Log In Iscriviti
StudySmarter - The all-in-one study app.
4.8 • +11k Ratings
More than 3 Million Downloads
Free
|
|

All-in-one learning app

  • Flashcards
  • NotesNotes
  • ExplanationsExplanations
  • Study Planner
  • Textbook solutions
Start studying

Fisiologia

Save Salva
Print Stampa
Edit Modifica
Iscriviti gratis per sbloccare tutte le funzioni. Iscriviti ora

Want to get better grades?

Nope, I’m not ready yet

Get free, full access to:

  • Flashcards
  • Notes
  • Explanations
  • Study Planner
  • Textbook solutions

Lo studio del corpo umano si basa su una prima analisi della struttura anatomica dell’organismo in ogni sua parte (anatomia), e successivamente sulla valutazione dei meccanismi di funzionamento delle singole componenti anatomiche (fisiologia). Attraverso lo studio della fisiologia potrai scoprire ad esempio come il nostro organismo processa il cibo ingerito a partire dalla masticazione, oppure come funzionano gli organi di senso e la respirazione.

Significato di fisiologia

Come accennato, la fisiologia si occupa dello studio del funzionamento degli organismi viventi e opera su più livelli. Infatti, i campi coperti dalla fisiologia ricoprono lo studio delle funzioni degli organi negli organismi complessi, ma anche aspetti di tipo cellulare e molecolare. A tal proposito, discipline come la biologia, la chimica, la fisica e l’anatomia si intersecano negli studi di fisiologia. In particolare, affronterai diversi argomenti di fisiologia umana tra cui:

La fisiologia è il ramo della biologia che studia le funzioni vitali degli organismi viventi.

Fisiologia: cenni storici

Gli studi di fisiologia umana applicati al campo medico vengono fatti risalire a Ippocrate (420 a.C. circa) e Aristotele (350 a.C. circa), con la sua teoria sulla correlazione tra struttura e funzione. Tuttavia, è Claudio Galeno (129-201 d.C. circa) a essere considerato il padre della fisiologia sperimentale, essendo stato il primo a studiare il funzionamento del corpo umano tramite esperimenti scientifici. Il termine "fisiologia", tuttavia, non esiste ancora all'epoca di Galeno e viene introdotto soltanto nel XVI secolo dal medico francese Jean Fernel. Tra il XIX e il XX secolo la conoscenza della fisiologia si sviluppa in maniera esponenziale, ampliando, sviluppando e portando a termine le importantissime scoperte effettuate nei secoli antecedenti. Oggi la fisiologia è considerata una branca della scienza fondamentale in campo medico e non solo.

Funzioni fisiologiche

La fisiologia, come già visto, ha il compito di studiare il funzionamento degli organismi viventi. Il mantenimento dell'omeostasi nella fisiologia umana e più in generale della maggior parte degli organismi viventi rappresenta un aspetto di primaria importanza e oggetto di studio della fisiologia.

Omeostasi nella fisiologia umana

Il controllo dell’omeostasi è uno degli oggetti di studio principali della fisiologia.

Per omeostasi si intende il processo di controllo fisiologico attraverso il quale le condizioni interne degli organismi viventi vengono mantenute in equilibrio.

Il termine "omeostasi" deriva dalle parole greche homeo (che significa "simile a") e stasis (che significa "fermo" o "stabile").

In realtà, le condizioni interne del corpo umano non sono mai esattamente statiche. Al contrario, si sforzano sempre di raggiungere uno stato di equilibrio ottimale. In altre parole, l'omeostasi è uno stato di equilibrio dinamico caratterizzato da risposte diverse ai cambiamenti dell'ambiente esterno e interno. Questi cambiamenti possono essere interni o esterni alla cellula, al tessuto, all'organo o all'organismo. Il nostro organismo utilizza meccanismi coordinati e complessi per mantenere questo stato di equilibrio dinamico. Lo studio di questi meccanismi è oggetto della fisiologia.

Significato dell'omeostasi

L'omeostasi è essenziale per il funzionamento e la sopravvivenza degli organismi. L'omeostasi è importante per mantenere le strutture delle proteine, il potenziale idrico del corpo e per adattare con successo la temperatura corporea alle mutevoli condizioni esterne.

Adattamento ad habitat e spazi geografici diversi

Un esempio di mantenimento della omeostasi è la capacità di conservare la temperatura interna del corpo a un livello costante, il che consente agli animali di essere più indipendenti dall'ambiente esterno. Questo adattamento significa che gli organismi saranno in grado di sopravvivere in una più ampia varietà di aree geografiche e in climi diversi. Una tale caratteristica ha permesso ai mammiferi nei corso dei millenni di adattarsi alla vita nella maggior parte degli habitat, dai deserti roventi alle gelide regioni polari.

I meccanismi di controllo dell'omeostasi

Affinché un meccanismo omeostatico funzioni efficacemente, sono necessari cinque componenti (figura 1):

  1. Un punto ottimale: la condizione ottimale in cui il sistema funziona al meglio.

  2. Un sensore: il recettore o il gruppo di recettori che percepisce eventuali cambiamenti o deviazioni dal valore desiderato.

  3. Un coordinatore: il centro di controllo che conserva il valore del punto ottimale e ha un modo per confrontare il valore attuale, fornito dal sensore, con quello desiderato.

  4. Un effettore: un organo, spesso un muscolo o una ghiandola secretoria, che ha la capacità di modificare il valore della variabile al valore determinato dal coordinatore.

  5. Un meccanismo di retroazione: il meccanismo con cui il recettore risponde al cambiamento della variabile, sintonizzandosi sul punto ottimale grazie all'azione dell'effettore. Esistono due tipi di meccanismi di retroazione: negativi e positivi.

Un meccanismo a feedback negativo avvia una serie di reazioni che contrastano il cambiamento di condizioni.

Un meccanismo a feedback positivo avvia una serie di reazioni che assecondano il cambiamento di condizioni.

Meccanismi a feedback negativo

La segnalazione tramite feedback negativo è il tipo di comunicazione più comune negli organismi viventi. In un feedback negativo, il recettore rileva la necessità di ristabilire il punto ottimale e trasmette il segnale al centro di controllo che spegne l'effettore.

Termoregolazione

Un esempio di feedback negativo è la regolazione della temperatura corporea negli endotermi come i mammiferi. Essi devono mantenere la loro temperatura corporea a un livello relativamente costante, nonostante le fluttuazioni della temperatura dell'ambiente.

Gli organismi endotermici, come l'uomo, reagiscono ai cambiamenti di temperatura esterna regolando la propria temperatura interna di conseguenza.

Gli organismi ectotermici, come i serpenti, fanno dipendere la loro temperatura corporea direttamente da quella esterna.

La temperatura ottimale del corpo umano oscilla tra i 36°C e i 38°C. Nell'uomo esistono due diversi sensori che rilevano le variazioni di temperatura:

  • Le cellule sensoriali della pelle rilevano i cambiamenti di temperatura esterna.

  • Le cellule sensoriali dell'ipotalamo rilevano i cambiamenti di temperatura interna.

Questi sensori sono collegati all'ipotalamo, che è il centro di controllo della temperatura corporea. Quando le cellule sensoriali rilevano una leggera deviazione della temperatura corporea rispetto al suo valore ottimale, inviano segnali all'ipotalamo che attiva vari meccanismi per ripristinare la temperatura corporea interna. Vediamo ora qui sotto più nel dettaglio i meccanismi messi in atto dal nostro corpo rispettivamente in risposta ad ambienti esterni freddi e caldi.

In risposta agli ambienti esterni freddi:

  • Vasocostrizione delle arteriole vicino alla pelle. Le arteriole "si restringono", riducendo il diametro del vaso sanguigno e la quantità di sangue che circola vicino alla pelle. Poiché la perdita di calore nell'ambiente è minore, il calore corporeo viene preservato.

  • Brividi dei muscoli scheletrici. Questo produce calore metabolico, cioè calore generato dalla produzione di ATP.

  • Attivazione dei muscoli erettori dei peli. Si tratta dell'innalzamento dei peli sulla pelle, che creano uno strato d'aria isolante e contribuiscono a preservare il calore corporeo.

  • Aumento del metabolismo e combustione dei grassi. Ciò contribuisce a generare più calore metabolico per aumentare la temperatura corporea centrale.

  • Gli esseri umani e gli animali utilizzano anche meccanismi comportamentali per evitare la perdita di calore. Questi meccanismi includono la ricerca di un riparo, l'avvicinarsi l'uno all'altro o l'abbracciare le ginocchia, che aiutano a ridurre la perdita di calore riducendo il rapporto tra volume e superficie.

In risposta agli ambienti esterni caldi:

  • Vasodilatazione delle arteriole superficiali. Questo meccanismo aumenta il flusso sanguigno verso la pelle, consentendo un maggiore scambio di calore con l'ambiente.

  • Aumento della secrezione di sudore. Questo permette al corpo di perdere calore in quanto la pelle fa evaporare più acqua.

  • Rilassamento dei muscoli erettori dei peli. In questo modo i peli sulla pelle si abbassano. Di conseguenza, lo strato isolante viene rimosso e la pelle perde più calore.

  • Adattamenti comportamentali, come evitare il sole, stare all'ombra o buttarsi in acqua!

Facciamo ora un piccolo approfondimento sul feedback positivo.

La retroazione positiva è piuttosto rara nei sistemi biologici. Si tratta di provocare un'ulteriore deviazione dal punto ottimale dopo che è stata rilevata una piccola deviazione in negativo. Un esempio di feedback positivo si ha durante il parto. La contrazione uterina stimola il rilascio di ossitocina che provoca ulteriori contrazioni. Di conseguenza, si verifica un aumento dell'intensità e della frequenza delle contrazioni durante il travaglio.

Fisiologia Feedback positivo durante il parto StudySmarterFigura 2. Feedback positivo durante il parto.

Se guardiamo la figura 2, possiamo vedere che la testa del feto spinge contro la cervice (1), stimolando gli impulsi nervosi dalla cervice al cervello (2). Quando il cervello viene informato, le ghiandole pituitarie vengono avvertite di rilasciare l'ormone ossitocina (3). L'ossitocina viene trasportata nel flusso sanguigno fino all'utero (4). Questo provoca contrazioni che spingono il feto verso la cervice e, finalmente, conduce al parto.

    • Per fisiologia si intende il ramo della biologia che studia le funzioni vitali degli organismi viventi.

    • Lo studio della fisiologia risale a tempi molto antichi. Le teorie di Ippocrate e Aristotele, qualche secolo prima della nascita di Cristo, forniscono le basi per gli esperimenti di Galeno, vissuto nel II secolo d.C. e considerato il padre della fisiologia moderna.

    • L'omeostasi è uno stato di equilibrio dinamico caratterizzato da diverse risposte ai cambiamenti dell'ambiente esterno e interno. È la conseguenza di una serie di molti processi che cercano di mantenere le condizioni interne dell'organismo costanti nonostante i cambiamenti dell'ambiente esterno.

    • L'omeostasi è importante per vari motivi come ad esempio l'aumento delle possibilità di sopravvivenza in uno spettro geografico più ampio o in habitat diversi.

    • I meccanismi fisiologici di mantenimento dell’omeostasi possono essere di diverso tipo e normalmente coinvolgono cinque snodi fondamentali: un punto ottimale, un sensore, un coordinatore o centro di controllo, un effettore, un meccanismo di feedback.

    • Il meccanismo di feedback può essere negativo (come quando abbiamo caldo o freddo) o positivo (come nel caso del parto).


References

  1. Fig. 2 - Positive Feedback- Childbirth (1) (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Positive_Feedback-_Childbirth_(1).svg) by Hannah.gray05 is licensed by CC BY-SA 4.0

Domande frequenti riguardo Fisiologia

Lo studio dell'anatomia mira ad analizzare la struttura anatomica dell’organismo umano in ogni sua parte, mentre la valutazione dei meccanismi di funzionamento delle singole componenti anatomiche è oggetto di studio della fisiologia. In altre parole, l'anatomia studia come siamo fatti, la fisiologia studia come funzioniamo.

La fisiologia è il ramo della biologia che studia le funzioni vitali degli organismi viventi.

Un fisiologo può avere diversi compiti in funzione del campo di studio di cui si occupa. Ad esempio, un fisiologo dello sport dovrà occuparsi dello studio del funzionamento dell'organismo umano durante l'attività fisica.

Si identificano sistemi fisiologici il sistema respiratorio, circolatorio, nervoso, digestivo ed endocrino.

Ogni parte del nostro organismo è di fondamentale importanza per mantenere l'equilibrio omeostatico.

Quiz Finale Fisiologia

Il rilascio di ossitocina durante il parto è un esempio di feedback negativo.

Falso

Di cosa si occupa la fisiologia?

La fisiologia si occupa dello studio del funzionamento degli organismi viventi.

Chi è considerato il padre della fisiologia sperimentale?

Claudio Galeno

Che cosa si intende per omeostasi?

Per omeostasi si intende il processo di controllo fisiologico attraverso il quale le condizioni interne degli organismi viventi vengono mantenute in equilibrio.

Definisci il meccanismo di feedback negativo.

Un meccanismo dell'omeostasi che agisce per fermare lo stimolo che lo ha innescato.

Definisci il meccanismo di feedback positivo.

Un meccanismo che agisce per aumentare lo stimolo originale.

Quali sono le cinque componenti di un meccanismo omeostatico?

Punto ottimale di equilibrio, sensore, effettore, centro di controllo e meccanismo di feedback.

Fornisci esempi di omeostasi contro le temperature calde.

Vasodilatazione, aumento della sudorazione e abbassamento dei peli della pelle.

Fornisci esempi di omeostasi contro le temperature fredde.

Vasocostrizione, brividi, innalzamento dei peli.

La fisiologia studia la struttura anatomica degli organismi. Vero o falso?

Falso, di questo si occupa l'anatomia.

I serpenti sono organismi ectotermici.

Vero

L'uomo è un organismo ectotermico.

Falso

Quali cellule rilevano i cambiamenti di temperatura esterna?

Le cellule della pelle

Quali cellule rilevano i cambiamenti di temperatura interna?

Le cellule dell'ipotalamo

Abbracciarsi le ginocchia quando fa freddo è un esempio di termoregolazione.

Vero

SCOPRI DI PIÙ RIGUARDO Fisiologia
60%

degli utenti non supera il quiz di Fisiologia! Tu lo passeresti?

INIZIA IL QUIZ

Scopri i migliori contenuti per le tue materie

Iscriviti per sottolineare e prendere appunti. É tutto gratis.