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fisiologia generale e cellulare - Coggle Diagram
fisiologia generale e cellulare
fisiologia= braca della medicina che studia il funzionamento normale di una cellula o di una struttura pluricellulare (tessuto, organo, o l'organismo)
patologia= allontanamento dal funzionamento normale
approccio meccanicistico= accento sul processo (evento di cui si descrivono i meccanismi)
approccio finalistico= accento sulle conseguenze in seguito al fenomeno
cellula
strutture subcellulari= nucleo (materiale genominco e DNA), organelli, mitocondri, apparato del Golgi, reticolo endoplasmatico, citoscheletro (ordine delle componenti della struttura, responsabile della forma della cellula
membrane
omeostasi
equilibrio dinamico
: l'ossigeno nella cellula viene continuamente consumato e subito rimpiazzato (le quantità sono pari)
meccanismi cellulari
(riguardano la cellula)
scambio di sostanze avviene nella membrana cellulare
meccanismi complessi
(riguardano i tessuti, organi o organismo nel complesso)
controllo retroattivo
prima alterazione e poi risposta
recettori
(sensori) e centro di controllo
nel caso di scostamento dei parametri dal valore ottimale, mette in atto una risposta attraverso un
sistema di effettori
controllo anticipatorio
: mettere in atto le risposta in maniera anticipata
composizione organismo umano
acqua: 60-65% del peso corporeo
lipidi 13%, proteine 16%
proteine servono alla struttura dell'organismo
lipidi e glucidi: funzioni strutturali ed energetiche
zuccheri 1%
sali minerali (es. calcio, fosforo, sodio) 5%
vitamine sono presenti solo in tracce
compartimenti idrici
acqua intracellulare o
compartimento idrico intracellulare
maggior parte
acqua interstiziale o
compartimento interstiziale
componente liquida nel sangue (
plasma
)
può ricevere acqua dall'intestino
dal plasma l'acqua può abbandonare l'organismo (urine, sudore, attività respiratoria)
40% peso corporeo: acqua intracellulare, 15% acqua interstiziale, 5% acqua che si trova nel plasma
i compartimenti sono in comunicazione, l'acqua si muove tra essi
membrane
membrana cellulare: intracellulare
membrana interstiziale: pareti capillari
distribuzione dei soluti
plasma e compartimento interstiziale hanno una distribuzione di soluti molto simile
ioni positivi o cationi: sodio, potassio
ioni negativi o anioni: cloro, concentrazioni più piccole di bicarbonato
plasma: proteine che portano delle cariche negative
numero di cationi simile a quello degli anioni
elettroneutralità
compartimento intracellulare
principale catione: potassio, piccole concentrazioni di sodio
anioni: fosfati, proteine, piccola quantità di cloro
elettroneutralità
osmosi
acqua si sposta da un compartimento all'altro quando vi è una differenza nella sua concentrazione in un compartimento rispetto a un altro (si sposta sempre dove c'è minore concentrazione)
pressione o forza osmotica
: spinge l'acqua secondo il suo gradiente di concentrazione
proporzionale alla concentrazione dei soluti
maggiore è la concentrazione di soluti nella parte, maggiore sarà il flusso di acqua
se ci sono più soluti nel compartimento, significa che la concentrazione di acqua sarà minore
pressione idraulica sufficiente ad annullare gli effetti della forza osmotica
pressione osmotica
: pigreco= n/V*RT
n= numero di molecole di soluto; V = volume del compartimento; R= costante dei gas; T= costante: temperatura assoluta
pressione o forza idraulica
: forza che spinge l'acqua
tonicità: osmolarità dei liquidi corporei
osmolarità: concentrazione, in una data soluzione, di soluti osmoticamente attivi
osmolarità di liquidi corporei: 300 milliosmoni/litro
ipoosmotica
: soluzione che ha un'osmolarità inferiore ad un'altra
isoosmotica
: due soluzioni che hanno la stessa osmolarità
iperosmotica
: una soluzione ha un'osmolarità maggiore
tonicità: in base al comportamento di una cellula immersa in una certa soluzione
soluzione ipertonica: globulo rosso si disidratata
soluzione ipotonica: globulo rosso si gonfia
emolisi
: acqua entra fino a rompere le cellule stesse
vie di passaggio dell'acqua da un compartimento all'altro
l'acqua passa dal compartimento intracellulare al compartimento interstiziale attraverso i pori (
acquaporine
)
doppio strato fosfolipidico che contiene una proteina che a sua volta contiene un canale che può essere attraversato solo dalle molecole dell'acqua
parete di un vaso capillare composto da cellule endoteliali all'interno della quale scorre il sangue
interritta da fori o fenestrature
forze che spostano l'acqua
pressione osmotica o pressione idrostatica
acqua che scorre attraverso un vaso e che costituisce il plasma è dotata di una certa pressione che gli viene conferita dall'attività della pompa cardiaca
è una pressione idrostatiche che spinge l'acqua ed eventuali piccoli soluti disciolti nell'acqua dell'interno del capillare (pressione maggiore) all'esterno (pressione maggiore)
la pressione osmotica invece spinge l'acqua all'interno del capillare perchè essa tende ad essere maggiore all'interno che all'esterno (liquido interstiziale) in quanto nel plasma ci sono proteine che contribuiscono alla pressione osmotica
passaggio di ioni: canali ionici
proteina trans-membrana che ha un poro centrale che mette in comunicazione l'ambiente esterno ed interno, permette allo ione di passare all'altra della membrana cellulare
possono essere classificati
in base al tipo di ione che lasciano passare
in base al loro meccanismo di apertura
passivi (ione passa da una parte all'altra)
canali voltaggio-dipendenti: aperti solo quando cambia il voltaggio della membrana cellulare
membrana può accumulare cariche elettriche
membrana molto polarizzata= canale chiuso
membrana depolarizzata= canale aperto
ligando-dipendenti
quelli che dipendono da forze di stiramento (deformazione della membrana cellulare oppure una forza meccanica)
trasportatori: possono usare energia (l'ATP) per trasportare una sostanza
non mettono mai in comunicazione diretta l'ambiente intracellulare e l'ambiente extracellulare
due configurazioni
apertura può trovarsi in basso o in alto
apertura verso un versante di una membrana consente di o rilassciare sostanze o caricare sostanze da quel versante
uno dei trasportatori più importanti: pompa ATPASICA NA-K
siti che consentono di legare determinate molecole che vengono trasportate (sodio e potassio)
due configurazioni: verso l'interno della cellula e verso l'esterno della cellula
la pompa lega l'ATP (molecola ad alto contenuto energetico)
si scinde in ADP (adenosina difosfato) più un gruppo fosfato
il distacco del gruppo fosfato dall'ATP libera energia che viene usata per far passare il trasportatore da una forma all'altra
lega il sodio all'esterno della cellula e il potassio all'interno della cellula
per ogni tre ioni trasportati fuori ci sono 2 ioni potassio trasportati dentro
infatti il principale catione dei liquidi interstiziali del plasma è il sodio, il principale catione del comparto liquido intracellulare è il potassio
ATP è necessaria perchè questi ioni vengono trasportati contro un gradiente di concentrazione
trasporto passivo
non si usa energia
si usa energia (principale: direttamente ATP, secondario: energia fornita indirettamente dall'ATP es. attraverso gli ioni)
flusso di molecole: gradiente chimico
il soluto passa dal compartimento in cui è più concentrato al compartimento in cui è meno concentrato
il soluto si sposta continuamente finchè le due concentrazioni non sono uguali
equilibrio dinamico: in ogni istante sarà staticamente uguale il numero di molecole tra le due parti
il flusso di molecole sarà pari a zero e la concentrazione rimane uguale
membrana permeabile assoluto: senza meccanismi di trasporto, oppure meccanismi di trasporto
senza meccanismi di trasporto: soluto di piccole dimensioni e lipofilo; con meccanismi di trasporto: soluto più grande o dotato di carica elettrica
flusso del gradiente chimico= diffusione
passivo: senza meccanismi di trasporto
facilitata: con meccanismi di trasporto
legge di Fick
: il flusso di soluti attraverso una membrana è proporzionale al gradiente di concentrazione (delta c) e al rapporto aria/spessore della membrana, a D (costante di diffusione)