Lezione1-2 Omeostasi Comp Liquidi Membrana

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  • 8/13/2019 Lezione1-2 Omeostasi Comp Liquidi Membrana

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    Fornire conoscenze di base sul funzionamento degli

    organismi animali con particolare riferimento

    alluomo focalizzando lattenzione sui meccanismi che

    consentono il mantenimento dellomeostasi.

    Obiettivi generali del corso

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    Il concetto di omeostasi e la regolazione delle funzioni vitali. Il principio della retroazione. Conformit e regolazione.

    Regolazione omeostatica diretta ed indiretta. Lambiente interno del vivente. Compartimenti liquidi dellorganismo e omeostasi

    dellambiente interno.

    La formazione dellambiente interno: le membrane biologiche. Dinamiche di membrana. Il potenziale di membrana e le basi ioniche del

    potenziale di membrana.

    I Sistemi di integrazione.

    Il controllo nervoso ed endocrino. Messaggi chimici ed elettrici a confronto.Il sistema nervoso nei vertebrati: caratteristiche generali dellorganizzazione.

    Il neurone. Segnali elettrici dei neuroni. Il potenziale dazione . La propagazione del potenziale dazione.

    La comunicazione intercellulare nel sistema nervoso. La trasmissione sinaptica. Eventi presinaptici ed eventi postsinaptici. I recettori

    chimici nellazione ionotropa rapida e nellazione metabotropa lenta.

    I processi sensoriali. Lorganizzazione dei sistemi sensoriali. Funzioni del recettore. La fotoricezione, la meccanocezione, la

    chemiocezione, lelettrocezione.

    Il controllo riflesso di alcune funzioni vitali.Il sistema endocrino, classificazione degli ormoni. Controllo del rilascio ormonale.

    I muscoli ed il movimento. Il muscolo scheletrico, il muscolo liscio, il muscolo cardiaco. Laccoppiamento eccitazione contrazione.

    Fisiologia del sistema cardiovascolare

    Il cuore come pompa. La gittata cardiaca. La regolazione della gittata cardiaca. I principi di pressione, resistenza e flusso nei sistemi

    vascolari. I sistemi circolatori aperti e chiusi. Il flusso sanguigno e la pressione arteriosa. I vasi sanguigni. Il sangue: componente

    corpuscolata e plasma. Le piastrine e la coagulazione.

    La funzione respiratoria nel regno animale. Le leggi dei gas. Scambi gassosi. Epiteli ed organi respiratori. Respirazione cutanea,branchiale e polmonare. Il trasporto dei gas respiratori. I pigmenti respiratori. La ventilazione.

    La fisiologia idrica e salina. Regolazione della concentrazione ionica, osmotica e idrogenionica. Osmoregolazione in ambiente acquatico

    ed aereo. La funzione renale. Filtrazione, riassorbimento e secrezione. Meccanismo di concentrazione dellurina. Controllo endocrino della

    funzione renale.

    Nutrizione, assunzione del cibo e digestione.

    Le funzioni del sistema digerente. Aspetti generali della digestione meccanica e chimica degli alimenti. Assorbimento intestinale.

    PROGRAMMA FISIOLOGIA GENERALE

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    Testi consigliati

    Silverthorn FISIOLOGIA UMANA Casaeditrice Pearson 2010

    German Stanfield FISIOLOGIA Edises2006

    Peres FISIOLOGIA Ediermes 2006-2007

    Hill Wyse Anderson ISIOLOGIA

    ANIMALE Zanichelli 2006

    Sherwood FISIOLOGIA UMANA

    Zanichelli 2008

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    La Fisiologia studia laspetto dinamico del fenomeno

    vita, cio le diverse funzioni di un organismo.

    Funzione: Insieme dei processi che consentono il

    raggiungimento di uno scopo ben definito ed utile per

    lorganismo.

    OGGETTI DI STUDIO DELLA

    FISIOLOGIA

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    Ogni essere vivente costituisce una unit definita organismo per indicare lesistenza di una

    precisa coordinazione morfologica e funzionale.

    La caratteristica primaria che conferisce ad un vivente la possibilit di conservare la propria

    identit senza dubbio un ampio grado di indipendenza dallambiente. Claude Bernard alla fine

    del 1800 intu limportanza per il vivente di rendere le proprie funzioni indipendenti il pi

    possibile dalle mutevoli condizioni ambientali, asserendo:

    La costanza dellambiente interno la condizione della vita libera.

    Negli organismi unicellulari la stabilit dellambiente interno garantita dalle particolari

    propriet della membrana cellulare attraverso la quale vengono regolati in modo selettivo gli

    scambi materiali ed energetici con lambiente esterno.

    INTEGRITA DI UN ORGANISMO ED OMEOSTASI

    Negli organismi pluricellulari, con laumentaredelle dimensioni corporee ed il differenziarsi dei

    tessuti, le cellule perdono gran parte della

    primordiale amplissima capacit di

    autoregolazione. Nasce, quindi lesigenza che le

    cellule degli organismi pi evoluti siano circondateda un particolare liquido extracellulare, prodotto

    dallorganismo stesso, con il quale avvengono tutti

    gli scambi metabolici, respiratori ed energetici.

    Il liquido extracellulare costituisce lambiente

    interno di un organismo.

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    La costanza del liquido extracellulare garantita da un continuo processo di rinnovamento e

    depurazione attuato da apparati regolatori molto perfezionati (respiratorio, circolatorio,

    digerente ed escretore) che fungono da intermediari tra il mezzo interno e lambiente esterno.

    OMEOSTASI

    I diversi apparati sono a loro volta sottoposti

    ad un continuo controllo da parte del sistema

    nervoso ed endocrino. In questa continua

    regolazione del mezzo interno consistelomeostasi dellorganismo.

    Omeostasi: Insieme dei processi che permettono allorganismo di mantenere costanti i

    parametri chimico-fisici del suo ambiente interno (es. pressione parziale di ossigeno,

    temperatura, volume di acqua, concentrazione dei soluti, pH, etc.).

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    Organismi animali

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    CONFORMITA E REGOLAZIONE

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    Le risposte che un animale adotta per far fronte ai cambiamenti intervenuti nel proprio

    ambiente interno (salinit, [O2], pH, T etc.) si inseriscono in una delle tre seguenti categorie:

    FUGA CONFORMITA - REGOLAZIONE.

    FUGA: Lomeostasi pu essere mantenuta con espedienti comportamentali. Fuga nello spazio:ricerca di un micro habitat privo di stressori o migrazioni a grandi distanze. Fuga nel tempo:

    diapausa degli insetti, ibernazione, estivazione, incistamento per sopravvivere alle difficolt

    temporali.

    CONFORMITA: Si ha quando al variare di un parametro ambientale (temperatura,

    osmolarit, etc.) lanimale cambia il proprio parametro interno uniformandosi. Gli animali

    sono detti conformi e la loro capacit di sopravvivere dipende dalla tolleranza dei loro tessuti.

    REGOLAZIONE: Si ha quando lanimale mantiene i parametri del proprio ambiente costanti,

    a prescindere dalle variazioni ambientali. Gli animali sono detti regolatori. Lampiezza della

    zona di stabilit di un regolatore dipende dalle singole specie animali e dalla variabile

    ambientale.

    CONFORMITA E REGOLAZIONE

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    PARZIALI CONFORMI E REGOLATORI

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    VANTAGGI E SVANTAGGI

    REGOLAZIONE: LIBERTA MA ALTA

    COSTO ENERGETICO

    CONFORMITA: SPAZI RISTRETTI MA

    RISPARMIO ENERGETICO

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    I sistemi di regolazione fisiologica mantengono le condizioni interne in un intervallorelativamente ridotto.

    Le variazioni di un parametro interno possono essere causate da:

    1) Perturbazioni dellambiente esterno (es. riduzione della presenza di O2 allesterno, aumento

    della temperatura esterna, etc.)

    2) Stato di attivit e salute dellorganismo stesso (es. aumento del fabbisogno di O2 ovvero

    aumento della produzione di calore nel caso di lavoro muscolare).

    Come lavorano i meccanismi omeostatici?

    SISTEMI DI CONTROLLO A RETROAZIONE

    NEGATIVA

    Generalmente trovano sempre fondamento in un principionoto come retroazione o feed-back negativo, valido

    anche al di fuori del mondo dei viventi (vedi legge di azione di

    massa negli equilibri chimici).

    I sistemi a feed-back negativo consistono in un ciclo di eventi

    in cui linformazione sul cambiamento di un dato parametroinnesca una risposta che controbilancia lo stimolo

    perturbatore.

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    SCHEMA FEED BACK

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    Elementi fondamentali di sistemi a

    feedback

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    TERMOSTATO

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    CONTROLLO, REGOLAZIONE E

    OMEOSTASI

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    Feed ba