V
Sommario
Capitolo 1
Introduzione allo studio della Fisiologia umana (Gianluigi Monticelli)
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
La cellula e i suoi componenti
1.1.1 I componenti cellulari
L’organismo: cellule, tessuti, organi e sistemi
L’organizzazione funzionale dell’organismo umano
L’ambiente interno e i processi omeostatici
Il contatto con il mondo esterno: cute e annessi cutanei
L’energia per l’organismo
I sistemi di comunicazione
1
2
4
5
10
13
14
17
18
Capitolo 2
I componenti dell’organismo umano (Lucia Martinoli)
2.1
23
24
25
25
Metodi di valutazione della composizione corporea
2.1.1 Metodi di riferimento tradizionali e recenti
2.1.1.1 Pesata idrostatica
2.1.1.2 Metodi a diluizione (idrometria): acqua totale corporea, intra- ed
extracellulare26
2.1.1.3 Potassio totale corporeo
26
2.1.1.4 Analisi dell’attivazione neutronica
26
2.1.1.5 DEXA (Dual-energy X-ray Absorptiometry)27
2.1.1.6 Risonanza magnetica nucleare (RMN)
27
2.1.1.7 Tomografia computerizzata (TC)
27
2.1.1.8 Pletismografia a spostamento d’aria
27
2.1.2 Metodi indiretti
27
2.1.2.1 Plicometria
27
2.1.2.2 Bioimpedenziometria
27
2.1.2.3 Indici da misure antropometriche
28
2.2 Acqua e sua distribuzione nell’organismo
29
2.2.1 Il bilancio idrico dell’organismo
30
2.3 Componenti minerali: importanza e distribuzione
31
2.3.1 Calcio (Ca)
32
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VI
Fisiologia
2.3.2 Fosforo (P)
2.3.3 Magnesio (Mg)
2.3.4 Sodio (Na)
2.3.5 Potassio (K)
2.3.6 Cloro (Cl)
2.3.7 Ferro (Fe)
2.3.8 Zinco (Zn)
2.3.9 Rame (Cu)
2.3.10 Selenio (Se)
2.3.11 Iodio (I)
2.3.12 Manganese (Mn)
2.3.13 Molibdeno (Mo)
2.3.14 Cromo (Cr)
2.3.15 Cobalto (Co)
2.3.16 Fluoro (F)
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34
Capitolo 3
Meccanismi di trasporto e barriere biologiche
(Paola Marciani, Gianluigi Monticelli)
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
La membrana cellulare: composizione, struttura e funzione
3.1.1 I costituenti di membrana
3.1.2 Asimmetria della membrana cellulare
Meccanismi di trasporto passivi e attivi
3.2.1 Filtrazione
3.2.2 Osmosi
Scheda 3.1 Pressione osmotica, osmosi e osmolarità
Scheda 3.2 Diffusione e flussi unidirezionali
3.2.3 Filtrazione e osmosi
Scheda 3.3 Il rapporto superficie/volume
3.2.4 Osmosi e diffusione
3.2.5 Potenziale di flusso
3.2.6 Potenziale di diffusione
Scheda 3.4 Volume molare parziale
3.2.7 Presenza di una d.d.p.
Scheda 3.5 Il potenziale elettrochimico e la legge di Nernst
Scheda 3.6 Equilibrio di Gibbs-Donnan
3.2.8 Flussi e forze
Diffusione delle molecole lipofile attraverso la membrana
Trasporto facilitato
3.4.1 Cinetica del trasporto facilitato
Trasporto attivo. Il caso della pompa Na+-K+
Endocitosi ed esocitosi
Gli epiteli: barriere complesse
3.7.1 Struttura dell’epitelio
Scheda 3.7 Il profilo elettrico degli epiteli
Scheda 3.8 I canali per l’acqua, le acquaporine
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Sommario
VII
Capitolo 4
Eccitabilità cellulare (Maria A. Mariggiò, Gianluigi Monticelli)
4.1
4.2
Teoria ionica ed eccitabilità
Scheda 4.1 La misura dei potenziali intracellulari
4.1.1 Il potenziale di membrana e l’equazione di Goldman-Hodgkin-Katz
4.1.2 Generazione di potenziali elettrici
Scheda 4.2 Correnti di membrana e conduttanze
4.1.3 I potenziali graduati
4.1.3.1 Sommazione
4.1.4 Il potenziale d’azione
4.1.4.1 L’assone gigante di calamaro e l’elettrofisiologia
Scheda 4.3 Il voltage clamp
4.1.4.2 Caratteristiche del potenziale d’azione
4.1.4.3 Curva intensità-durata
4.1.4.4 Conduzione del potenziale d’azione
4.1.4.5 Velocità di conduzione
4.1.4.6 Variazioni della risposta in base allo stimolo
4.1.4.7 Conduzione saltatoria
Le sinapsi
4.2.1 Sinapsi elettrica
4.2.2 Sinapsi chimica
4.2.2.1 Spegnimento delle sinapsi
4.2.2.2 I neurotrasmettitori
4.2.2.3 Decodificazione postsinaptica
4.2.2.4 Modulazione sinaptica
Scheda 4.4 Il potenziamento a lungo termine (LTP)
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101
112
113
114
Capitolo 5
Fisiologia del muscolo (Maristella Gussoni, Gianluigi Monticelli, Alessandra Vezzoli)
5.1
5.2
5.3
5.4
Caratteristiche funzionali del tessuto muscolare
I diversi tipi di muscolo
Il muscolo scheletrico
5.3.1 Il tessuto connettivo
5.3.2 Struttura contrattile
Basi molecolari della contrazione
5.4.1 Filamenti spessi
5.4.2 Filamenti sottili
5.4.2.1 Actina
5.4.2.2 Tropomiosina
5.4.2.3 Troponina
Scheda 5.1 Isoforme della miosina e contrattilità delle fibre
5.4.2.4 Tropomodulina
5.4.3 Proteine strutturali
5.4.3.1 Titina
5.4.3.2 Nebulina
5.4.3.3 α-actinina
5.4.3.4 Distrofina
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Fisiologia
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5.4.4 Tubuli trasversi e reticolo sarcoplasmatico
5.4.5 La contrazione del sarcomero: il modello dello scivolamento dei filamenti
e il meccanismo molecolare
5.4.5.1 Le fasi del ciclo dei ponti
5.5 Accoppiamento eccitazione-contrazione. Contrazione e rilasciamento del muscolo
5.5.1 Il ruolo della giunzione neuromuscolare
5.5.2 Il ruolo del calcio
5.5.2.1 I canali
5.5.2.2 Interazione tra canali
5.5.2.3 Rilascio del calcio
5.5.2.4 La Ca2+-ATPasi o SERCA
Scheda 5.2 Altri meccanismi di regolazione della concentrazione del calcio
5.6 Le sorgenti di energia per la contrazione muscolare
5.7 La meccanica della contrazione muscolare
5.7.1 Scossa singola
5.7.2 Relazione tensione-lunghezza
5.7.3 Relazione frequenza-tensione
5.7.4 Contrazioni isotonica e isometrica: un confronto
5.8 Meccanica del muscolo in toto
5.8.1 I diversi tipi di fibre muscolari scheletriche
5.8.1.1 Accoppiamento EC nei muscoli rapidi e lenti
Scheda 5.3 Determinazione delle proprietà muscolari con metodi istochimici
5.8.2 Architettura del muscolo
5.8.2.1 Effetti dell’architettura del muscolo sulla funzione
5.8.3 Biomeccanica del muscolo intero
5.8.3.1 Diagramma stress-strain ed elasticità del muscolo
5.8.3.2 Elasticità imperfetta dei tessuti e modulo di Young
5.8.3.3 Modello di sistema elastico
5.8.3.4 Diagramma tensione-lunghezza: il lavoro meccanico svolto
5.8.3.5 Diagramma forza-velocità: la potenza sviluppata
Scheda 5.4 Plasticità, invecchiamento e lesioni muscolari
5.9 La fatica muscolare
5.10 Graduazione della forza generata dal muscolo in toto
5.11 Il muscolo liscio
5.11.1 Struttura
5.11.2 Tipi di muscolo liscio
5.11.2.1 Muscolo liscio unitario
5.11.2.2 Muscolo liscio multiunitario
5.11.3 Contrazione
5.11.4 Rilasciamento
5.11.5 Ruolo del calcio
5.11.6 Reticolo sarcoplasmatico (RS)
5.11.7 Calcio extracellulare
5.11.8 Il ruolo delle caveole
5.11.9 Attivazione della membrana
5.11.10Attività elettrica spontanea
5.11.11Nervi e ormoni
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Sommario
5.11.12Fattori locali
5.11.13Adattamento alle richieste fisiologiche
5.11.14Aspetti patologici
5.12 Il muscolo cardiaco
IX
187
188
188
188
Capitolo 6
Il sistema nervoso: organizzazione e funzione (Maria A. Mariggiò)
6.1
6.2
6.3
Il sistema nervoso
6.1.1 Il sistema somatosensoriale
6.1.2 Il sistema nervoso autonomo
6.1.3 Le cellule del sistema nervoso
6.1.3.1 Il neurone
6.1.3.2 Le cellule di supporto nel SNC
6.1.3.3 Le cellule di supporto nel SNP
6.1.4 Il sistema nervoso durante lo sviluppo
6.1.4.1 Fattori trofici durante lo sviluppo del sistema nervoso
Scheda 6.1 Neurotrofine
Scheda 6.2 Degenerazione neuronale in seguito ad assotomia
Il sistema nervoso centrale
6.2.1 Encefalo e midollo spinale
6.2.1.1 Cervello e cervelletto
6.2.1.2 Il tronco encefalico
6.2.1.3 Midollo spinale
Il sistema nervoso periferico
193
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219
222
Capitolo 7
Il sistema nervoso centrale: le funzioni sensoriali
(Maristella Gussoni, Gianluigi Monticelli, Alessandra Vezzoli)
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
Scheda 7.1 Qual è l’affidabilità dei nostri sensi? Sensazione e percezione
Fisiologia dei recettori
La codifica del segnale nervoso
7.2.1 Qual è l’intensità dello stimolo? La codifica temporale
7.2.2 Qual è la natura dello stimolo? Le “vie marcate”
7.2.3 Qual è la provenienza dello stimolo? Il codice spaziale e l’organizzazione
dei campi recettivi
L’adattamento recettoriale
La psicofisica: analisi quantitativa dei processi sensoriali
7.4.1 La psicofisica diretta o legge di Stevens
Il sistema della sensibilità somatica
7.5.1 Meccanocettori cutanei
7.5.1.1 La soglia per la sensazione tattile
7.5.2 I propriocettori e la sensibilità cinestesica
7.5.2.1 I fusi neuromuscolari
7.5.2.2 Gli organi tendinei del Golgi
7.5.3 I termocettori e la sensibilità termica
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7.5.4 I nocicettori e la sensibilità dolorifica
7.5.5 Vie della sensibilità somatica
7.5.6 La corteccia somatosensoriale
7.5.6.1 L’homunculus sensitivo
7.6Udito
7.6.1 Anatomia dell’apparato uditivo
7.6.2 Amplificazione del suono nell’orecchio medio
Scheda 7.2 La natura delle onde sonore
7.6.3 La trasduzione del suono
7.6.3.1 Anatomia funzionale della coclea
7.6.3.2 La nascita del potenziale microfonico cocleare
7.6.3.3 La trasduzione delle caratteristiche del suono
7.6.4 Le vie uditive
7.6.5 Il campo uditivo e l’audiogramma
Scheda 7.3 Il rumore
7.7 Il sistema vestibolare
7.7.1 I canali semicircolari rilevano i movimenti di rotazione della testa
7.7.2 Gli organi otolitici rilevano i movimenti lineari della testa
7.7.3 Vie vestibolari
7.8Visione
Scheda 7.4 La luce
7.8.1 Anatomia dell’occhio
7.8.2 Rifrazione statica e dinamica
7.8.2.1 Vizi di rifrazione statica e dinamica
7.8.3 Regolazione della quantità di luce che incide sulla retina
7.8.4 I fotorecettori
7.8.4.1 Diverse caratteristiche funzionali dei coni e dei bastoncelli
7.8.5 Le tappe per la costruzione del messaggio visivo
7.8.5.1 Fototrasduzione
7.8.5.2 Risposta delle cellule gangliari: vie M e vie P. Elaborazione in parallelo
di forma, colore e movimento
7.8.5.3 Vie ottiche
7.8.6 Psicofisica della visione
7.8.6.1 Adattamento al buio e alla luce
7.8.6.2 L’acuità visiva
7.8.6.3 Il campo visivo e la visione stereoscopica
7.9 Sensi chimici
7.9.1 Il gusto
7.9.1.1 Cenni anatomici
7.9.1.2 La trasduzione dei sapori fondamentali
7.9.1.3 Psicofisica del gusto
7.9.2 L’olfatto
7.9.2.1 Le molecole odorose
7.9.2.2 Organizzazione dell’epitelio olfattivo
7.9.2.3 La trasduzione dei segnali olfattivi: genesi del potenziale di recettore
7.9.2.4 La codifica del segnale olfattivo a livello centrale
Scheda 7.5 Percezione e persuasione subliminali
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Sommario
XI
Capitolo 8
Il sistema nervoso: le funzioni motorie (Maria A. Mariggiò)
8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
8.6
Cos’è il movimento?
Le strutture del sistema motorio
8.2.1 Strutture periferiche
8.2.2 Strutture centrali
I riflessi spinali
Il controllo del tono muscolare e della postura
La locomozione
Il movimento volontario
301
301
304
304
309
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315
321
326
Capitolo 9
Il sistema nervoso autonomo (Maria A. Mariggiò)
9.1Organizzazione del sistema nervoso autonomo e funzioni vegetative
9.2 Sistema nervoso simpatico
9.2.1 Neurotrasmettitori e recettori del sistema nervoso simpatico
9.3 Sistema nervoso parasimpatico
9.3.1 Neurotrasmettitori del SNA parasimpatico
9.4 Sinapsi del sna con l’organo bersaglio
341
341
345
347
349
349
350
Capitolo 10
Le funzioni nervose integrate (Maria A. Mariggiò)
10.1
10.2
10.3
10.4
10.5
Il comportamento alimentare
Sonno e veglia
L’apprendimento e la memoria
Il linguaggio
Capacità cognitive ed emozioni
Scheda 10.1 Tecniche di indagine in neurofisiologia
353
354
362
372
386
390
396
Capitolo 11
Il sistema endocrino (Maristella Gussoni, Gianluigi Monticelli)
11.1 Gli ormoni
11.1.1 Definizione operativa di ormone
11.1.2 Specificità d’azione
11.1.3 Regolazione del sistema di controllo endocrino
11.1.3.1 Il feedback
11.1.3.2 L’amplificazione del segnale
11.1.3.3 L’effetto pleiotropico
11.1.4 Classificazione degli ormoni
11.1.4.1 Differenze nella produzione ormonale
11.1.5 Trasporto degli ormoni con la circolazione
11.1.6 Meccanismi d’azione degli ormoni
11.1.6.1Legame ormone-recettore
11.1.6.2Curva dose-risposta
11.1.6.3Azione degli ormoni
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11.1.6.4Recettori per gli ormoni steroidei e tiroidei
11.1.6.5Meccanismo di azione di un ormone steroideo
11.1.7 Degradazione degli ormoni
11.1.7.1Degradazione degli ormoni proteici e peptidici
11.1.7.2Metabolismo e degradazione degli ormoni steroidei
L’asse ipotalamo-ipofisario
11.2.1 Relazione ipotalamo-adenoipofisi
11.2.1.1Ormoni dell’adenoipofisi (lobo anteriore)
11.2.2 Relazione ipotalamo-neuroipofisi
11.2.2.1Ormoni della neuroipofisi (lobo posteriore)
La tiroide
11.3.1 Anatomia funzionale della tiroide
11.3.2 Sintesi, secrezione e metabolismo degli ormoni tiroidei
11.3.2.1Sintesi della tireoglobulina iodinata
11.3.2.2Formazione dei residui di iodotironina
11.3.2.3Formazione e secrezione degli ormoni tiroidei
11.3.2.4Legame di T3 e T4 alle proteine plasmatiche
11.3.2.5Metabolismo degli ormoni tiroidei
11.3.2.6Il gozzo: ipotiroidismo e ipertiroidismo
11.3.3 Meccanismi d’azione degli ormoni tiroidei
Le ghiandole paratiroidi
Le ghiandole surrenali
11.5.1 La corticale del surrene
11.5.1.1Glucocorticoidi
11.5.1.2Mineralcorticoidi
11.5.1.3Androgeni ed estrogeni
11.5.2 Gli ormoni della midollare del surrene
11.5.2.1Regolazione della secrezione midollare surrenale
11.5.2.2Meccanismi d’azione cellulari degli ormoni midollari
Ormoni del pancreas
11.6.1 Le isole del Langherans: unità funzionali del pancreas endocrino
11.6.2 Insulina
11.6.2.1Regolazione della secrezione dell’insulina
11.6.2.2Azioni dell’insulina
11.6.3 Glucagone
11.6.3.1Azioni del glucagone
11.6.3.2Rapporto insulina/glucagone
11.6.4Somatostatina
L’epifisi (ghiandola pineale)
Il timo
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Capitolo 12
Il sangue e la linfa (Gianluigi Monticelli, Stefano Vassanelli)
12.1 Il sangue
12.1.1 L’ematocrito
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Sommario
XIII
12.1.2 La velocità di eritrosedimentazione
12.1.3 Plasma e siero
12.1.3.1Le proteine plasmatiche
12.1.3.2Soluti di basso peso molecolare
12.1.4 Gli eritrociti
12.1.4.1Il globulo rosso
12.1.4.2L’emoglobina
12.1.4.3Il trasporto dell’anidride carbonica
12.1.5 I leucociti
12.1.5.1Granulociti
12.1.5.2Monociti
12.1.5.3Linfociti e immunità
12.1.6 Le piastrine e la coagulazione del sangue
12.1.7 I gruppi sanguigni
12.2 La linfa
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Capitolo 13
Il sistema cardiovascolare (Gianluigi Monticelli, Giovanna Traina, Stefano Vassanelli)
481
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503
13.1 Il cuore
13.2 I vasi sanguigni
13.2.1 Tipologie e funzioni dei diversi vasi nel sistema circolatorio
Scheda 13.1 Le vene
13.2.2 Idrodinamica e sistema circolatorio
13.2.3 La legge della continuità
13.2.4 Controllo del flusso sanguigno: gli sfinteri
13.2.5 Circolazioni speciali
Scheda 13.2 La circolazione coronarica
13.3 Principi di base della meccanica cardiaca
13.3.1 La pompa cardiaca
13.3.2 Il ciclo cardiaco
13.3.3 Meccanica valvolare
13.3.4 Efficienza del cuore
13.3.5 Il principio di Bernoulli
13.3.6 La gettata cardiaca
13.3.6.1Misura della gettata cardiaca
13.3.6.2Controllo della gettata cardiaca
13.3.7 La legge di Starling del cuore
13.3.7.1Il preparato cuore-polmone di Starling
13.3.7.2Misurazioni dell’esperimento nella variazione del preload
e dell’afterload
504
13.4 Elettrofisiologia cardiaca
505
13.4.1 Potenziale di azione nei cardiomiociti - peculiarità
505
13.4.1.1Durata del periodo refrattario
507
13.4.2 Meccanismo di contrazione e rilasciamento del cardiomiocita. Accoppiamento
eccitazione-contrazione507
13.4.3 Il sistema di conduzione
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Fisiologia
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13.4.3.1Caratteristiche del potenziale d’azione dei cardiomiociti del sistema
di conduzione
13.4.3.2Caratteristiche del sistema di conduzione
13.4.4 Azione dell’innervazione simpatica e parasimpatica
13.4.5 Effetti del sistema nervoso su velocità, automaticità e contrattilità
Meccanismi di regolazione della circolazione
13.5.1 Riflesso dei barocettori
13.5.2 Volocettori
13.5.3 Riflesso chemiocettivo
13.5.4 Regolazione locale del flusso
13.5.5 Sistema renina-angiotensina-aldosterone
13.5.6 Conclusioni
Il microcircolo
13.6.1 Gli scambi capillari
Il sistema linfatico
Scheda 13.3 Il riflesso trigemino-cardiaco
Applicazioni pratiche
13.8.1 Polso arterioso e polso venoso
13.8.2 I toni cardiaci
13.8.3 Misurazione della pressione arteriosa mediante sfigmomanometro
13.8.4 Elettrocardiografia 13.8.5Vettorcardiografia
509
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541
Capitolo 14
La respirazione (Patrizia Ambrogini, Riccardo Cuppini, Andrea Minelli)
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557
14.1 La meccanica respiratoria
14.1.1 Anatomia funzionale dell’apparato respiratorio
14.1.1.1Vie aeree superiori
14.1.1.2Vie aeree inferiori
14.1.1.3Strutture toraciche
14.1.2 La fisica dei gas
14.1.2.1La legge di Boyle e la legge di Dalton
14.1.2.2L’aria atmosferica è una miscela di gas
14.1.2.3Aria umidificata e aria alveolare
14.1.2.4Flussi di gas
14.1.2.5Solubilità e pressione parziale dei gas disciolti nell’acqua e nei tessuti
14.1.3 La ventilazione
14.1.3.1Le pressioni respiratorie e i gradienti pressori che favoriscono la
ventilazione557
14.1.3.2Il ciclo respiratorio
560
14.1.3.3Volumi e capacità polmonari
562
14.1.3.4Proprietà elastiche e distensibilità dell’apparato respiratorio
564
Scheda 14.1 La spirometria può fornirci alcune utili informazioni
di carattere clinico
565
14.1.3.5Le basi fisiche della compliance polmonare
568
14.1.3.6Le resistenze delle vie respiratorie al flusso aereo
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Sommario
XV
Scheda 14.2 Il surfactante e la sindrome da distress respiratorio del neonato
572
Scheda 14.3 Asma bronchiale e farmaci antiasmatici
574
14.1.3.7Il lavoro respiratorio
574
14.1.4 Relazioni ventilazione-perfusione
576
14.1.4.1Volume-minuto respiratorio e ventilazione alveolare
576
14.1.4.2Distribuzione della ventilazione
578
14.1.4.3La circolazione polmonare
580
14.1.4.4Regolazione del flusso ematico polmonare
581
14.1.4.5Rapporto ventilazione/perfusione
583
14.2 Lo scambio e il trasporto dei gas
586
14.2.1 Diffusione dei gas attraverso la membrana respiratoria
586
14.2.1.1Pressione alveolare dei gas respiratori
587
14.2.1.2Scambio dei gas respiratori nei polmoni e nei tessuti
588
14.2.2 Trasporto dei gas respiratori nel sangue
591
14.2.2.1Trasporto di ossigeno nel sangue
591
14.2.3 Trasporto dell’anidride carbonica nel sangue
598
14.2.3.1Curva di equilibrio della CO2601
Scheda 14.4 Ruolo del sistema respiratorio nella regolazione dell’equilibrio
acido-base
601
14.3 La regolazione del respiro
602
14.3.1 Il controllo nervoso del respiro
603
14.3.1.1Anatomia funzionale dei centri del respiro
603
14.3.1.2Il ritmo respiratorio
605
Scheda 14.5 I generatori centrali di pattern motori (GPM)
608
Scheda 14.6 Comportamento oscillatorio dei sistemi di retroazione negativa
609
14.3.2 Il controllo chimico del respiro
611
Scheda 14.7 L’apnea notturna centrale
611
14.3.2.1Controllo da parte della CO2 e del pH
612
14.3.2.2Controllo da parte dell’O2
613
14.3.2.3Meccanismi di regolazione chimica del respiro
613
Capitolo 15
Le funzioni renali (Antonio Caretta, Carla Mucignat)
15.1 Richiami di anatomia
15.1.1 Struttura macroscopica
15.1.2 Apparato circolatorio
15.1.3 Il nefrone
15.2 La formazione dell’urina
15.2.1 Filtrazione glomerulare
15.2.1.1Regolazione del flusso di filtrazione glomerulare
15.2.2 I fenomeni di riassorbimento e secrezione
15.2.3 Clearance
15.2.4 Riassorbimento e secrezione
15.2.4.1Tubulo contorto prossimale
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Fisiologia
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Scheda 15.1 La clearance in pratica
Scheda 15.2 I meccanismi di trasporto nel tubulo renale
15.2.4.2Ansa di Henle e midollare del rene
15.2.4.3Come viene creata e mantenuta l’iperosmolarità della midollare
15.2.4.4Tubulo contorto distale
Regolazione delle funzioni renali
Bilancio Idrico
Regolazione del contenuto in sali
15.5.1 Sistema renina-angiotensina-aldosterone
15.5.2 Regolazione del sistema renina-angiotensina-aldosterone
15.5.3 Significato fisiologico del sistema renina-angiotensina-aldosterone
15.5.4 Altri fattori che regolano l’escrezione di sodio
15.5.5 Regolazione dell’escrezione del potassio
15.5.6 Escrezione di calcio e fosfati
15.5.7 Escrezione di magnesio
Possibili interferenze col funzionamento del rene
La minzione
15.7.1 Possibili cause di alterazione della minzione
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Capitolo 16
La regolazione del pH ematico (Antonio Caretta, Carla Mucignat)
16.1 Meccanismi renali
Scheda 16.1 Richiami di chimica
16.1.1 Regolazione della secrezione di H+
16.1.2 Alterazioni dell’equilibrio acido-base
16.1.2.1 Acidosi metabolica da eccessiva produzione di acidi
16.1.2.2 Acidosi metabolica da insufficiente escrezione renale
16.1.2.3 Acidosi respiratoria
16.1.2.4 Alcalosi metabolica
16.1.2.5 Alcalosi respiratoria
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665
Capitolo 17
La funzione gastrointestinale (Paola Marciani, Gianluigi Monticelli)
17.1 La struttura del tubo digerente
17.2 Il controllo delle funzioni gastrointestinali
17.2.1 Il sistema nervoso
17.2.1.1Il sistema nervoso enterico
17.2.2 Il sistema endocrino enterico
17.2.3 La peristalsi e la segmentazione
17.2.3.1L’attività elettrica della muscolatura liscia gastrointestinale
17.3 La motilità dell’apparato gastrointestinale
17.3.1 Masticazione e deglutizione
17.3.2 La motilità gastrica
17.3.3 Movimenti dell’intestino tenue
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Sommario
17.3.4 Movimenti dell’intestino crasso
Le secrezioni del canale alimentare
17.4.1 Le ghiandole salivari
17.4.1.1Modificazioni del secreto acinoso
Scheda 17.1 Il muco
17.4.2 Le secrezioni gastriche
17.4.2.1Il meccanismo di secrezione acida
17.4.2.2La produzione di muco
17.4.2.3Le proteasi
17.4.2.4La chimosina e la coagulazione del latte
Scheda 17.2 Ulcere gastriche e duodenali
17.4.2.5Gli ormoni
17.4.3 La funzione esocrina del pancreas
17.4.3.1Struttura del pancreas
17.4.3.2Il succo pancreatico
17.4.3.3Controllo della secrezione pancreatica
17.4.4 Il fegato e la produzione di bile
17.4.4.1Il sistema vascolare epatico
17.4.4.2Il sistema biliare e la bile
17.4.4.3Regolazione della secrezione biliare
17.4.4.4Le funzioni metaboliche del fegato
17.4.5 Le secrezioni intestinali
Digestione e assorbimento
17.5.1 L’enterocita e la superficie di assorbimento
17.5.2 Assorbimento di acqua ed elettroliti
17.5.2.1Assorbimento di acqua
17.5.2.2Assorbimento di Na+, K+, Cl– e HCO3–
17.5.2.3Assorbimento del calcio
17.5.2.4Assorbimento di ferro
17.5.3 Digestione e assorbimento dei carboidrati
Scheda 17.3 Intolleranza al lattosio
Scheda 17.4 Terapia orale di idratazione (ORT)
17.5.4 Digestione e assorbimento delle proteine
17.5.4.1Assorbimento di proteine e peptidi
17.5.5 Digestione e assorbimento dei lipidi
Scheda 17.5 Celiachia, una patologia da riconoscere
17.5.5.1Riassorbimento degli acidi biliari
17.5.6 Assorbimento delle vitamine
17.5.6.1Assorbimento della vitamina B12
Il sistema immunitario gastrointestinale
L’attività microbica nel canale alimentare
Scheda 17.6 Il microbiota intestinale (Giovanna Traina)
XVII
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719
Capitolo 18
Nutrizione e metabolismo (Lucia Martinoli)
18.1 Le proteine
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XVIII
Fisiologia
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18.2 I lipidi
728
18.3 I carboidrati
730
18.4 Le vitamine
732
18.4.1 Vitamine liposolubili
733
18.4.1.1Vitamina A (retinolo)
733
18.4.1.2Vitamina D
733
18.4.1.3Vitamina E
734
18.4.1.4Vitamina K
734
18.4.2 Vitamine idrosolubili
735
18.4.2.1Tiamina (vitamina B1)735
18.4.2.2Riboflavina (vitamina B2)735
18.4.2.3Vitamina PP
735
18.4.2.4Acido pantotenico
736
18.4.2.5Piridossina (vitamina B6)736
18.4.2.6Biotina
737
18.4.2.7Acido folico (o folacina)
737
18.4.2.8Vitamina B12738
18.4.2.9Vitamina C (acido ascorbico)
738
18.5 I minerali
739
18.6 L’assunzione di alcol
740
Capitolo 19
Il controllo della temperatura: metabolismo e ambiente
(Maristella Gussoni, Gianluigi Monticelli, Alessandra Vezzoli)
19.1 La temperatura dell’organismo
19.1.1 Condizioni normali
19.1.2 Limiti di sopravvivenza
19.1.3 La temperatura corporea media
19.2 Meccanismi fisici di scambio di calore con l’ambiente 19.2.1 Conduzione e convezione
19.2.2Irraggiamento
19.2.3Evaporazione
19.3 Energia metabolica e produzione di calore
19.3.1 Scambi di energia tra organismo e ambiente
19.3.2 Lavoro meccanico esterno e rendimento termodinamico
19.3.3 Ruolo dei composti altamente energetici: il sistema ATP-ADP
19.3.4 Utilizzo dell’energia libera: lavoro meccanico interno ed esterno
19.3.4.1Lavoro meccanico interno
19.3.4.2Lavoro meccanico esterno
19.4 Misura del metabolismo: il consumo di ossigeno
19.4.1 Metabolismo basale
19.4.2 Metabolismo energetico
19.5 Il bilancio termico
Scheda 19.1 Bilancio termico e indumenti
19.5.1 Bilancio termico e dimensioni corporee
19.5.2 Bilancio termico e capacità termica dell’organismo: le fasi transienti
19.5.3 Modalità di scambio di calore all’interno dell’organismo
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Sommario
19.6 Il controllo della temperatura
19.6.1 Meccanismi comportamentali di termoregolazione
19.6.2 Meccanismi fisiologici di termoregolazione
19.6.2.1Il controllo centrale della temperatura
19.6.2.2Il feedback della temperatura cutanea
19.6.2.3La risposta vasomotoria
Scheda 19.2 Microclima e benessere termico
19.6.2.4La risposta metabolica
19.6.2.5La sudorazione
XIX
765
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770
771
Capitolo 20
L’apparato riproduttore (Antonio Caretta, Carla Mucignat)
20.1 Apparato genitale maschile
20.1.1 Gli androgeni
20.1.2 Effetti degli ormoni androgeni nell’adulto
20.1.3 Controllo della funzione del testicolo
20.1.4 Atto sessuale maschile
20.2 Apparato genitale femminile
20.2.1 Gli ormoni sessuali femminili
20.2.2 Il ciclo mestruale
20.2.3Menopausa
20.2.4 Atto sessuale femminile
20.2.5Gravidanza
Scheda 20.1 Alcuni problemi nel ciclo mestruale
20.2.5.1Progesterone
20.2.5.2Estrogeni
20.2.6 Modificazioni fisiologiche in gravidanza e parto
20.2.6.1Consumo energetico
20.2.6.2Ulteriori modificazioni
20.2.6.3Il parto
20.2.7Allattamento
Scheda 20.2 Considerazioni pratiche sull’allattamento
773
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Appendice (Gianluigi Monticelli)
795
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Le unità di misura
Indice analitico
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