Appunti Di Fisiologia Umana La fisiologia è lo studio della natura; studia il funzionamento degli organismi dal punto di vista scientifico. Questi studi descrivono ciò che si osserva. Le cellule sono strutturate in tessuti poi ci sono gli organi ed in fine più organi formano gli apparati. Le cellule per auto-costruirsi hanno bisogno di alcuni principi nutritivi: 1) Acqua; 2) Sali Minerali [Na+; K+; Ca++; Cl-]; 3) Glucidi [Glucosio]; 4) Proteine [sottoforma di AA]; 5) Lipidi; 6) Vitamine; 7) Ossigeno. Il Liquido Interstiziale è il materiale extracellulare strettamente a contatto con la cellula. I prodotti di scarto delle reazioni metaboliche della cellula sono Anidride Carbonica ed Acqua, Composti Azotati/Fosfati/Solfati, i quali escono dalla e passano al Liquido Interstiziale, per poi passare al sangue. I principi nutritivi vengono tratti dagli alimenti i quali vengono digeriti(scissi) dall’Apparato Digerente, vengono assorbiti e passati al sangue il quale li distribuisce ai tessuti. Le scorie idrosolubili vengono eliminate attraverso il Rene, quindi attraverso l’Apparato Urinario. L’Ossigeno invece viene immesso nel sangue con l’Apparato Respiratorio, il quale è il responsabile dell’eliminazione dell’Anidride Carbonica(scoria). Il Sistema Endocrino regola il funzionamento degli altri organi, il Sistema Nervoso regola il funzionamento ed il funzionamento del sistema endocrino. APPARATO DIGERENTE: Si estende dalla Bocca all’Ano. A questo apparato sono associate due grandi ghiandole 1) Il Fegato;2) Il Pancreas. Le varie parti dell’apparato sono in sequenza:1) La Bocca;2) L’Esofago;3) Lo Stomaco;4) L’intestino Tenue [che si divide a sua volta in Duodeno; digiuno; Ileo];5) L’Intestino Crasso [che si suddivide in Cieco; Colon Ascendente; Colon Traverso; Colon Discendente; Sigma; Retto];6) Ano. Fegato e Pancreas sono ghiandole Esocrine, ma che hanno parti Endocrine. I dotti escretori del Fegato e del Pancreas sboccano nel Duodeno; i dotti del Fegato vengono chiamati “Vie Biliari”, la bile prima di arrivare al duodeno si accumula in una sacca detta Cistifellea. Nella Bocca gli alimenti vengono triturati e impastati con la saliva dando vita al Bolo Alimentare, nel quale già iniziano alcuni processi digestivi. Nella saliva è contenuta un enzima, l’Amilasi Salivare, capace di scindere per idrolisi l’amido (polimero del Glucosio) cotto. Il Bolo Alimentare a questo punto viene deglutito, la deglutizione consiste nello spingere il Bolo Alimentare con la lingua nel Faringe che si continua nell’Esofago; portando verso l’alto il palato molle e chiudendo così l’accesso alle vie aeree (l’Epiglottide si porta sulla Glottide). Tutti questi movimenti sono attuati da muscoli striati(volontari) mentre dall’Esofago in poi la muscolatura è liscia(involontaria), quando il Bolo giunge nell’Esofago iniziano i Movimenti Peristaltici, che servono assieme alla gravità a spingere il composto verso lo Stomaco. Lo Stomaco, come tutti gli organi cavi, ha all’interno una parte costituita da tre strati dette Tonache:1) Tonaca Intima;2) Tonaca Media;3) Tonaca Avventizia. La T.I.è quella più interna guarda verso il Lume, la sua superficie è formata da Tessuto Epiteliale; la T.M. è costituita da due tipi di muscolo liscio, uno disposto circolarmente attorno al “tubo”, mentre esternamente la muscolatura liscia è disposta longitudinalmente. La T.A. è costituita da tessuto Connettivo, nell’intestino invece è caratterizzata da un altro tipo di tessuto Epiteliale. Ogni strato delle Tonache poggia su tessuto connettivo dove passano i capillari. Il Movimento Peristaltico è dovuto alla contrazione della muscolatura della T.M.
La muscolatura della T.M. è dotata di circuiti automatici che fanno contrarre la porzione posteriore al bolo e fanno rilassare la porzione davanti. Queste contrazioni fanno scivolare in avanti il bolo fino allo Stomaco. Lo Stomaco è formato da varie parti: 1) Fondo;2) Corpo;3) Antro;4) Piloro; quando il bolo entra nello stomaco la sua muscolatura si contare, questo movimento è detto Rilassamento Recettivo. L’arrivo dei boli successivi assieme al rilassamento recettivo comporta il riempimento gastrico. La muscolatura del piloro mantiene un tono muscolare recettivo ed il lume rimane stretto. Le ghiandole della T.I. secernono i succhi gastrici, composti acidi che possiedono molti enzimi, il più importante è la Pepsina. La muscolatura dello stomaco attiva anche una serie di contrazioni che impastano il bolo con i succhi gastrici; si viene a creare così un impasto detto Chimo, di consistenza semisolida. Alcuni di questi movimenti sono delle vere e proprie peristalsi che nascono a livello dell’Antro e si propagano per tutto il Piloro fin nel Duodeno, quindi tendono a spingere questo impasto. Essendo il piloro stretto soltanto la parte semiliquida (il chimo) passa nel duodeno, nuove parti di bolo vengono impastate con i succhi gastrici, quindi si può dire che il vuotamento gastrico avviene nel tempo, tempo che varia secondo il tipo e la quantità di alimenti ingeriti. La digestione continua in maniera rilevante ad opera dei Succhi Pancreatici nel Duodeno; qui viene impastato il chimo con i secreti pancreatici e la Bile, questi secreti sono ricchi di enzimi digestivi come ad esempio Lipasi, Proteasi, Amilasi Pancreatiche, Nucleasi, inoltre nei succhi pancreatici è presente un’elevata concentrazione di bicarbonato che serve per tamponare il Ph portandolo più o meno a livelli neutri o addirittura a livelli alcalini. Nella bile sono contenute sostanze antipatiche ovvero gli acidi biliari i quali accelerano l’emulsione dei grassi. EMULSIONE DEI GRASSI: Vuol dire creare una sospensione di particelle sub-microscopiche; in seguito alla quale si vengono a creare complessi molecolari dette Micelle, complessi che hanno una porzione(interna) idrofobica ed una porzione(esterna)idrofila. Gli acidi biliari facilitano la scissione dei lipidi in micelle. Nella bile è presente anche la “Bilirubina” che deriva dalla degradazione del gruppo funzionale Eme, questa nel plasma si lega all’albumina-carrier e viene assorbita dal fegato dove gli Epatociti la legano all’acido glucuronico formando la Bilirubina Glucuronide; questa forma di bilirubina attraverso i canali biliari raggiunge l’Intestino con la bile e viene eliminata tramite le feci. Nell’Intestino Tenue continua la digestione e si ha l’assorbimento dei principi nutritivi liberati dalla digestione iniziale degli alimenti. L’assorbimento consiste materialmente nel trasportare i principi nutritivi presenti nel lume fino agli interstizi sotto l’Epitelio e quindi nei capillari. Nell’Intestino Tenue la muscolatura attua diversi tipi di movimenti complessi: Si descrivono tre tipi di movimenti il primo è il Movimento Peristaltico, il secondo è detto Contrazioni Segmentarie Ritmiche (consistente in più parti dilatate e altre contratte che si alternano):
il terzo movimento consiste in una contrazione longitudinale come se tendesse ad accorciarsi, ed è detto Movimento Pendolare:
Tutti questi movimenti portano a contatto con l’epitelio il composto. L’Intestino Tenue si continua nel Cieco, in questo passaggio c’è una vera e proprio valvola detta Valvola Ileo-Cecale, questa valvola impedisce al materiale una volta entrato nel Cieco di Rifluire nel Tenue.
Nel Crasso continuano i movimenti descritti, la (parola da decifrare) delle pareti del retto stimola un movimento che consiste in una contrazione della muscolatura dell'ampolla rettale e un rilassamento dello sfintere anale interno. In Questo modo si ha l'evacuazione. Volontariamente è possibile aumentare o diminuire questo movimento rilasciando o contraendo lo sfintere anale esterno. La progressione lungo tutto l’Intestino Tenue del contenuto, la progressione attraverso la valvola IleoCecale, e il passaggio nel colon è stimolata dal pasto, infatti fisiologicamente è a breve distanza dal pasto che si accumulano le scorie nell’Ampolla Rettale, che verranno poi espulse attraverso l’Ano. Non esiste un vero e proprio sfintere tra lo Stomaco e l’Esofago, infatti il riflusso di materiale in alcuni casi avviene(Vomito). Alcuni contenuti rimangono nello Stomaco in quanto l’esofago è posto leggermente inclinato rispetto lo stomaco e questa posizione tende a chiudere l’ingresso dell’Esofago con lo Stomaco. IL SANGUE: È un tessuto connettivo liquido composto da due parti:1) Plasma (Componente Liquido);2) Globuli Rossi, Globuli Bianchi, Piastrine (Parte Corpuscolata). Le piastrine sono frammenti di cellule presenti nel Midollo Osseo dette Megacariociti. I Globuli Bianchi si suddividono in Linfociti, Monoliti, Granulociti (Polimorfo Funzionati), tutti i Globuli Bianchi sono impegnati nelle difese immunitarie. I Monoliti hanno il nucleo “medio”, i granulociti hanno granulazioni nel citoplasma, il nucleo ha una forma plurilobata. I Granulociti vengono distinti in Neutrofili, Eosinofili e Basofili; in istologia per “colorare” il nucleo viene usata ematossilina, mentre per “colorare” il citoplasma l’Eosina. Gli elementi figurati possono essere divisi dal plasma centrifugando il sangue, gli elementi figurati occupano circa il 45% del volume totale del sangue, questa percentuale viene chiamata Ematocrito. Nella centrifugazione del sangue, questo coagula (ovvero le proteine del plasma decadono) quindi quello che si vede in superficie non è il vero e proprio plasma me è il Siero. Il Plasma si può ottenere inserendo nella provetta un’anticoagulante. Valore totale del sangue Circa 5l. Ematocrito “ 45% Eritrociti/Globuli Rossi “4Milioni/mm3 Leucociti/Globuli Bianchi “5mila/mm3 Piastrine “200mila/mm3 Nel Plasma sono contenuti i principi nutritivi; le proteine nel sangue sono varie, ci sono oltre l’Albumina, le a-globuline, b-globuline, g-globuline (o immunoglobuline). Gli anticorpi sono prodotti da particolari tipi di cellule e si formano in presenza di qualche malattia. Gli Anticorpi sono i Linfociti T e B, questi ultimi hanno sulla membrana gli antigeni. I Linfociti B si inventano un antigene diverso in modo casuale, quando entra una molecola estranea a contatto col sangue quel linfocita B, che per caso aveva quello stesso antigene, si lega a quella molecola dando vita alla Plasmacellula; la popolazione di linfociti che produce quell’anticorpo si moltiplica e lo riversa nel sangue. Quindi ci sarà una quantità elevata di anticorpi che si legheranno alle molecole estranee che verranno così subito espulse. GRUPPI SANGUIGNI: Sulla membrana dei globuli rossi è presente una particolare proteina che non è uguale per tutte le persone (sono antigeni detti agglutinogeni); ci sono due possibili varianti di questa proteina una struttura fondamentale uguale per tutte le persone ed uno zucchero che si lega in due diverse combinazioni; ciò che si differenzia nei vari individui e l’enzima che lega lo zucchero. I primi gruppi sanguigni identificati sono A-B-AB-0; il sangue di tipo A contiene l’agglutina B(anti-B); il sangue di tipo B contiene l’agglutina A(anti-A); il sangue di tipo 0 sono presenti entrambe le agglutine; il sangue di tipoAb non contiene nessuna delle due.
Per questi motivi un soggetto di gruppo A può ricevere sangue da soggetti di gruppo A e 0, ma può donarlo a soggetti A-AB; un altro fattore eritrocitario importante è il fattore Rh che è in grado di indurre la comparsa di agglutine specifiche nel sangue di altri individui come per gli antigeni AB0 anche il fattore Rh+ o Rh- è ereditario. Le trasfusioni possono essere fatte solo tra individui Rh+ o Rh-. Il fattore Rh è molto importante nella gravidanza perché può essere diverso il sangue della madre da quello del feto, rendendoli quindi incompatibili. La madre Rh- viene a contatto per la prima volta con gli antigeni Rh al momento del primo parto, quando si rompe la placenta il sangue del figlio Rh+ si mescola col sangue materno. A questo punto la madre inizia a produrre anticorpi contro l’antigene Rh dei globuli rossi del figlio. La produzione degli anticorpi non è sufficientemente veloce per danneggiare i globuli rossi del primogenito durante il parto. La madre resta però sensibilizzata all’antigene Rh e ai suoi anticorpi; nel corso di successive gravidanze con figli Rh+ c’è il pericolo che gli antigeni materni possano passare attraverso la placenta e causare gravi danni al feto. Per questo motivo si cerca di prevenire l’insorgere di questi problemi somministrando alla madre una dose di anticorpi sufficiente a distruggere i gruppi Rh+ del bambino passati nel circolo materno. EMOSTASI: Nel sangue sono presenti proteine, tra le tante ci sono quelle della coagulazione. L’Emostasi è il procedimento che arresta la fuoriuscita di sangue da un vaso leso. Scolasticamente l’emostasi viene distinta in tre fasi 1) Vasocostrizione;2) Aggregazione Piastrinica;3) Coagulazione. La vasocostrizione è il restringimento dei vasi sanguigni nella zona in cui c’è stata la lesione e diminuisce la fuoriuscita del sangue. La coagulazione delle piastrine concorre a formare un occlusione che chiude la lesione; e dà un emostasi temporanea. Contemporaneamente avviane la coagulazione, che consiste in definitiva alla costruzione della proteina Fibrinogeno in Fibrina. Ciò comporta la formazione di un corpo solido detto Trombo Rosso, che dà l’emostasi definitiva. La trasformazione del fibrinogeno in fibrina avviene grazie alle proteine della coagulazione(Trombina)che si attiva a catena, ciò avviene quando c’è il contatto delle piastrine col tessuto connettivo. Il tempo che serve per avere un’emostasi dopo una lesione è influenzato dalla: posizione della lesione, dal numero di vasi lesi etc., per valutare ciò esiste un test che consiste nel praticare una puntura con uno spillo e si vede entro quanto si ferma la fuoriuscita di sangue, fisiologicamente è di tre minuti. Molte delle proteine della coagulazione vengono prodotte dal fegato. I lipidi contenuti nel plasma viaggiano sotto forma di lipoproteine, sulla loro superficie ci sono delle proteine che interagiscono con l’acqua da un lato e dall’altro con i lipidi. Rispetto la quantità di proteine presenti si suddividono in HDL lipop. Ad alta densità; LDL lipop. A bassa densità; VLDL lipop. A bassissima densità; i Chilomicroni sono ancora a minore densità. HDL e LDL indicano il modo in cui si posizionano nelle soluzioni dopo la centrifugazione. HDL=+prot. -Lipidi; LDL=-prt. +Lipidi. Dopo un pasto aumentano nel sangue i chilomicroni a tal punto che il plasma assume un aspetto lattescente(biancastro) IL CUORE: È un organo cavo; ci sono quattro cavità:1) Atrio Destro;2) Atrio Sinistro;3) Ventricolo Destro;4) Ventricolo Sinistro. Ciascun Atrio comunica col ventricolo tramite una valvola Atrio-ventricolare, quella di sinistra è detta Bicuspide e quella di destra è detta Tricuspide o Mitrale. Le cavità di un lato non comunicano con le adiacenti per l’interposizione di un setto detto Interventricolare. Dal ventricolo sinistro origina l’Aorta la quale è la prima grande Arteria, che si dirama nelle varie arterie che portano il sangue in periferia. Le Arterie si suddividono in arterie sempre più piccole, le ultime diramazioni si chiamano Arteriole pre capillari; quest’ultime si sfioccano in vasi più sottili detti Capillari. I capillari riconfluiscono in venule. Queste riconfluiscono in vene sempre di calibro maggiore per riconfluire alla fine in due
grosse vene :1) Vena Cava Superiore;2) Vena Cava Inferiore le quali sboccano nell’Atrio Destro. Questa circolazione è detta “Grande Circolazione” o “Circolazione Sistemica”. Dal ventricolo destro origina l’Arteria Polmonare che segue lo stesso destino delle precedenti; ma queste arrivano solo ai Polmoni, lo stesso accade per le Vene Polmonari che confluiscono nell’Atrio Sinistro. Questa seconda circolazione è detta “Piccola Circolazione” o “Circolazione Polmonare”. Tra ciascun ventricolo e la rispettiva grossa Arteria c’è una Valvola Semilunare dette rispettivamente Valvola Aortica e Valvola Polmonare; queste valvole sono formate da tre lembi a forma di semiluna. La tonaca Intima è composta da un tessuto detto Endotelio (nel cuore è propriamente detto Endocardio in quanto ha le stesse funzioni e struttura dell’Endotelio). La Media (detta Miocardio) è formata da tessuto muscolare (muscolo cardiaco) ed è lo strato più spesso formato da cellule che hanno la capacita di contrarsi ritmicamente ma involontariamente. L’Avventizia (detta Epicardio) nel cuore è simile alla tonaca avventizia dei capillari e si continua con un secondo strato in modo che rimanga tra i due strati un sottile spazio, questi due strati sono detti Epitelio Viscerale (a contatto con l’epicardio) e Epitelio Parietale (a contatto con gli altri organi), lo spazio tra i due strati è colmo del Liquido Pericardico, e la superficie del cuore è in grado di scivolare rispetto le altre superfici degli organi. Nell’intestino l’avventizia è detta Peritoneo, e tappezza la superficie esterna del tubo intestinale e la parete interna dell’addome, nello spazio che si crea c’è il Liquido Peritoneale. La parte a contatto col tubo è detta Peritoneo Viscerale; il tratto a contatto con l’addome Peritoneo Parietale. Il cuore si contrae ritmicamente, ogni contrazione è detta Sistole e il rilasciamento è detta Diastole. Durante la sistole aumenta la pressione degli atri (destro e sinistro). Nell’Aorta prima della sistole la pressione è di circa 80 mm/Hg(mercurio) e solo quando la pressione del Ventricolo sinistro supera tale pressione, il sangue defluisce nell’Aorta. La prima fase della sistole è detta Contrazione Iso-Volumetrica, dove il valore del sangue rimane costante mentre aumenta la pressione del ventricolo sinistro. Quando si apre la valvola Aortica si ha l’Eiezione, durante la sistole aumenta la pressione nell’aorta fino a circa 130 mm/Hg. Durante la diastole la pressione nel ventricolo crolla a 0. Nella diastole iniziale nell’Atrio sinistro si ha una pressione di circa 4 mm/Hg uguale alla pressione del ventricolo sinistro, in questo modo il sangue scende nel ventricolo, dall’atrio, facendo innalzare la pressione e facendo così chiudere la valvola AtrioVentricolare. Il volume di sangue che nella sistole viene spinto nell’aorta è di 70 ml (a riposo), questo valore è detto Gittata Sistolica. Al minuto il cuore pompa circa 5l di sangue (valore sempre in condizioni di riposo) questo valore è detto Gittata Cardiaca. Durante l’attività fisica (ad es. con una frequenza di140 battiti) aumenta la gittata cardiaca; a certe frequenze la gittata sistolica diminuisce e di conseguenza diminuisce anche la gittata cardiaca. Dal ventricolo sinistro ha origine l’aorta la quale porta il sangue in periferia, il sangue proveniente dal fegato defluisce nella Vena Porta, la quale passa nel fegato dove confluisce nella Vena Cava Inferiore; all’interno del fegato confluiscono anche le arterie epatiche; l’insieme di queste arterie e la vena porta è detta Circolazione Portale. I vasi sono organi cavi e si descrive una parte composta da tre strati detti 1) Tonaca Intima;2) Tonaca Media;3) Tonaca Avventizia. La tonaca Intima è di endotelio; la media è di tessuto muscolare liscio o di tessuto connettivo elastico; la avventizia è di tessuto connettivo, all’interno della quale sono presenti altri vasi. I vasi che hanno una T.M. di diametro più largo sono le arterie, mentre quelli con T.M. di diametro più sottile sono le vene. Nelle arterie di grosso calibro la T.M. è prevalentemente elastica mentre nelle arterie più sottili la T.M. e di tessuto muscolare liscio, di conseguenza nelle arterie di grosso calibro Aorta su tutte quando c’è una variazione di pressione queste si gonfiano e si sgonfiano; quando avviene la sistole all’interno dell’aorte vi è una variazione di pressione da circa 80mmHg a 130mmHg, questo aumento di pressione causa un a dilatazione di circa 1mm che si propaga lungo tutta l’aorta e nei capillari, questo fenomeno è detto Onda Sfigmica, questa onda si attenua tanto più lontano arriva il sangue, infatti nelle arteriole la pressione è costante.
Il Polso Arterioso è una pulsazione che può essere percepita su qualsiasi arteria palpabile superficialmente, e si può sentire nei posti in cui le arterie vengono spinte contro un capo osseo. Arteria Pre-capillare
I) La pressione è di circa 35 mmHg; II) la pressione è di circa 25 mmHg; III) la pressione è di circa 15 mmHg. Nelle arterie la pressione è di circa 35mmHG, verso i capillari è di circa 15mmHg, questo valore di pressione è quello della pressione idrostatica (pressione con cui il liquido preme verso la parete). La parete dei capillari è composta di solo endotelio, è una parete molto sottile, ed è una vera e propria membrana semipermeabile che separa il sangue che scorre al suo interno dai liquidi interstiziali. Questa parete è permeabile all’acqua e a tutte le molecole a basso peso molecolare (glucosio; AA ecc.). Le proteine non hanno la stessa concentrazione nel plasma e nel liquido interstiziale, infatti in quest’ultimo è molto bassa; a causa di questa diversa concentrazione proteica la pressione osmotica tende a spingere i liquidi dall’ambiente meno concentrato verso quello più concentrato. Quindi la suddetta pressione tende a spingere l’acqua dal liquido interstiziale verso il plasma e il valore di tale pressione è di circa 25mmHg. La pressione osmotica in questo contesto è propriamente detta Pressione Oncotica. Nel tratto iniziale dei capillari la pressione idrostatica è maggiore di quella oncotica, quindi l’acqua tende ad uscire dai capillari, andando avanti la pressione oncotica aumenta rispetto quella idrostatica e quindi l’acqua tende a rientrare. La circolazione di soluti nella membrana è detta Perfusione. La quantità di acqua che esce inizialmente poi rientra immediatamente, ma c’è una parte che rientrerà in seguito attraverso il Sistema Linfatico. Il sangue viene pompato nell’albero arterioso con una differenza di pressione elevata tra il Ventricolo Sinistro e l’Aorta, mentre nel lato venoso la differenza di pressione è molto bassa tra l’Atrio Destro e le Vene. Quindi se c’è un flusso con differenza di pressione bassa la resistenza del vaso sarà maggiore;ci sono poi molto fattori che facilitano il flusso del sangue dalle vene al cuore:1)Presenza di valvole all’interno delle vene;2)Presenza delle pompe venose(i muscoli stringono le vene favorendo l’azione delle suddette) se ci troviamo perfettamente immobili si può un minor apporto di sangue al cuore, una diminuzione della pressione arteriosa e quindi si ha uno svenimento, tale fenomeno è detto lipotimia Ortostatica;3)La Ventilazione(atti respiratori)infatti durante l’inspirazione diminuisce la pressione nel torace, e tende a diminuire lievemente anche nelle Vene Cave. SISTEMA LINFATICO: è un sistema di vasi che ha origine da capillari aperti (hanno un’estremità aperta verso i liquidi interstiziali) quindi l’eccedenza di liquido nel tessuto interstiziale entra nei vasi linfatici (prendendo il nome di Liquido Linfatico).la quantità di liquido in eccesso nell’arco delle 24 ore è pari a circa 2-6 litri. APARATO RESPIRATORIO: questo apparato è composto da 1) Faringe;2) Laringe;3) Trachea;4) Bronchi;5) Polmoni. La Faringe continua in basso posteriormente con l’Esofago e anteriormente con la Laringe; quest’ultima si continua con la trachea che si divide a sua volta nei Bronchi (destro e sinistro), che si diramano in rami sempre più piccoli i Bronchioli che terminano con gli Alveoli Polmonari situati nei Polmoni. Come tutti gli organi cavi sono formati da 3 tonache: Intima, Media e Avventizia. L'intima è formata da tessuto epiteliale, la media da tessuto connettivo e presenta delle cartilagini a forma di anello che ne determina una consistenza semirigida per cui il lume è beante. Nelle prime diramazioni è la stessa cosa, successivamente queste diramazioni(Bronchioli)la Media è formata da tessuto muscolare liscio (tessuto connettivo) per cui il lume si restringe.
Gli atti del respiro sono l’Inspirazione e l’Espirazione e danno vita alla Ventilazione Polmonare. Il Torace, ha la forma di “una campana chiusa”, sotto il quale è situato il Diaframma formato da un centro tendineo e da fibre muscolari striate le quali si tendono durante l’inspirazione causando così l’allargamento della Gabbia Toracica. L’allargamento della gabbia toracica provoca una diminuzione di pressione nello spazio pleurico. Essendo la pressione esterna uguale a quella presente all’interno dei polmoni, ed essendo questa maggiore di quella dello spazio pleurico si ha il conseguente allargamento dei polmoni. All’inizio dell’inspirazione c’è un momento in cui siamo immobili, ed è proprio in quest’istante che la pressione dell’ambiente è identica a quella polmonare; poi inizia l’inspirazione vera e propria. Durante tutta l’ispirazione nel polmone la pressione si avvicina molto a quella dello spazio pleurico mentre nella bocca è uguale a quella atmosferica. Finita l’inspirazione i muscoli inspiratori si rilassano, e i polmoni si sgonfiano, il principale fattore che sta alla base dello sgonfiamento dei polmoni è l’elasticità del tessuto polmonare che si tende all’aumentare della pressione al suo interno e poi tende a ritornare alla sua forma originale. Con il rilassamento dei muscoli inspiratori viene a mancare la depressione nello spazio pleurico. Si può tuttavia effettuare una Espirazione Forzata, facendo così aumentare la pressione intra pleurica, ciò avviene con l’ausilio dei muscoli espiratori. In condizioni di riposo (al termine dell’espirazione) non abbiamo sgonfiato del tutto i polmoni, quindi all’inizio dell’inspirazione (sempre a riposo) c’è un certo volume d’aria che prende il nome Volume Espiratorio di Riserva. Quando si emette anche questo volume d’aria nella “espirazione massima” rimane ancora aria e questo volume è detto Spazio Morto. A riposo a termine dell’inspirazione immettiamo nei polmoni circa ½ l d’aria che è uguale al volume emesso nell’espirazione (sempre a riposo). Il volume di aria immesso ed emesso in condizioni di riposo è detto Volume Inspiratorio di Riserva. Negli Alveoli Polmonari: la parete è costituita di solo epitelio;i capillari sanguigni sono quelli dell’arteria polmonare e decorrono adiacenti alla parete degli alveoli(endotelio dei capillari è attaccato all’epitelio degli alveoli) si crea così una sottilissima membrana che divide l’aria dal sangue, nel complesso questa zona di scambio viene detta Membrana Alveolo-capillare, ed è una membrana permeabile ai gas;il gas più abbondante nell’aria è l’Azoto circa l’80%,altro gas abbondante è l’Ossigeno circa il 20%;la pressione atmosferica a livello del mare è di circa 760mmHg, quindi la pressione parziale dell’ossigeno e di circa 152mmHg. Nell’area presente negli alveoli polmonari tale pressione non è uguale a quella atmosferica, perché nell’inspirazione l’aria immessa si mescola all’aria già presente, per questo motivo la pressione di ossigeno all’interno degli alveoli è di circa 100mmHg, il sangue che arriva agli alveoli, essendo quello proveniente da tutto il corpo, presenta una pressione di ossigeno di circa 40mmHg. Per semplice gradiente di concentrazione si ha lo scambio di ossigeno: il sangue arterioso che entra negli alveoli ha una pressione di 40mmHg, quando esce ha una pressione di ossigeno di circa 100mmHg; nel sangue venoso che entra negli alveoli c’è una pressione di Anidride Carbonica di 46mmHg, mentre in quello che esce è di 40mmHg. I valori della pressione dell’aria alveolare sia dell’ossigeno che dell’anidride carbonica sono uguali ai valori presenti nel sangue arterioso e venoso in uscita dagli alveoli. Volume Corrente ½ litro Volume Inspiratorio di Riserva > 2 litri Volume Espiratorio di Riserva > 1 litro Volume Residuo > 1 litro Frequenza di Ventilazione (a riposo) 12 atti/min. (in 60” 6 litri) La massima ventilazione può aumentare con l’allenamento. Se consideriamo un palloncino ed una bolla di sapone, in quest’ultima la tensione superficiale è sempre presente perché dipende dall’interazione tra gli elementi che entrano in contatto. La tensione non dipende dalla grandezza della bolla, questo fattore influisce invece sulla pressione; in una bolla grande c’è un pressione più piccola rispetto una bolla più piccola. Nel palloncino invece sulla sua superficie agiscono forze di trazione dovute al materiale elastico della membrana stessa; mentre la pressione varia perché questa viene influenzata dalla trazione esercitata dalla membrana stessa, risultane dal’immissione d’aria all’interno del palloncino stesso.
Il Polmone è composto da moltissimi alveoli sulla cui superficie interna è presente un liquido, la membrana degli alveoli è composta da solo epitelio ed il loro lume è liquido, perciò nella alveolo vengono a contatto(durante la ventilazione) aria e liquido e di conseguenza sulla parete degli stessi si sviluppa una tensione superficiale, la quale viene abbassata da una sostanza presente nel liquido dell’epitelio alveolare il Surfactante Polmonare; quando gli alveoli si sgonfiano il surfactante polmonare si distribuisce su di una superficie più piccola e diventa di spessore maggiore; questo fa si che la tensione superficiale degli alveoli cambi ma la pressione al loro interno rimanga costante. Il surfactante viene prodotto dalle cellule della parete degli alveoli. I muscoli respiratori sono volontari infatti si può bloccare l’atto della ventilazione; i centri nervosi del controllo della ventilazione sono situati in una zona del tronco encefalico e sono involontari. Gli impulsi al Tronco Encefalico derivano dalla pressione di Ossigeno; Anidride Carbonica e dal pH del sangue; questi impulsi sono recepiti da sensori situati nell’Arco Aortico e nei Glomi Carotidei, strutture queste situate nelle carotidi. Una volta giunti al tronco encefalico gli impulsi vengono elaborati e di conseguenza vengono attivati comandi motori tramite il Midollo Spinale. Se diminuiscono la pressione di ossigeno ed il pH e aumenta la pressione di anidride carbonica si ha un aumento della ventilazione e degli atti respiratori che correggono tali parametri (nel sangue arterioso). Se contrariamente accade che aumentano la pressione di ossigeno ed il pH e diminuisce quella dell’anidride carbonica, diminuisce la ventilazione. Questo stesso circuito vale anche per il cuore, la differenza sta nella nomenclatura e nelle funzioni dei recettori, infatti per la pressione sanguigna si Hanno i barocettori, mentre per la pressione di ossigeno/pH/anidride carbonica si Hanno i chemiocettori. IL RENE: ha grossolanamente la forma di un fagiolo; in sezione si nota una zona superficiale ed una zona profonda; nella prima, sono visibili dei “puntini rossi”, ed è detta Zona Corticale, la seconda è detta Zona Midollare. Dal Rene partono gli Ureteri collegati ad una zona precedente detta Bacinetto Renale; gli ureteri sboccano nella Vescica (situata nella zona pubica), la quale comunica con l’esterno tramite l’Uretra. La fine punteggiatura rossa detta in precedenza prende il nome di Glomeruli Renali; queste strutture non sono altro che dei capillari irrorati ognuno da un’arteria afferente ed un’arteria efferente, le quali si sficcano ulteriormente in capillari che confluiscono poi in venule per poi confluire nella Vena Renale. Osservando la struttura del glomerulo si nota che solo attorno alla parete del capillare, e non attorno alla parete delle arterie aff. ed eff., vi è uno strato di epitelio che forma la Capsula di Bowman. Lo spazio che si crea tra i foglietti della capsula viene detto Spazio di Bowman, il foglietto di epitelio adeso alla parete del glomerulo è detto Foglietto Viscerale. La capsula di Bowman si continua verso il basso formando delle contorsioni questa parte prende il nome di Tubo Contorto Prossimale, questo continua verso il basso giungendo nella zona midollare, dove forma l’Ansa di Henle; dopo questa formazione si risale verso la zona corticale, dove si formano altre contorsioni, questa zona prende il nome di Tubo Contorto Distale; tutti i tubi contorti distali dei vari glomeruli confluiscono in strutture dette Dotti Collettori, i quali sboccano nel bacinetto renale;Tutta questa struttura prende il nome di Nefrone. La pressione nell’arteria afferente è di circa 50mmHg, mentre quella dell’arteria efferente è di poco inferiore; la membrana che si viene a creare con il contatto tra l’epitelio del glomerulo e l’endotelio della capsula di Bowman è detta (membrana Capillare Glomerulare). Questa filtra i componenti del sangue. Una volta filtrato il sangue nella capsula di Bowman sono presenti acqua, sostanze nutritive, e scorie; durante tutto il percorso all’interno di questo tubo vengono riassorbito dal sangue e dai tessuti le sostanze nutritive ed il 90% dell’acqua. Le sostanze nutritive ritornano al sangue tramite gli sfioccamenti dell’arteria efferente ricordata precedentemente, fuoriusciti dal tubo questi passano nel liquido interstiziale, la loro fuoriuscita avviene per osmosi. Quando ci si trova nella zona corticale vi è la stessa concentrazione di soluto all’interno del tubo e nel liquido interstiziale(questo perché oltre ai principi nutritivi vi è anche il passaggio di acqua), sempre in questo tratto viene riassorbito il 90% dell’ultrafiltrato, lo stesso avviene nella zona
midollare(tratto discendente del tubo contorto) perché la membrana è ancora permeabile, superata all’ansa di henle, quindi nel tratto ascendente del tubo contorto la membrana diventa impermeabile e quindi vi è la sola fuoriuscita di soluto e non di acqua, di conseguenza in questo tratto si avrà una osmolarità maggiore ed anche una maggiore concentrazione di soluto nel liquido interstiziale. Durante tutto i tubo si distinguono quindi due diverse zone dove il liquido interstiziale si presenta: nella prima zona Ipotonico, nella seconda Ipertonico, detto ciò bisogna anche dire che la membrana dei dotti collettori si può presentare permeabile o meno a seconda che venga prodotto o meno un ormone l’ADH, se la membrana dei dotti collettori è permeabile si avrà una minore diluizione con acqua delle scorie presenti nel tubo, altrimenti si avrà una maggiore diluizione delle stesse. L’ADH o Vasopressina viene prodotto dall’Ipotalamo; ciò che stimola i neuroni dell’ipotalamo a produrre questo ormone è l’aumento o la diminuzione dell’osmolarità del plasma del sangue. I neuroni responsabili della produzione dell’ADH sono anche i responsabili della sensazione della sete. Una delle anse del tubulo contorto distale decorre in prossimità delle due arteriole afferente ed efferente. La porzione che si trova tra le due arteriole è composta da cellule endocrine sensibili alla pressione arteriosa, se c’è una diminuzione della pressione arteriosa queste cellule definite, Macula Densa, secernono un ormone la Renina (la quale è anche una proteina) che trasforma l’Angiotensinogeno in Angiotensina I. La prima è una proteina presente nel sangue ed è prodotta dal fegato, l’angiotensina I, invece, è la responsabile della vasocostrizione, il processo attraverso il quale la muscolatura dei vasi si contrae, riducendone il diametro e aumentandone la resistenza.Inoltre l’angiotensina I viene detta AT I e viene trasformata in Angiontensina II da uno specifico enzima ACE (angiotensin converting enzima). L’ACE viene prodotto dall’endotelio dei vasi, in particolare da quello dei vasi polmonari. L’AT II oltre a provocare la vasocostrizione, stimola la corticale del surrene a produrre aldosterone. Ciò stimola un riassorbimento del sodio a livello del nefrone e, quindi anche di acqua, che corregge la concentrazione di proteina all’interno delle arteriole. Sulla parete dell’atrio destro sono presenti delle cellule sensibili alla pressione venosa. L’aumento di tale pressione stimola l’atrio destro a produrre ANP (Atrial Natriuretic Peptide), questo è un peptide natriuretico, cioè che diminuisce l’assorbimento del sodio nel nefrone. Questo serve a correggere l’aumento di pressione nella arteriole afferenti ed efferenti. L’aldosterone è implicato anche nel mantenimento della concentrazione di potassio(K+) nel sangue. L’aldosterone è il responsabile della correzione della concentrazione di potassio nel sangue attraverso le urine: aumento di K+ nel sangue stimola la produzione di aldosterone, quindi aumento di escrezione di K + con le urine, con conseguente correzione della concentrazione di K+ nel sangue. APPARTATO ENDOCRINO:Molte ghiandole endocrine dell’organismo sono sotto il controllo dell’asse Ipotalamo-Ipofisi. Queste due “parti” sono posizionate nel cervello, l’Ipotalamo si continua in basso con l’Ipofisi. Gli ormoni fuoriescono dai capillari e vanno a stimolare l’ipofisi anteriore a produrre altri ormoni che andranno ad agire su altri organi. La produzione degli ormoni che agiscono su altre ghiandole vengono prodotti nella parte anteriore dell’ipofisi, detta Adenoipofisi.Schematicamente possiamo riassumere così gli ormoni prodotti dall’ipotalamo che stimolano l’adenoipofisi a produrre gli ormoni che agiranno sugli organi corporei: L’ipotalamo produce GnRH(Gonadotropin Releasing Hormone) che stimola l’adenoipofisi a produrre LH ed FSH(Luteinizing Hormon; Follicle Stimulating Hormone) questi agiscono sulle gonadi, poi la DA(Dopamina) inibisce la produzione di PRL(Prolattina) che agisce sulla ghiandola mammaria, TRH(Thyrotropin Releasing Hormone)stimola la produzione di TSH(Thyroid Stimulating Hormone)che stimola la Tiroide, CRH(Corticotropin Releasing Hormon) che stimola la produzione di ACTH(Adreno Corticotropin Hormone)stimola la corticale del Surrene, GRH(Growth Release Hormone) stimola la produzione di GH(Growth Hormone)agisce sulle cellule, in particolare quelle ossee e muscolari. Tutti questi ormoni, tranne la dopamina (che inibisce), sono ormoni proteici. Nell’ipotalamo ci sono altri neuroni che hanno un assone molto lungo che giunge fino alla Neuroipofisi(parte posteriore
dell’ipofisi), dove vengono rilasciati ormoni che agiranno sugli organi corporei. Gli ormoni che hanno questa funzione sono l’ADH(Vasopressina) che è un ormone antidiuretico e l’Ossitocina, implicata nel parto. Infine il doppio sfiocca mento dei neuroni nell’adenoipofisi è detto Ciclo Portale. APPARATO GENITALE FEMMINILE:è costituito dalle Ovaie, abbracciate da due “tubi” aperti verso la cavità addominale denominati Tube di Falloppio, queste comunicano con la cavità dell’Utero il quale si continua con la Vagina, che comunica con l’esterno attraverso la Vulva. L’utero è un organo cavo e come tutti gli organi cavi è composto da tre strati protettivi: la Tonaca Intima, Media ed Avventizia. La T.I. è composta da solo tessuto epiteliale e prende il nome di Endometrio, la T.M. è composta da tessuto muscolare liscio, la T.A. è composta da tessuto connettivo e solo in parte dal peritoneo parietale. Nelle ovaie ci sono i Follicoli, ovvero strutture formate da un Ovocellula(Cellula Uovo), circondata dalle Cellule Follicolari. All’inizio di un ciclo ovarico l’ipotalamo aumenta la produzione di GnRH che stimola l’adenoipofisi a produrre LH e FSH(gonadotropine). Questi due ormoni fanno si che il follicolo si accresca, si ha la creazione di uno spazio tra le cellule uovo ed i follicoli, all’interno di tale spazio(grazie all’LH ed al FSH) si crea un liquido detto appunto Liquido Follicolare, che sposta verso la superficie dell’ovaio l’intera struttura. Verso il 14° giorno il follicolo sporge sulla superficie, provocando la rottura dell’ovaio, provocando così l’ovulazione. Una volta uscite dall’ovaio le cellule follicolari producono estrogeni, che inibiscono l’ipotalamo a produrre GnRH, si ha quindi una minor produzione di FSH ed LH, per poi avere una minor produzione di estrogeni. Questi stimolano l’endometrio a proliferare,ovvero a produrre epitelio , ghiandole e vasi sanguigni tutta questa fase è detta Fase Proliferativa. Quando si ha l’ovulazione ciò che rimane del follicolo forma il Corpo Luteo, questo produce estrogeni e progesterone che servono per stimolare l’endometrio a secernere del muco necessario per l’annidamento. Il corpo luteo sopravvive per altri 14 giorni, per diventare poi come una cicatrice, provocando lo sfaldamento di tale materiale, avendo così il Flusso Mestruale; ciò accade perché non ci sono più gli estrogeni del corpo luteo. In caso di fecondazione, lo spermatozoo si fonde con l’ovulo e danno vita allo Zigote; questo nell’utero forma l’embrione, quest’ultimo si posizionerà nella placenta, e stimolerà la produzione di un particolare ormone l’HCG, il quale eviterà il flusso mestruale. APPARATO GENITALE MASCHILE:Il Testicolo(o Didimo) è situato nello Scroto o Borsa Scrotale ed è circondato dall’Epididimo, una serie di tubuli che confluiscono in un unico tubulo detto Dotto Deferente, il quale giunge nella Vaschetta Seminale, che a sua volta si continua nel Condotto Eiaculatore. Questo si congiunge all’Uretra che attraversa il Pene comunicando così con l’esterno. Appartenente all’Apparato Riproduttivo Maschile c’è la Prostata, situata anteriormente al retto, è molto importante perché è deputata alla produzione del Liquido Seminale. Sulla parete interna dei tubuli dell’epididimo, che nel testicolo formano delle anse, sono presenti delle cellule dette Spermatogoni; queste cellule si moltiplicano dando vita a Spermatozoi in diversi stadi di maturazione. Gli spermatogoni sono attaccati a cellule dette Cellule di Sertoli, queste fungono quindi da attacco agli spermatozoi. Nel connettivo tra un tubulo e l’altro ci sono le Cellule di Leydig che secernono Testosterone. Schematicamente si può dire che:l’ipotalamo produce GnRH,che va a stimolare l’adenoipofisi la quale produce FSH e LH. Il primo Stimola le cellule di sertoli, il secondo le cellule di leydig; queste producono testosterone che inibisce sia l’ipotalamo che l’adenoipofisi. Il testosterone è responsabile della manifestazione dei caratteri sessuali secondari maschili con ad esempio:una maggior massa muscolare, una distribuzione dell’adipe nella zone addominale, crescita di peli[barba], la stempiatura, ingrandimento della laringe [Pomo D’Adamo]. I caratteri sessuali secondari femminili sono influenzati dagli estrogeni: distribuzione dell’adipe soprattutto sui fianchi e all’altezza delle mammelle, minor definizione dei muscoli ecc..
IL SURRENE:Questa ghiandola ha due zone una Corticale ed una Midollare; la zona corticale produce Ormoni Steroidei e sono di tre tipi( Mineral Corticoidi, Glucocorticoidi, Androgeni) tra i più importanti dei mineral corticoidi ricordiamo l’Aldosterone, tra i glucocorticoidi il Cortisolo, mentre gli androgeni sono i responsabili dei caratteri sessuali secondari femminili(crescita dei peli ascellari e pubici). I glucocorticoidi sono molto importanti perché regolano i meccanismi di metabolismo del glucosio. Il glucosio può essere introdotto nel nostro organismo in vari modi: 1)con la dieta, quindi con i cibi(attraverso il sangue);2)può essere depositato sottoforma di glicogeno(in muscoli, e fegato)”glicogenosintesi”,o utilizzato per produrre glucosio”glicogenolisi”. In fine può essere sintetizzato dalla scissione di AA”gluconeogenesi”. Il Cortisolo stimola la Glicogenosintesi e la Gluconeogenesi. In sintesi . l’ipotalamo produce CRH che stimola l’adenoipofisi a produrre ACTH, che stimola la zona corticale del surrene a produrre glucocorticoidie androgeni che vanno ad inibire a loro volta l’ipotalamo e l’adenoipofisi. La produzione di cortisolo non è costante durante tutta la giornata ma ha dei picchi produttivi. Infatti questa produzione segue il Ciclo Circadiano, c’è una maggior produzione al mattino di CRH, o in condizioni di stress. In condizioni stressanti il S.N. induce a produrre scorte di glucosio che può essere usato per produrre energia o per essere immagazzinato. Sul metabolismo del glucosio agiscono oltre gli ormoni visti almeno altri due ormoni: il Glucagone e l’Insulina. Questi due ormoni vengono prodotti in due zone del Pancreas,le Isole di Langherans. In queste zone ci sono le cellule alfa che producono Glucagone e le cellule beta che producono l’Insulina. Se nel sangue diminuisce il livello glicemico, le cellule alfa producono glucagone; le cellule alfa stimolano la glicogenolisi e la gluconeogenesi. Quindi il glucagone insieme al cortisolo stimola il fegato a rilasciare nuovo glucosio nel sangue. Quando aumenta il livello glicemico intervengono le cellule beta con la produzione di insulina, questa assolve tre principali funzioni:1)inibisce la gluconeogenesi;2)rende permeabili la membrana cellulare al glucosio attivando i GLUT( le proteine trasportatrici delle membrane cellulari);3)stimola gli anabolismi. La funzione di maggiore importanza assunta dall’insulina è quella di stimolare gli anabolismi. Tra gli ormoni secreti dall’ipofisi c’è la Prolattina, questa ha il compito di produrre latte all’interno della ghiandola mammaria, un altro effetto è quello di far proliferare la ghiandola mammaria; produzione di prolattina è inibita dalla Dopamina; la stimolazione di prolattina è data dalla suzione del capezzolo, la produzione di prolattina inibisce la produzione di GnRH. Tiroide:L’ipotalamo produce TRH che stimola l’adenoipofisi a produrre TSH, il quale stimola la tiroide a produrre gli Ormoni Tiroidei(T3 e T4). T3:Triiodio Tironina e T4 Tetraiodio Tironina, la tironina è una piccola molecola che nasce dall’unione di due AA uguali(tirosina), a cui si legano tre o quattro ioni di iodio. La tiroide è la ghiandola che capta tutto lo iodio che assumiamo nella dieta “non si sa però ciò che lega lo iodio alla tiroide” Gli ormoni che vengono prodotti maggiormente dalla tiroide sono il T4, che in periferia vengono trasformati in T3. Le T3 in periferia si legano ai recettori intracellulari delle cellule dell’espressione genica e la condizionano; questo aviene anche con gli ormoni steroidei. L’effetto globale dell’espressione genica è quello di aumentare il consumo di energia; il consumo dell’ossigeno e di tutto quello che ne è correlato(consumo di lipidi e glucosio), in definitiva questo ormone può essere definito catalizzante. Questi processi inducono l’organismo ad assorbire più ossigeno dall’esterno e a far aumentare la temperatura corporea. Le T3influiscono anche sul Metabolismo Basale(quantità di energia che consumiamo in condizioni di riposo e a distanza dai pasti). Esiste poi un metabolismo minimo che si rinviene in condizioni di digiuno prolungato, ciò perché diminuisce il TRH. L‘Omeostasti è il procedimento che mantiene costanti le funzioni ottimali dell’organismo. Se il metabolismo basale è basso questo influisce sul S.N., perché il tessuto nervoso è l’unico che consuma energia continuamente; quindi con una carenza di ormoni tiroidei c’è una minore velocità di pensiero o risposta(diminuzione di ideazione)”Bradipsichismo”. Questo effetto sul S.N. è importante nello sviluppo, alla nascita il S.N. non è totalmente sviluppato; alcune terminazioni devo essere tagliate, e se c’è poco ormone tiroideo non c’è un corretto sviluppo del S.N., e si possono
avere di conseguenza gravi ritardi mentali. Se nel primo mese di vita viene somministrato ormone tiroideo, in caso di carenza, si possono prevenire le conseguenze sopraccitate altrimenti si avranno conseguenze irreversibili. GH:è l’ormone della crescita in particolare del tessuto osseo e del muscolo scheletrico. L’altezza dipende dalla quantità di produzione di GH; un eccesso di GH, porta al gigantismo, mentre la mancanza porta al nanismo(ciò deve presentarsi nella pubertà). Dopo la pubertà il GH continua ad influire sullo sviluppo dei muscoli e delle ossa , per questo motivo viene utilizzato come sostanza dopante. Durante tutta la pubertà nelle diafisi ossee è presente la cartilagine che con l’ausilio del GH si accresce. In questo periodo di vita c’è la maggior produzione di GnRH , di ormoni che che esprimono i caratteri sessuali secondari, sia androgeni che estrogeni, c’è anche la stimolazione della cartilagine ossea, e viene anche stimolata la calcificazione delle ossa stesse. Nella adulto una maggior quantità di GH può portare ad Acromegadia(inspessimento delle ossa ad es: gli zigomi la fronte ecc.). La Calcemia è il processo che mantiene costante la presenza di calcio. Il calcio viene assorbito dal nostro organismo in vari modi: attraverso la dieta (quindi con i cibi), poi questo può essere assorbito dall’osso per la mineralizzazione(ovvero processo avviene con la precipitazione di un sale di calcio l’Idrossiapatite)ad opera degli osteoblasti, oppure il calcio può essere riassorbito e dato al sangue ciò avviene con gli osteclasti. Il riassorbimento avviene a livello del rene, precisamente nel nefrone il calcio viene riassorbito ed eliminato con le urine, ma la parte rimanente viene restituito al sangue. PARATIROIDI:la tiroide è formata da due lobi e ai vertici dei suddetti sono presenti le quattro paratiroidi, che producono il Paratormone o PTH. Una eventuale diminuzione della calcemia stimola le paratiroidi a produrre PTH, questo stimola il riassorbimento dell’osso, il riassorbimento renale e stimola la produzione di vitamina D. Sia il riassorbimento renale che osseo portano ad una maggiore concentrazione di calcio nel sangue; la vitamina d è indispensabile per il riassorbimento del calcio nell’intestino; queste azioni correggono la diminuzione di calcio nel sangue. La vitamina D deriva dal colesterolo come tutti gli ormoni steroidei, la produzione di tale vitamina attraversa varie tappe, una di queste è l’esposizione ai raggi ultravioletti sottocutanea; l’ultima tappa di produzione di vitamina D attiva avviene nel rene. Gravi mancanze di vitamina D dovute alla mancata esposizione al sole provoca un minor assorbimento del calcio a livello intestinale, questo provoca la diminuzione delle scorte di calcio , l’osso diventa morbido e va soggetto a deformazione, questa malattia è detta Rachidismo. POTENZIALE D’AZIONE:Tutte le cellule hanno una differenza di potenziale d’azione tra l’interno e l’esterno. Per constatare ciò si applica un elettrodo all’interno della cellula ed uno nell’acqua esterna alla stessa, tra i due elettrodi si pone un voltametro e la differenza di potenziale è di -70mV(millivolt); nei muscoli questa differenza può arrivare anche a -90mV. Dentro la cellula la concentrazione di potassio(k+) è maggiore di quella all’esterno; per gradiente di concentrazione il potassio si sposta verso l’esterno, questo provoca lo spostamento di cariche positive verso l’esterno della cellula, è per questo motivo si crea uno squilibrio ed una differenza di potenziale minore verso l’interno, il potassio non può uscire dalla cellula perché spinto in direzione contraria, quindi si generano due forze uguali e contrarie. In una rappresentazione grafica le frecce indicheranno il verso della differenza di potenziale e dello spostamento del potassio. Nei neuroni e nei muscoli questa differenza di potenziale assume funzioni particolari:
I)Potenziale di Riposo(-70mV);II)depolarizzazione della membrana(si ha il Potanziel d’azione) il potenziale di riposo crolla a 0;III)Ripolarizzazione della Membrana(il potenziale ritorna al valore di riposo). La differenza di potenziale si annulla in un periodo di vita della cellula che dura 2/10 msec ed è detto Potenziale d’Azione, per distinguerlo dal potenziale di riposo. La diminuzione della differenza di potenziale è detta Depolarizzazione. Durante la depolarizzazione la membrana diviene permeabile anche al sodio(Na+), sulla membrana infatti sono presenti proteine di membrana responsabili della permeabilità della membrana agli ioni e vengono chiamati Canali Ionici, oltre questi canali ci sono quelli sensibili al sodio e sono chiamati Canali Sodio Voltaggio Dipendenti, i quali non sono sempre aperti perché si attivano solo quando c’è una depolarizzazione della membrana. Questi canali si richiudono spontaneamente.
I)Soglia di riposo(-70mV);II)Soglia che deve essere raggiunta per far aprire i canali sodio voltaggio dipendenti(circa 10 mV in meno del pot. di riposo). La soglia che fa avvenire l’apertura dei canali sodio voltaggi dipendenti è posta a -10 mV sotto il potenziale di riposo(-60mV). Questi canali sono refrattari a depolarizzazioni per alcuni millisecondi dopo che si sono chiusi, questo tempo è detto Periodo di Refrattarietà Assoluta.
Sezione Nera(Periodo di refrattarietà assoluto) Sezione rossa(periodo di refrattarietà relativa) Se dopo la chiusura di questi canali c’è una depolarizzazione in grado di scatenare un nuovo potenziale d’azione c’è nuovamente l’apertura di questi canali. Terminata la refrattarietà assoluta ci sono alcuni millisecondi dove la membrana rimane iperpolarizzata e si può avere una nuova depolarizzazione però questa deve essere più ampia, questo periodo è detto Periodo di Refrattarietà Relativo. La depolarizzazione della membrana, in questo caso, non dipende dall’intensità del potenziale d’azione(Legge del Tutto o Nulla). SISTEMA NERVOSO:Il neurone scolasticamente è una cellula , in cui si descrive un corpo cellulare(Pirenoforo), un prolungamento detto Assone, sul quale la membrana del corpo si continua senza interruzioni fino alle varie estroflessioni dell’assone stesso dette Dendriti. Se applichiamo un elettrodo nel corpo cellulare del neurone ed uno all’esterno dello stesso si osserva una differenza di potenziale tra i due ambienti. Nei neuroni c’è un potenziale d’azione che nasce in seguito ad una stimolazione che crea una depolarizzazione che raggiunge la soglia di attivazione. Se si ha una piccola depolarizzazione che non raggiunge la soglia di attivazione, il potenziale d’azione non si avrà, ma se noi creiamo in un punto lontano una piccola depolarizzazione si avrà lo stesso valore del potenziale di riposo. Questo si ha in quanto la membrana ed il liquido al suo interno no0n sono buoni conduttori, il liquido è cattivo conduttore perché è una mistura di acqua e ioni. Nel neurone ciò che si propaga non è il segnale elettrico ma c’è una variazione conformazionale della permeabilità della membrana. La velocità di propagazione è di circa qualche metro al secondo; ciò dipende dal tempo che impiegano le proteine a cambiare conformazione; riassumendo ciò che si propaga nel neurone è il potenziale d’azione. La membrana dei neuroni è completamente avvolta dalle cellule della Glia; i neuroni, quindi, non vengono a contatto direttamente con il liquidi
interstiziali ed extra-cellulari. Gli scambi, quindi, avvengono attraverso le cellule delle Glia e questo spazio viene detto Barriera Emato-Encefalica(separazione del sangue dal neurone). Attorno alle membrane dei neuroni c’è un ulteriore strato lipidico che funge da isolante non completo(maggiore è il numero di lipidi presenti attorno alla membrana dei neuroni,e degli assoni e de dendriti, maggiore è l’isolamento del neurone con l’eserno “col liquido”)e grazie a questa guaina detta Guaina Mielinica, la propagazione del potenziale d’azione è ulteriormente rallentata, ma la velocità di conduzione è maggiore. Tra le varie cellule di guaina mielinica, dette Cellule di Swan ci sono i cosiddetti Nodi Di Ranvier, attraverso i quali si vede che il neurone non presenta più la guaina ma è in diretto rapporto con il liquido extracellulare. In questi punti si aprono i canali sodio voltaggio dipendenti e qui si ha nuovamente una depolarizzazione con aumento del potenziale d’azione che crolla 0, ripristinando e facendo ripartire il potenziale d’azione nella cellula di swan successiva, fino al successivo nodo di ranvier. Quando il potenziale raggiunge le fasi terminali del neurone, viene rilasciato il neurotrasmettitore all’interno della Sinapsi, struttura in cui la membrana del neurone pre-sinaptico si trova in concomitanza della membrana del neurone post-sinaptico. Le due mebrane sono separate da uno spazio detto Fessura Sinaptica. Sui dendridi del neurone pre-sinaptico ci sono delle vescicole, Vescicole Sinaptiche, che contengono il neurotrasmettitore; quando giunge il potenziale in questa zona le vescicole si avvicinano alla membrana e si fondono con essa, e rilasciano il neurotrasmettitore nella fessura sinaptica. Il neurotrasmettitore si lega a proteine di membrana situate sul neurone post-sinaptico. Quando termina il potenziale d’azione si ha il fenomeno detto Reaptake, ovvero il neurone pre-sinaptico richiama il neurotrasmettitore e termina così l’interazione tra i due neuroni. ESEMPI DI NEUROTRASMETTITORI:GLU:Glutammato è un amminoacido che si ritrova anche nel brodo da cucina. GABA(Acido Gamma Amminobutirrico) questo deriva dal glutammato per privazione del gruppo acidico. Ach:Acetilcolina. EPI:Epinefrina. NE:Norepinefrina. Adrenalina e Noradrenalina. Per ognuno di questi neurotrasmettitori esistono vari recettori sui neuroni postsinaptici. I neuroni che utilizzano i neurotrasmettitori suddetti vengono chiamati: Glutammatergici, Gabatergici, Colinergici, Adrenergici, Noradrenergici. Ognuno di questi Neurotrasmettitori non sono sempre insieme, ma si trovano con altri neurotrasmettitori. Troviamo insieme sempre solo i neurotrasmettitori Adrenergici e Noradrenergici. Esistono due tipi di recettori: 1)Ionotorpi; 2)Metabotropi. I primi sono canali ionici in quanto quando un neurotrasmettitore si lega a questo tipo di recettore avviene una modificazione conformazionale della membrana post-sinaptica diventando più permeabile a determinati ioni. I secondi sintetizzano qualche tipo di molecole che svilupperà qualche tipo di molecola all’interno del neurone. Molecola che svilupperà qualche altra funzione nel neurone stesso. Per il glutammato i suoi recettori sono tutti canali ionici per il sodio. La membrana post-sinaptica diviene in questo caso permeabile al sodio che tende ad entrare; così si ha un accumulo di cariche positive all’interno della membrana e quindi si ha una diminuzione del potenziale d’azione. Il glutammato è un neurotrasmettitore eccitatorio. Il GABA ha entrambi i tipi di recettori; i primi detti GABA-alfa che sono ionotropi e fanno passare nei canali ionici il cloro che essendo ione negativo, provando ad entrare all’interno tendono a frenare l’iperpolarizzazione(creano un Potenziale Postsinaptico Inibitorio) facendo in modo che non si raggiunge il potenziale d’azione in quel punto della membrana. I GABA-beta è un recettore metabotrobo attivo pre e post sinapticamente, tramite la chiusura dei canali per il calcio nella zona pre-sinaptica, e con l’aprertura dei canali per il cloro nella zona post-sinaptica. L’Ach ha più recettori un gruppo sono detti Nicotinici e sono sempre canali ionici che fanno passare il sodio, il secondo gruppo sono metabotropi e vengono chiamati Muscarinici, e ne sono conosciuti cinque tipi. Riassumendo i recettori M 1-4-5 sono legati ad una proteina di membrana denominata G-protein di tipo Q che una volta attivata scatena una reazione all’interno della cellula neuronale che modifica la molecola Fosfatidininositolodifosfato(P1-2) in Diacilglicerolo+Inositolotrifosfato(DAG+IP3). Il DAG attiva un’enzima chiamato Proteinchinasi C(PKC) che fosforila altre proteine attaccando dei gruppi fosfato e modula il funzionamento di queste proteine. Cosa va a modulare dipende dal
neurone che andiamo a considerare , uno degli effetti della fosforilazione è che la membrana diventi meno permeabile al potassio; l’IP3 invece aumenta la permeabilità della membrana al calcio. In parte quando le vescicole si fondono con il neurone pre-sinaptico, si ha l’entrata di calcio in questo, ed è proprio il calcio che favorisce la fusione delle vescicole e la membrana pre-sinaptica, favorendo il rilascio del neurotrasmettitore. I recettori M 2-3 si legano ad una G-protein di tipo I che all’interno del neurone diminuisce la produzione di AMP ciclico(cAMP) con una conseguente diminuzione di Proteinchinasi A(PKA). Questa con i recettori M 2-3 può portare ad una maggiore permeabilità della membrana al potassio K + e ad una diminuzione di permeabilità della stessa al Ca + + . L’adrenalina e la Noadrenalina si legano agli stessi recettori , e sono solo metabotrobi e si dividono in alfa e beta, i recettori alfa sono di due tipi quelli beta sono di tre. Alfa-1 sono legati ad una G-protein di tipo Q, mentre gli Alfa-2 si legano alla G-protein di tipo I. I recettori Beta 1-2-3 sono accoppiati ad una G-protein di tipo S, ciò fa aumentare la produzione di AMP ciclico, aumentando così la proteinchinasi A che agendo sulle diverse proteine di membrana fa diminuire la permeabilità della stessa al potassio(K+) e aumentando la stessa per il Ca++. I neuroni sono connessi tra loro tramite la sinapsi. Ogni neurone stabilisce contatti non solo con l’assone , ma anche con i dendriti di altri neuroni. I dendriti presenti vicino al corpo del neurone sono quelli che ricevono i neurotrasmettitori, mentre i dendriti che si trovano alla fine dell’assone sono quelli che trasmettono il neurotrasmettitore. Se su un dendride avviene una piccola depolarizzazione, questa se è in grado di superare la soglia per generare un potenziale d’azione questa depolarizzazione si propaga per tutta la membrana del neurone. Se contemporaneamente ci sono due depolarizzazioni e queste unite raggiungono la soglia per far avvenire un potenziale d’azione la depolarizzazione si propaga per tutta la membrana del neurone. Se ancora ci sono due impulsi eccitatori ed un terzo inibitorio, se la somma di tutti questi impulsi supera la soglia e fa avvenire un potenziale d’azione questo si propaga, altrimenti questo verrà inibito. Nel tempo oltre ad essere sommato tutto ciò che avviene nelle sinapsi, se in una singola sinapsi arriva un segnale che non raggiunge la soglia e se a breve distanza ne arriva un altro, la somma di questi può portare ad un potenziale post sinaptico. Ricapitolando sui neuroni prima avviene la Sommazione Spaziale(la somma di tutto ciò che avviene contemporaneamente nelle sinapsi), poi avviene la Sommazione Temporale(ciò che avviene nelle singole sinapsi). I l codice di trasmissione del potenziale d’azione è digitale, del tipo 0-1. I S.N. è un’unica rete di neuroni tutti interconnessi tra loro attraverso sinapsi. Tra questi neuroni c’è ne sono alcuni particolari che hanno terminazioni che hanno una struttura particolare che trasforma un qualcosa di chimico(luce; calore; ecc.)in un potenziale d’azione; questi sono i Neuroni Sensitivi Primari. Queste terminazioni sono dendridi che posseggono speciali recettori. Ci sono poi neuroni che hanno un assone che fa sinapsi su un muscolo striato ed un dendride che riceve sinapsi all’interno della rete che riceve in neurotrasmettitore, questo sono i Motoneuroni. Ci sono ancora altri neuroni che hanno un assone che fa sinapsi su un muscolo liscio , cuore o ghiandole esocrine ed un dendride che riceve sinapsi all’interno della rete neuronale ricevendo i neurotrasmettitori, questi neuroni sono detti Neuroni Del S.N. Vegetativo Autonomo o anche Neuroni del S.N. Simpatico e Parasimpatico. Infine ci sono altri neuroni che ricevono sinapsi dagli altri neuroni della rete e i loro assoni secernono ormoni; quindi c’è un controllo sull’ipotalamo e quindi anche sulle ghiandole endocrine. Il Muscolo Striato(scheletrico o volontario):è formato da fibre muscolari, strutture cellulari nascenti dalla fusione di cellule legate a catena; la fibra muscolare è circondata dalla membrana detta Sarcolemma, all’interno della cellula ci sono della introflessioni del sarcolemma che prendono il nome di Tubuli a T; questi tubuli circondano le Miofibrille, strutture cilindriche formate da Miofilamenti, costituiti a loro volta da numerose proteine. Più precisamente tra i tubuli t e le miofibrille c’è il Reticolo Sarcoplasmatico(ambiente chiuso che non comunica con i liquidi intracellulari) il reticolo sarcoplasmatico forma delle cisterne dette Cisterne Srcoplasmatiche. All’interno del muscolo c’è la ripetizione di bande chiare(Bande I) e bande scure(Bande A). Nella banda I c’è la presenza dei soli filamenti sottili di Actina, nella banda A c’è invece la
sovrapposizione di filamenti sottili di actina con quelli spessi di Miosina, all’interno di queste bande c’è una zona più chiara dove sono presenti solo filamenti spessi di miosina dette zone H, nella bande I al centro troviamo una linea scura detta Linea Z, che serve a delimitare il Sarcomero, le linee Z servono da punto di unione di tutti i filamenti sottili di un sarcomero e l’altro. La contrazione è in pratica lo scivolamento dei filamenti di miosina su quelli di actina, questo porta ad un accorciamento del sarcomero, quindi si accorciano le fibre muscolari e si quindi si ha l’accorciamento di tutto il muscolo. La singola fibra muscolare si contrae quando riceve un potenziale d’azione , la depolarizzazione della membrana dovuta al potenziale d’azione fa aprire i canali del calcio voltaico dipendenti che rilasciano appunto il calcio. Questo entra nel citoplasma, dove si lega alla proteina Troponina, con questo legame c’è il conseguente spostamento di un’altra proteina la Tropomiosina, lo spostamento di quest’ultima fa si che ci sia l’interazione delle teste di miosina con l’actina, questa interazione avviene con l’idrolisi dell’ATP. Chi avvia la contrazione è il Ca++, che aumenta quando c’è il potenziale d’azione; la fibra muscolare ha un diametro molto largo, quindi se il calcio diffondesse dal di fuori, prima di arrivare ad attivare le miofibrille profonde ci sarebbe un ritardo. Il Ca++ infatti deriva dalle cisterne sarcoplasmatiche e quindi si riversa nel citoplasma dopo l’apertura dei canali del calcio; le cisterne sarcoplasmatiche sono in connessione con i tubuli a T è la stessa della miocellula e quindi quando c’è un potenziale d’azione, questo si propaga in profondità rapidamente, e altrettanto rapidamente c’è l’apertura dei canali del sodio; quindi contemporaneamente si aprono tutti i canali del sodio presenti sulle cisterne sarcoplasmatiche . La zona in cui avviene la sinapsi tra il motoneurone e la fibra muscolare è pressocchè il centro della fibra stessa. I neuroni che istaurano sinapsi con le fibre muscolari sono chiamati motoneuroni, ed hanno il corpo cellulare nel midollo spinale , utilizzano come neurotrasmettitori l’Ach e formano una vera e propria sinapsi detta Placca Motrice ed è di grandi dimensioni ed è la prima ad essere stata studiata. Quando il neurone riceve il potenziale d’azione vengono rilasciati ormoni che si legano a recettori nicotinici , e si genera così un potenziale postsinaptico che genera una contrazione. L’insieme di motoneuroni e fibre innervate è detto Unità Motoria. Il numero di fibre innervate da ogni motoneurone è variabile, quando l’U.M. è composta da molte fibre è in genere riferita ad un muscolo “potente”. La forza totale del muscolo dipende da quante fibre vengono reclutate, nella contrazione c’è una continua alternanza di delle fibre muscolari contratte. Quindi la contrazione è data anche dalla frequenza con cui le fibre vengono reclutate. Nei muscoli dove vengono reclutate molte fibre non c’è una grande modulazione delle intensità delle fibre muscolari, viceversa questo accade nei muscoli “meno potenti”. Il Muscolo Liscio:in questi muscoli non si osserva la striatura(dovuta all’alternanza ordinata delle fibrille), in questi muscoli manca tale struttura ordinata, ma le fibrille funzionano come quelle striate. La differenza con la muscolatura striata è che quella liscia è formata da cellule mononucleate e non presentano il potenziale di riposo, le fibrille sono sempre a contatto e per far avvenire la contrazione la miosina deve essere fosforilata. Quando avviene la depolarizzazione si ha l’ingresso del Ca++ nelle cellule, si ha l’attivazione della Calmodulina, la quale stimola la chinasi miosinica a fosforilare la miosina, e c’è un aumento d’interazione tra actina e miosina(che sono sempre in interazione). Tutto questo processo è spontaneo. Un’altra particolarità è che non ci sono motoneuroni che intervengono con questi muscoli; ma sono presenti contatti tra neuroni del sistema vegetativo, e i recettori muscarinici e adrenergici(entrambi metabotropi). Il Muscolo Cardiaco:è costituito da singole cellule, si osserva la striatura, la contrazione avviene nello stesso modo in cui avviene per i muscoli striati, ma il tutto è involontario.
I)Soglia di riposo;II)Plateau. Il potenziale di membrana parte un valore simile a quello di riposo, ma la membrana spontaneamente e gradualmente si depolarizza fino a raggiungere il livello di soglia, si aprono i canali Ca++ voltaggio dipendenti e si ha la depolarizzazione, la particolarità è che il potenziale d’azione è molto lungo, e si ripete in maniera regolare con la stessa ampiezza . Dura dai 100 ai 200 millsec., questo è dovuto all’apertura di canali Ca ++ voltaggio dipendenti che sono particolari nel cuore, il calcio passa all’interno e mantiene la membrana depolarizzata; la raffigurazione di tale fenomeno è il Plateau. La durata del potenziale d’azione porta come conseguenza che la distanza tra due potenziali d’azione è maggiore dei 200 Milli sec.(del potenziale stesso). Un’altra conseguenza è che tra un potenziale e l’altro il cuore non può avere il Tetano (il muscolo non si rilascia, in quanto ci sono potenziali d’azione molto ravvicinati). Anche il muscolo cardiaco viene innervato dai neuroni del S.N. Autonomo, e sulla sua membrana sono presenti recettori adrenergici e muscarinici, l’interazione tra i neuroni e questi recettori, porta al rilascio di neurotrasmettitori che modulano la frequenza cardiaca. La rete neuronale è unica, e i neuroni al suo interno possono essere suddivisi in Neuroni del S.N.C. racchiusi nell’encefalo e midollo spinale;e Neuroni del S.N.P. che sono identificabili nei nervi e nei gangli. I nervi appaiono come dei cordoni e contengono i prolungamenti dei vari assoni; i gangli, invece appaiono come delle ghiande e originano dal tronco encefalico, nei quali si trovano parti di neuroni; tutti i nervi originano dal midollo spinale o dal tronco encefalico; dal midollo spinale originano i Nervi Spinali, dal Tronco Encefalico originano i Nervi Cranici. Il midollo spinale in sezione presenta una zona più chiara ed una più scura. Nella zona scura sono presenti una maggiore quantità di corpi cellulari , mentre nella zona chiara sono presenti maggiori quantità di fibre. La sostanza grigia ha la forma di una farfalla che presenta due corni, Corno Anteriore(o Ventrale) e Corno Posteriore(o Dorsale). Da ciascun lato del midollo emergono due nervi che sono le radici del Nervo Spinale, che vanno a fondersi insieme prendendo il nome di Radice Anteriore e Radice Posteriore. Le vertebre formano un canale detto appunto Canale Vertebrale, formando dei fori di congiunzione da dove emergono i nervi spinali. Attaccato alla radice dorsale del nervo spinale c’è un ganglio detto Ganglio della Radice Dorsale del Nervo Spinale, all’interno di questo ganglio ci sono i corpi cellulari dei neuroni sensitivi primari. Il midollo Spinale in sezione si presenta come già ricordato come una farfalla, al centro presenta un forellino dove scorre il liquido CefaloRachidiano. Nel corno Anteriore della sostanza grigia del midollo spinale ci sono i motoneuroni che attraversano i nervi ed arrivano in periferia. Il muscolo scheletrico è composto da centinaia di fibre che si fondono tutte con i tendini , i quali prendono inserzione sui capi ossei, questi prendono inserzione su capi ossei articolati , e l’articolazione permette di ruotare i capi ossei attorno ad un asse. I tendini con la contrazione muscolare esercitano una forza sulle ossa e permettono l’avvicinamento o l’allontanamento delle stesse. I muscoli possono essere Agonisti e Antagonisti, all’interno dei muscoli sono presenti delle strutture microscopiche dette Fusi Neuromuscolari, a forma di fuso delimitate da una capsula connettivale, che delimita alcune fibre muscolari, le quali sono dette Fibre Intrafusali, per distinguerle da quelle esterne dette Extrafusali. Anche le fibre intrafusali sono raggiunte dai motoneuroni e funzionano come le altre fibre. Nei fusi Neuromuscolari arrivano anche terminazioni di neuroni sensitivi primari, quindi sono terminazioni sensibili alla deformazione meccanica(stiramento o allungamento del fuso, che altera la permeabilità della membrana) queste terminazioni possono avvolgersi attorno alle fibre e vengono dette Anulospirali. Quindi tanto maggiore sarà lo stiramento del fuso tanto maggiore sarà la permeabilità della membrana, tanto più sarà maggiore la frequenza dei potenziali d’azione e quindi maggiore sarà la forza di contrazione all’interno del muscolo. Tutto questo ciclo(fuso-impulso
eccitatorio - motoneurone - midollo spinale –fuso-contrazione) è detto Arcoriflesso da Stiramento Muscolare ed è il circuito più elementare, questo può essere mono- o bi- sinaptico. L’arcoriflesso è l’azione delle afferenza che agiscono direttamente sulle efferenze, questo è sempre attivo; infatti qualsiasi articolazione è mantenuta in una sua posizione da tale circuito. Le articolazioni sono tenute in equilibrio da tale circuito, in quanto i muscoli vengono fatti contrarre o rilassare e tale situazione è detta Tremore Fisiologico. Ciò è codificato dalla frequenza dei potenziali d’azione dei neuroni sensitivi primari, questi non fanno sinapsi solo con interneuroni che innervano i muscoli direttamente, ma hanno rapporti anche con interneuroni che comunicano con neuroni inibitori. Nel fuso ci sono delle fibre che sono innervate da motoneuroni che vengono detti Gammamotoneuroni,quelli che innervano le fibre extrafusali sono detti Alfamotoneuroni. Quando c’è un potenziale d’azione sui motoneuroni che innervano le fibre intrafusali , questo provoca una contrazione delle anche senza stiramento del fuso, quindi quanto è maggiore l’attivazione gammamotneuroni maggiore è la tensione nei fusi, e si avrà una contrazione anche senza allungamento del fuso. La tensione delle fibre intrafusali modifica la posizione di equilibrio del muscolo; quindi variando l’attività dei gamma motoneuroni, cambia la posizione di equilibriop , quindi il movimento è una variazione dell’equilibrio del muscolo. I centri volontari del movimento regolano l’attività dei gamma motoneuroni. Noi volontariamente non provochiamo la contrazione muscolare, ma modifichiamo la posizione dell’articolazione. A livello dei tendini ci sono terminazioni sensitive di neuroni sensitivi primari che hanno la forma detta Forma Tendinea Del Golgi; se si stira il tendine, queste formazioni portano al rilassamento del muscolo. Queste terminazioni sono sensibili alla tensione e porta nei casi di tensione massima al rilasciamento del muscolo automaticamente. I neuroni sensitivi primari portano ad attivare sinapsi sui neuroni del corno posteriore e sono detti Neuroni Sensitivi Secondari. La parte di corteccia situata dietro la Scissura di Rolando(scissura che separa il lobo frontale dal parietale)è detta Corteccia Somato Sensitiva Primaria, dove arrivano tutte le informazioni somato sensitive(tatto calore ecc.)la parte anteriore di corteccia è detta Somato Motoria Primaria, che accoglie i corpi cellulari che arrivano al midollo spinale e controllano le attività motorie e sono detti Neuroni Piramidali(del S.N.Piramidale). Il S.N. Vegetativo si divide scolasticamente in Simpatico e Parasimpatico. I corpi dei neuroni pregangliari del simpatico si trovano nella sostanza grigia del midollo spinale del tratto toracico ed è situata ai lati della “farfalla”, questa zona è detta Colonna Intermedia Laterale del Midollo Spinale. Il neurone parte dalla suddetta colonna, passa nella radice del nervo simpatico , poi entra nel nervo , dove esce subito per arrivare ai Gangli Paravertebrali. Una volta giunto nel ganglio instaura sinapsi con gli assoni post gangliari, poi ritorna nel nervo simpatico, arriva a qualche nervo periferico ed infine arriva ad innervare qualche muscolo liscio. I neuroni presinaptici usano come neurotrasmettitore l’Ach; quelli postsinapticiusano adrenalina e noradrenalina , quindi nei gangli ci sono recettori muscarinici e nicotinici. Sui muscoli lisci sono presenti recettori adrenergici e noadrenergici; il S.N. Prasimpatico è simile al simpatico , solo che cambia la posizione dei corpi cellulari che per questo tipo di sistema sono situati nel Tronco Ecefalico, ed i neuroni postgangliari del parasimpatico sono situati sui visceri. Normalmente il S.N. Simpatico tende a dare un aumento della frequenza cardiaca, broncodialtazione , diminuzione della motilità intestinale, aumenta il tono muscolare degli sfinteri . Il S.N. Parasimpatico ha effetti opposti. Sui vasi arrivano solo le terminazioni nervose del simpatico e l’adrenalina causa vasocostrizione, alivello del cuore il simpatico rilascia EPI(epinefrina)ed NE(norepinefrina) queste stimolano le cellule beta,si ha produzione di cAMP e si ha aumento della frequenza cardiaca; il parasimpatico rilascia sul cuore l’Ach che trova recettori muscarinici di tipo M-2, quindi si ha una diminuzione dicAMP e si ha così una diminuzione della frequenza cardiaca. A livello della Aorta vi sono pressioni molto elevate da minimo 80mmHg ad un massimo 130mmHg ,in periferia sono presenti pressioni modeste circa 35mmHg; all’inizio dei capillari la pressione è alta per far sì che ci sia la fuoriuscita dell’acqua verso i liquidi interstiziali mentre alla periferia la pressione diminuisce per permettere il rientro dell’acqua all’interno. Nei bronchi, a differenza di tutti i muscoli, quando c’è il rilascio di calcio questi non si contraggono ma al contrario si rilasciano creando appunto
broncodilatazione, ciò accade perché l’cAMP inibisce la chinasi e la miosina. Ogni cambio di posizione del corpo, comporta una diversa distribuzione del sangue nel corpo. Quando passiamo da una posizione all’altra si verifica una variazione della pressione sanguigna e, in particolare, questa viene rilevata dai barocettori che riportano la pressione a valori normali. Sulla pressione arteriosa agiscono vari fattori: 1)La Gittata Cardiaca;2)Resistenze;3)Volume, questi elementi modulano la pressione in qualsiasi tubo; se si viene a creare una differenza di pressione gradualmente in due punti del tubo che andiamo a considerare: avremo la formula V=DP/R dove V è il flusso sanguigno; DP è la differenza di pressione tra due punti che vengono considerati ed R è la resistenza. Il flusso varia a seconda del diametro e delle grandezza del tubo e dipende anche dalla viscosità del fluido. Questi sono i parametri che devono essere considerati; in particolare: resistenza; > lunghezza = > resistenza questo però a parità di DP; all’aumentare della resistenza, quindi, il flusso diminuisce se la differenze di pressione è la stessa. I tessuti in cui questa per fusione(c’è un cambiamento di pressione e di flusso). Se c’è una vasocostrizione diffusa e il flusso è sempre lo stesso, automaticamente aumenta anche la pressione arteriosa centrale. Il sangue in eccesso nelle zone sottoposte ad esercizio creando vasodilatazione a differenza delle zone dove avremo vasocostrizione. Anche se è presente adrenalina nel sangue e quindi dappertutto, ci sono fattori come l’abbassamento del pH ecc.che è come se inibissero l’azione dell’adrenalina stessa, essendo più forte di lei, facendo si che si abbia vasodilatazione. La vita vegetativa è data dalla funzione degli organi(muscolo cardiaco, muscolo liscio), la vita di relazione è data dai muscoli striati, motoneuroni. Oltre al midollo spinale , tronco encefalico, ipofisi, cervelletto e corteccia fanno parte del S.N.C. i nuclei profondi e i gangli della base. L’area motoria primaria è implicata nella modulazione dei movimenti dei muscoli. I gangli della base sono implicati nell’avvio del movimento, ma non della contrazione, questi sono connessi con il talamo e con quasi tutta la corteccia. Il talamo è il responsabile di tutte le informazioni che arrivano verso la corteccia; questo è implicato nell’inizio del movimento. Il cervelletto riceve informazioni propriocettive , quest’organo in uscita da informazioni al talamo e al midollo spinale, quindi, tale sistema è coinvolto nell’esecuzione del movimento. Il tronco encefalico, presenta gli stessi analoghi centri del midollo spinale, i centri che ricevono informazioni sensitive viscerali e modulano le funzioni del S.N. Vegetativo, giungono informazioni dall’organo dell’equilibrio e uditivi. Nell’orecchio ci sono organi che trasferiscono il fenomeno fisico dell’accelerazione in potenziali d’azione che vengono poi trasmessi attraverso il tronco encefalico. A seconda che la testa sia ferma o in rotazione accelerata, si ha una modificazione di alcune cellule che presentano sulla superficie delle ciglia. La modificazione di tali ciglia provoca una depolarizzazione con conseguente potenziale d’azione che viene poi propagato fino al tronco encefalico . A seconda della posizione della testa , quindi, si ha una differente formazione di potenziale d’azione che portano informazioni al tronco encefalico, facendo così percepire differenti posizioni del nostro capo e conseguentemente dl nostro corpo in maniera automatica. Gli organi dell’orecchio interno adibiti al senso dell’equilibrio sono l’Utricolo ed il Sacculo che hanno le suddette cellule ciliate disposte orizzontalmente e verticalmente. Nel tronco encefalico sono presenti dei veri e propri circuiti riflessi che sono adibiti anche al puntamento degli occhi in seguito alla percezione del corpo; inoltre sono presenti anche altri circuiti rilflessi che modulano i muscoli posturali. Sono anche presenti i circuiti responsabili dello stato di veglia-sonno, si pensa che i neuroni implicati in ciò non siano ben definiti e che sono uniti tra loro come una rete, infine sono presenti anche i circuiti del senso di nausea e del vomito. Nell’ipotalamo sono presenti tutti i nuclei del controllo del sistema endocrino, i neuroni sensibili alla temperatura corporea, quelli sensibili alla concentrazione di alcuni principi nutritivi, ed i neuroni sensibili alla luce ed al buio. –Temperatura Corporea:è ”centrale e costante”, questa è mantenuta costante modulando il calore prodotto ed il calore dissipato. Il calore viene prodotto con tutti i metabolismi più il lavoro meccanico. Il calore si combina con l’esterno per convenzione, irraggiamento, e conduzione. CONDUZIONE:è la quantità di calore scambiata dipende dalla diversa temperatura dei corpi e dall’ampiezza della superficie a contatto. CONVENZIONE:è un abbassamento di temperatura dovuto all’evaporazione dell’acqua sulla cute, e dallo spostamento del vapore
nell’ambiente, tanto maggiore è l’evaporazione tano maggiore è la quantità di calore disperso. Sudare non vuol dire la sensazione della cute bagnata, perché significa propriamente produrre sudore. L’evaporazione del sudore dipende dall’umidità presente nell’aria(es. 100%di umidità il sudore non evapora). La sudorazione dipende dalla nostra temperatura, l’evaporazione dello stesso dipende dall’umidità dell’aria e dalla ventilazione. APPRENDIMENTO E MEMORIA:Ogni neurone riconosce un insieme di elementi precedenti, ogni neurone precedente riconosce ulteriormente un insieme di elementi precedenti ancora più semplici, fino a giungere ad elementi sempre più grezzi. Quindi attraverso ai fotocettori degli occhi giungono informazioni semplici, che attraverso i passaggi su citati giungono ad elaborare una immagine ben definite nella nostra memoria. La stessa cosa accade nell’orecchio, in particolare in una zona chiamata Corteccia Associativa si trovano neuroni che riescono ad associare particolari suoni a determinate immagini. Ciò accade per i neuroni adibiti alle trasmissioni delle sensazioni tattili; ad esempio se noi disegnamo una lettera con le dita dietro le schiena di un individuo una lettera, egli riconoscerà la lettera e assocerà questa alla sua immagine mentale. Ciò è dato dal fatto che sono posti recettori in maniera sequenziale su tutta la superficie della schiena. L’apprendimento quindi può essere definito come una disposizione di neuroni, che è sempre la stessa, i quali a seconda dello stimolo danno sempre risposte diffrerenti in quanto sono cambiate le connessioni nel tempo.
