Principi Fondamentali
Generalità
Quando si affronta lo studio delle funzioni dell'organismo umano, diversi principi generali e fondamentali della fisiologia sono riconoscibili e costantemente presenti in tutti i livelli di struttura dell'organismo (cellule, tessuti, organi, apparati, sistemi).
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Identificare questi principi permette una più approfondita comprensione del funzionamento integrato del corpo umano.
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Di seguito i principi di base più importanti per la fisiologia umana.
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Omeostasi
L'omeostasi è essenziale per la salute e la sopravvivenza di un organismo.
Per omeostasi si intende la capacità di mantenere i parametri fisiologici (ad es. temperatura corporea, glicemia, pressione arteriosa) entro valori di normalità.
Elementi chiave di questo principio sono i processi di regolazione retroattiva (feedback)e anticipatoria (feedforward).
Alterazioni omeostatiche possono essere conseguenti a insorgenza di malattie o a fattori ambientali, quali la denutrizione o l'esposizione a temperature estreme.
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Integrazione funzionale
Le funzioni dei sistemi sono altamente integrate e coordinate per garantire il funzionamento globale dell'organismo.
I meccanismi fisiologici operano e interagiscono a livello di cellule, tessuti, organi e sistemi. Inoltre, i diversi sistemi del corpo umano non agiscono in modo indipendente l'uno dall'altro.
Integrazione
La fisiologia è una materia-disciplina integrativa per eccellenza. è una scienza integrata (per eccellenza) con un fine unitario
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Sistemi
di controllo
La maggior parte delle funzioni fisiologiche è controllata da molteplici sistemi regolatori con azioni spesso opposte.
Normalmente i sistemi di controllo dell'organismo agiscono in modo tale che un determinato parametro riceva segnali stimolatori e inibitori.
Ad esempio, il sistema nervoso invia entrambi i segnali al cuore e la regolazione del contributo relativo dei due tipi di segnale permette una fine regolazione della frequenza cardiaca durante condizioni che vanno dal riposo all'esercizio fisico.
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meccanismi di controllo
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Comunicazione
La comunicazione tra le cellule, i tessuti e gli organi è una caratteristica essenziale dell'omeostasi ed è alla base dei processi di integrazione fisiologica.
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(quindi comunicazione è alla base di omeostasi / integrazione-coordinazione
visti prima: sequenza logica)
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Il flusso di informazione
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La comunicazione intercellulare avviene localmente grazie alla secrezione di segnali chimici.
Comunicazione paracrina
Esempio:
la comunicazione delle cellule dello stomaco che porta alla produzione di acido HCl), condizione necessaria per la digestione proteica (e non solo, antibatterica etc). link
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Cellule di un distretto corporeo possono inoltre inviare messaggi a lunga distanza usando segnali elettrici o messaggeri chimici, come gli ormoni. L'attività elettrica e ormonale saranno discusse diffusamente nei vari ambiti-argomenti. oppure link sistemi integrativi
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Scambi
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Leggi della chimica
e della fisica
I processi fisiologici sono determinati dalle leggi della chimica e della fisica.
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Nello studio della fisiologia sono presentate reazioni chimiche (ad es. il legame reversibile dell'ossigeno con l'emoglobina nei globuli rossi).
I meccanismi che regolano queste reazioni sono illustrati nel Cap 3. link
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Anche leggi fisiche, quali la gravità, l'elettromagnetismo e la relazione tra il diametro di un condotto e il flusso di liquido che lo attraversa aiutano a spiegare fenomeni (quali ad esempio l'avere capogiri quando si passa da una posizione supina a una posizione eretta troppo velocemente (link), come i nostri occhi percepiscono le immagini (link) e come avviene l'ingresso di aria nei polmoni (link).
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Bilancio
I processi fisiologici richiedono un bilancio continuo di materia e di energia.
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La crescita e il mantenimento dell'omeostasi richiedono un fine controllo del trasferimento e della trasformazione dei nutrienti (composti ricchi di energia) e delle molecole con funzione strutturale sia tra il corpo e l'ambiente (circostante), sia tra regioni diverse all'interno del corpo.
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I nutrienti vengono ingeriti, immagazzinati sotto varie forme e infine metabolizzati per liberare energia che viene immagazzinata nei legami dell'ATP.
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Anche la concentrazione di molte molecole inorganiche deve essere regolata per mantenere il corretto funzionamento delle strutture del corpo (ad es. il calcio che si trova nelle ossa).
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Una delle principali funzioni dell'organismo consiste nella sua capacità di rispondere in modo adeguato alle diverse richieste metaboliche.
Esempio:
l'esercizio fisico richiede un aumento rapido e a volte molto intenso di ossigeno e nutrienti nei muscoli coinvolti.
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Questa capacità di adattamento rapido (o è riserva funzionale?) si basa sull'abilità dell'organismo di distribuire le risorse in modo coordinato ai diversi distretti corporei, le cui esigenze metaboliche variano nel tempo.
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I meccanismi mediante i quali i diversi sistemi dell'organismo riconoscono e rispondono alle richieste metaboliche (aumentate) è un argomento che incontreremo ripetutamente nelle varie sezioni del portale (all'interno di questo portale).
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Il bilancio corporeo di una determinata sostanza dell'organismo si verifica quando la quantità di sostanza che entra nel corpo è uguale alla quantità di sostanza che esce dal corpo. Il bilancio complessivo di una sostanza può essere negativo, positivo o neutro.
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Struttura e funzione
Struttura e funzione sono due aspetti intimamente connessi e sottoposti a un processo evolutivo comune.
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La struttura e la composizione di cellule, tessuti, organi e sistemi determinano le modalità di interazione tra di loro e con l'ambiente circostante.
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In questo portale sono riportati numerosi esempi di come diverse parti dell'organismo presentino strutture simili per svolgere funzioni simili.
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Esempio:
lo sviluppo di ampie superfici di scambio è un elemento comune a quei distretti che presiedono a processi di trasporto e diffusivi (come per esempio il sistema circolatorio, respiratorio, escretore, digestivo, riproduttivo).
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Dal punto di vista fisiopatologico, una alterazione della struttura porta ad alterazione della funzione di un tessuto o di un organo (con ripercussioni anche sull'intero apparato, sistema e organismo in toto secondo il principio dell'integrazione descritto sopra).
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Esempio:
tessuto muscolare, distrofia, geometria sarcomeri, debolezza, inabilità a generare forza muscolare efficace.
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Riserva funzionale
Per riserva funzionale si intende la possibilità da parte di organi e tessuti di aumentare le prestazioni funzionali in caso di aumentate richieste.
I tessuti - gli organi (quasi tutti) presentano una riserva funzionale, cioè la possibilità di utilizzare una quota di tessuto (di unità funzionali) in determinate circostanze di maggiore richiesta funzionale.
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Unità funzionale
Gli organi presentano unità funzionali: def
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Plasticità e adattamento
Adattamento a lungo termine
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Muscolo
SNC
Cardio da esercizio
SPAZIO - DRAG down
Bibliografia
