Nutrizione a livello dell'organismo: tessuti, organi e funzioni, Presentazione

Università San Raffaele Roma

Università San Raffaele Roma www.unisanraffaele.gov.it

Insegnamento e Professore

Insegnamento Nutrizione a livello dell'organismo: tessuti, organi e funzioni Professore Giovanna D'Arcangelo

Argomento Omeostasi

Argomento Omeostasi IT Università San Raffaele Roma Giovanna D'Arcangelo

Il concetto di Omeostasi descrive l'equilibrio dinamico che caratterizza un organismo e quindi i vari meccanismi fisiologici che operano al fine di:

• Mantenere la costanza delle condizioni ottimali del mezzo interno
• Consentirne il recupero una volta che esse siano state alterate da influenze perturbatrici

Omeostasi I 2 di 13T Università San Raffaele Roma Giovanna D'Arcangelo

Definizioni e caratteristiche del mezzo interno

Ambiente liquido con il quale scambiano le cellule dell'organismo Protetto dall'ambiente esterno da cellule che lo schermano e racchiudono Definizioni e caratteristiche del mezzo interno Ha una composizione ottimale per il metabolismo cellulare Mantiene una relativa costanza delle sue caratteristiche chimico- fisiche (equilibrio dinamico)

Omeostasi I 3 di 13T Università San Raffaele Roma Giovanna D'Arcangelo

Equilibrio dinamico dell'Omeostasi

Ambiente esterno: caratteristiche chimico-fisiche (per es. aumento temperatura) assai variabili + Azioni sull'organismo attenuate dalla schermatura Metabolismo cellulare + Modificazioni nelle caratteristiche chimico-fisiche del mezzo interno (temperatura interna > 37 ° C) Attivazione di meccanismi di compensazione (per es, termodispersione) Omeostasi Ricupero delle condizioni ottimali del mezzo interno (temperatura interna = 37 ° C) Equilibrio dinamico

Omeostasi I 4 di 13T Università San Raffaele Roma Giovanna D'Arcangelo

Perdita dell'omeostasi e condizioni patologiche

Organismo in omeostasi Cambiamenti marcati nell'ambiente esterno Disfunzione interna Perdita dell'omeostasi Tentativo di compensazione Alterazioni marcate e durature del mezzo interno La compensazione fallisce La compensazione ha successo Ricupero delle condizioni ottimali del mezzo interno Condizioni patologiche Malattia Benessere Condizioni fisiologiche Sofferenza cellulare Ridotta efficienza di organi e apparati Incapacità dell'organismo di svolgere funzioni vitali Omeostasi I Morte cellulare Morte dell'organismo

5 di 13T Università San Raffaele Roma Giovanna D'Arcangelo

Scambi e Sistemi Informazionali

Gli scambi attuati dai 4 organi preposti sono finemente regolati perche' sottoposti al controllo da parte di Sistemi Informazionali Apparato muscolare Apparato scheletrico C Apparato respiratorio Apparato urinario Apparato tegumentario Sistema nervoso Neuro- endocrino Sistema endocrino Apparato riproduttivo Apparato immunitario Apparato digestivo Apparato circolatorio C

Omeostasi I 6 di 13T Università San Raffaele Roma Giovanna D'Arcangelo

Caratteristiche dei Sistemi Informazionali

I SISTEMI INFORMAZIONALI SONO CAPACI DI RILEVARE, TRASMETTEERE ED ELABORARE INFORMAZIONI SUI PARAMETRI CHIMICI E FISICI PRINCIPALI DELL'AMBIENTE ESTERNO, DOVE OPERA L'ORGANISMO, E DEL MEZZO INTERNO, AMBIENTE DOVE OPERANO LE CELLULE DELL'ORGANISMO. PERCHE' VENGA MANTENUTA LA COSTANZA DEL MEZZO INTERNO, I SISTEMI INFORMAZIONALI DEVONO AVERE: · RILEVATORI DEI PARAMETRI CHIMICO-FISICI DEL MEZZO INTERNO ·CODIFICAZIONE DEI VALORI OTTIMALI PER LA VITA DELLE CELLULE · VIE DI COMUNICAZIONE LUNGO LE QUALI TRASMETTERE I SEGNALI .CENTRI DI INTEGRAZIONE CAPACI DI ATTIVARE IN MODO COORDINATO I DIVERSI APPARATI.

Omeostasi I 7 di 13T Università San Raffaele Roma Giovanna D'Arcangelo

Sistemi informazionali: endocrino e nervoso

Sistemi informazionali Sistema endocrino (SE) lenta trasmissione dell'informazione Sistema nervoso (SN) rapida trasmissione dell'informazione Sistema nervoso periferico (SNP) Sistema nervoso centrale (SNC), controlla il SNP Autonomo, normalmente non soggetto al controllo volontario Somatico, può essere soggetto al controllo volontario Ortosimpatico (SN-OS) Parasimpatico (SN-PS) Enterico

Omeostasi I 8 di 13T Università San Raffaele Roma Giovanna D'Arcangelo

Comunicazione intercellulare

Substrato morfologico della comunicazione intercellulare Giunzione comunicante Sinapsi Autocrina (A) Paracrina (P) Endocrina A P Per diffusione nel liquido interstiziale Per convezione nel sangue Tipo di comunicazione Locale Locale Localmente diffusa Generale La specificità della comunicazione dipende da Struttura anatomica Struttura anatomica Recettori Recettori e circoli speciali Presenza Quasi tutti i tessuti (anche nel SN) Solo nel SN e nei contatti tra neuroni ed effettori In tutti i tessuti (anche nel SN) Presente in forma diversa anche nel SNC Omeostasi I 9 di 13 Caratteristiche D Modalità della trasmissione del messaggio Direttamente da cellula a cellula Attraverso la fessura sinapticaT

Università San Raffaele Roma Giovanna D'Arcangelo

Sistema di controllo

Variabile regolata influenza Nell'intervallo desiderato Fuori dall'intervallo desiderato Effettori SISTEMA DI CONTROLLO attiva Non è necessario intervenire Un sensore è attivato manda un segnale a Centro di integrazione

Omeostasi I 10 di 13T Università San Raffaele Roma Giovanna D'Arcangelo

Ruolo del SN e controllo tonico

-Ruolo del SN nel mantenimento dell'adeguatezza del mezzo interno (volume ematico, osmolarità, PA, temperatura) -Controllo tonico -Controllo antagonista (insulina e glucagone, simpatico e parasimpatico) -I segnali chimici possono avere effetti differenti nei diversi tessuti (a seconda del recettore: adrenalina e Ach) CONTROLLO TONICO E controlo tonico regata i parametri Salologici aumentandoe o riducedali Segnalo elettrico dal neurone Tempo Una moderata frequenza di segnale determina un diametro intermedio del vaso. Variazioni dela frequenza di segnale 1 Tempo Tempo Se la frequenza di segnale aumenta, il vaso si costringe. Se la frequenza di segnale diminuisce. il vaso si dilata.

Omeostasi I 11 di 13T Università San Raffaele Roma Giovanna D'Arcangelo

Controllo legato al recettore

CONTROLLO LEGATO AL RECETTORE Recettori alfa Adrenalina + recettore Il vaso si costringe Vasi sanguigni intestinali Recettore L'adrenalina può legarsi a diverse isoforme del recettore adrenergico Recettori beta Vasi sanguigni del muscolo scheletrico Recettore Adrenalina + recettore Il vaso si dilata

Omeostasi I 12 di 13T Università San Raffaele Roma Giovanna D'Arcangelo

Controllo antagonista

Controllo antagonista Neurone parasimpatico Neurone simpatico Parasimpatico La stimolazione parasimpatica riduce la frequenza cardiaca Battito cardiaco 0 1 2 3 Tempo (second) -+ Ortosimpatico La stimolazione simpatica aumenta la frequenza cardiaca Battito cardiaco 0 1 2 3 (b) Tempo (secondi) -+

Omeostasi I 13 di 13