa una trasfusione. Emoglobina fetale deve essere spostata verso sinistra perché così riesce a saturarsi. Se dopo la nascita non riesce a smettere di produrre quella fetale avrà una bella saturazione ma non scarica emoglobina ai tessuti quando si abbassa. Differente affinità emoglobina- ossigeno in base alla forma. TRASPORTO ANIDRIDE CARBONICA Viene trasportata agli alveoli ma viene trasportata non solo in forma gassosa ma viene anche sciolto nel plasma. Entra nel globulo rosso e: 70% è convertita in ACIDO CARBONICO dato l’idrasi carbonica che fa trasformare l’anidride carbonica trasformandola in altro. H2CO3 si dissocia e il plasma, quando aumenta l'anidride carbonica si acidifica (sangue venoso più acido di quello arterioso). L’emoglobina funge da tampone, acchiappando ione H+ ( idrogenione) per tamponare la reazione di concentrazione. HCO3- (idrogenocarbonato), legato al cloruro, è importante perché costituisce maggiore riserva di sostanze basiche che sono in grado di produrre tamponamento ogni volta che ci acidifichiamo. Se gli acidi aumentano, si legano e formano H2O3 e la CO2 viene eliminata con la ventilazione (quando c’è necessità, IPERVENTILAZIONE). Il dosaggio del bicarbonato plasmatico è fondamentale. Rimane un 20\25% che per arrivare al polmone si lega all'emoglobina (no gruppo eme) nelle catene laterali. Idratazione anidride carbonica e dissociazione anidride carbonica e rimane HCO3- diventa negativo. Va nel plasma, si combina con il sodio e crea ione bicarbonato. Quando il sangue arriva ai polmoni, CO2 va negli alveoli, la reazione procedendo così a sinistra l’HCO3 entra nel globulo rosso e lo polarizza. Qualsiasi enzima quando catalizza una reazione lo fa in base al substrato che prevale. RIASSUNTINO OSSIGENO → spazio aereo degli alveoli e passa liberamente nella membrana. Poca nel plasma e tanto nell’emoglobina. CO” → entra nel tessuto, si accumula e si divarica (plasma e emoglobina). CO2 non si lega al gruppo eme, ma il monossido di carbonio si lega al gruppo eme più di quanto faccia l’ossigeno. L’azione della respirazione viene controllata in maniera automatica. Nel cuore il pacemaker è nel nodo senoatriale, nel respiro si trova nel tronco dell’encefalo (centri respiratori del nucleo). Nel bulbo ci sono neuroni pacemaker respiratori che mandano assone al nervo frenico e gli dicono di respirare. Ci sono poi neuroni espiratori che, una volta eccitati, iperpolarizzano il neurone inspiratorio. PERCHE’ NON RIUSCIAMO A SMETTERE DI RESPIRARE? → i centri respiratori prendono controllo e si oppongono alla volontà. Il centro respiratorio riparte perché nel sistema nervoso e nel cervello ci sono sensori che si chiamano CHEMOCETTORI, che sono nell’aorta e nella carotide vicino ai BAROCETTORI (pressione vasi arteriosi), che misurano la pressione parziale dei gas. Chemocettori → periferici (aorta) e centrali (cervello vicino ai centri respiratori). I chemocettori stimolano la ventilazione (cellule pacemaker) in maniera prepotente quando CO2 diventa troppo alto nel sangue arterioso e O2 troppo basso. Nono e decimo nervo cranico → chemocettori vanno al tronco dell’encefalo (bulbo) e attivano neuroni espiratori → SCAVALCANO AZIONE VOLONTARIO. IPERCAPNIA → Presenza di un livello di anidride carbonica nel sangue superiore alla norma.. IPOCAPNIA → L'ipocapnia, chiamata anche acapnia, è uno stato di ridotta concentrazione di anidride carbonica nel sangue. FISIOLOGIA RENALE RENE → unità funzionale → NEFRONE. NEFRONE E’ formato da una testa chiamata CAPSULA RENALE e prosegue con una sezione che si chiama TUBULO, una coda lunghissima che fa un percorso tortuosissimo rivestito da cellule dell’epitelio renale che separa una sezione corporea da una esterna. Il nefrone produce urina così: al rene arriva un’arteria renale che gli porta il sangue e va a formare per ogni nefrone l’ARTERIOLA AFFERENTE. (porta sangue dentro alla capsula). L’arteriola si capillarizza in capillari che vanno a formare il GLOMERULO RENALE. Il sangue si raccoglie in un vaso che conduce fuori → ARTERIOLA EFFERENTE La pressione nell'arteriola è molto alta e il sangue finisce in altri vasi capillare→ uno nella capsula e uno fuori che va ad avvolgere i tubuli, costituendo CAPILLARI PERITUBULARI. Il sangue esce poi dal rene con la vena renale e torna nella vena cava. Il sangue, dopo aver attraversato l’arteriola, entra nel glomerulo e grazie ad un processo di filtrazione, il plasma e i soluti di piccole dimensioni dei capillari vengono spalati fuori e finiscono nella capsula. Finisce nella pelvi poi nell'uretere. Processo formazione urina → FILTRAZIONE\ULTRAFILTRAZIONE. Quanto plasma e soluti finiscono nelle capsule dei nefroni? (PREURINA) → 120\180 ml ogni minuto. Gli scarti vanno tutte nell’urina 3 processi fondamentali → filtrazione → riassorbimento acqua e soluti → se crezione scarti (1l\1,5 l al gg) nefrone → tubulo contorto prossimale +ansa + tubulo contorto distale Doto collettore → raccoglie la preurina e la porta poi al punto di raccolta ed eliminazione dell’urina. PERCORSO URINA NEL NEFRONE Nella parte discendente è permeabile all’acqua, da un certo punto in poi, nella ZONA SPESSA, il sistema diventa impermeabile all’acqua. Il nefrone può solo riassorbire soluti. Non li assorbe passivamente come nella parte iniziale. il riassorbimento avviene in funzione di due ormoni: l’aldosterone (ormone che fa assorbire sodio e cloro dal nostro tubulo) e l’ormone antidiuretico (ADH, permeabilizza la parte finale all’acqua il tubulo contorto distale). GLOMERULO E CAPSULA. PROCESSO DI FILTRAZIONE → 2 forze: idrostatica e osmotica. Quando prevale quella idrostatica, il liquido esce, se sono uguali non succede niente, se è maggiore quella osmotica c’è riassorbimento, A livello capsulare, nel capillare renale la pressione e la forza sono maggiori perché le arteriole sono più spesse, a differenza di quelle del circolo sistemico. La forza gioca in senso opposto, rallentandolo. Entra in gioco la pressione idrostatica nella capsula (non c’è nell’interstizio). La capsula ha una parete elastica, si gonfia e si genera una pressione così che si possa generare la spinta per far circolare il liquido. Questa pressione è intorno ai 18 mmHg e quella osmotica del sangue 23 mmHg. Noi abbiamo nei capillari renali pressione idrostatica (spinge dentro) e due forze in senso opposto → queste forze hanno una pressione che si differenzia solo di 10. Pressione idrostatica 60- Pressioni 50 → pressione netta= 10 mmHg → pressione di filtrazione per tutta la lunghezza del capillare. Se questa pressione è negativa o non va bene → blocco I reni non filtrano più e il soggetto va reidratato e aiutato. Altra causa del blocco → pressione intracapsulare sale molto → blocca la filtrazione → ostruzione di qualunque tipo. Osmolarità → può arrivare a essere 4\5 volte quella del plasma Cellula tubulo renale. parte villosa che proietta dentro il capillar preitubulare. Il motore di tutto è la pompa sodio-potassio. La pompa tiene bassa la concentrazione di sodio nella cellula e viene sfruttata dalle cellule per creare potenziale d’azione. Sfruttando il gradiente di concentrazione, il sodio si porta dietro il glucosio entrando nella cellula. Il glucosio così esce grazie alla diffusione facilitata che avviene con un trasportatore passivo. Allo stesso modo, il sodio entra anche con un trasportatore con cui vengono scambiati protoni H+ portati entro al lume, dove si legano al bicarbonato che viene scisso in anidride carbonica. Questo meccanismo è di recupero e consente di recuperare bicarbonato. modalità con cui il rene produce un urina diluita o concentrata grazie a pompe sodio e cloro nell’interstizio e accumulati all’interno dello stesso con un urina che esce dall’ansa con un osmolarità molto minore. Tutta la zona viene riempita da soluti che innalzano l’osmolarità dei tessuti interstiziali. Tornando indietro vediamo che mano a mano che il liquido scende lungo il tratto discendente dell’ansa ma siccome nell’interstizio si sta accumulando soluti intrappolati l’acqua viene assorbita e assume la stessa osmolarità che è molto alta (900/1200). ormone antidiuretico quando arriva nel dotto urinale produce le acquaporine che permettono l’attraversamento dell’acqua nelle cellule e viene poi trasferita nell’interstizio e si concentra nel tubulo osmocettori→ cellule nervose che hanno una sensibilità all’osmolarità quando questi ultimi segnalano che abbiamo troppo sale e poca acqua del liquido interstiziale bisogna cercare acqua nell’ambiente ed introdurla quindi ci viene sete. cellule iustaglomeronali→ producono renina che serve a catalizzare una reazione chimica su un peptide che viene prodotto dal fegato detto angiotensina. Questa reazione trasforma l’angiotensina si trasforma in angiotensina 1 leggermente diversa ed ha una caratteristica ovvero quando circola nel sangue e arriva nei pressi dei capillari polmonari trova un enzima che viene chiamato enzima convertente che trasforma l’angiotensina 1 in angiotensina 2. angiotensina 2→ ormone molto potente che fa 2 cose sostanzialmente: 1. stimola le cellule che stimolano la sete. 2. andare a vasocostringere le arteriole favorisce la ripresa della minzione se ridotta. modo migliore per capire quanto volume del sangue è presente? misurato nell’atrio destro poiché ha la capacità di gonfiarsi quando c’è molto sangue o sgonfiarsi quando ce n’è poco. Produce facendo questo un ormone proteico prodotto da cellule atriali→ peptide natriuretico