1. 7° incontro. L’Anatomia umana e la Fisiologia cellulare:
osmoregolazione ed escrezione; sistema circolatorio;
controllo ipotalamico
ANATOMIA UMANA E FISIOLOGIA

2. Osmoregolazione ed escrezione
• ambiente interno stabile
• adeguata quantità di acqua
• soluti in concentrazioni adeguate
• eliminazione di sostanze tossiche
• regolazione pH plasmatico

3. Il problema dell’eliminazione di urea
• prodotta
nel fegato dal catabolismo degli
amminoacidi
• inviata
ai reni per essere diluita in acqua e
quindi eliminata
• (azotemia...?)

4. Osmoregolazione
• scambio tra liquidi interstiziali e ambiente
esterno
• nonsi esaurisce con l’assunzione o il rilascio di
acqua
• richiede
il mantenimento di concentrazioni
adeguate dei diversi soluti

5. Scambi osmotici
• obbligatori
• regolati

6. Scambi osmotici obbligatori
• gradienti
tra compartimento extracellulare e
ambiente esterno
• rapporto Superficie/Volume
• permeabilità del tegumento
• T° ambiente, respirazione
• fattori metabolici

7. Epiteli osmoregolatori
• appartengono alla categoria degli epiteli di
trasporto
• asimmetria: polo basale e polo apicale
• il polo basale è a contatto con il mezzo
extracellulare
• il polo apicale è a contatto con l’ambiente

9. • in ambiente terrestre un epitelio permeabile
all’acqua genera disidratazione
• l’ambienteè un mezzo ipertonico rispetto ai tessuti
(come l’acqua di mare)

10. E allora... perché tutte le superfici epiteliali non
sono impermeabili all’acqua?!

11. La perdita d’acqua attraverso la respirazione viene
minimizzata dal fatto che le superfici respiratorie
sono situate in cavità interne

12. L’epitelio renale: un epitelio di trasporto,
specializzato nel trasporto transepiteliale

13. Organizzazione anatomica che esalta la
specializzazione della cellula: presenza di tubuli che
sono disposti in modo da aumentare le possibilità
di trasporto dell’epitelio

15. Regione retroperitoneale, ai lati della
colonna vertebrale

16. Reni
• ricevono il 25% della gittata cardiaca
• perfusione renale: 500 ml plasma/min
• il nefrone ne è l’unità strutturale e funzionale
• struttura anatomica estremamente complessa ed
efficiente

17. La formazione dell’urina è completata quando
essa raggiunge le cavità delle pelvi renali

18. Controllo della vescica
• sistema nervoso autonomo
• recettoripresenti nella parete epiteliale: percepiscono lo
stiramento di essa
• neuroni sensitivi portano la sensazione associata ai centri
cerebrali
dei motoneuroni che mantengono costantemente
• inibizione
contratto lo sfintere
• contrazione (SNA) della muscolatura liscia della vescica

19. Il nefrone
• tubo epiteliale chiuso ad una estremità
• all’estremità aperta sbocca nel dotto collettore
• all’estremità chiusa si espande a formare la capsula
di Bowman

20. • nefrone prossimale: capsula di Bowman + tubulo
prossimale (contorto e diritto)
• ansa di Henle (ramo discendente + ramo ascendente)
• nefrone distale (contorto e diritto)

21. Nella capsula di Bowman di realizza la prima tappa
del processo di formazione dell’urina: la
formazione dell’ultrafiltrato renale

22. Endotelio capillare fenestrato >> spazio
interstiziale >> membrana basale >> interno delle
cellule della capsula >> lume della capsula

23. L’ultrafiltrato passa poi dal lume della capsula
all’interno del complesso sistema del tubulo
renale, che condurrà fino al dotto collettore

24. Il sistema vascolare che si colloca all’interno dello
spazio della capsula di Bowman è detto glomerulo

25. Notevole differenza di pressione tra sangue
nell’arteriola afferente e sangue nell’arteriola
efferente: è la causa della filtrazione del sangue nel
lume della capsula

26. Il sangue, uscito dal glomerulo con l’arteriola
efferente, abbandona definitivamente il nefrone
solo dopo un lungo percorso anastomizzato
attorno all’ansa di Henle

27. Stadio 1. Filtrazione del plasma e accumulo
dell’ultrafiltrato nel lume della capsula di Bowman

28. glomerulare contiene tutti i costituenti
• l’ultrafiltrato
del sangue eccettuate le cellule e la quasi totalità
delle proteine
• Na+, K+, Cl-, acqua, urea, glucosio
• processo non selettivo (criterio è la dimensione
della molecola)
• 125 ml/min (=200 l/die)
• ....
necessità di un riassorbimento successivo di
acqua e soluti!

29. La filtrazione dipende da...
• differenza di pressione idrostatica (tra il lume del
capillare e il lume della capsula)> favorisce
• differenza di pressione osmotica colloidale >
contrasta
• pressione netta di filtrazione: +45 torr

30. Stadio 2. Riassorbimento tubulare di alcune
sostanze

31. • processo selettivo, garantito dalla presenza di un
tipico orletto a spazzola (microvilli)
• 99% dell’acqua presente nell’ultrafiltrato viene
riassorbita
•i prodotti di rifiuto vengono così concentrati
• il riassorbimento di acqua viene trascinato dal
riassorbimento, per trasporto attivo, del 75% del
Na +

32. Alla fine del percorso lungo il tubulo prossimale, si
ha una pre-urina isoosmotica rispetto al plasma

33. Stadio 3. Secrezione nel lume tubulare di alcune
sostanze

34. Stadio 1+2+3 > clearance renale

35. La clearance per una sostanza è nulla se essa viene
completamente riassorbita dopo la filtrazione
glomerulare (es. glucosio)

36. Tornando allo stadio 2...: l’ansa si Henle

37. • tipico ‘moltiplicatore controcorrente’
• ottimizzala rimozione osmotica di acqua, iniziata
nel tubulo prossimale
• genera una urina finale iperosmotica rispetto al
plasma

38. I moltiplicatori controcorrente
• tubo ad ansa
• due rami (ascendente e discendente) separati da una parete
divisoria comune
• gradiente di concentrazione stazionario in entrambi i rami

39. Il gradiente di concentrazione
stazionario
• movimento continuo del liquido in entrambi i rami
• effetto cumulativo del trasferimento che si verifica dal ramo
in cui il liquido fuoriesce al ramo in cui il liquido entra
• asimmetria funzionale tra i due rami
• più lunga è l’ansa e più concentrata sarà l’urina

40. Regolazione del pH operata dal rene
• sistema tampone anidride carbonica-bicarbonato, regolato
dagli scambi respiratori e dall’attività renale:
H2O + CO2 ⇄ H2CO3 + H + + HCO3-
Bicarbonato deve essere riassorbito dal filtrato per evitare la grave
acidosi risultante

41. Controllo ormonale
• l’ormone neuroipofisario ADH (vasopressina) regola la
permeabilità all’acqua del dotto collettore: + ADH e + la
parete del dotto è permeabilie all’acqua, che quindi uscirà dal
dotto generando una urina concentrata
• nell’ipotalamoci sono neuroni sensibili alla pressione osmotica
del sangue (funzione del livello di idratazione dell’organismo),
che inviano i loro assoni nella neuroipofisi e stimolano la
secrezione di ADH
• alcool etilico inibisce il rilascio di ADH

42. Sistema circolatorio
• superare le limitazioni inerenti alla diffusione delle
sostanze nei vari distretti corporei
• contrazioni ritmiche cardiache + azione dei muscoli
scheletrici striati sui vasi + peristalsi della muscolatura
liscia dei vasi
• chiuso o aperto
• semplice o doppio

43. Sistema circolatorio
• sistema arterioso: serbatoio di pressione
• sistema venoso: serbatoio di volume

45. • ARTERIE: dal cuore
• VENE: al cuore

46. Tipi di fibre cardiache (miocardiche)
• Nodo seno-atriale: piccole, autoritmiche (pacemaker
endogeno)
• Fascio di His: grandi, per la conduzione dell’eccitamento
• Fibre miocardiche ‘normali’
• (endocardio: zona più interna e più spessa)

47. Muscolo cardiaco fetale
Forame ovale e dotto arterioso di Botallo

48. Controllo della frequenza cardiaca
• sistema nervoso autonomo
• acetilcolina rallenta il battito; adrenalina lo accelera
• controllo da parte del nervo vago (X n. cranico) e del
surrene
• livellitroppo elevati di acetilcolina portano al blocco
atrioventricolare

49. Pressione arteriosa
• Massima è quella sistolica
• Minima è quella diastolica
• aumenta con la gettata cardiaca (volume di sangue
espulso dal ventricolo nell’unità di tempo) e diminuisce
se aumenta il flusso capillare
• leoscillazioni di pressione (dovute all’alternanza sistole-
diastole) sono molto ridotte nel flusso capillare ed
inesistenti nel sistema venoso

50. Le oscillazioni di pressione arteriosa variano con
la distanza dal cuore: flusso turbolento alla base
dell’aorta e flusso laminare nelle sezioni più
avanzate

51. Controllo nervoso del flusso capillare
• serve a mantenere costante la pressione arteriosa e ad
assicurare che il flusso capillare sia uguale alla gettata
cardiaca
•è pervio solo un numero limitato di capillari
• priorità è su cuore e cervello
• learteriole sono innervate da fibre adrenergiche
(simpatiche e dal sur rene), che provocano
vasocostrizione

52. Controllo nervoso del flusso capillare
• ilcentro di controllo della pressione arteriosa si trova
nel bulbo cerebrale, che riceve i segnali di tutti i
chemocettori disseminati nel sistema circolatorio
(registrano livelli di O2, CO2, pH) e dei barocettori
(recettori di stiramento) del seno carotideo
• esiste anche un controllo locale del flusso: un
abbassamento di [O2] provoca vasodilatazione, come
pure una lesione locale (mediata da istamina)

53. Regolazione endogena della temperatura
• termogenesi (T°<TCI)
• sistemi di raffreddamento (T°>TCS)

54. • termogenesi con brivido e senza brivido

55. I termocettori presenti nella pelle, negli organi
interni e nel cervello inviano i loro assoni al
termostato ipotalamico, le cui vie efferenti portano
alla sudorazione e alla diminuzione del tono
vasomotore periferico

56. Il termostato ipotalamico è molto sensibile ai
pirogeni, endogeni (prodotti dai leucociti durante la
risposta immunitaria) o esogeni (endotossine
batteriche)