Caos. “ Caos e frattali in fisiologia umana ” , AL Goldberger Le Scienze, 260, 27-33, 1990 .

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Scienza multidisciplinare basata sulla Scienza multidisciplinare basata sulla ricerca volta: ricerca volta: - all’ individuazione dei fattori che - all’ individuazione dei fattori che concorrono alla comparsa dei fenomeni concorrono alla comparsa dei fenomeni patologici, patologici, - al chiarimento dei meccanismi da essi - al chiarimento dei meccanismi da essi innescati per alterare lo stato di salute, innescati per alterare lo stato di salute, - nonche’ alla comprensione delle - nonche’ alla comprensione delle interrelazioni che si verificano tra le interrelazioni che si verificano tra le cause ed i vari costituenti dell’ cause ed i vari costituenti dell’ organismo. organismo. La si puo’ definire come la scienza che si La si puo’ definire come la scienza che si occupa del come e del perche’ avviene il occupa del come e del perche’ avviene il turbamento dello stato di salute. turbamento dello stato di salute.

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LA PATOLOGIA GENERALE (I)LA PATOLOGIA GENERALE (I)

Scienza multidisciplinare basata sulla ricerca volta:Scienza multidisciplinare basata sulla ricerca volta:- all’ individuazione dei fattori che concorrono alla comparsa dei - all’ individuazione dei fattori che concorrono alla comparsa dei fenomeni patologici, fenomeni patologici, - al chiarimento dei meccanismi da essi innescati per alterare lo - al chiarimento dei meccanismi da essi innescati per alterare lo stato di salute, stato di salute, - nonche’ alla comprensione delle interrelazioni che si - nonche’ alla comprensione delle interrelazioni che si verificano tra le cause ed i vari costituenti dell’ organismo.verificano tra le cause ed i vari costituenti dell’ organismo.

La si puo’ definire come la scienza che si occupa del come e del La si puo’ definire come la scienza che si occupa del come e del perche’ avviene il turbamento dello stato di salute.perche’ avviene il turbamento dello stato di salute.

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Stato di salute (I)Stato di salute (I) : dalla Costituzione dell’ : dalla Costituzione dell’ O.M.S.O.M.S.

La La salute salute e’ uno e’ uno stato di benessere fisico, mentale e socialestato di benessere fisico, mentale e sociale completo e non la semplice assenza di malattia.completo e non la semplice assenza di malattia.Il godimento dello standard di salute piu’ elevato che si possa Il godimento dello standard di salute piu’ elevato che si possa conseguire e’ uno dei diritti fondamentali di ogni essere umano, conseguire e’ uno dei diritti fondamentali di ogni essere umano, senza distinzione di razza, religione, opinione politica, condizione senza distinzione di razza, religione, opinione politica, condizione economica e sociale.economica e sociale.La salute di tutti i popoli e’ fondamentale per il conseguimento La salute di tutti i popoli e’ fondamentale per il conseguimento della della pacepace e della e della sicurezza,sicurezza, e dipende dalla massima e dipende dalla massima collaborazione tra individui e Stati......collaborazione tra individui e Stati............I governi sono responsabiliI governi sono responsabili della salute dei rispettivi popoli ed a della salute dei rispettivi popoli ed a tale responsabilita’ possono rispondere solo tramite la tale responsabilita’ possono rispondere solo tramite la predisposizione di misure sanitarie e sociali adeguate.predisposizione di misure sanitarie e sociali adeguate.

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Stato di salute (II)Stato di salute (II)..

Lo stato di salute Lo stato di salute nella pratica medica si concretizza in un un ella pratica medica si concretizza in un un concetto di tipo statistico: quando i valori di determinati parametri concetto di tipo statistico: quando i valori di determinati parametri del soggetto coincidono nei range dei valori di riferimento del soggetto coincidono nei range dei valori di riferimento posseduti da soggetti definiti “nella norma”, il soggetto viene posseduti da soggetti definiti “nella norma”, il soggetto viene definito sano.definito sano.

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PATOLOGIA GENERALE: PATOLOGIA GENERALE: Stato di salute Stato di salute

Claude Bernard (1813-1878) introdusse per primo in Fisiologia il Claude Bernard (1813-1878) introdusse per primo in Fisiologia il concetto che i processi vitali sono possibili perche’ l’ organismo concetto che i processi vitali sono possibili perche’ l’ organismo e’ in grado di adattare la funzione dei suoi organi e sistemi a e’ in grado di adattare la funzione dei suoi organi e sistemi a stimolazioni perturbanti di varia natura in modo da riuscire a stimolazioni perturbanti di varia natura in modo da riuscire a rimanere costante, nell’ ambito di confini rigidamente ristretti, il rimanere costante, nell’ ambito di confini rigidamente ristretti, il proprio ambiente interno, definito proprio ambiente interno, definito milieu interieur .milieu interieur .Nel XX secolo si preciso’ il concetto di Nel XX secolo si preciso’ il concetto di omeostasiomeostasi: insieme dei : insieme dei meccanismi messi in atto da ogni essere vivente per mantenere meccanismi messi in atto da ogni essere vivente per mantenere costante sia sotto l’aspetto costituitivo che sotto quello funzionale costante sia sotto l’aspetto costituitivo che sotto quello funzionale la sua composizione.la sua composizione.

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PATOLOGIA GENERALE: PATOLOGIA GENERALE: Stato di salute Stato di salute

Es di omeostasi: i meccanismi che presiedono all’ equilibrio Es di omeostasi: i meccanismi che presiedono all’ equilibrio idrico ed elettrolitico, o a quello acido-base, i meccanismi della idrico ed elettrolitico, o a quello acido-base, i meccanismi della termoregolazione, i meccanismi atti a controllare il metabolismo, i termoregolazione, i meccanismi atti a controllare il metabolismo, i meccanismi a retroazione (feedback).meccanismi a retroazione (feedback).La condizione di salute e’ quindi il risultato di un fine equilibrio La condizione di salute e’ quindi il risultato di un fine equilibrio (omeostatico, appunto) di tutta una serie di processi anatomo-(omeostatico, appunto) di tutta una serie di processi anatomo-funzionali, fisici e chimici .funzionali, fisici e chimici .Il continuo, incessante, lavoro dell’ organismo per il Il continuo, incessante, lavoro dell’ organismo per il mantenimento dell’ omeostasi e’ stato rilevato recentemente dai mantenimento dell’ omeostasi e’ stato rilevato recentemente dai comportamenti funzionali di tipo caotico presenti nello stato di comportamenti funzionali di tipo caotico presenti nello stato di salute.salute.

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Caos.

“Caos e frattali in fisiologiaumana”, AL GoldbergerLe Scienze, 260, 27-33,

1990.

“Chaos. Predicting the unpredictable”. WJ FirthBMJ, 303, 1565-8, 1991.

“Fractal dynamics inpathology..” AL GoldbergerPNAS, 88, 2466-72, 2002

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LA MALATTIA LA MALATTIA

Lo stato di salute e’ quindi una condizione soggettiva di benessere Lo stato di salute e’ quindi una condizione soggettiva di benessere fisico-psichico nella quale tutte le funzioni dell’ organismo fisico-psichico nella quale tutte le funzioni dell’ organismo risultano nell’ equilibrio omeostatico del soggetto sano.risultano nell’ equilibrio omeostatico del soggetto sano.

La La malattiamalattia si estrinseca allora all’ apice di varie manifestazioni si estrinseca allora all’ apice di varie manifestazioni morbose. Con la malattia si ha un turbamento grave della funzione morbose. Con la malattia si ha un turbamento grave della funzione di uno o piu’ organi che si riflette in una modificazione della di uno o piu’ organi che si riflette in una modificazione della condizione omeostatica originaria ed induce contemporaneamente condizione omeostatica originaria ed induce contemporaneamente uno stato di reattivita’ dell’ organismo.uno stato di reattivita’ dell’ organismo.

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LA MALATTIA LA MALATTIA

Nel caso di un una perturbazione di lieve entita’ della condizione Nel caso di un una perturbazione di lieve entita’ della condizione omeostatica, la cellula, il tessuto, l’ organismo, rispondono omeostatica, la cellula, il tessuto, l’ organismo, rispondono rapidamente all’ evento stressante in modo da raggiungere una rapidamente all’ evento stressante in modo da raggiungere una condizione di equilibrio diversa da quella originaria, che consente condizione di equilibrio diversa da quella originaria, che consente il mantenimento dello stato di salute.il mantenimento dello stato di salute.Diremo che e’ avvenuto il fenomeno dell’ Diremo che e’ avvenuto il fenomeno dell’ adattamentoadattamento..

Quando invece la perturbazione e’ di maggiore entita’ il Quando invece la perturbazione e’ di maggiore entita’ il ristabilimento della condizione omeostatica avviene con maggiore ristabilimento della condizione omeostatica avviene con maggiore lentezza e l’organismo mette in atto una serie di fenomeni reattivi lentezza e l’organismo mette in atto una serie di fenomeni reattivi che contrastano l’ azione dell’ agente perturbante. Durante questo che contrastano l’ azione dell’ agente perturbante. Durante questo periodo, lontano dall’ equilibrio omeostatico, si ha la periodo, lontano dall’ equilibrio omeostatico, si ha la malattiamalattia..

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ETIOLOGIA ETIOLOGIA

L’etiologia e’ la disciplina che studia le cause che provocano L’etiologia e’ la disciplina che studia le cause che provocano questo turbamento persistente dell’ omeostasi dell’ organismo.questo turbamento persistente dell’ omeostasi dell’ organismo.Una Una causacausa di malattia e’ detta di malattia e’ detta determinantedeterminante quando da sola e’ in quando da sola e’ in grado di produrre una diretta relazione con l’ evento, cioe’ quando grado di produrre una diretta relazione con l’ evento, cioe’ quando da sola e’ in grado di provocare la malattia. La causa e’ detta da sola e’ in grado di provocare la malattia. La causa e’ detta coadiuvantecoadiuvante quando facilita l’azione di un’altra causa, e viene quando facilita l’azione di un’altra causa, e viene allora anche detta allora anche detta concausaconcausa..

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ETIOLOGIA ETIOLOGIA

L’ organismo su cui agisce la causa puo’ comportarsi in modo L’ organismo su cui agisce la causa puo’ comportarsi in modo differente, puo’ essere:differente, puo’ essere:- - recettivorecettivo, cioe’ ne subisce le conseguenze, cioe’ ne subisce le conseguenze- - refrattariorefrattario, cioe’ non subisce alcuna conseguenza, cioe’ non subisce alcuna conseguenza- - resistenteresistente, cioe’ sono particolarmente efficaci i meccanismi , cioe’ sono particolarmente efficaci i meccanismi difensivi della barriera mucocutanea o dell’ immunita’ naturale difensivi della barriera mucocutanea o dell’ immunita’ naturale aspecifica.aspecifica.- - reattivoreattivo, cioe’ sono particolarmente efficaci i meccanismi dell’ , cioe’ sono particolarmente efficaci i meccanismi dell’ immunita’ specifica.immunita’ specifica.

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LA MALATTIA (III)LA MALATTIA (III)

But remember,.., that no external cause is efficient without a But remember,.., that no external cause is efficient without a predisposition of the body itself. Otherwise, external causes predisposition of the body itself. Otherwise, external causes which affect one would affect all.which affect one would affect all.

Galeno, 200 d.C. Galeno, 200 d.C.

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LA MALATTIA LA MALATTIA

La malattia produce spesso ( ma non sempre) La malattia produce spesso ( ma non sempre) fenomeni soggettivifenomeni soggettivi (perdita della normale cenestesi) ed (perdita della normale cenestesi) ed obiettiviobiettivi che vanno sotto il che vanno sotto il nome di nome di sintomisintomi e e segni (*)segni (*). Lo studio di questi consente al . Lo studio di questi consente al medico la medico la diagnosi o le diagnosi o le ipotesi diagnostiche probabiliipotesi diagnostiche probabili che una che una volta confrontate con le prove di laboratorio ed esami portera’ alla volta confrontate con le prove di laboratorio ed esami portera’ alla diagnosi definitiva che permette di individuare la malattia.diagnosi definitiva che permette di individuare la malattia.Verra’ quindi fornita una Verra’ quindi fornita una prognosiprognosi, cioe’ la durata e l’esito., cioe’ la durata e l’esito.

(*) la diplopia o l’ anisocoria possibili in un ictus ad es.(*) la diplopia o l’ anisocoria possibili in un ictus ad es.

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LA MALATTIA: ESITI (V)LA MALATTIA: ESITI (V)

La malattia si presenta sempre in una condizione dinamica, cioe’ La malattia si presenta sempre in una condizione dinamica, cioe’ in evoluzione.in evoluzione.L’esito di una malattia puo’ essere vario:L’esito di una malattia puo’ essere vario:- la malattia puo’ culminare nella - la malattia puo’ culminare nella mortemorte dell’ organismo.dell’ organismo.- altrimenti, si potra’ avere la guarigione, che, quando e’ completa, - altrimenti, si potra’ avere la guarigione, che, quando e’ completa, comporta la cosiddetta comporta la cosiddetta restitutio ad integrumrestitutio ad integrum..- od ancora, si puo’ instaurare una - od ancora, si puo’ instaurare una nuova condizione di equilibrionuova condizione di equilibrio che rende la malattia persistenteche rende la malattia persistente

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ADATTAMENTI E MALATTIA (II)ADATTAMENTI E MALATTIA (II)

Le cellule, i tessuti, l’ organismo, si adattano ai cambiamenti Le cellule, i tessuti, l’ organismo, si adattano ai cambiamenti modificando il comportamento biochimico o di accrescimento.modificando il comportamento biochimico o di accrescimento.Per es. (Per es. (adattamenti metabolici fisiologiciadattamenti metabolici fisiologici):):

Durante un periodo di Durante un periodo di digiunodigiuno vengono metabolizzati acidi grassi vengono metabolizzati acidi grassi dal tessuto adiposo per fornire energia.dal tessuto adiposo per fornire energia.Durante un periodo di Durante un periodo di carenza relativa di calciocarenza relativa di calcio (dieta, (dieta, gravidanza), viene rilasciato il paratormone dalle paratiroidi, gravidanza), viene rilasciato il paratormone dalle paratiroidi, vengono conseguentemente attivati gli osteoclasti cosicche’ il vengono conseguentemente attivati gli osteoclasti cosicche’ il calcio venga mobilizzato dalla matrice ossea.calcio venga mobilizzato dalla matrice ossea.Dopo Dopo somministrazione di un tossicosomministrazione di un tossico (alcool) vengono indotti gli (alcool) vengono indotti gli enzimi microsomiali epatici che causano il metabolismo e la enzimi microsomiali epatici che causano il metabolismo e la conseguente distruzione della sostanza.conseguente distruzione della sostanza.

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ADATTAMENTI E MALATTIA (III)ADATTAMENTI E MALATTIA (III)

Le cellule, i tessuti, l’ organismo, si adattano ai cambiamenti Le cellule, i tessuti, l’ organismo, si adattano ai cambiamenti modificando il comportamento biochimico o di accrescimento.modificando il comportamento biochimico o di accrescimento.Per es. (Per es. (adattamenti fisiologiciadattamenti fisiologici strutturalistrutturali):):

Per aumento di stimolazione ormonale o per aumento delle Per aumento di stimolazione ormonale o per aumento delle prestazioni funzionali di un tessuto si puo’ produrre un prestazioni funzionali di un tessuto si puo’ produrre un aumento aumento dell’ attivita’ cellularedell’ attivita’ cellulare ( (aumento della grandezza o del numero delle aumento della grandezza o del numero delle cellulecellule).).Per riduzione di stimolazione ormonale o diminuizione delle Per riduzione di stimolazione ormonale o diminuizione delle prestazioni funzionali di un tessuto si puo’ produrre una prestazioni funzionali di un tessuto si puo’ produrre una diminuizione dell’ attivita’ cellularediminuizione dell’ attivita’ cellulare ( (riduzione del numero o della riduzione del numero o della grandezza delle cellulegrandezza delle cellule).).Per Per alterazione del microambientealterazione del microambiente cellulare o tissutale si puo’ avere cellulare o tissutale si puo’ avere alterazione della morfologia cellularealterazione della morfologia cellulare (per raggiungere una struttura (per raggiungere una struttura piu’ confacente all’ ambiente cambiato).piu’ confacente all’ ambiente cambiato).

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