Fisiologia: omeostasi e regolazione dei fluidi corporei

Fisiologia e Omeostasi

Fisiologia L'OMEOSTASI -- > è il concetto base della fisiologia FISIOLOGIA ---- > deriva dal greco e significa studio delle cose naturali, quindi FISIOLOGIA spiega e studia il normale funzionamento dell'organismo sano, al contrario sarebbe PATALOGIA, ovvero lo studio del funzionamento dell'organismo in condizioni patologiche, quindi non normali. La FISIOLOGIA è appunto lo studio dell'organismo complesso ma anche di tutte le parti che lo compongono. Noi studieremo alcune nozioni di chimica e di biologia molecolare, passando anche alla biologia cellulare. Insieme a queste conoscenze di base, ci troveremo a studiare anche come funziona un tessuto o un organo intero. L'apparato è un sistema che contiene più organi e impareremo astudiare il funzionamento di un intero organismo.

• La fisiologia spiega e studia COME funziona un organismo. ESEMPIO: PERCHE' HO I BRIVIDI QUANDO SENTO FREDDO?

- Il perché porta a chiedersi la finalità RISPOSTA ESEMPIO: Le cellule nervose sensibili alla temperatura inviano messaggi al centro TERMOREGOLATORE il quale attraverso altre vie nervose, determina la contrazione muscolare involontaria dei nostri muscoli. Cosa significa? ESEMPIO: Sono in un ambiente a - 4 gradi e il mio corpo si raffredda e di conseguenza speciali cellule nervose che sono presenti sulla nostra cute riescono a percepire questa riduzione drastica della temperatura, di conseguenza inviano un messaggio al centro TERMOREGOLATORE del nostro organismo, (ovvero in un punto specifico del nostro cervello c'è un gruppo di neuroni che sa esattamente a quale temperatura il nostro corpo deve stare), arriva il messaggio da un neurone e il centro termoregolatore invia una risposta ai nostri muscoli, i quali involontariamente si contrarranno e genereranno calore.

Molecole Fondamentali e Organizzazione

Il nostro organismo è costituito da 4 molecole fondamentali. In questo disegno notiamo gli acidi nucleici (ovvero DNA ed RNA), proteine, carboidrati e lipidi.

• Sono 4 fondamentali molecole attraverso le quali riusciamo a creare l'organismo più complesso conosciuto. Queste 4 molecole in principio danno vita ad un ORGANULO (qui vi è disegnato un mitocondrio caratterizzato da proteine e lipidi.) Gli ORGANULI formano un insieme di cellule, costituite da proteine, lipidi, acidi nucleici.
• Le Cellule dello stesso tipo si organizzano e creano un tessuto. In alcuni casi più tessuti danno vita ad un ORGANO.
• Tanti apparati e sistemi danno vitaall'organismo, un organismo molto complesso, per cui parliamo di una struttura gerarchica perché dalla più piccola molecola, via via aumentando la complessità arriviamo all'organismo completo.Organismo Apparato d'organo Organo Cellula Macromolecola Organulo

Ambiente Interno ed Esterno

Il nostro corpo è separato dall'ambiente esterno da un continuo sottile strato di CELLULE EPITELIALI. In questa slide è possibile capire il CONCETTO DI AMBIENTE INTERNO E AMBIENTE ESTERNO. Ambiente esterno Aria Nutrienti, acqua, sali inorganici Ambiente interno Tratto gastrointestinale O, CO. Polmoni - App. digerente Membrana cellulare Vasi sanguigni Secrezione O Cuore Assorbimento Cellule del sangue Filtrazione Riassorbi- mento Secrezione Cellule Nervose, muscola\, ecc.)" Reni Escrezione Strato di tessuto epiteliale Urina L'AMBIENTE INTERNO al nostro organismo è la parte giallina (del disegno) Quando ispiriamo l'aria e va nei nostri polmoni, quell'aria fino a quando non è scambiata con il nostro ambiente interno è ancora fuori dal nostro corpo. Bisogna pensare che la pelle che ci riveste, continua dentro. Ad esempio: il sistema urinario è uguale, dovete immaginare che la pelle interna continui dentro e questo rappresentato come un tubulo, in realtà è il complesso sistema urinario che vedremo. Quando viene creata l'urina, va subito, attraverso dei condotti presenti nel nostro sistema, nell'ambiente esterno. Quando ingeriamo qualcosa (qua identificato come un tubo) la digestione avviene in questo condotto, l'assimilazione del glucosio, dei sali e di tutto quello che possiamo assimilare è proprio in quel momento che il cibo poi è assimilato dentro il nostro ambiente interno, le cellule epiteliali fanno da barriera continua. CHE COS'È L'AMBIENTE INTERNO DEL NOSTRO ORGANISMO? Materiale non assorbito TessutoL'ambiente interno è l'ambiente liquido in cui vivono tutte le nostre cellule e le quali scambiano attraverso questo ambiente sostanze, gas. Ha una composizione ottimale per la vita, in quanto all'interno del nostro corpo ci sono le condizioni ideali per le nostre cellule, per vivere. Mantiene una relativa costanza nelle sue caratteristiche.

> l'ambiente esterno al nostro corpo è quello che si trova al di là della barriera epiteliale dei nostri organi interni. E' costituito in modo tale da avere una costanza che permette sempre e comunque la vita delle nostre cellule, anche in condizioni difficili. Nell'immagine sono presenti delle cellule singole che in realtà fanno parte di sistemi come il nervoso o il muscolare, che sono completamente immersi nell'ambiente interno. Il nostro sistema cardiovascolare qui è rappresentato come un tubo chiuso, il cuore è una pompa che fa arrivare il sangue in tutto il corpo è una scatoletta. Qui cosa dobbiamo capire? Che il nostro corpo è immerso in un ambiente esterno Che l'ambiente esterno è ancora fuori dal nostro corpo L'ambiente interno è anche detto LIQUIDO EXTRACELLULARE, il quale si divide in: LIQUIDO INTERSTIZIALE ovvero la parte giallina (del disegno) + il plasma PLASMA ovvero la parte acquosa del sistema cardiovascolare del nostro organismo Nel liquido interstiziale sono immerse tutte le cellule del nostro corpo, tranne quelle sanguigne le quali invece sono immerse nel plasma. IL LIQUIDO INTRA-CELLULARE ->contiene acqua in tutte le cellule L'OMEOSTASI è la capacità che ha il nostro organismo di mantenere questo ambiente interno relativamente costante, perché ci possono essere delle fluttuazioni ad esempio della quantità di glucosio, ma successivamente il nostro corpo mette in atto dei meccanismi che riportano la normale concentrazione ematica del glucosio.

Compartimenti Idrici e Composizione

I COMPARTIMENTI IDRICI vengo detti così perché costituiti da acqua. Tutta l'acqua presente nel nostro organismo prende il nome di ACQUA CORPOREA TOTALE Acqua corporea totale Liquido intracellulare 2/3 Liquido corporeo Volume (L) Totale 42 Intra cell Extra cell 14 U · Plasma 3 . Interstiziale 11 Liquido extracellulare Plasma Liquido interstiziale 20% 80% Liquido extracellulare LIQUIDO PLASMA INTRACELLULARE + ricco in + ricco in Potassio: K+ Magnesio: Mg* INTERSTIZIALE Sodio: Na+ Cloro: CI- + ricco in Sodio: Na+ Fosfato: PO4- Proteine Cloro: CI- Bicarbonato: HCO3- Proteine® Bicarbonato: HCO3 LIQUIDO 28Ad esempio in una persona di 70 kg ha circa 42 litri d'acqua nel corpo. -Nel compartimento intra-cellulare troviamo i 2/3 di questi 42 litri -Nell'extra cellulare invece è presente 1/3 di42 litri Come si divide questo liquido extra cellulare? -Il 20% è presente nel plasma, quindi 3 litri -Nell'interstiziale 11 litri Questi compartimenti non solo sono diversi in base alla quantità di acqua che contengono ma si diversificano anche in base alla composizione dei soluti presenti in essi: IL LIQUIDO INTRA- CELLULARE è + ricco in: Potassio Magnesio

• Fosfato Proteine IL LIQUIDO EXTRA- CELLULARE che si divide in: interstiziale e plasma Sono più ricchi in: Sodio, Cloro, Bicarbonato Invece nel PLASMA abbiamo le proteine, nel sangue facendo degli esami si notano delle curve, le quali sono le proteine plasmatiche. Le differenze dei compartimenti sono essenziali per un corretto funzionamento delle cellule e sonopossibili perché le membrane permettono uno scambio selettivo di alcuni soluti, non sono completamente permeabili. PERCHÉ SELETTIVO? Perché questi compartimenti permettono l'entrata solo ad alcuni soluti. Ad esempio, la membrana (in questo caso) tra il compartimento plasma e il compartimento interstiziale è una membrana che lascia passare molte cose in modo indistinto Le concentrazioni di ioni sodio, potassio, calcio, cloro, sono le stesse perché si tratta di un passaggio Inter cellulare, quindi sono sostanze che vanno avantie indietro e sono in equilibrio. L'unica cosa che non passa sono le PROTEINE, motivo per cui tra i due compartimenti la differenza è la presenza di proteine nel plasma. Questa differenza è importante, poiché linterstizio non deve contenere le proteine. Il calcio è un innalzamento cellulare, se la concentrazione non fosse mantenuta bassa creerebbe problemi, per i neuroni significherebbe morte, non può aumentare.+Líquido extracelular 33% - Liquido intracellulare 67% Na· Na+ Na+ Organuli citoplasmatici K* K' K* Ca?» Ca2 Ca2 K* Plasma 3,5 L (8%) Liquido interstiziale 10,5 L (>24%) _ Ca2+ Liquido intracellulare 28 L (67%) Fosfati cr cr cr Proteine Proteine 300 mOsM 300 mOsM 300 mOsM Endotelio capillare Membrana cellulare Il reticolo endoplasmatico è un organello che serve a far aumentare il calcio, definito lo stock, in cui vi è una Storage di calcio. Qui è presente una grande concentrazione trattenuta da questo organello se serve come messaggero nel citoplasma può aumentare o a partire dagli stock intra-cellulari (reticolo endoplasmatico) o dall'esterno. Altre differenze tra ambiente intra-cellulare ed extra- cellulare possiamo trovarlo nelle concentrazioni. Queste concentrazioni devono rimanere invariate affinché le nostre cellule funzionino bene. A- sono le proteine che all'interno della cellula sono tantissime, la quantità di proteine presente nei nostri vasi sanguigni è meno altarispetto a quella delle cellule. Ricapitolando abbiamo trattato di diversi compartimenti liquidi corporei: -acqua corporea totale=42L -liquido intracellulare=28L -liquido extracellulare=14L (di cui plasma:3L, Liquido interstiziale:11L) Questi 3 compartimenti sono diversi in composizione di ioni o soluti (le proteine sono disciolte nell' acqua, vengono perciò definite soluti) Le maggiori differenze di questi compartimenti sono: -liquido intracellulare: +ricco in potassio (k+), Magnesio (Mg++), proteine- -liquido extracellulare: +ricco in sodio (Na+), cloro (Cl-), bicarbonato (HCO3-) -plasma: + ricco in sodio (Na+) cloro (Cl-) bicarbonati (HCO3-) proteine- INTRA (mM) EXTRA (mM) CATIONI Na+ 12 145 K+ 140 4 Ca2+ 10-7 (M) 10-3 (M) ANIONI CI- 4 117 A 146 1

Omeostasi e Variabili Corporee

OMEOSTASI L'omeostasi è la capacità del nostro organismo di mantenere costante, in ogni momento della nostra vita, importanti variabili. Quindi l'ambiente interno o liquido extracellulare nonostante le variazioni dell'ambiente esterno. Un esempio di tali variabili è proprio la temperatura: al variare della temperatura dell'ambiente circostante vedremo come il nostro organismo attiverà dei meccanismi che mantengono la temperatura costante, in caso contrario si attiverebbero delle proteine che porteranno a dei processi in grado di indebolire le nostre cellule per cui viene persa l'omeostasi.