Post on 15-Feb-2019
• Introduzione alla fisiologia
• Metabolismo cellulare
• Il sistema cardiovascolare:
• funzione cardiaca
• vasi, flusso, pressione
• L’apparato respiratorio
• la ventilazione polmonare
• la regolazione del respiro
• Risposte fisiologiche integrate all’esercizio fisico
Introduzione alla fisiologia
• Cellule
• 1 - neuroni
• 2 - cellule muscolari
• 3 - cellule epiteliali
• 4 - cellule connettivali
Introduzione alla fisiologia
• Tessuti ed organi
• Cellule simili si raggruppano a formare un tessuto
• Due o più tessuti che si uniscono a svolgere una particolare funzione, formano un organo
Introduzione alla fisiologia
• Ambiente esterno
• Esiste una continuità tissulare che isola l’ambiente esterno
• Cute, polmoni, apparato gastro-intestinale sono insieme un unico sistema
Introduzione alla fisiologia• Ambiente interno
• Si noti che la maggior parte delle cellule non scambia sostanze direttamente con l’esterno
• Le cellule dell’ambiente interno non sono a diretto contatto con le cellule che isola dall’ambiente esterno
Introduzione alla fisiologia• L’omeostasi: un principio organizzativo
fondamentale della fisiologia
• Le cellule del nostro corpo sono sensibilissime al cambiamento delle condizioni dell’ambiente esterno
• Tuttavia il nostro corpo si adatta a un’infinità di condizioni ambientali grazie a meccanismi regolatori
Introduzione alla fisiologia• L’omeostasi alla prova: l’integrazione dei sistemi di organi
durante l’esercizio fisico
• L’utilizzo delle risorse in risposta all’attività fisica avviene secondo una precisa gerarchia
• Il cervello ha la massima priorità
• Il cuore deve ricevere sufficienti risorse per mantenere l’irrorazione sanguigna del cervello
• Reni e fegato devono smaltire gli scarti affinché cuore e cervello funzionino al meglio
• Introduzione alla fisiologia
• Metabolismo cellulare• Il sistema cardiovascolare:
• funzione cardiaca
• vasi, flusso, pressione
• L’apparato respiratorio
• la ventilazione polmonare
• la regolazione del respiro
• Risposte fisiologiche integrate all’esercizio fisico
Metabolismo cellulare• Metabolismo: è l’insieme di tutte le reazioni
chimiche che hanno luogo nelle cellule. Le reazioni coinvolte nell’immagazzinamento e nell’utilizzo di energia costituiscono il metabolismo energetico.
• Reazioni cataboliche: determinano la rottura di molecole grandi in molecole più piccole
• Reazioni anaboliche: determinano la produzione di molecole complesse a partire dalle più semplici.
Metabolismo cellulare• Reazioni metaboliche di base:
• idrolisi
• condensazione
• fosforilazione
• defosforilazione
• ossidazione
• riduzione
Metabolismo cellulare
• L’ossidazione del glucosio è la principale reazione del metabolismo energetico
C6H12O6 + 6 O2 —> 6 CO2 + energia
Metabolismo cellulare
• L’ ATP è il mezzo utilizzato per scambiare energia (Adenosin-Tri-Pfosfato)
ADP + Pi + energia —> ATP
Metabolismo cellulare• Fasi dell’ossidazione del glucosio:
• Glicolisi:ogni molecole di zucchero viene divisa in PIRUVATO
• Ciclo di Krebs: il privato viene trasformato in CoA (coenzimaA) ed entra in una reazione ciclica per essere trasformato in CO2 e ATP
• Due prodotti di scarto del ciclo di Krebs subiscono la Fosforilazione Ossidativa per formare altro ATP
Metabolismo cellulare
• L’ossidazione del Glucosio
• Per ogni molecola di glucosio vengono prodotte 38 molecole di ATP
• Le reazioni di trasformazione del piruvato producono il lattato
Metabolismo cellulare• Riserve energetiche
• Il GLICOGENO è una molecola a catena ramificata formato da molecole di glucosio
• Quando dopo un pasto ricco di carboidrati vi è glucosio libero in abbondanza, questo viene immagazzinato sottoforma di glicogeno
Metabolismo cellulare• Riserve energetiche
• Anche i GRASSI possono essere utilizzati per produrre energia
• I lipidi sono immagazzinati sottoforma di trigliceridi, tre acidi grassi tenuti assieme dal glicerolo
• Il glicerolo, staccato dagli acidi grassi, costituisce il CoA che entra nel ciclo di Krebs
Metabolismo cellulare
• Riserve energetiche
• Le proteine sono una catena complessa di amminoacidi
• Quando un amminoacido è privato di un gruppo amminico forma il Piruvato
• Introduzione alla fisiologia
• Metabolismo cellulare
• Il sistema cardiovascolare:
• funzione cardiaca
• vasi, flusso, pressione
• L’apparato respiratorio
• la ventilazione polmonare
• la regolazione del respiro
• Risposte fisiologiche integrate all’esercizio fisico
Il sistema cardiovascolare• Si compone di tre elementi:
• il SANGUE: un fluido che circola per il corpo portando sostanze alle cellule e sottraendone altre
• i VASI SANGUIGNI: condotti attraverso i quali il sangue può circolare
• il CUORE: una pompa muscolare che distribuisce il sangue nei vasi sanguigni
Il sistema cardiovascolare: funzione cardiaca
• Il CUORE
• il cuore è formato da 4 camere: due superiori chiamate ATRI e due inferiori detti VENTRICOLI
Il sistema cardiovascolare: funzione cardiaca
• I vasi sanguigni
• Il sangue viaggia dal cuore ai vari organi e ritorna al cuore
• Quando lascia il cuore si allontana in vasi chiamati ARTERIE, che si ramificano in ARTERIOLE per raggiungere i CAPILLARI
• Il ritorno al cuore parte dalle VENULE che diventano vasi più grandi detti VENE che raggiungono il cuore
Il sistema cardiovascolare: funzione cardiaca
• Il sangue
• La metà del volume sanguigno è costituito da cellule: gli ERITROCITI o globuli rossi, che trasportano O2 e CO2, i LEUCOCITI o globuli bianchi, che difendono il corpo, e le PIASTRINE che servono a coagulare il sangue.
• La parte liquida è costituita da PLASMA una miscela di acqua, proteine e altri soluti.
• Introduzione alla fisiologia
• Metabolismo cellulare
• Il sistema cardiovascolare:
• funzione cardiaca
• vasi, flusso, pressione
• L’apparato respiratorio
• la ventilazione polmonare
• la regolazione del respiro
• Risposte fisiologiche integrate all’esercizio fisico
L’apparato respiratorio: la ventilazione polmonare
• La respirazione si divide in respirazione INTERNA ed ESTERNA
• la respirazione interna si riferisce all’utilizzo dell’ossigeno per produrre dell’ATP da parte dei mitocondri
• la respirazione esterna si riferisce allo scambio di ossigeno e anidride carbonica tra l’atmosfera ed i tessuti del corpo.
L’apparato respiratorio: la ventilazione polmonare
• La respirazione esterna si suddivide a sua volta in 4 fasi:
• La ventilazione polmonare costituita da inspirazione ed espirazione
• Lo scambio di ossigeno e anidride carbonica tra polmone e sangue
• Il trasporto da parte del sangue di ossigeno e anidride carbonica dai polmoni agli organi e tessuti
• Lo scambio di ossigeno e anidride carbonica tra sangue e organi e tessuti
L’apparato polmonare: la regolazione del respiro
• Le pressioni parziali di ossigeno e anidride carbonica nel sangue sono i valori che regolano la respirazione.
• In situazione di riposo l’inspirazione è un processo attivo che avviene grazie al diaframma ed i muscoli intercostali esterni, mentre l’espirazione è passiva
• In caso di aumentata necessità il nervo frenico stimola il diaframma ed i nervi intercostali i rispettivi muscoli intercostali interni ed esterni
• Introduzione alla fisiologia
• Metabolismo cellulare
• Il sistema cardiovascolare:
• funzione cardiaca
• vasi, flusso, pressione
• L’apparato respiratorio
• la ventilazione polmonare
• la regolazione del respiro
• Risposte fisiologiche integrate all’esercizio fisico
Risposte fisiologiche integrate all’esercizio fisico
• Le richieste metaboliche nell’esercizio fisico
• Per sforzi molto brevi il nostro corpo utilizza substrati energetici (ATP, creatinfosfato, glucosio e glicogeno) presenti nel muscolo
• Attività prolungate richiedono un aumento dell’apporto di ossigeno e dei substrati energetici (glicogeno e acidi grassi) ai muscoli
Risposte fisiologiche integrate all’esercizio fisico
• Il passaggio dallo stato di riposo a quello di inizio attività
• La sensazione di stretta al cuore prima di iniziare un’attività fisica: mordi o fuggi
• In base alle necessità vengono mobilizzati substrati energetici diversi
• L’anticipazione dei bisogni grazie agli aggiustamenti cardiovascolari
• Risposte respiratorie: esiste anche una capacità di riserva