Fisiologia
Di cosa parla
- **Fisiologia e Omeostasi**: La fisiologia studia il normale funzionamento dell'organismo, dalle cellule ai sistemi, strettamente connessa all'anatomia. L'omeostasi è la capacità di mantenere costanti i parametri chimico-fisici interni (es. temperatura, pH, elettroliti), regolata da sistemi di controllo con sensori, centri di integrazione ed effettori. I meccanismi includono feedback negativo (il più comune, contrasta lo stimolo) e feedback positivo (rinforza lo stimolo, meno frequente).
- **La Cellula e i Trasporti di Membrana**: La cellula è l'unità funzionale dell'organismo, delimitata dalla membrana plasmatica che regola scambi e comunicazione. Esistono due compartimenti principali, liquido intracellulare ed extracellulare, con diverse composizioni ioniche. Il trasporto di sostanze avviene tramite meccanismi passivi (diffusione semplice e facilitata, osmosi – governata dalla legge di Fick e dall'equazione di Van't Hoff) che non richiedono energia, e attivi (primario, secondario, mediato da vescicole) che consumano energia per muovere sostanze contro gradiente.
- **Comunicazione Intercellulare e Sistemi a Distanza**: Le cellule comunicano direttamente (giunzioni comunicanti) o indirettamente tramite messaggeri chimici (ormoni, neurotrasmettitori). La segnalazione può essere autocrina, paracrina, sinaptica o endocrina. I messaggeri si legano a recettori specifici (di membrana, citosolici, nucleari), che possono essere agonisti o antagonisti. La risposta dipende da concentrazione, numero di recettori e affinità. La trasduzione del segnale avviene tramite diversi tipi di recettori. I sistemi endocrino (ormoni, risposte lente) e nervoso (impulsi elettrici, risposte rapide) sono responsabili della comunicazione a distanza, con l'ipotalamo e l'ipofisi che giocano un ruolo chiave nella regolazione ormonale.
- **Sinapsi e Neurotrasmissione**: Le sinapsi sono punti cruciali di comunicazione nervosa. Possono essere elettriche (dirette, rapide, bidirezionali) o chimiche (più diffuse, unidirezionali). Nelle sinapsi chimiche, un potenziale d'azione induce il rilascio di neurotrasmettitori (es. acetilcolina, ammine biogene, amminoacidi) che si legano a recettori postsinaptici, generando risposte veloci (recettori ionotropi) o lente (recettori metabotropi). Le sinapsi possono essere eccitatorie (PPSE) o inibitorie (PPSI), e l'effetto finale è l'integrazione di questi segnali al monticolo assonico tramite sommazione spaziale e temporale. Esistono anche sinapsi modulatorie (assoassoniche).
- **Muscolo Scheletrico**: Il sistema nervoso somatico controlla il muscolo scheletrico tramite motoneuroni che formano unità motorie. La giunzione neuromuscolare è una sinapsi eccitatoria dove l'acetilcolina si lega ai recettori nicotinici. La fisiologia muscolare distingue tre tipi di muscoli (scheletrico, cardiaco, liscio), con il muscolo scheletrico organizzato gerarchicamente in miofibrille e sarcomeri. La contrazione avviene per scorrimento dei filamenti di actina e miosina, regolata dalle proteine tropomiosina e troponina, e richiede il ciclo dei ponti trasversali dipendente dall'ATP.
- **Sistema Cardiovascolare e Attività Cardiaca**: Il sistema cardiovascolare è composto da cuore, vasi e sangue, con funzioni di trasporto e difesa. Il cuore è un organo muscolare con strati (endocardio, miocardio, epicardio) e cellule specializzate: cardiomiociti contrattili e cellule autoritmiche. Il sistema di conduzione intrinseco, con il nodo senoatriale come pacemaker principale, genera impulsi elettrici. I potenziali d'azione delle cellule pacemaker e dei cardiomiociti contrattili hanno fasi distinte legate ai flussi ionici (Na+, Ca2+, K+).
- **Ciclo Cardiaco e Gittata**: Il ciclo cardiaco comprende diastole (rilassamento e riempimento) e sistole (contrazione ed espulsione), accompagnato da variazioni di pressione e volume. I toni cardiaci S1 e S2 corrispondono alla chiusura delle valvole. Il volume di eiezione (SV) è la differenza tra volume telediastolico (EDV) e telesistolico (ESV). La gittata cardiaca (CO) è il volume pompato al minuto (CO = FC x SV), regolata dal sistema nervoso autonomo (simpatico e parasimpatico) e da ormoni. Il volume di eiezione è influenzato da contrattilità, EDV (legge di Starling) e postcarico. Il flusso sanguigno è descritto dalla legge di Poiseuille, dipendente dal gradiente di pressione e dalla resistenza, influenzata da lunghezza, viscosità e raggio dei vasi.