omeostasi def
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AMBIENTE INTERNO Ogni cellula appartenente ad un organismo multicellulare, quale è l’uomo, è circondata da un liquido denominato liquido extracellulare, ossia il liquido esterno alla cellula stessa. Claude Bernard (1813-1878), fisiologo francese, fu il primo ad enunciare il concetto secondo il quale il liquido extracellulare va considerato come l’ambiente immediato per le cellule che vi si trovano immerse. Questo liquido costituente l’ambiente interno del nostro corpo, agisce come mezzo per lo scambio di nutrienti e di prodotti di rifiuto, e fornisce l’ambiente fisicochimico stabile necessario per il funzionamento della membrana e per quello della cellula. Claude Bernard (1813-1878): La costanza, la fissità del “Millieu intérieur” (mezzo interno) (1865). “La fissità dell’ambiente interno costituisce la condizione in cui la vita può avvenire in maniera libera ed indipendente…. Tutti i meccanismi vitali hanno un unico scopo, quello di mantenere costanti le condizioni vitali nell’ambiente interno”. W.B.Cannon (1871-1945): il quale mise in evidenza che tale stabilità poteva essere conseguita solo attraverso l’operatività di processi fisiologici altamente coordinati che chiamò Omeostasi Le attività dei tessuti e degli organi devono essere regolate ed integrate l’una con l’altra in modo che ogni variazione dell’ambiente interno susciti automaticamente una reazione atta a minimizzare ogni cambiamento. L’omeostasi indica le condizioni stabili che risultano da queste compensatorie risposte regolatrici. CAMPO NORMALE OMEOSTASI VALORE NORMALE Tempo L'omeostasi è la condizione in cui le variabili dell'ambiente interno del corpo sono mantenute a livelli relativamente stabili, adatti a consentire la vita. L'omeostasi è tipicamente regolata da meccanismi a feed-back negativo. Molti sistemi a feed-back negativo sono costituiti da un recettore, un centro di controllo, un effettore e dalle rispettive vie di connessione. Ossigeno (mmHg) Anidride Carbonica (mmHg) Ione Sodio (mmoli/L) Ione potassio (mmol/L) Ione Calcio (mmol/L) Ione Cloro (mmol/L) Ione bicarbonato (mmol/L) Glucosio (mg/dl) Temperatura (C°) Equilibrio acidobase (pH) Valore Normale Campo Normale 40 35-45 40 35-45 142 138-146 4.2 3.8-5.0 Principali variabili fisiche e 10-100 chimiche mantenute 5-80 relativamente costanti 115-175 nell'ambiente interno 1.5-9.0 Limiti non letali 1.2 1.0-1.4 0.5-2.0 108 103-112 70-130 28 24-32 8-45 85 75-95 20-1500 37.0 36.5-37.5 18.5-43.5 7.4 7.2-7.5 6.9-8.0 Uscire dai limiti dell’ambito di normalità (campo normale) vuol dire entrare in una condizione patologica. Quanto più è stretto l’ambito di normalità tanto più è complesso controllare quel parametro e quindi tanto più facile è incorrere nella patologia per quella causa. Composizione liquido intracellulare ed extracellulare Il liquido extracellulare può essere considerato come dotato di una composizione omogenea in relazione agli scambi capillari tra plasma e liquido interstiziale; le concentrazioni dei soluti nei due fluidi sono praticamente identiche eccetto che per quanto riguarda la componente proteica. Il principale ione positivo del liquido extracellulare è il sodio Na+, mentre lo ione negativo è il cloro Cl Il liquido intracellulare varia notevolmente nella sua composizione da cellula a cellula. Il principale ione positivo del liquido intracellulare è il potassio K + (altri ioni rappresentati in minor concentrazione sono il magnesio Mg++ e il cloro Cl -). Queste diverse concentrazioni ioniche sono dovute all’attività dei sistemi di trasporto attivo ed ai potenziali trans-membranari. Omeostasi: mantenimento di condizioni stabili del mezzo interno reso possibile da risposte regolatrici di compenso dette meccanismi omeostatici Meccanismo Omeostatico: sistema di controllo costituito da un insieme di cellule funzionalmente connesse e che serve a mantenere relativamente costante una variabile chimica o fisica del mezzo interno Omeostasi: controllo dell’ambiente interno Un cambiamento esterno Innesca Un cambiamento interno Il quale innesca Una reazione Che ripristina Lo stato normale Variabilità ambientale ed omeostasi Il nostro organismo ha la capacità di rispondere a stimoli di varia natura provenienti dall’ambiente esterno. Agisce attraverso la ricezione e l’integrazione di più segnali (chimici ed elettrici) derivanti da diversi sistemi, allo scopo di innescare quelle reazioni che tendono al mantenimento di un ambiente interno relativamente stabile ovvero l’OMEOSTASI. CENTRO INTEGRATORE Elementi di un Sistema Biologico di controllo della Omeostasi INIZIO Via Afferente Via Efferente RECETTORE EFFETTORE STIMOLO RISPOSTA (-) FEEDBACK Altri esempi di parametri controllati omeostaticamente • • • • • • • Temperatura PH Tensione dell’ossigeno Concentrazione Ionica Concentrazione di sostanze nutritizie Concentrazione di sostanze di rifiuto Livello energetico (ATP) Omeostasi del metabolismo La moneta energetica ATP e metabolismo basale Metabolismo di riposo L’equivalente calorico dell’ossigeno varia da 4.686 a 5.047 Kcal l-1 a seconda del substrato energeico utilizzato 1 . 2 Kcal Dispendio energetico totale giornaliero Metodi di misura: Calorimetria diretta Calorimetria indiretta DIT : Termogenesi dieto indotta
