Indice
Autori dei contributi
Prefazione
vii
ix
PARTE I
Fisiologia cellulare
CAPITOLO 1
3
3
5
8
11
14
16
19
CAPITOLO 2
Omeostasi dei liquidi corporei
Concetto di equilibrio steady state
Panoramica dei compartimenti intracellulare
ed extracellulare
Mantenimento dell’omeostasi cellulare
Principi del trasporto epiteliale
Concetti chiave
21
21
Genesi e conduzione del potenziale d’azione
Potenziali di membrana
Risposta soprasoglia: il potenziale d’azione
Conduzione del potenziale d’azione
Trasduzione e codificazione sensoriale
Concetti chiave
Trasmissione sinaptica
Sinapsi elettriche
Sinapsi chimiche
Integrazione sinaptica
Modulazione dell’attività sinaptica
Neurotrasmettitori
Recettori per i neurotrasmettitori
Concetti chiave
CAPITOLO 7
37
37
40
44
CAPITOLO 8
50
52
69
69
72
78
82
87
CAPITOLO 6
22
25
30
34
CAPITOLO 3
Trasduzione del segnale, recettori di membrana,
secondi messaggeri e regolazione dell’espressione
genica
Comunicazione intercellulare
Recettori
Recettori e vie di trasduzione del segnale
Regolazione dell’espressione genica da parte
delle vie di trasduzione del segnale
Concetti chiave
60
65
67
CAPITOLO 5
1
Bruce M. Koeppen e Bruce A. Stanton
Principi di funzionamento cellulare
Panoramica delle cellule eucariote
Membrana plasmatica
Meccanismi di trasporto transmembranario
Trasporto vescicolare
Gradiente elettrochimico
Osmosi e pressione osmotica
Concetti chiave
Il sistema nervoso centrale
Reazioni del tessuto nervoso alle lesioni
Concetti chiave
Sistema somatosensitivo
Suddivisioni del sistema somatosensitivo
Aree somatosensitive talamiche e corticali
Sensazioni di dolore e sensazioni termiche
Controllo centrifugo della sensibilità somatica
Concetti chiave
Sensi speciali
Sistema visivo
Sistemi uditivo e vestibolare
Sensi chimici
Concetti chiave
89
89
90
100
101
104
110
115
117
117
126
128
134
136
137
137
155
170
174
CAPITOLO 9
PARTE II
Il sistema nervoso
53
Kalman Rubinson e Eric J. Lang
CAPITOLO 4
Sistema nervoso: introduzione alle sue cellule
e ai suoi sistemi
55
Componenti cellulari del sistema nervoso
55
Matrice di supporto del sistema nervoso centrale 58
Organizzazione delle funzioni motorie
Principi dell’organizzazione del midollo
spinale
Vie motorie discendenti
Controllo troncoencefalico della postura
e del movimento
Contributo della corteccia cerebrale
al controllo motorio
Contributo del cervelletto al controllo
motorio
177
177
192
196
197
206
xii
Indice
Contributo dei gangli della base al controllo
motorio
Movimento oculare
Concetti chiave
ISBN 978-88-08-18274-6
CAPITOLO 14
214
219
227
CAPITOLO 10
Funzioni superiori del sistema nervoso
Corteccia cerebrale
Funzioni superiori del sistema nervoso
Concetti chiave
229
229
235
246
CAPITOLO 11
Sistema nervoso autonomo e suo controllo
centrale
Organizzazione del sistema nervoso
autonomo
Gangli del sistema nervoso autonomo
Neurotrasmettitori
Controllo centrale delle funzioni del sistema
nervoso autonomo
Concetti chiave
307
307
308
312
314
315
318
322
323
323
326
249
249
254
254
PARTE IV
257
263
CAPITOLO 15
PARTE III
Il muscolo
Muscolo liscio
Visione d’insieme del muscolo liscio
Struttura delle cellule muscolari lisce
Controllo dell’attività del muscolo liscio
Innervazione del muscolo liscio
Regolazione della contrazione
Regolazione della concentrazione
mioplasmatica del calcio
Sviluppo e ipertrofia
Funzioni di sintesi e di secrezione
Proprietà biofisiche del muscolo liscio
Concetti chiave
265
Il sistema cardiovascolare
327
Achilles J. Pappano
Visione d’insieme della circolazione
Cuore
Circuito cardiovascolare
Vasi sanguigni
Concetti chiave
329
329
329
329
331
James M. Watras
CAPITOLO 16
267
267
271
278
282
282
283
283
284
Elementi della funzione cardiaca
Proprietà elettriche del cuore
Conduzione nelle fibre cardiache
Eccitabilità cardiaca
Effetti della lunghezza del ciclo
Eccitazione naturale del cuore
ed elettrocardiogramma
Elettrocardiografia
Aritmie
Pompa cardiaca
Concetti chiave
286
288
289
CAPITOLO 17
CAPITOLO 12
Fisiologia del muscolo scheletrico
Organizzazione del muscolo scheletrico
Controllo dell’attività del muscolo scheletrico
Tipi di muscolo scheletrico
Tono del muscolo scheletrico
Fonti di energia durante la contrazione
Debito di ossigeno
Fatica
Crescita e sviluppo
Denervazione, reinnervazione e innervazione
crociata
Risposta all’esercizio
Comparsa ritardata del dolore muscolare
Proprietà biofisiche del muscolo
scheletrico
Concetti chiave
289
290
CAPITOLO 13
Muscolo cardiaco
Organizzazione di base delle cellule muscolari
cardiache
Controllo dell’attività del muscolo cardiaco
Regolazione della forza di contrazione
Metabolismo del muscolo cardiaco
Ipertrofia del muscolo cardiaco
Concetti chiave
293
293
296
299
302
303
305
Proprietà del sistema vascolare
Emodinamica
Sistema arterioso
Sistema venoso
Microcircolazione e linfatici
Circolazione coronarica
Circolazione cutanea
Regolazione del flusso ematico cutaneo
Circolazione nel muscolo scheletrico
Circolazione cerebrale
Circolazione intestinale
Circolazione epatica
Circolazione fetale
Concetti chiave
333
333
341
342
344
344
353
356
361
373
375
375
382
388
390
401
407
408
409
411
413
414
416
418
Indice
ISBN 978-88-08-18274-6
CAPITOLO 18
Regolazione del cuore e del sistema vascolare
Controllo nervoso della frequenza del cuore
Regolazione della prestazione cardiaca
Regolazione della circolazione periferica
Concetti chiave
421
421
427
436
445
CAPITOLO 19
Controllo integrato del sistema cardiovascolare
Regolazione della portata cardiaca
e della pressione sanguigna
Curva della funzione vascolare
Relazioni tra curva della funzione cardiaca
e curva della funzione vascolare
Un modello teorico più completo: il sistema
a doppia pompa
Ruolo della frequenza cardiaca nel controllo
della portata cardiaca
Fattori ausiliari che modificano il sistema
venoso e la portata cardiaca
Relazioni tra fattori centrali e periferici
nel controllo della circolazione
Concetti chiave
447
447
447
452
456
458
460
461
471
Spazio morto
Perfusione
Resistenza vascolare polmonare
Distribuzione del flusso sanguigno
polmonare
Regolazione attiva del flusso sanguigno
Relazioni ventilazione-perfusione
Anormalità dei gas nel sangue arterioso
Rapporto ventilazione-perfusione
in un singolo alveolo
Squilibri ventilazione-perfusione:
•
•
rapporto V/Q basso
Ipoventilazione alveolare
Anomalie diffusionali
Meccanismi dell’ipercapnia
Effetti della respirazione di O2 al 100%
sulle alterazioni dei gas nel sangue
arterioso
Effetti delle variazioni della portata
cardiaca
Differenze regionali
Concetti chiave
xiii
508
510
513
514
514
515
516
517
518
519
519
519
519
520
520
520
CAPITOLO 23
475
475
481
Trasporto dell’ossigeno e dell’anidride
carbonica
Diffusione dei gas
Trasporto dell’ossigeno
Trasporto della CO2
Regolazione della concentrazione
degli ioni H⫹ ed equilibrio acido-base
Curva di dissociazione della CO2
Concetti chiave
483
CAPITOLO 24
PARTE V
Il sistema respiratorio
473
Michelle M. Cloutier e Roger S. Thrall
CAPITOLO 20
Struttura e funzione del sistema respiratorio
Anatomia del polmone
Innervazione
Muscoli della respirazione: diaframma,
intercostali esterni, scaleni
I liquidi tappezzano l’epitelio polmonare
e svolgono importanti ruoli fisiologici
Sistema linfatico
Sviluppo, crescita e invecchiamento
del polmone
Concetti chiave
484
487
487
488
CAPITOLO 21
Proprietà meccaniche del polmone e della parete
toracica: statiche e dinamiche
Meccanica polmonare statica
Meccanica polmonare dinamica
Lavoro respiratorio
Concetti chiave
CAPITOLO 22
•
•
•
•
Ventilazione (V ), perfusione (Q) e relazioni V/Q
Ventilazione
Ventilazione alveolare
489
489
495
502
504
505
505
505
Controllo della respirazione
Controllo della ventilazione: una visione
d’insieme
Risposta alla CO2
Controllo della ventilazione: i dettagli
Esercizio
Anomalie nel controllo del respiro
Concetti chiave
523
523
525
529
531
531
531
533
533
534
534
539
539
541
CAPITOLO 25
Funzioni non respiratorie del polmone
Sistema di depurazione mucociliare
Liquido periciliare
Funzioni metaboliche dei polmoni
Sistema immunitario di difesa
Manifestazioni cliniche associate
ad anomalie dell’immunità innata
e adattativa
Concetti chiave
543
543
543
545
546
550
551
xiv
Indice
ISBN 978-88-08-18274-6
PARTE VI
Il sistema gastrointestinale
553
Kim E. Barrett e Helen E. Raybould
Formazione e secrezione della bile
Trattamento dell’ammoniaca nel fegato
Valutazione clinica della funzionalità epatica
Concetti chiave
623
629
631
631
CAPITOLO 26
Anatomia funzionale e principi generali
di regolazione del tratto gastrointestinale
Anatomia funzionale
Meccanismi regolatori del tratto GI
Risposta del tratto GI all’assunzione del cibo
Concetti chiave
555
555
558
563
564
CAPITOLO 27
Fasi cefalica, orale ed esofagea della risposta
integrata all’ingestione di cibo
Fasi cefalica e orale
Fase esofagea
Concetti chiave
565
565
571
573
CAPITOLO 28
Fase gastrica della risposta integrata
all’ingestione di cibo
Anatomia funzionale dello stomaco
Secrezione gastrica
Digestione nello stomaco
Motilità gastrointestinale
Motilità gastrica
Concetti chiave
575
575
577
583
583
586
587
PARTE VII
Il rene
633
Bruce A. Stanton e Bruce M. Koeppen
CAPITOLO 32
Elementi della funzione renale
Visione d’insieme della funzione renale
Anatomia funzionale dei reni
Analisi della funzione renale
Filtrazione glomerulare
Flusso ematico renale
Regolazione del flusso ematico renale
e della velocità di filtrazione glomerulare
Concetti chiave
635
635
636
645
648
650
653
656
CAPITOLO 33
Trasporto di acqua e soluti lungo il nefrone:
funzioni tubulari
Riassorbimento di soluto e di acqua lungo
il nefrone
Regolazione del riassorbimento di acqua
e NaCl
Concetti chiave
657
659
668
673
CAPITOLO 29
Fase del piccolo intestino della risposta integrata
all’ingestione di cibo
Svuotamento dello stomaco nella fase
del piccolo intestino
Assorbimento dei carboidrati
Assorbimento delle proteine
Captazione dei peptidi e degli aminoacidi
Assorbimento dei lipidi
Secrezione e assorbimento di acqua
ed elettroliti
Movimenti caratteristici del piccolo intestino
Concetti chiave
CAPITOLO 34
589
589
596
597
600
601
603
605
606
CAPITOLO 30
Fase del colon della risposta integrata
all’ingestione di cibo
Visione d’insieme del grande intestino
Concetti chiave
609
609
618
CAPITOLO 31
Funzioni di trasporto e metaboliche del fegato
619
Visione d’insieme del fegato e delle sue funzioni 619
Caratteristiche strutturali del fegato
e del sistema biliare
621
Controllo dell’osmolalità e del volume
dei liquidi corporei
675
Controllo dell’osmolalità dei liquidi corporei:
concentrazione e diluizione delle urine
675
Controllo del volume del liquido extracellulare
e regolazione dell’escrezione renale di NaCl
689
Concetti chiave
702
CAPITOLO 35
Omeostasi di potassio, calcio e fosfato
Omeostasi del K⫹
Regolazione della [K⫹] plasmatica
Alterazioni della [K⫹] plasmatica
Escrezione del K⫹ da parte dei reni
Meccanismo cellulare della secrezione del K⫹
da parte delle cellule principali del tubulo
distale e del dotto collettore
Regolazione della secrezione di K⫹ da parte
del tubulo distale e del dotto collettore
Fattori che alterano l’escrezione del K⫹
Visione d’insieme dell’omeostasi del calcio
e del fosfato inorganico
Concetti chiave
703
703
704
705
706
708
709
711
713
721
Indice
ISBN 978-88-08-18274-6
CAPITOLO 36
Ruolo del rene nella regolazione dell’equilibrio
acido-base
Sistema tampone HCO⫺3
Visione d’insieme dell’equilibrio acido-base
Escrezione netta di acido da parte del rene
Risposte alle alterazioni acido-base
Alterazioni acido-base semplici
Concetti chiave
Fisiologia dell’osso
Regolazione fisiologica integrata
del metabolismo del Ca2⫹ e del Pi
Concetti chiave
723
723
724
724
733
735
738
CAPITOLO 40
I sistemi endocrino e riproduttivo 741
CAPITOLO 41
Bruce A. White
Tiroide
Anatomia e istologia della tiroide
Produzione degli ormoni tiroidei
Trasporto e metabolismo degli ormoni tiroidei
Effetti fisiologici dell’ormone tiroideo
Regolazione della funzione tiroidea
Concetti chiave
Ipotalamo e ipofisi
Anatomia
Neuroipofisi
Adenoipofisi
Concetti chiave
xv
798
800
801
803
803
803
808
823
PARTE VIII
CAPITOLO 37
Introduzione al sistema endocrino
Configurazione dei circuiti a feedback
del sistema endocrino
Natura chimica degli ormoni
Trasporto degli ormoni in circolo
Risposte cellulari agli ormoni
Concetti chiave
743
744
747
752
753
754
CAPITOLO 38
Regolazione ormonale del metabolismo energetico 755
Visione d’insieme del metabolismo energetico 755
Sintesi dell’ATP
757
Forme di immagazzinamento di energia
759
Gluconeogenesi: sintesi del glucosio
dal glicerolo, dal lattato e dagli aminoacidi
767
Sommario delle vie metaboliche chiave
767
Ormoni chiave implicati nell’omeostasi
del metabolismo
768
Omeostasi del metabolismo: l’esito
dell’integrazione dei meccanismi di regolazione
ormonale e dei meccanismi di regolazione
a opera dei substrati/prodotti delle vie
metaboliche
774
Liberazione di energia durante i periodi
interdigestivi o nel digiuno prolungato
782
Liberazione di energia durante l’esercizio fisico 784
Leptina e tessuto adiposo
785
Concetti chiave
788
CAPITOLO 39
Regolazione ormonale del metabolismo del calcio
e del fosfato
791
Ruoli fondamentali del calcio e del fosfato
nella fisiologia della cellula
791
Regolazione fisiologica del calcio e del fosfato:
ormone paratiroideo e 1,25-diidrossivitamina D 792
Regolazione della [Ca2⫹] e della [Pi] a opera
del piccolo intestino e dell’osso
797
825
825
826
830
632
836
838
CAPITOLO 42
Ghiandole surrenali
Anatomia
Midollare del surrene
Corticale del surrene
Concetti chiave
839
839
841
845
859
CAPITOLO 43
Sistemi riproduttivi maschile e femminile
Sistema riproduttivo maschile
Testicoli
Destino e azioni degli androgeni
Asse ipotalmo-ipofisi-testicolo
Tratto riproduttivo maschile
Andropausa
Sistema riproduttivo femminile
Ovaio
Ovidutto
Utero
Regolazione ormonale dell’endometrio
dell’utero durante il ciclo mestruale
Collo dell’utero
Vagina
Genitali esterni
Biologia del 17-estradiolo e del progesterone
Ontogenesi dei sistemi riproduttivi
Gravidanza
Mammogenesi e lattazione
Menopausa
Concetti chiave
861
861
861
866
869
870
872
872
872
884
885
Indice analitico
907
887
889
889
890
890
891
891
902
904
905
