1- Fisiologia-introduzione 2017
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PROGRAMMA TESTI CONSIGLIATI Carbone E. “Fisiologia dalla molecole ai sistemi integrati” Stanfield “Fisiologia” Silverthorn “Fisiologia Umana Metodi didattici Lezioni frontali senza esercitazioni. Verranno fornite le diapositive proiettate a lezione Modalità di esame Esame Orale, non verranno effettuati colloqui intermedi o prove in itinere L’esame superato comporta l’acquisizione di 9 crediti PRESENZA Non è contemplata la firma di frequenza Iscrizione agli esami Gli studenti sono pregati di iscriversi nelle apposite liste disponibili tramite la pagina Web del Corso di Laurea in Farmacia NON E’ POSSIBILE EFFETTUARE L’ESAME SE NON SI E’ ISCRITTI ALL’APPELLO Cosa è la Fisiologia? Cosa è la Fisiologia? La fisiologia è la disciplina biologica che studia il funzionamento degli organismi viventi. È una scienza integrata che utilizza principi chimico-fisici per spiegare il funzionamento degli esseri viventi, siano essi vegetali o animali, mono o pluricellulari. Cosa è la Fisiologia? La fisiologia opera su diversi livelli, occupandosi sia dei meccanismi di base a livello molecolare sia di funzioni di cellule e organi, come pure dell'integrazione delle funzioni d'organo negli organismi complessi. A seconda dell'ambito specialistico, la fisiologia si avvale delle conoscenze di numerose discipline, oltre alle chimica e fisica, alcune branche della Biologia quali: biochimica, biologia molecolare, anatomia, citologia e istologia e costituisce anche la base fondamentale per numerose discipline mediche quali la patologia, la farmacologia e la tossicologia. La fisiologia è quel ramo della biologia che studia le funzioni e le attività coordinate delle cellule, dei tessuti e degli organi LA FISIOLOGIA Etimologicamente significa “conoscenza della natura”, in senso moderno si intende la disciplina che studia le funzioni degli organismi viventi. Data la complessità delle funzioni dei viventi, la Fisiologia è stata suddivisa in diverse branche: Vegetale Animale: generale, comparata, umana da quest’ultima derivano: Fisiologia medica (orientata alla medicina) Fisiologia applicata (ambiente, sport, astronautica, profondità marine..) FISIOLOGIA GENERALE: studio dei processi elementari comuni a tutti gli organismi nella loro fondamentale unitarietà La Fisiologia si occupa dell’aspetto funzionale, cioè dinamico del fenomeno vita Definizione di funzione e processo La funzione spiega perché un determinato evento si verifica cioè a che cosa serve. Es: i globuli rossi trasportano ossigeno perché le cellule ne hanno bisogno. Il processo spiega il meccanismo attraverso il quale si verifica l’evento, cioè il “come” (Hb lega O2) In definitiva la funzione è l’ insieme di tutti i processi che consentono il raggiungimento di uno scopo ben definito ed utile per l’organismo (significato finalistico) Cellula uovo Divisione Cellulare Differenziazione Tessuti Epiteliale, Connettivo, Muscolare, Nervoso Organi Cuore, Polmoni, Reni, Fegato, Cervello, Pancreas etc... 60,000,000,000,000 cellule 200 tipi di cellule Cellule, Tessuti, Organi e Sistemi di Organi Il corpo umano e animale e’ organizzato in maniera molto ordinata. Le CELLULE sono organizzate in TESSUTI, che a loro volta si raggruppano per formare gli ORGANI. Gli organi funzionano assieme per formare un SISTEMA di ORGANI. Cellule Nonostante ve ne siano oltre 200 tipi diversi, le cellule possono essere raggruppate in 4 principali categorie: NEURONI:specializzate per tramettere informazioni sotto forma di segnali elettrici. Hanno ramificazioni che gli permettono di ricevere e trasmettere segnali DA e VERSO altre cellule. Cellule CELLULE MUSCOLARI: di forma allungata e sono specializzate per contrarsi e per sviluppare forze e movimenti. Sia per movimenti volontari (arti) che per movimenti involontari (organi interni e vasi sanguigni) CELLULE EPITELIALI: si trovano nei tessuti chiamati EPITELI Cellule CELLULE del TESSUTO CONNETTIVO: e’ la categoria + diversificata. Fra queste ci sono le cellule del sangue, dell’osso, adipose ecc. Tessuti sono 4: Epiteliale Connettivo Muscolare Nervoso Tessuto Epiteliale EPITELI, caratterizzati da uno strato di cellule appiattite appoggiate su uno substrato di materia non cellulare denominato membrana basale. A seconda dei vari tipi di epitelio, lo spossore puo’ essere di 1 cellula o di + cellule.Tali cellule possono variare di forma. In tutti i casi le cellule sono strettamente connesse le une alle altre a formare una barriera che isola un versante dell’epitelio dall’altro. Percio’ dove si troveranno gli epiteli? Cellule Epiteliali Si troveranno dovunque occorra tenere separati i fluidi corporei dall’ambiente esterno, come nel caso della superficie cutanea, o dei polmoni. Altri epiteli si trovano all’interno di organi cavi come lo stomaco, l’intestino e i vasi sanguigni per separare i fluidi intracavitari dai circostanti fluidi corporei. Tessuto Epiteliale Tutte le sostanze che entrano od escono dall’ambiente interno del corpo devono attraversare un epitelio. Nutrienti, sostanze gassose e scarti devono attraversare molto spesso parecchi epiteli nel loro passaggio fra cellule e mondo esterno. Le cellule della maggior parte degli epiteli mantengono la capacità di dividersi durante tutta la loro vita (essendo piu’ esposte ad un processo di “deterioramento” come intestino e cute). Questo le rendo molto piu’ inclini a sviluppare mutazioni ed infatti piu’ del 90% dei tumori dopo la mezza eta’ ha origine epiteliale. Struttura Epiteliali Tipi di Epitelio Possono essere divisi sia dal punto di ISTOLOGICO (a seconda del numero di strati e della forma delle cellule epiteliali) e da un punto di vista FISIOLOGICA (in base alle funzioni) Istologico Struttura Fisiologico Funzione Tipi di Epitelio Possono essere divisi sia dal punto di ISTOLOGICO (a seconda del numero di strati e della forma delle cellule epiteliali) e da un punto di vista FISIOLOGICA (in base alle funzioni) Istologico Struttura Fisiologico Funzione Epitelio pavimentoso semplice (monostratificato) E' costituito da un unico strato di cellule piatte. Si ritrova negli alveoli polmonari, in alcune zone dei reni e costituisce le pareti dei vasi sanguigni. A causa della sua sottigliezza non è adibito a funzioni protettive, ma è particolarmente adatto per regolare scambi tra tessuti, fluidi interstiziali e l'aria. Epitelio pavimentoso composto (pluristratificato) E' costituito da cellule appiattite disposte in più strati. Le cellule dello strato più profondo sono molto attive e continuano a riprodursi, spingendo verso l'alto le cellule degli strati sovrastanti, che vengono continuamente rinnovate. Può presentarsi in due tipologie: cheratinizzato o non cheratinizzato. Nel cheratinizzato, che costituisce l'epidermide, le cellule dello strato superficiale sono morte e sono costituite da sottili lamine di cheratina (una proteina filamentosa molto stabile e resistente). Lo strato superficiale viene definito anche "strato corneo" e il suo spessore è variabile a seconda delle sollecitazioni a cui è sottoposto l'epitelio (è molto spesso sul tallone). Il non cheratinizzato costituisce le mucose all'interno della bocca, dell'esofago e della vagina. Le cellule più superficiali sono di forma appiattita e la loro protezione e idratazione è garantita dalle secrezioni delle ghiandole presenti sulla superficie dell'epitelio stesso. Epitelio cubico semplice E' formato da un singolo strato di cellule cubiche, costituisce la parete dell'ovaio e i dotti escretori di molte ghiandole. Questo tipo di epitelio può trasformarsi in cilindrico semplice (e viceversa) in momenti funzionali diversi di un unico tipo di tessuto. Epitelio cilindrico semplice E' costituito da un unico strato di cellule di aspetto cilindrico. Si ritrova principalmente nell'intestino, dove svolge la funzione di assorbire le sostanze nutritive contenute nel cibo digerito nello stomaco. Epitelio cubico e cilindrico pluristratificato Questi tessuti, più rari dei precedenti, sono costituiti da più strati di cellule di aspetto cubico o cilindrico. Si ritrovano principalmente nella laringe, nella faringe e nell'uretra. Epitelio pseudostraficato L'epitelio pseudostratificato è in realtà formato da un unico strato, come l'epitelio semplice; tuttavia essendo le cellule disposte in modo non ordinato, i nuclei si trovano ad altezze diverse e pertanto danno l'impressione di essere posti in più strati quando invece si tratta di uno strato solo, come nella vescica, nelle vie respiratorie o nella trachea. Le sue cellule sono cilindriche. Epitelio pseudostraficato Essenzialmente tutte le cellule sono in contatto con la lamina basale, ma solo alcune raggiungono la superficie. Le cellule costituenti questo epitelio hanno una forma decisamente variabile. Esse presentano un rigonfiamento citoplasmatico in cui è alloggiato il nucleo: in alcune cellule questo rigonfiamento si trova verso la base in altre verso l’apice. Questa organizzazione da l’impressione, al microscopio ottico, di un epitelio pluristratificato, senza peraltro esserlo (da qui il nome di epitelio pseudostratificato o pluriseriato). Epitelio pseudostraficato Sono presenti due tipi di epitelio pseudostratificato: ciliato e con stereociglia. Epitelio pseudostraficato Epitelio di transizione E’ un tipo particolare di epitelio, riveste fondamentalmente l'interno dell'uretere e della vescica, è costituito da cellule capaci di scivolare le une sulle altre, permettendo la contrazione o il rilassamento dell'organo. La loro disposizione è perciò variabile: presentano un unico (o comunque pochi) strati quando il condotto è disteso, e molti strati quando è contratto. Le cellule costituenti tale epitelio sono caratteristiche; esse si suddividono in cellule "clavate" in quanto la loro forma ricorda appunto una clava, e cupoliformi, sovrapposte a quelle clavate recanti una forma a cupola. Le cellule cupoliformi determinano l'ultimo strato, ovvero quello più superficiale dell'epitelio. Tale epitelio è comunemente definito cupoliforme per via del'insolita morfologia ed è presente in maniera preponderante nella vescica dei mammiferi, in quanto presenta spiccate doti elastiche e resistenza alla distensione. Mappa concettuale relativa agli epiteli di rivestimento Tipi di Epitelio Possono essere divisi sia dal punto di ISTOLOGICO (a seconda del numero di strati e della forma delle cellule epiteliali) e da un punto di vista FISIOLOGICA (in base alle funzioni) Istologico Struttura Fisiologico Funzione Epitelio Funzionale Dal punto di vista funzionale vengono distinti 5 tipi di epitelio: -Epitelio di scambio (scambio di materiale, in particolare gas) -Epitelio di trasporto (selettivi per sostanze che possono attraversarli) -Epitelio cigliato (localizzati nelle vie aeree del sistema respiratorio) -Epitelio protettivo (nella superficie del corpo e nelle cavità aperte verso l’esterno) -Epitelio secretivo (sintetizza e rilascia sostanze verso l’ambiente esterno) eccezione sono le ghiandole endocrine. Epitelio di Scambio Composti da epiteli appiattiti, molto sottili, che permettono ai gas (CO2 e O2) di attraversarli rapidamente. Rivestono i vasi sanguigni ed i polmoni (principali siti di scambio dei gas corporei). Nei capillari l’epitelio viene definito LASSO, in quanto permette, grazie alla presenza di fenestrature, anche il passaggio di piccole molecole. Solitamente è un epitelio “squamoso semplice”. Nel caso dei vasi è chiamato ENDOTELIO. Epitelio di Trasporto Regolano attivamente e selettivamente gli scambi di materiale non gassoso, come ioni e nutrienti, tra gli ambienti interno ed esterno. Rivestono le cavità dell’apparato digerente e del rene, i cui lumi si aprono verso l’ambiente esterno. Le cellule di questi epiteli sono piu’ spesse degli epiteli di scambio, cosi’ da agire sia da barriera che da punto di ingresso. Unico strato cellulare a forma cuboidale. Inoltre la membrana apicale presenta dei microvilli (aumentano la superficie, aumento anche di 20 volte) La membrana basolaterale puo’ presentare pieghe. Epitelio di Trasporto Le cellule dell’epitelio di trasporto sono attaccate alle cellule adiacenti da giunzioni più o meno serrate. Perciò il materiale per attraversare l’epitelio, deve entrare dentro la cellula epiteliale da un lato ed uscire dall’altro lato della cellula stessa. La maggior parte delle cellule che trasportano materiali hanno numerosi mitocondri che forniscono l’energia necessaria per i processi di trasporto. Ogni epitelio ha delle caratteristiche proprie che possono a loro volta essere modificate da stimoli di diversa natura. Epitelio Cigliato Tessuti che non trasportano nulla, rivestono l’apparato respiratorio e quello genitale femminile. La superficie del tessuto che si affaccia verso li lume è ricoperta da ciglia che si muovono in modo coordinato e ritmico, spostando il liquido e particelle sulla superficie dell’epitelio stesso. Se danneggiato può bloccare il loro movimento (fumo da sigaretta) Epitelio di Protezione Ostacolano lo scambio tra ambiente esterno e quello interno. Sono tessuti stratificati composti da molti strati di cellule sovrapposte.Epidermide, rivestimenti di bocca, faringe, esofago, uretra e vagina sono tutti epiteli di protezione. I vari strati di cellule proteggono gli strati sottostanti. Sono molto attivi producendo continuamente nuove cellule. Alcuni sono rafforzati dalla presenza di cheratina Epitelio Secretore Caratterizzati da cellule in grado si secernere una data sostanza al loro interno e successivamente rilasciarla nello spazio extracellulare (SECREZIONE). Le cellule secretorie possono essere disseminate tra le altre cellule epiteliali oppure raggrupparsi insieme a formare una GHIANDOLA. Esistono 2 tipi di ghiandole: esocrine ed endocrine -Esocrine: secernono un prodotto in un dotto in comunicazione con l’ambiente esterno (salivari, sudoripare) -Endocrine: secernono ormoni, sostanze chimiche che trasmettono messaggi alle cellule dell’organismo attraverso il circolo. Tessuti sono 4: Epiteliale Connettivo Muscolare Nervoso Tessuto Connetivo e’ la categoria + diversificata. Fra queste ci sono le cellule del sangue, dell’osso, adipose ecc. Per tessuto connettivo ci si riferisce a qualsiasi struttura che abbia come funzione principale quella di formare un supporto fisico per altre strutture, ancorarle ad una determinata posizione e collegarle tra loro. (tendini collegano muscoli all’osso; legamenti - collegano le ossa tra loro). Tessuto connettivo In generale il tessuto connetivo e’ formato da cellule distanziate immerse in una massa di materiale non cellulare (matrice extracellulare) che contiene una fitta rete di proteine (elastina, collagene).Anche il sangue e la linfa sono un tessuto connettivo (non conferiscono supporto strutturale ma servono a “connettere” varie parti del corpo). Cellule del Connettivo Tessuti sono 4: Epiteliale Connettivo Muscolare Nervoso Tessuto Muscolare e Nervoso Sono entrambi chiamati tessuti ECCITABILI per la loro capacità di generare segnali elettrici. Sono poveri di matrice extracellulare. Il tessuto muscolare ha la capacità di contrarsi e produrre forza e movimento. Tre tipi di tessuto muscolare. Il tessuto nervoso trasporta informazioni tra i diversi distretti del corpo. Tessuti e Organi In generale le cellule di un dato tipo tendono a raggrupparsi con cellule simili. Cellule nervose sono quasi sempre in contatto con altre cellule nervose. Qualsiasi gruppo di cellule che svolge funzioni simile e’ definito TESSUTO. Quando 2 o + tessuti si combinano tra loro formano una struttura che svolge una particolare funzione ed e; definita ORGANO. Il cuore e’ un organo la cui fz principale e’ quella di pompare sangue ed e’ composto da tessuto muscolare, tessuto nervoso, tessuto connettivo. Sistemi di Organi I vari organi sono strutturati in SISTEMI di ORGANI, ovvero un insieme di organi che collaborano ad una determinata funzione. Un es. E’ il sistema cardiovascolare che ha il compito di trasportare il sangue ai vari tessuti. Comprende il cuore, i vasi sanguigni e il sangue. Il sistema gastrointestinale con lo scopo di frammentare il cibo, ridurlo in molecole (digestione) e di trasportare tali nutrienti nel torrente circolatorio. (cavita’ orale, ghiandole salivari, esofago, stomaco, intestino, colecisti, pancras). Anche se il concetto di SISTEMI di ORGANI e’ semplice la linea di demarcazione tra I vari sistemi non e’ semplice Sistemi di Organi Figure 1.3.1 Figure 1.3.2 Figure 1.3.3 Figure 1.3.4 Figure 1.3.5 Figure 1.3.6 Figure 1.3.7 Figure 1.3.8 Figure 1.3.9 Figure 1.3.11 Figure 1.3.10 Figure 1.3.12
