Modulo 1

Informazioni sul documento

Università: Politecnico di Milano
Corso di laurea: Biomedical Engineering
Materia: Bioingegneria Cellulare
Classificazione: Appunti · Divisi per argomento
Formato originale: PDF
Testo: Testo ricercabile

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Materiale diviso per argomento di Bioingegneria Cellulare per il corso di Biomedical Engineering presso Politecnico di Milano. Il documento tratta: Modulo 1 OMEOSTASI L’omeostasi è un sinonimo di equilibrio e controllo; il nostro corpo umano tende sempre a garantire tale condizione, infatti, quando abbiamo delle variazioni il nostro sistema biologico cerca di ripristinarle per riportare l’equilibrio. Il nostro organismo è…

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Modulo 1 OMEOSTASI L’omeostasi è un sinonimo di equilibrio e controllo; il nostro corpo umano tende sempre a garantire tale condizione, infatti, quando abbiamo delle variazioni il nostro sistema biologico cerca di ripristinarle per riportare l’equilibrio. Il nostro organismo è principalmente costituito da acqua, al suo interno si muovono delle proteine che ,attraverso variazioni di concentrazione, trasportano informazioni. Le tecnologie che adoperiamo infatti vengono definite WET, cioè che lavorano in acqua. Cellule Le nostre cellule hanno dimensioni media comprese tra i 4-25 micrometri. Ne esistono 200 differenti raggruppate in sottoclassi: -cellule del sangue -cellule muscolari -cellule epiteliali -cellule nervose -del sistema connettivo tutte queste tipologie partono dallo stesso tipo; si parla di staminalità, man mano che si differenziano si arriva ad una staminalità ridotta. Le cellule specializzate sono le cellule con minore staminalità e con un preciso cammino da percorrere. Le cellule più espresse sono gli eritrociti, le cellule del sangue.

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sostanze di rifiuto che si muovono nel modo esattamente opposto.), e alla bassa velocità con cui il sangue circola al loro interno, i capillari possono facilmente scambiare gas respiratori, nutrienti, enzimi, ormoni e sostanze di rifiuto. I prodotti di scarto e l’anidride carbonica passano dalle cellule attraverso le pareti dei capillari per ritornare nel flusso sanguigno. Relazione tra capillari e sistema linfatico A seguito della filtrazione netta, il liquido restante che non è già passato alle venule, viene condotto nei vasi linfatici. Il sistema linfatico è costituito da vasi e organi in parte condivisi con il sistema circolatorio sanguigno e in parte con quello immunitario. Il ruolo principale è quello di trasportare nel liquido filtrato dai capillari che prende il nome di linfa, tutti quei soluti, sostanze nutritive come proteine e vitamine fondamentali per il corretto funzionamento del sistema immunitario.

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L’equazione descrive il legame tra emoglobina ed ossigeno, conoscendo il trasporto dell’ossigeno all’interno del sangue. L’ossigeno rispetto all’emoglobina è caratterizzato da un processo di associazione e dissociazione a seconda che debba essere rilasciato o meno e in particolare questa equazione va presa per fede, poiché i parametri sono fisiologici. Questa equazione descrive la concentrazione di ossigeno nel sangue circa pari a 1.37, uno dei fattori convenzionali e quindi fattore matematico; questo valore è moltiplicato per la concentrazione di emoglobina fisiologica che abbiamo nel nostro sangue (valore di circa 13 grammi per decilitro), moltiplicato ancora per il valore di saturazione di ossigeno (saturazione misura la capacità che sto avendo di trasportare ossigeno all’interno del nostro corpo). (la saturazione deve essere tra 93 e 97 %, non al di sotto dei 90). Tutto aggiunto con 0,0003 che è una proporzione di ml di 02 disciolti in 100ml di sangue(valore fisiologico) per la pressione parziale di O2 che misuriamo in maniera corrente. Il tutto diviso 100 ml, riferimento di sangue che stiamo considerando. La cosa più importante è considerare quanto cambia la saturazione sanguigna rispetto alla pressione di ossigeno a seconda delle condizioni a contorno, in particolare uno shift maggiore della curvatura si ha con la temperatura e con la presenza di CO2. Le condizioni fisiologiche sono quelle centrali, (temperatura 37 gradi, quindi linea viola) lo shift avviene verso destra nel momento in cui la temperatura si alza e quindi la saturazione si abbassa. Lo stesso tipo di meccanismo si ha quando è presente un eccesso di anidride carbonica, lo shift della sigmoide di saturazione tende a spostarsi verso destra. (Altro esercizio esame è definire quanto vale la saturazione…

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,solitamente positivo, che attiva un processo di regolazione del nostro corpo in modo tale da adattarsi alle condizioni esterne, facendo variare di più o meno 0,5 gradi la temperatura standard(37). I fenomeni che il nostro sistema nervoso mette in atto nel momento in cui deve assicurare l’omeostasi sono i fenomeni di vasocostrizione e vasodilatazione (per una persona fisiologicamente sana). La vasodilatazione corrisponde ad un maggiore afflusso di sangue, il nostro corpo innesca tale processo quando sente caldo perché bisogna garantire alle estremità del corpo (quelle che reagiscono con sudorazione elevata) il giusto apporto di nutrienti per garantire che l’organismo funzioni correttamente. Nel caso di freddo invece avviene la vasocostrizione, essa limita l’apporto di sangue alle zone periferiche e lo fa a scopo di riserva energetica, altrimenti il corpo spenderebbe tutte le riserve che ha e non gli rimarrebbe nulla per mantenere un equilibrio e una costanza nella temperatura del corpo. Ciò che garantisce questi due fenomeni è la presenza di termorecettori, organi deputati alla regolazione della temperatura. Solitamente lo strato cutaneo garantisce la prima interfaccia rispetto all’ambiente più o meno caldo o freddo, direttamente attaccato ai vasi sanguigni, fa innescare la catena di eventi che garantisce il bilancio termico. Sintomaticamente, quando abbiamo la vasodilatazione avviene il fenomeno di traspirazione, ovvero l’evaporazione dell’acqua; nella vasocostrizione invece sintomatizziamo il brivido ed avviene perché il nostro corpo non è più in omotermia con l’ambiente esterno. La sintomatologia della vasodilatazione e vasocostrizione è un’informazione che viaggia per vie efferenti, è la manifestazione del problema; dalla cute invece viene l’informazione di una…

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Esiste un’ equazione di Weir che misura il dispendio energetico e quello a riposo. La persona viene esaminata con una macchina detta metabolimetro, caratterizzato da un analizzatore di ossigeno e di anidride carbonica, analizzatore di ciò che immettiamo ed emettiamo; poi un sistema di campionamento delle emissioni dei gas, sappiamo che aria non è solo ossigeno ma questo più altri componenti. Infine un’interfaccia digitale. La lettura dei dati viene fatta dalle due equazioni accoppiate che quindi misurano quanto noi consumiamo. I parametri vengono determinati per pregressione, quindi sono delle costanti , quello che cambia è il volume di O2 E CO2. Viene fissato un apporto calorico per giorno di 1440 (in realtà dipende dalla condizione di sforzo, se siamo vestiti o nudi). Mediamente questo valore serve a determinare il rapporto chilo calorico per giorno di un individuo. Risolte le equazioni abbiamo la possibilità di calcolare il quoziente respiratorio. Adesso abbiamo i quozienti calcolati per le principali categorie di macromolecole. Per i carboidrati sarà uguale ad 1 perché c’è una relazione 1 a 1 ,inferiore per i grassi e mediamente compreso tra i due per le proteine.

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