CONCETTI BASE: OMEOSTASI ADATTAMENTO REATTIVITA’

OMEOSTASI Fisiologo francese Claude Bernard (1813 – 1878) introdusse il concetto che la vita si svolge in quanto l’organismo di tutti gli esseri viventi ha la possibilità di adattare la funzione dei suoi organi e sistemi a stimolazioni perturbanti di varia natura in modo da riuscire a mantenere costante, nell’ambito di confini rigidamente ristretti, la composizione del proprio ambiente interno. Omeostasi: insieme di meccanismi messi in atto da ogni essere vivente per mantenere costante sia sotto l’aspetto quantitativo che sotto quello funzionale la sua composizione. (es. Equilibrio acido-base, meccanismi di termoregolazione, equilibrio glucosio, leucociti circolanti etc)

OMEOSTASI A LIVELLO DI ORGANISMO Calcemia: valori medi di calcio nel sangue (10 mg/ml). Regolazione complessa ad opera di paratormone e calcitonina Glicemia: valori medi di glucosio nel sangue (80 mg/ml). regolata da: apporto esterno di glucidi formazione di glucidi nell’organismo (glicogenosintesi) utilizzo dei depositi di glicogeno (glicogenolisi) Tutte queste funzioni sono soggette a regolazione ormonale Omeostasi del numero di globuli bianchi nel sangue: produzione nel midollo rilascio nel sangue uscita verso i tessuti adesione all’endotelio dei vasi Omeostasi della temperatura corporea: termogenesi termodispersione

MODIFICAZIONE FISIOLOGICA MODIFICAZIONE PATOLOGICA FUNZIONE VALORE NORMALE MODIFICAZIONE FISIOLOGICA MODIFICAZIONE PATOLOGICA Glicemia 80 mg/100 ml > Uremia 1-1,5 l/giorno Leucocitosi 6000/ml Aumento post-prandiale Aumento dopo sforzo fisico Diabete Diminuzione in caso di sudorazione elevata diminuzione o aumento in caso di scarsa o aumentata introduzione di liquidi Diminuzione per insufficienza cardiaca diminuzione per blocco renale Aumento post-prandiale aumento dopo sforzo fisico Aumento (leucitosi) in corso di infiammazione aumento in caso di leucemie

OMEOSTASI A LIVELLO DI ORGANO Il volume di un organo è mantenuto costante da meccanismi che regolano 1) il numero di cellule di quell’organo 2) il volume dell’organo Meccanismi di proliferazione e/o di perdita cellulare (iperplpasia, ipoplasia) Variazione di volume a causa di variazione del contenuto di acqua delle singole cellule (edema cellulare) o dell’organo (edema), o per variazioni metaboliche delle singole cellule (ipertrofia o ipotrofia)

ADATTAMENTO E’ la capacità che hanno le cellule di modulare alcune loro funzioni in occasione di eventi perturbanti di vario tipo e persistenti nel tempo, in modo da raggiungere una condizione di equilibrio diversa da quella originaria ma sufficiente a consentire il mantenimento dello stato di salute. (Es. Ipertrofia muscolare, aumento globuli rossi ad alta quota,) In caso di perturbamento lieve della condizione omeostatica, questa viene ad essere ristabilita in breve tempo ad un livello diverso da quello precedente la modificazione di un determinato fattore ambientale.

Risposta cellulare ad eventi perturbanti (stress) ADATTAMENTO STIMOLO CELLULE RISPOSTA ADATTATIVA

CELLULE, TESSUTI E MALATTIA Guido Majno, Isabelle Joris CELLULE, TESSUTI E MALATTIA Capitolo 2 ADATTAMENTI CELLULARI

Cell Response to Injury Cell Function Stimulus Reversible Zone CELL INJURY ---------------------------------------------- CELL DEATH Irreversible Zone Time (tends to be minutes/hours)

TUTTI GLI SPOSTAMENTI DA QUESTI EQUILIBRI COSTITUISCONO I PROCESSI PATOLOGICI CELLULARI, che si possono esprimere come: alterazioni funzionali (in eccesso o in difetto, possono essere accompagnati da un’equivalente alterazione morfologica cellulare, si esprimono in iper-, ipo- o disfunzioni) alterazioni morfologiche (possono interessare la plasmamembrana, le strutture cellulari, possono essere dovute ad accumuli quantitativamente o qualitativamente abnormi) Tutte le alterazioni morfologiche sono definite DEGENERAZIONI.

ADATTAMENTO = COMPENSO:RISERVA FUNZIONALE degli ORGANI EQULIBRIO   ADATTAMENTO = COMPENSO:RISERVA FUNZIONALE degli ORGANI SUPERAMENTO (Es: stimolo eccessivo e prolungato) DEGENERAZIONI

AUMENTO RICHIESTA FUNZIONALE STRESS AUMENTO RICHIESTA FUNZIONALE DANNO CELLULARE STRESS LEGGERO CELLULA NORMALE STRESS PERSISTENTE ADATTAMENTO RIMOZIONE DELLO STRESS STRESS SEVERO DEGENERAZIONE CELLULARE PUNTO DI NON RITORNO

ADATTAMENTO E’ la capacità che hanno le cellule di modulare alcune loro funzioni in occasione di eventi perturbanti di vario tipo e persistenti nel tempo, in modo da raggiungere una condizione di equilibrio diversa da quella originaria ma sufficiente a consentire il mantenimento dello stato di salute. (Es. Ipertrofia muscolare, aumento globuli rossi ad alta quota,) In caso di perturbamento lieve della condizione omeostatica, questa viene ad essere ristabilita in breve tempo ad un livello diverso da quello precedente la modificazione di un determinato fattore ambientale. REATTIVITA’ Quando, invece, la perturbazione è di maggior entità il ristabilirsi della condizione originaria avviene con maggiore lentezza e l’organismo mette in atto tutta una serie di fenomeni reattivi che contrastano l’azione dell’agente perturbante (RISPOSTA IMMUNE). Durante il periodo di tempo in cui si verifica la reazione allo stimolo suddetto si ha la malattia, mentre la guarigione si ottiene quando l’agente perturbante viene neutralizzato o eliminato col ripristino della condizione omeostatica originaria.

DEGENERAZIONE CELLULARE In tutte la situazioni in cui si supera la capacità di adattamento e si va incontro ad un processo degenerativo si attivano i meccanismi di REATTIVITA’ dell’organismo MALATTIA STATO DI SALUTE DEGENERAZIONE CELLULARE RISPOSTA IMMUNE RIPRISTINO DELL’ OMEOSTASI

STATO DI SALUTE Insieme di equilibri omeostatici, la cui integrazione e valore complessivo assicurano quella condizione di equilibrio più idoneo alla sopravvivenza OMEOSTASI omois: uguale stasi: stato, condizione Lo stato normale di un organismo è inteso come la risultante di un fine equilibrio (omeostatico), di tutta una serie di processi il cui mantenimento è controllato da molti meccanismi. CONTROLLO DELL’OMEOSTASI Rappresenta la capacità dell’organismo nel suo insieme o di sue componenti di conservare costanti (o variabili entro certi limiti) i parametri biochimici e/o funzionali in modo che questi concorrano al buon funzionamento dell’organismo nel suo insieme. PROCESSO PATOLOGICO Alterazione dell’equilibrio di un processo biologico, che ha come conseguenza la deviazione dalla norma di un carattere morfologico, biochimico e/o funzionale di una cellula, di un tessuto, di un organo. PATOGENESI Studio dell’evoluzione del processo patologico EZIOLOGIA Individuazione della cause che provocano alterazioni di vario tipo dello stato di salute

IMMUNOLOGIA Studio dei fenomeni molecolari e cellulari che avvengono durante la risposta immune dell’organismo ad un agente perturbante

SISTEMA IMMUNITARIO Complesso di cellule e molecole coinvolte nella protezione dell’organismo dall’azione di agenti perturbanti

TIPI DI IMMUNITA’ INNATA o NATURALE ACQUISITA o SPECIFICA

IMMUNITA’ INNATA o NATURALE (infiammazione) IMMUNITA’ ACQUISITA o SPECIFICA Non dipende dall’esposizione ad agenti infettivi o a molecole estranee. Non è specifica. Non aumenta dopo la prima esposizione (non ha memoria). E’ indotta dall’esposizione ad agenti infettivi o molecole estranee. E’ specifica. Aumenta dopo la prima esposizione (ha memoria).

SISTEMA IMMUNE SISTEMA ENDOCRINO ESERCIZIO FISICO

EFFECTS ON TRAINING AND COMPETITION EFFECTS OF EXERCISE/ TRAINING EFFECTS OF AGE IMMUNITY EFFECTS ON TRAINING AND COMPETITION CHRONIC PATHOLOGIES

UNA RISPOSTA IMMUNE NON APPROPRIATA (DAL PUNTO DI VISTA QUALITATIVO, QUANTITATIVO O TEMPORALE) PUO’ ESSERE DETRMINANTE NELL’INSORGENZA DI DIVERSE PATOLOGIE ECCESSO: PATOLOGIE INFIAMMATORIE CRONICHE (artriti) PATOLOGIE AUTOIMMUNI (artriti) PATOLOGIE DEGENERATIVE (sclerosi multipla, artrosi) DIFETTO: INFEZIONI RICORRENTI TUMORI

INTRODUZIONE ALL’IMMUNOLOGIA: • immunità naturale • immunità acquisita • infiammazione ESERCIZIO E SISTEMA IMMUNE: • regolazione • integrazione • adattamento PATOLOGIE DEGENERATIVE DERIVATE DA UN’IMPROPRIA ATTIVAZIONE DEL SISTEMA IMMUNE Physiological Reviews, Vol. 80, No 3, July 2000: 1055-1081