SCIENZE MOTORIE
Apparato circolatorio & respiratorio
DISTRIBUIRE
Nel
buon
funzionamento
di
un'azienda è importante un efficiente
produzione, ma è fondamentale
anche una corretta distribuzione dei
prodotti. Ciò che il corpo assume
dall'ambiente ed elabora con il
sistema digerente vine mandato nel
corpo
attraverso
l'apparato
circolatorio. Un liquido porta
ovunque le sostanze utili e ritira
quelle nocive, questo è
il sangue.
TANTI TUBI
E UNA POMPA
Esaminando la parte periferica
di questo apparato si può
capire, (ad esempio quando ci
facciamo un taglietto) che il
sangue arriva in tutte le parti
del nostro corpo e questo è
possibile grazie a una miriade
di tubicini chiamati capillari
chiamati così per la loro
sottigliezza. I sangue arriva ai
capillari tramite una
ramificazione di tubetti di
vari
diametri
chiamate
arterie le quali
raggiungono la pompa
di tutto il cuore, dai capillari il
sangue torna indietro seguendo
altri tubetti, le vene le quali
raggiungono anche esse il
cuore. Però questo non è un
sistema così semplice poiché
oltre a portare le sostanze utili
derivanti
dall'apparato
digerente deve portare per
tutto il corpo il gas ossigeno e
per procurarselo esso coopera
strettamente con un altro
sistema
che
è
quello
respiratorio.
LA POMPA 2 IN 1
Il
sangue
deve
essere
continuamente prodotto poiché
una parte verrà persa nel
processo di purificazione inoltre
l'andare e venire dell'ossigeno al
cuore deve avvenire tramite un
sistema a parte e indipendente da
quello che porta il sangue nel
corpo. Occorrono due pompe?
Forse in un sistema industriale si
ma il nostro corpo invece ce ne
ha solo una ma sarà tale da
soddisfare la doppia esigenza.
IL CUORE
Grande circa come un pugno e posto nel torace al di
sopra del diaframma, il cuore è un muscolo con diverse
cavità.
Si contrae ritmicamente durante tutta la vita.
Le contrazioni sono controllate da sistema nervoso
simpatico e parasimpatico, senza intervento della
volontà per questo non avvertiamo nessuna fatica per il
lavoro di esso. Possiamo identificare quattro camere
fondamentali. Le sacche inferiori, più grandi, sono
detti ventricoli; le camere superiori, più piccole, atrii.
Per descriverne il funzionamento bisogna imbattersi
lungo la corrente del sangue. Arriviamo, dopo il
percorso in tutto il corpo (Grande circolazione)
nell'atrio destro. Attraverso una valvola, il sangue, che
è carico di sostanze da eliminare e di gas non
utilizzabili, passa nel ventricolo sottostante(destro). Si
ha una abbastanza rapida contrazione degli atrii
(sistole), mentre i ventricoli si de-contraggono, per
aspirare (fase detta diastole). La valvola si chiude e la
contrazione dei ventricoli fa passare il sangue in un
vaso che poi, dividendosi, incanala il fluido verso i
polmoni. Qui il sangue si libera dei gas inutili e si
scarica di ossigeno; torna quindi al cuore nell'atrio
sinistro. Si conclude così la piccola circolazione. Il
sangue passa nel ventricolo sinistro. La sistole
ventricolare lo invia nel più grosso dei vasi, l'arteria
aorta, questa si suddivide in tantissimi rami fino ad
arrivare ai capillari che portano il sangue a tutto il
corpo.
LA RITMICA
Le ritmiche contrazioni del
cuore si propagano alle arterie
e alle vene così che questi vasi
contribuiscono al pompaggio
del fluido. Il battito del cuore si
sente bene appoggiando una
mano sulle costole. Esso è
anche percepibile in periferia
appoggiando le dita sui vasi
sanguigni dei polsi.
LA LINFA
Noi abbiamo un sistema di circolazione chiuso e quindi come fanno le
sostanze utili a diffondersi ovunque? Della distribuzione si occupa un altro
fluido la linfa. Nella linfa passano i componenti utili, trasudando dai vasi
sanguigni. La linfa poi si raccoglie in alcuni vasi linfatici e in alcune regioni
che sono proprio di controllo come i nodi linfatici. Esistono anche le
ghiandole linfatiche, come le tonsille che trattengono le sostanze nocive
penetrate nella regione della gola, ed è per questo che spesso queste
ghiandole si infiammano
ROSSO COME IL SANGUE
Osservando una striscia di sangue al microscopio si nota subito che
il colore rosso è dovuto alla presenza di tantissimi puntini rosso
bruni che si trovano in liquido giallastro trasparente. Il sangue è un
tessuto poiché è formato da un insieme di cellule mobili disperse in
questo liquido che si chiama plasma. Il flusso del sangue trasporta
sostanze varie tra cui l'ossigeno; i gas non utilizzati come l'anidride
carbonica, diversi ormoni, enzimi e sostanze in grado si arginare la
presenza di ospiti indesiderati come batteri e virus.
CELLULE PRINCIPALI
I globuli rossi sono strane cellule
fatte come delle ciambelle
appiattite al centro e senza buco.
Essi non hanno nucleo: questa
importante
struttura
presente
quando le cellule si formano, ben
presto regredisce. I globuli rossi
non possono dunque riprodursi
come tutte le altre cellule possono
essere soltanto essere “fabbricati”
e devono essere dopo un certo
periodo distrutti. Queste cellule
sono simili a spugnette piene del
pigmento emoglobina capace di
“catturare” l'ossigeno quando il
sangue passa nei polmoni. Lo
scambio è molto facile, basta
pensare che in un millimetro cubo
di sangue ci sono mediamente 5
milioni di globuli rossi e che la
superficie utile complessiva di tali
cellule risulta essere 6,4cm².
I globuli bianchi o leucociti sono
in realtà trasparenti. Hanno nucleo
e forma varia. In un millimetro
cubo di sangue esistono 5000-8000
globuli bianchi; essi sono carichi
di sostanze utili e posso inglobare i
germi distruggendoli. Un gruppo
particolare di globuli bianchi è
quello dei linfociti, portati
soprattutto dalla corrente della
linfa che contribuiscono a dare
all'organismo l'immunità formando
delle particolari sostanze proteiche
dette anticorpi.
Le piastrine sono il terzo fondamentale tipo di cellule presenti nel sangue;
Simili a dischetti, sono grandi da un terzo a metà dei glubuli rossi. Il loro
numero varia da 200 000 a mezzo milione per millimetro cubo di sangue.
Le piastrine contribuiscono in modo determinante al fenomeno della
coagulazione, essenziale per creare una sorta di tappo naturale dove una
ferita permetterebbe al sangue di fuoriuscire (emorragia) Il liquido che
trasporta le cellule, detto
plasma, è formato per il
90% da acqua; contiene
le molecole derivate
dallo “smontaggio” degli
alimenti, ormoni, enzimi,
anticorpi e ovviamente,
le sostamze di rifiuto.
Sopra, la battaglia che si scatena
quando, attraverso una ferita,
sostanze nocive tentano di penetrare
nell'organismo. I linfociti attaccano
e distruggono i germi (nel riquadro,
il meccanismo con cui l'intruso
viene inglobato e digerito da un
lisosoma). Di fianco a sinistra la
coagulazione del sangue con
formazione di un grumo di piastrine
in un reticolo di fibrina (una
proteina insolubile)
APPARATO RESPIRATORIO
“RIMANERE SIMILI”
L'organismo è un vasto sistema aperto che tende a mantenersi in equilibrio tra
tutte le funzione che si svolgono al suoi interno. L'insieme dei fenomeni con cui
il corpo mantiene tali equilibri è detto omeostasi.
Una componete molto importante dell'omeostasi è la capacità che ha il corpo di
mantenere, entro certi limiti, il suo equilibrio nei rapporti con l'esterno, per
quanto riguarda l'energia sotto forma di calore. Negli uccelli e nei mammiferi,
esiste la possibilità, per il corpo, di mantenere la propria temperatura abbastanza
indipendente da quella esterna. Questa capacità è detta omeotermia ed è dovuta
alla presenza, nell'ipotalamo, di un rivelatore della temperatura sensibilissimo.
Questo centro termoregolatore si basa sul dato diretto fornito dal sangue che
fluisce sul cervello e su stimoli che possono pervenire da diverse parti periferiche
del corpo.Gli ordini che partono dal centro sono di varia natura e possono
interessare organi diversi. Il “costo energetico” del funzionamento del sistema
termoregolatore è alto. Uccelli e
mammiferi impiegano una parte
rilevante dell'energia contenuta
negli alimenti per produrre
energia-calore o per operare in
modo da disperderla, se è troppa.
Rapidi movimenti muscolari
possono
aumentare
la
temperature in superficie di
varie parti del corpo: movimenti
rapidissimi, non volontari, sono i
brividi. Il comando per cui si
drizzano i peli della pelliccia ( o
i nostri radi peli) tende a formare
la corazza di peli e aria che,
isolando
termicamente,
impedisce
al
freddo
di
propagarsi al corpo e al corpo di
disperder il suo calore nel freddo
dell'ambiente.
Isolanti più “stabili” sono i pannelli di sostanze grasse accumulate sotto gli strati
della pelle. Si tratta anche in questi casi di risposte legate al funzionamento del
fegato, da cui, come abbiamo visto, dipende anche il trattamento dei grassi.
LA RESPIRAZIONE
L'organismo fa entrare in se stesso
un fluido da cui sottrae gas che gli
è utile. Un organismo che viva
nell'acqua farà entrare nel suo
corpo questo liquido e, con adatti
organi (branchie), realizzerà gli
scambi gassosi tra i suoi fluidi
interni e appunto l'acqua, traendo
da essa l'ossigeno che vi è
disciolto. Gli organismi cheVivono
fuori dall'acqua fanno entrare nel
corpo l'aria e ne utilizzano,
in organi adatti (polmoni, trachea), l'ossigeno. Il gas ossigeno raggiungerà
in ogni caso le cellule a cui esso verrà utilizzato combinandosi con le
sostanze presenti, liberando energia , altre molecole utili e dando, come
“rifiuti”, molecole da eliminare (anidride carbonica). Il processo suddetto è
detto respirazione. Come si vede, ogni cellula di ogni animale respira.
Sottolineiamo che la respirazione avviene a livello cellulare.
LE PORTE D'ENTRATA
L'organismo deve portare alle cellule l'ossigeno per realizzare la
respirazione. Nel nostro corpo – e in quello degli altre vertebrati che non
vivono nell'acqua – esistono organi che “risucchiano” verso l'interno l'aria
che contiene ossigeno e buttano fuori anidride carbonica.
Il naso e la bocca contribuiscono le aperture cui l'aria può entrare nel corpo.
Abbiamo già considerato il naso come sede dell'organo dell'olfatto; per
quanto riguarda il sistema respiratorio esso, con le sue cavità tappezzate di
tessuto umido e mucoso, ha la funzione essenziale di pre-riscaldare e preumidificare l'aria che viene immessa nei polmoni. La mucosa reagisce anche
nella presenza di sostanze irritanti o di minuscoli esseri dannosi. Uno
starnuto può espellere rapidamente tali ospiti indesiderati; una maggiore
secrezione di mucosa facilita l'eliminazione di polveri, germi, materiali
irritanti in genere. Al contatto con l'aria viene anche inumidita: tale compito
è più difficile se all'esterno l'atmosfera è molo secca: come sappiamo in tali
occasioni il naso ci sembra secco. Ancora il soffiarsi il naso è utile perché
provoca un aumento della secrezione mucosa.
L'aria può penetrare nel corpo anche attraverso la
bocca, ma non si tratta della via principale; infatti qui
non esistono i pre-riscaldatori e
pre-umudificatori descritti. L'aria fredda e secca può
irritare la gola e provocare disturbi anche nel resto
dell'apparato. Le cavità del naso sono connesse
posteriormente con la faringe, come la bocca; dunque
le due cavità di bocca e naso sono, come già sappiamo,
in comunicazione. Poiché la bocca deve
essenzialmente comunicare con l'esofago mentre il
naso deve essenzialmente comunicare con l'apparato
respiratorio e con il tubo iniziale di esso, la trachea, tra
le due cavità esisterà una sorta di paratia mobile. É
questa infatti la funzione della cartilagine detta
epiglottide. Se un frammento alimentare tende a finire
nella trachea, sbagliando strada, ciò accade perché esso
ha superato l'epiglottide in un momento in cui essa non
era ben posizionata. Una tale situazione può verificarsi
in chi parla molto rapidamente mangiando.
Non parlare con la bocca piena è una comune norma di
buona educazione che per altro evita questo
inconveniente. La risposta al disturbo è però immediata
e automatica: un colpo di tosse che, con una violenta
corrente d'aria riporta il frammento ingombrante nella
bocca.
GLI ORGANI DELLA VOCE
Seguendo il cammino regolare dell'aria nell'apparto respiratorio,
dopo la faringe e cioè un po' più in basso, incontriamo la
laringe, una struttura vagamente simile a un cono gelato.
La parte anteriore delle cartilagini della laringe è, nel maschio,
spesso ben evidente e sporge formando il cosiddetto “pomo
d'Adamo”. Di particolare interesse le cartilagini aritenoidi,
simmetriche, che rotando come piccole leve, tendono le corde
vocali. Queste sono fibre muscolose che vibrano al passaggio
dell'aria: la maggior parte la maggiore o minore tensione e
anche la minore o maggiore vicinanza delle parti vibranti dà
origine a suoni più o meno alti. L'intensità della corrente d'aria
che sfiora le corde da l'intensità del suono. Il timbro del suono
stesso è invece caratteristico di ognuno di noi: dipende dalla
forma delle corde, da quella della bocca, della lingua, delle ossa
del cranio. I movimenti delle corde vocali ci permettono di
emettere tutti i suoni voluti. Si badi bene che le corde danno
però soltanto le “note” dei suoni; i movimenti interni della
bocca, che modificano la forma della cavità, danno la qualità
delle diverse vocali. Quanto alle consonanti, esse sono soltanto
“rumori” accessori che pronunciamo spostando la lingua e
facendola battere,schioccare, vibrare con il palato, contro i denti
e contro le labbra.
UN'ALTRA POMPA
Dopo la laringe eco la trachea: questo tubo
decorre davanti all'esofago e penetra nel
torace. Qui si dirama nei due bronchi, che
penetrano
nei
polmoni.
Organi
rispettivamente simmetrici, i polmoni sono
due sacchi avvolti in una sottile membrana
la pleura che si appoggiano inferiormente al
diaframma; in uno spazio tra i due polmoni
stanno il cuore e vari tubi (trachea, esofago,
aorta e altri vasi sanguigni). I bronchi si
ramificano più e più volte assumendo
davvero l'aspetto di un albero con molti
rami. I tubicini più sottili sono detti
bronchioli. Essi sboccano negli alveoli,
minuscole cavità le cui pareti sono avvolte
da capillari sanguigni. Gli alveoli sono circa
750 milioni e contengono aria che vi giunge
da trachea, bronchi, bronchioli. Per riempire
gli alveoli, i polmoni proprio come grosse
spugne da bagno, si schiacciano e si
espandono
ritmicamente.
Di
solito
l'operazione si compie 16 volte al minuto. In
particolari situazioni il numero delle
contrazioni e decontrazioni può aumentare
considerevolmente. Rileviamo che ogni atto
respiratorio consta sempre nelle due fasi di
inspirazione e di espirazione. Tali
movimenti ritmici sono dovuti a l
movimento di muscoli che portano a una
dilatazione della cassa toracica, con un
innalzamento
delle
costole,
e
un
abbassamento del diaframma e a movimenti
opposti. Il controllo degli atti respiratori è
affidato, nel nostro corpo, a un centro
nervoso situato nel midollo allungato. Tale
centro opera, indipendentemente dalla
volontà, rispondendo a informazioni sulla
composizione del sangue, sulla quantità di
gas da espellere in esso presenti, e anche a
vari stati emotivi. Si potrebbe perciò dire
che gli atti respiratori sono semi-automatici.
É possibile, per una breve razione di tempo,
trattenere il respiro come per esempio per
andare sott'acqua ma i polmoni tendono poi
GLI SCAMBI
Già sappiamo che la rete dei vasi sanguigni è chiusa. Che cosa avviene negli alveoli
polmonari? Come fa l'ossigeno dell'aria a trasferirsi nel sangue? Come fa questo a buttar
fuori, nell'aria, i gas da eliminare? Le pareti dei capillari e degli alveoli sono così sottili da
essere porose. I gas possono passare in un verso o nell'altro. Ciò però dipende dalle
pressioni che esistono dalle due parti della divisione, cioè nel sangue e negli alveoli.
Ebbene le pressioni sono tali che lo scambio può avvenire. Facilita l'operazione la
presenza di molta umidità: le pareti degli alveoli sono praticamente bagnate e su esse
l'ossigeno in gran parte si discioglie in modo che il passaggio ne risulti ancora più facile.
Trasportatori di ossigeno sono i globuli rossi, anzi la molecola dell'emoglobina, il
pigmento in essi presente. La reazione con cui l'ossigeno si fissa all'emoglobina avviene in
meno di un centesimo di secondo. L'intero viaggio di un globulo rosso nei capillari dei
polmoni dura, si e no, un secondo; dunque, dal punto di vista della reazione chimica che
abbiamo citato, cioè la superficie di tutti gli alveoli, è complessivamente di 60m².
Contemporaneamente i globuli rossi cedono l'anidride carbonica. Negli alveoli che, per
l'inspirazione, si sono riempiti d'aria fresca, si vengono via via accumulando i gas da
eliminare: l'atto dell'espirazione fa si che l'aria guasta, carica di anidride carbonica, esca
dal corpo. Va da sé che un organismo non può stare a lungo in un ambiente del tutto
chiuso. A un certo punto l'aria immessa conterrebbe troppa anidride carbonica e troppo
poco ossigeno. In casi eccezionale è utile somministrare all'organismo ossigeno e non aria:
ci si assicura così che la dose del gas utile sia addirittura sovrabbondante rispetto al
fabbisogno normale. É ciò che facciamo con i malati che hanno difficoltà a realizzare la
ventilazione polmonare.
