FISIOLOGIA UMANA

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FISIOLOGIA UMANA

• Dr.Ernesto Rampin

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INTRODUZIONE E PRINCIPI GENERALI REVISIONE A.A.
2007-2008
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LA FISIOLOGIA Studia il funzionamento degli
apparati che costituiscono lorganismo umano e il
modo in cui interagiscono per mantenere
condizioni ottimali per la vita OMEOSTASI
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Per OMEOSTASI si intendono le variazioni
dinamiche per il mantenimento delle condizioni
ottimali di tutto il nostro organismo attraverso
fattori di controllo e di integrazione. Un ruolo
essenziale acquistano i liquidi che circolano nel
corpo umano.
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COMPONENTI ESSENZIALI

• Protidi derivati dagli aminoacidi. Costituenti
  fondamentali della cellula e dei tessuti.
• Carboidrati derivati dagli esosi (glucosio,
  fruttosio). Fornitori energetici per i processi
  metabolici.
• Lipidi o grassi trigliceridi, derivati del
  colesterolo. Materiale di riserva e costituente
  delle cellule.
• Acidi nucleici DNA, RNA. Depositari del
  contenuto genetico e promotori della sintesi
  proteica.

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ORGANIZZAZIONE GENERALE

• Cellula (Citologia) organo più piccolo
  dellessere vivente dotato di una propria
  autonomia (es. cellula epiteliale, nervosa,
  ecc.)
• Tessuto (Istologia) insieme di cellule,
  correlate tra di loro, aventi forma analoga e
  medesima funzione (es. tessuto muscolare, osseo,
  ecc.)
• Organo insieme di tessuti differenti che
  contribuiscono alla stessa funzione (es.
  polmoni, fegato, ecc.)
• Sistema o apparato insieme di vari organi
  preposti alla medesima funzione (es.
  respiratorio, digerente, ecc.)

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(No Transcript)
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• APPARATI
• respiratorio
• cardiovascolare
• digerente
• urinario
• riproduttivo
• endocrino
• nervoso - organi di senso
• muscolo-scheletrico
• tegumentario (pelle e annessi)

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FUNZIONE DEGLI APPARATI

• VITA VEGETATIVA DIGERENTE
• RESPIRATORIO
• UROGENITALE
• CARDIOVASCOLARE
• VITA DI RELAZIONE MUSCOLARE
• NERVOSO E ORGANI DI SENSO
• MISTO TEGUMENTARIO (pelle e annessi)
• SCHELETRICO
• ENDOCRINO

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CELLULA GENERALITÀ
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CELLULA CICLO CELLULARE
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COMPONENTI LIQUIDI

• Il liquido corporeo, si suddivide in
• Liquido intracellulare contenuto allinterno
  delle cellule.
• Liquido plasmatico contenuto allinterno dei
  vasi sanguigni, costituisce circa il 50 del
  sangue
• Liquido interstiziale allesterno dei vasi,
  imbibisce tutte le cellule costituenti i vari
  organi.

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LIQUIDI CORPOREI
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COMPOSIZIONE DEI LIQUIDI
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Il liquido nei tre distretti costituisce un
sistema in equilibrio dinamico perchè vi è un
continuo passaggio fra i tre sistemi. Il liquido
è costituito prevalentemente da acqua, che
rappresenta il solvente, e da soluti siano essi
elettroliti e non elettroliti. Tra i non
elettroliti possiamo trovare colloidi sotto forma
di sol e a volte sotto forma di gel reversibile.
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• Il passaggio dei liquidi da un distretto
  allaltro presuppone lattraversamento di
  barriere costituite da
• membrane cellulari (passaggio tra compartimento
  intracellulare ed extracellulare)
• strutture organizzate, quali gli endoteli nel
  passaggio tra liquido plasmatico e liquido
  interstiziale.

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COMPOSIZIONE DEI LIQUIDI

• I COMPONENTI DEI LIQUIDI CORPOREI SONO
  QUALITATIVAMENTE ANALOGHI E COMPRENDONO
• ACQUA
• ELETTROLITI Na K Ca Mg Cl- HCO3-
  SO4-- H2PO4- .
• PROTEINE
• Si ricorda che il sangue contiene una aliquota
  corpuscolata pari a circa il 50 e quindi la
  valutazione deve essere effettuata sul plasma

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ELETTROLITI

• Per elettroliti si intendono sostanze che poste
  in acqua di dissociano in ioni positivi (cationi)
  e negativi (anioni)
• NaCl -------gt Na Cl-
• H2CO3 -------gt H HCO3- -------gt 2H CO3--
• QUANTITATIVAMENTE VENGONO MISURATI IN
• MILLIEQUIVALENTI PER LITRO DI SOLUZIONE
• mEq/l

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NON ELETTROLITI

• Sono considerati NON ELETTROLITI le sostanze che
  poste in acqua non si dissociano in ioni.
• In biologia le piú importanti sono le proteine,
  i lipidi, le macromolecole e in generale tutte le
  molecole ad alto peso molecolare.
• Non sono sciolte nellacqua ma disperse come
  colloidi.
• Vengono misurate in mg/dl o g/dl

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POLARITÀ 1

• Per polarità si intende la presenza di cariche
  elettriche in un composto chimico o biochimico.
• Sostanza polare in acqua
• neutro H20 ---gt H OH- NaCl --- gt Na
  Cl-
• acido CH3COOH --- gt CH3COO- H H3PO4 ---
  gt H H2PO4-
• basico NaOH ---- gt Na OH- NaHCO3 ---- gt Na
  HCO3-
• anfotero NH2CH2COOH --- gt NH3CH2COO-
• Le sostanze polari sono solubili nei solventi
  polari, in particolare in acqua.
• Sono insolubili nei grassi.

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POLARITÀ 2

• I composti chimici o biochimici privi di cariche
  elettriche sono considerati non polari.
• I più rappresentati in biologia sono i lipidi
• trigliceridi, colesterolo e derivati steroidei
• Le sostanze non polari sono solubili nei solventi
  non polari (etere etilico, benzene, ecc).
• Sono solubili nei grassi e sono insolubili in
  acqua.

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ACIDO BASE
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SOSTANZE TAMPONE
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MEMBRANE PERMEABILI

• Per membrana si intende un sistema biologico che
  permette la separazione di due soluzioni.
• La membrana è permeabile quando permette il
  passaggio dei soluti attraverso formazioni porose.

Na Cl-
Na Cl-
H2O
H2O
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MEMBRANE PERMEABILI - DIFFUSIONE

• Il passaggio di soluti attraverso membrane
  permeabili avviene secondo il fenomeno della
  DIFFUSIONE. Il soluto più concentrato attraversa
  la membrana concentrando il soluto più diluito
  fino ad arrivare alla stessa concentrazione

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MEMBRANE SEMIPERMEABILI

• La membrana è semipermeabile quando, a causa
  delle piccole dimensioni dei pori, permette il
  passaggio del solo solvente (acqua).

Na Cl-
H2O
H2O
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MEMBRANE SEMIPERMEABILI - OSMOSI

• Il passaggio attraverso membrane semipermeabili
  avviene secondo il fenomeno della OSMOSI. Il
  soluto non può attraversare la membrana, quindi è
  il solvente che migra nella soluzione più
  concentrata fino allequilibrio delle
  concentrazioni.

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PRESSIONE OSMOTICA

• Quando le particelle di soluto urtano la membrana
  semipermeabile, sulla membrana stessa si
  esercitano delle forze che saranno tanto più
  grandi quanto più numerosi saranno gli urti.
• Si arriva, in analogia con i gas, al concetto di
  pressione quando si calcolano le forze durto per
  unità di superficie.
• Questa pressione viene chiamata PRESSIONE
  OSMOTICA e segue le stesse leggi applicate ai
  gas.
• Lunità di misura della pressione osmotica è
  latmosfera (atm) o meglio il suo sottomultiplo
  mmHg (millimetri di mercurio). Si ricorda che
• 1 atm 760 mmHg a 0C e a livello del mare.

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FAGOCITOSI PINOCITOSI

• FAGOCITOSI fenomeno per cui molecole solide di
  grandi dimensioni vengono incorporate allinterno
  di una cellula attraverso invaginazione della
  parete cellulare e successivo inserimento nel
  contenuto cellulare stesso.
• PINOCITOSI fenomeno analogo alla fagocitosi ma
  il materiale inglobato è liquido, in genere
  grassi ad alto peso molecolare

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MEMBRANA CELLULARE

• La membrana cellulare è un sistema attivo che
  consente la vita della cellula attraverso scambi
  di sostanze nutritizie e di rifiuto tra i liquidi
  intracellulare ed extracellulare.
• Ciò è consentito dalla struttura della membrana
  cellulare, costituita da due strati di catene
  fosfolipidiche.
• Le molecole fosfolipidiche presentano una
  estremità polare e idrofila (fosfatica) e una
  catena non polare e idrofoba (lipidica).
• La membrana possiede delle formazioni porose che
  possono facilitare o meno gli scambi.
• La membrana è semipermeabile a permeabilità
  variabile.

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STRUTTURA MEMBRANA CELLULARE
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RECETTORI DI MEMBRANA

• Nella membrana cellulare si osservano delle
  strutture proteiche disposte casualmente sulla
  superficie che possono legarsi con varie sostanze
  (enzimi, ormoni, ecc.). Questo legame modifica
  la permeabilità di membrana e permette lingresso
  delle varie sostanze presenti nel liquido
  extracellulare.
• In alcuni casi può inviare, attraverso
  messaggeri, segnali agli organuli preposti al
  metabolismo cellulare modificandone lattività.

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RECETTORI DI MEMBRANA
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AZIONE DEI RECETTORI
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POTENZIALE DI MEMBRANA 1

• In tutte le cellule esiste una differenza di
  potenziale elettrico tra i due lati della
  membrana, cioè la membrana cellulare si comporta
  come la piastra di un condensatore. Linterno è
  negativo mentre il lato esterno è positivo. Per
  convenzione il potenziale è negativo ed è
  misurato in mV (milliVolt)

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POTENZIALE DI MEMBRANA 2

• Il potenziale di membrana dipende essenzialmente
  dallo squilibrio tra le concentrazioni degli ioni
  sodio e potassio allinterno e allesterno della
  cellula, cioè tra il liquido intracellulare e
  extracellulare. Gli ioni negativi sono il cloro
  ione nel liquido extracellulare e il fosfato ione
  nel liquido intracellulare

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• Si precisa che in un sistema biochimico il numero
  delle cariche positive deve corrispondere a
  quello delle cariche negative, quindi in valore
  numerico gli equivalenti positivi dei cationi
  devono corrispondere agli equivalenti negativi
  degli anioni.
• Nella slide precedente non si osserva tale
  uguaglianza perché tra gli anioni non si sono
  considerati gli ioni bicarbonato, solfato e gli
  ioni degli acidi organici.
• Inoltre non si sono considerati tra gli ioni
  positivi il calcio, il magnesio e altri cationi
  in quantità trascurabili.

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POMPA SODIO POTASSIO

• La diversa concentrazione degli ioni sodio
  potassio intra-extracellulare è un processo che
  avviene con consumo di energia, fornita dallATP
  cellulare
• Il sistema è chiamato pompa sodio potassio

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2CELLULE MUSCOLARI E NERVOSE
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FIBRA MUSCOLARE

• La cellula muscolare o fibra muscolare si è
  specializzata per la contrazione (fase attiva) e
  successivamento rilassamento di recupero (fase
  passiva).
• Le fibre muscolari sono parallele tra di loro.
• La cellula o fibra muscolare è costituita da
  fibrille formate da due filamenti fondamentali di
  natura proteica Miosina, actina
• La tropomiosina e la troponina sono altre
  strutture proteiche che permettono la funzione di
  miosina e actina
• Lunità funzionale è il SARCOMERO.

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(No Transcript)
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CONTRAZIONE DEL MUSCOLO
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SCHEMA CONTRAZIONE MUSCOLO
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(No Transcript)
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TIPI DI CONTRAZIONI MUSCOLARI

• La contrazione muscolare può essere
• Isometrica quando il muscolo in toto subisce un
  accorciamento trascurabile o nullo.
• Isotonica quando laccorciamento muscolare è
  evidente e apprezzabile.
• Qualsiasi muscolo è sotto il controllo del
  sistema nervoso.

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PLACCA MOTRICE
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CELLULA NERVOSA

• La cellula nervosa o neurone, è specializzata
  nella conduzione di cariche elettriche e presiede
  alla comunicazione, al controllo e alla
  integrazione tra cellule, tessuti, organi e
  apparati. Consente quindi lomeostasi oltre che
  la vita di relazione.
• La sua azione è rapida e si esaurisce in breve
  tempo
• In generale il neurone è costituito da un corpo
  dal quale si diparte un processo principale
  assone- e uno o più processi secondari dendriti.

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POTENZIALE DI MEMBRANA

• La cellula nervosa, come le altre cellule
  dellorganismo, quando è a riposo, presenta un
  potenziale di membrana che nel caso specifico
  presenta un valore di -70 mV, con la superficie
  esterna caricata positivamente. La cellula è
  polarizzata.

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POTENZIALE DAZIONE 1

• Quando si applica uno stimolo sulla superficie
  della cellula, la pompa sodio-potassio viene
  meno. Il Na diffonde allinterno della cellula
  ed esce il K.
• Linversione della polarizzazione genera un
  flusso di corrente verso la regione adiacente con
  formazione di un impulso che procede lungo la
  parete cellulare la cellula è depolarizzata.
• La depolarizzazione procede dal corpo cellulare e
  dai dendriti verso lassone, fino a raggiungere
  la sua estremità.

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POTENZIALE DAZIONE 2
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POTENZIALE DAZIONE 3

• Lo stimolo applicato deve essere adeguato, al di
  sotto del quale non avviene la depolarizzazione.
• Se lo stimolo è esaltato non viene modificata la
  depolarizzazione.
• Quando la membrana è depolarizzata, ulteriori
  stimoli non provocano alcun fenomeno, fino alla
  ripolarizzazione (periodo refrattario)

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TRASMISSIONE SINAPTICA
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SINAPSI