la membrana cellulare

DISPENSA DI ELEMENTI DI ANATOMIA,
FISIOLOGIA E TECNICHE
DI PRIMO SOCCORSO ED IGIENE
Docente: Parello Maria
Modulo: Elementi di Anatomia, fisiologia e
Tecniche di Primo Soccorsoed Igiene
ore: 168
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Anatomia Generale
L'Anatomia è la disciplina che studia le caratteristiche degli organi che compongono il corpo
umano.
La Fisiologia studia il funzionamento degli organi che compongono
ORGANIZZAZIONE STRUTTURALE E FUNZIONALE DELL’ORGANISMO
Concettualmente, il corpo umano ha livelli strutturali:
2. Livello Cellulare: che è il costituente base degli organismi complessi
3. Livello Tissutale: un tessuto è costituito da un insieme di cellule simili.
4. Livello Di Organo: un organo è composto da 2 o più tessuti che svolgono una o più funzioni in
comuni.
5. Livello di Sistema Di Organi (Apparato): un apparato è costituito da un gruppo di organi che
hanno una o più funzioni comuni
LA CELLULA è la parte più piccola di un organismo vivente (sia animale che vegetale) che
racchiude tutte le sue caratteristiche funzionali e strutturali.
Le cellule, in base alla loro organizzazione interna, possono essere distinte in due grandi categorie:
cellule procarioti e cellule eucarioti. Il termine procariote deriva dal greco e significa "prima del
nucleo"; il termine eucariote significa "vero nucleo".
Le cellule procarioti sono tipiche degli batteri e delle alghe azzurre. Esse sono relativamente
piccole (con un diametro generalmente compreso fra 1 e 5 µm-micrometro) e hanno una struttura
interna alquanto semplice; Sono prive di organuli, a eccezione dei ribosomi, preposti alla sintesi
delle proteine. Le cellule eucarioti costituiscono tutti gli altri organismi viventi (i protisti, le piante,
i funghi e gli animali) sono molto più grandi (solitamente il loro asse maggiore è compreso fra i 10 i
50 µm)
Struttura della cellula
La membrana cellulare avvolge la cellula ed è costituita da un doppio strato fosfolipidico La
funzione della membrana cellulare è quella di regolare il passaggio di sostanze da l’interno
all’esterno e viceversa
Nucleo: rappresenta la parte più importante di una cellula. Esso si può paragonare ad una centrale
operativa in quanto coordina le attività dei vari organuli presenti nel citoplasma ed è responsabile
della riproduzione cellulare. Il nucleo contiene il DNA che contiene le informazioni genetiche e
forma i cromosomi che hanno il compito di trasmettere le caratteristiche fisiche di un individuo
(46). Il nucleo è avvolto da una membrana nucleare provvista da numerosi piccoli fori che
permettono il passaggio delle sostanze fra nucleo e citoplasma.
Citoplasma: è una sostanza gelatinosa situata tra la membrana nucleare e cellulare in esso
avvengono tutte le reazioni del metabolismo. Nel citoplasma sono riconoscibili gli organuli
citoplasmatici. Come gli organi nel corpo umano, nella cellula gli organuli svolgono una o più
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funzioni essenziali sia per la sua sopravvivenza che per il suo sviluppo. Questi organuli sono
immersi nel citoplasma che è costituito dal citosol che è la parte fluida contenente sostanze varie
(acqua glucidi, lipidi, protidi, ATP, sali minerali ecc.), e dal citoscheletro costituito da filamenti di
proteine contrattili con funzione di sostegno per i vari organuli.
Essi sono:
Mitocondri: sono la sede della respirazione cellulare (i mitocondri consumano ossigeno e
producono anidrite carbonica)che è importante per l’accumulo di energia che viene
immagazzinata nell’ATP(Adenosina-Tri-Fosfato)una molecola particolare. Essi sono costituiti da
una membrana mitocondriale esterna ed una interna, tra le due membrane c’è lo spazio
intermembrana e quella interna si estroflette formando varie ripiegature chiamate creste
mitocondriali, all’interno delle creste c’è la matrice mitocondriale
Ribosomi: hanno la forma di piccoli sacchetti sono importanti per la sintesi delle proteine con il
compito di assemblare le proteine e si trovano sul reticolo endoplasmatico .
Reticolo endoplasmatico: è una rete di membrane che attraversano il citoplasma E’ distinto in
2 regioni R.E.liscio e R.E.granulare nel primo avviene la sintesi dei lipidi nel secondo la sintesi delle
proteine grazie alla presenza dei ribosomi.
Apparato di Golgi: insieme di sacchetti appiattiti. E’ importante per la rielaborazione e
successiva secrezione di sostanze derivanti dal R.E. Le cellule ghiandolari sono ricche di questi
organuli perché devono secernere ormoni.
Lisosomi: vescicole di vario formato che contengono gli enzimi idrolitici che , distruggono resti di
cellule vecchie , sostanze estranee e demoliscono le grosse molecole cellulari (auto digestione)
Centriolo: organulo a forma di stella che si trova in prossimità della membrana nucleare ed è
molto importante per la divisione cellulare.
Tessuti
I tessuti sono formati da cellule simili, specializzate per assolvere determinate funzioni, e dalle
sostanze che le circondano (matrice extracellulare). I 4 tipi principali di tessuto che formano tutti
gli organi del corpo sono:
1. Tessuto Epiteliale,
2. Tessuto Connettivo,
3. Tessuto Muscolare,
4. Tessuto Nervoso.
I diversi tipi di tessuto epiteliale e connettivo sono classificati in base alla loro struttura ed al
materiale presente nella matrice extracellulare, mentre i tessuti muscolare e nervoso sono
classificati principalmente in base alla funzione.
Tessuto Epiteliale
Il tessuto epiteliale (epitelio) costituisce un rivestimento a protezione delle superfici corporee
esterne ed interne.
Le funzioni principali dell’epitelio sono:
1. Protezione delle strutture sottostanti – ad esempio la cute e l’epitelio della cavità orale
proteggono le strutture sottostanti dall’abrasione.
2. Azione di barriera – l’epitelio impedisce il passaggio di molte sostanze. La cute, ad esempio,
funge da barriera all’acqua, impedendo la perdita idrica dal corpo e contemporaneamente
impedisce l’ingrasso di molte molecole tossiche e di microrganismi.
3. Passaggio di sostanze – consente il movimento di molte sostanze attraverso i suoi strati. Ad
esempio, ossigeno ed anidride carbonica sono scambiati fra l’aria ed il sangue attraverso l’epitelio
alveolare dei polmoni.
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4. Secrezione di sostanze – come ad esempio le ghiandole sudoripare, mucose, la porzione
esocrina del pancreas.
5. Assorbimento di sostanze – le membrane cellulari di determinati epiteli contengono
trasportatori che regolano l’assorbimento di altre molecole.
Tessuto Connettivo
Il tessuto c connettivo si trova in ogni organo del corpo. La sua principale caratteristica, che lo
distingue dagli altri 3 tipi di tessuto, è il fatto che è formato da cellule separate fra loro, immerse in
abbondante matrice extracellulare. Le principali funzioni del tessuto connettivo sono:
1. Avvolgere e Separare – fogli di tessuto connettivo formano le capsule attorno ad organi come
fegato e reni; il connettivo forma inoltre degli strati che separano fra loro diversi tessuti ed organi
(es. muscoli, arterie, vene, nervi).
2. Connettere un tessuto ad un altro –i tendini collegano i muscoli alle ossa, mentre i legamenti
sono fasce di connettivo che vincolano le ossa fra loro.
3. Supporto e Movimento –le ossa formano un supporto rigido al corpo, le cartilagini supportano
strutture come naso, orecchie, superfici articolari.
4. Accumulo - il tessuto adiposo accumula molecole altamente energetiche, mentre le ossa
accumulano minerali quali calcio e fosfato.
5. Avvolgimento ed Isolamento – il tessuto adiposo avvolge e protegge gli organi ed i tessuti che
circonda e fornisce isolamento termico.
6. Trasporto – il sangue veicola sostanze quali gas, nutrienti, ormoni, enzimi e cellule del sistema
immunitario in tutto il corpo.
7. Protezione – le cellule del sistema immunitario ed il sangue forniscono protezione contro
tossine e microrganismi; alcune ossa proteggono le strutture sottostanti da danni (es. cervello,
polmoni, cuore, midollo spinale, ecc.)
Tessuto Muscolare
La principale caratteristica del tessuto muscolare è che la capacità di contrazione che lo rende
responsabile del movimento. Si contano 3 tipi di tessuto muscolare:
1. Muscolo scheletrico – è costituito da tessuto muscolare striato volontario, caratterizzato dalla
tipica struttura a bande, e controllato dalla volontà.
Esso è connesso allo scheletro e, grazie alla sua contrazione, provoca i principali movimenti del
corpo.
2. Muscolo cardiaco – è costituito da tessuto muscolare striato involontario, dalla struttura simile
a quella del muscolo scheletrico, ma non controllato dalla volontà. Esso costituisce il muscolo de
cuore.
3. Muscolo liscio – non presenta la struttura a bende degli altri 2 tipi di tessuto muscolare e non è
controllato dalla volontà. È distribuito in tutto il corpo ed è responsabile di un vasta gamma di
funzioni, come i movimenti che avvengono nell’apparato digerente, urinario e riproduttivo.
Tessuto Nervoso
Il tessuto nervoso si trova nell’encefalo, nel midollo spinale e nei nervi. La sua caratteristica è
quella di avere la capacità di condurre segnali elettrici denominati potenziali di azione.
Le Posizioni Di Riferimento Del Corpo Umano
La posizione anatomica è quella di una persona in piedi, eretta, con la faccia rivolta in avanti, gli
arti superiori lungo i fianchi e le palme delle mani rivolte in avanti. Una persona è in posizione
supina quando giace con la faccia diretta verso l’alto ed in posizione prona quando giace con la
faccia diretta verso il basso.
Tutte le descrizioni dei rapporti fra un organo o una struttura anatomica e l’altra fanno riferimento
alla posizione anatomica.
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Terminologia Di Posizione
• Superiore o Cefalico - Il termine Superiore è il sinonimo di cefalico (verso la testa) in quanto,
nella posizione anatomica, la testa è il punto più alto.
• Inferiore o Caudale – inferiore è il sinonimo di caudale (verso la coda) che, se presente, sarebbe
situata alla fine della colonna vertebrale.
• Anteriore o ventrale – il termine anteriore indica qualcosa che sta davanti, ed è il sinonimo di
ventrale (pancia).
• Posteriore o Dorsale - il termine posteriore indica qualcosa che sta dietro, ed è il sinonimo di
dorsale (schiena).
• Mediale – vuol dire più verso la linea mediana.
• Distale – vuol dire lontano dalla linea mediana.
• Superficiale – si riferisce ad una struttura vicino alla superficie del corpo.
• Profondo – si riferisce ad una struttura vicino all’interno del corpo.
Parti E Regioni Del Corpo
L’arto superiore è diviso in:
• Braccio – si estende dalla spalla al gomito;
• Avambraccio – si estende dal gomito al polso;
• Polso;
• Mano.
L’arto inferiore è diviso in:
• Coscia – si estende dall’anca al ginocchio;
• Gamba – si estende dal ginocchio alla caviglia;
• Caviglia;
• Piede.
La parte centrale del corpo è formata da:
• Testa;
• Collo;
• Tronco.
Il tronco è diviso in:
• Torace;
• Addome – la regione compresa fra torace e pelvi;
• Pelvi – la parte inferiore del tronco su cui si inseriscono le cosce.
Piani Di Sezione
Un piano seziona il corpo, consentendo di guardare dentro di esso per osservare le strutture
presenti all’interno.
• Piano sagittale – (sagitta = freccia) divide il corpo in 2 metà, destra e sinistra.
• Piano trasversale o orizzontale – è parallelo alla superficie di appoggio e divide il corpo in una
porzione superiore ed una inferiore.
• Piano frontale o coronale – è parallelo alla fronte e divide il corpo in una porzione anteriore ed
una posteriore
IL SISTEMA NERVOSO
Il corpo umano è un organismo pluricellulare ed è formato da numerose cellule differenziate che
svolgono diverse funzioni, quindi è indispensabile la presenze di un sistema in grado di coordinare
le loro attività. Si tratta di un sistema complesso conosciuto come sistema nervoso.
Il pianto , i sentimenti, la parola, il movimento, il pensiero, il battito cardiaco dipendono da questo
organo che svolge la funzione di raccogliere le informazioni, interpretare gli stimoli esterni e di
darne una risposta.
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Il tempo che intercorre tra la percezione dello stimolo e la risposta nervosa è brevissimo, si tratta
di pochi decimi di secondo.
Le cellule che svolgono queste funzioni sono i neuroni, essi sono connessi agli organi effettori e ai
recettori sensoriali grazie ai loro prolungamenti.
Gli organi effettori in genere sono i muscoli, volontari e involontari che determinano una risposta
motoria.
I recettori sensoriali sono cellule o veri e propri organi specializzati nella percezione di un
particolare tipo di stimolo.
Il sistema nervoso è formato da un solo tipo di tessuto, il tessuto nervoso, che comprende i
neuroni e le cellule gliali.
Il corpo cellulare è formato da un nucleo da cui si dipartono due tipi di prolungamenti (i dendriti e
gli assoni) i dendriti sono strutture a forma di arbusto più o meno ramificato che trasportano al
corpo cellulare le informazioni in entrata che provengono da altri neuroni o da cellule sensoriali.
L’assone è un singolo prolungamento su cui viaggiano le informazioni in uscita dal corpo cellulare,
alcuni assoni possono essere anche molto lunghi come quelli che corrono dal midollo spinale alle
dita dei piedi.
Al termine degli assoni ci sono le sinapsi che permettono il passaggio dell’impulso da una cellula
all’altra.
Le cellule gliali che sono molto più abbondanti dei neuroni svolgono una funzione di supporto ai
neuroni sostenendoli e fornendo loro le sostanze nutritive mantenendo costante l’ambiente
cellulare.
Un tipo particolare di cellule gliali (cellule di Schwann e gli oligodendrociti) forniscono agli assoni la
guaina mielinica un rivestimento che serve ad aumentare la velocità di conduzione dell’impulso
nervoso. Altre cellule gliali sono gli astrociti che formano la barriera ematoencefalica che protegge
il cervello dalle sostanze tossiche presenti nel sangue.
Il sistema nervoso dei vertebrati si divide in centrale e periferico.
Il SNC è costituito dall’encefalo e dal midollo spinale; la sua funzione è ricevere le informazioni
integrarle ed elaborare le risposte.
Il SNP mette in collegamento il SNC con gli organi di senso e con gli organi effettori; è formato dai
nervi, fasci di assoni che raggiungono tutti i distretti dell’organismo e dai gangli costituiti da gruppi
di neuroni i cui corpi cellulari si trovano al di fuori del SNC.
L’encefalo è una massa gelatinosa avvolta dalle meningi e contenuta nel cranio, comprende il
cervello, il cervelletto e il midollo allungato o tronco, quest’ultimo si suddivide in mesencefalo,
ponte e bulbo.
Il cervello occupa la gran parte della scatola cranica ed è suddiviso in due emisferi, quello destro e
quello sinistro. L’emisfero destro controlla la parte emotiva, creativa e spirituale della nostra
personalità. L’emisfero sinistro è la parte razionale collegata alle attività logiche, al linguaggio ed
alle informazioni a breve termine. I due emisferi sono collegati da un fascio di fibre detto corpo
calloso. La superficie degli emisferi è caratterizzata da uno strato di sostanza grigia, la corteccia
celebrale. Durante il suo sviluppo embrionale la sostanza grigia cresce più rapidamente della
sostanza bianca sottostante e di conseguenza la corteccia si ripiega su se stessa formando delle
pieghe chiamate circonvoluzione. Nella corteccia vengono ricevuti ed elaborati gli stimoli che
provengono dagli organi di senso.
Il cervelletto situato nella parte posteriore della scatola cranica è il centro del coordinamento
motorio e dell’equilibrio.
Il midollo allungato è la sede dei centri di controllo dell’attività cardiaca e di quella respiratoria. I
vasi più importanti che irrorano l’encefalo sono diramazioni delle arterie e vene carotidee.
Il midollo spinale controlla l’attività motoria di un individuo , si tratta di un lungo cordone formato
da cellule e fibre nervose che attraversano il canale vertebrale presente nella colonna vertebrale.
Una sezione trasversale del midollo spinale mostra un’area centrale a forma di H o farfalla
costituita da sostanza grigia circondata da una sostanza bianca.
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Il midollo spinale porta le informazioni sensoriali dalla periferia verso l’encefalo tramite le vie
sensoriali ascendenti. Le informazioni sono smistate a livelli diversi in relazione al tipo di risposta
che richiedono; per esempio, le risposte più semplici vengono elaborate nel midollo spinale stesso,
senza arrivare all’encefalo. Le risposte in uscita sono trasferite al sistema nervoso periferico dalle
vie motorie discendenti, costituite da fasci di fibre nervose che passano sempre per il midollo
spinale.
Il sistema nervoso periferico rappresenta la diramazione esterna del SNC. Esso è costituito da nervi
e gangli. I nervi si differenziano in sensitivi e motori. I primi conducono verso le strutture centrali
gli stimoli tattili, termici, dolorifici provenienti dal mondo esterno, i secondi trasmettono
dall’encefalo gli impulsi necessari per il movimento.
Nel SNP i gangli sono stazioni di relé dell’impulso nervoso.
Nel SNC le funzioni principali sono di elaborazione degli stimoli, identificazione e coordinamento
delle risposte; il SNP ha il compito di raccogliere stimoli dall’esterno e trasmettere gli impulsi agli
organi esecutori: muscoli, ghiandole, cuore ecc.
Se le risposte date dal sistema nervoso sono finalizzate a correlarci con il mondo esterno, cioè ci
permettono il rapporto con altre persone, luoghi o sensazioni - come ad esempio il muoversi, il
parlare, il vedere, il ragionare - si dice che esse sono finalizzate alla vita di relazione (sistema
nervoso della vita di relazione) ed implicano una partecipazione volontaria del soggetto. Esempio
tipico è l’impulso nervoso che giunge al muscolo striato della mano e gli comanda di stringere un
oggetto. Se, invece, sono risposte che regolano le funzioni vitali, quali il battito cardiaco, la
sudorazione, il respiro, esse sono definite funzioni della vita vegetativa (sistema nervoso della vita
vegetativa), avvengono senza la volontà del soggetto ed hanno come organi esecutori strutture
quali il cuore, i polmoni, i reni, lo stomaco, le ghiandole.
Questo sistema nervoso viene anche denominato sistema nervoso autonomo e si differenzia in
ortosimpatico e parasimpatico, a secondo delle risposte che è in grado di determinare:
l’ortosimpatico ad esempio aumenta il battito cardiaco o la pressione arteriosa, il parasimpatico
rallenta il battito cardiaco e riduce la pressione arteriosa. In condizioni normali l’uomo integra la
vita vegetativa con la vita di relazione.
In condizioni patologiche può venir meno la funzionalità del sistema nervoso riferito alla vita di
relazione e rimane integro quello della vita vegetativa: il cuore continua a battere, il respiro è
presente, ma il soggetto non risponde alle domande o agli stimoli, in questi casi si dice che è
incosciente.
La perdita di coscienza suscita sempre viva preoccupazione nei soggetti occasionalmente presenti
all’evento e può rappresentare il sintomo di affezioni gravi, anche di serio pericolo di vita per chi
ne è colpito.
La perdita di coscienza può essere transitoria (svenimento) o duratura, superficiale o profonda
(coma), comunque richiede sempre l’aiuto di un primo soccorso a cui deve far seguito un
approfondimento diagnostico.
Alterazioni delle funzioni della vita vegetativa (blocco del respiro o del battito cardiaco) sono
sempre sinonimo di gravità e necessitano obbligatoriamente di manovre di rianimazione
(respirazione bocca/bocca, massaggio cardiaco) con successivo ricovero urgente presso centri
specializzati.
APPARATO RESPIRATORIO
L’apparato respiratorio inizia nella bocca e nel naso, dove l’aria viene filtrata, riscaldata ed
umidificata .
Sono le mucose dei cornetti nasali ad attivare le tre fasi.
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1. Filtraggio: la prima fase è agevolata dalla particolare anatomia delle vie nasali che induce
una brusca deviazione del flusso d'aria che entra nelle narici. Qui grazie ala presenza di
ciglia vibratili l’aria viene filtrata
2. Riscaldamento: la seconda fase avviene in quanto la mucosa nasale , che è fortemente
vascolarizzata (cioè contiene molti piccoli vasi sanguigni in superficie), rilascia calore.
3. Inudimificazione grazie alla presenza di un muco denso , l’aria quando raggiunge la faringe
è già completamente satura di vapore acqueo e raggiunge valori simili a quelli della
temperatura corporea. In tal modo il naso protegge le vie aeree inferiori e i polmoni dagli
influssi ambientali dannosi e aiuta a prevenire processi infiammatori broncopolmonari.
Nella bocca e poi nel faringe l’aria usa lo stesso passaggio del cibo. A valle del faringe il condotto si
divide in due: posteriormente si trova
l’esofago che conduce il cibo nello stomaco,
anteriormente si trova prima la laringe e
quindi la trachea che veicola l’aria nei polmoni.
Nel punto in cui il faringe si divide, una valvola,
detta epiglottide, impedisce al cibo,
chiudendosi al suo passaggio, di entrare nelle
vie aeree. La trachea, corre lungo la parte
inferiore del collo e la parte superiore del
torace dove si biforca in due rami divergenti il
bronco destro e quello sinistro.
Ciascun bronco, entrato nel polmone, si
suddivide in rami di calibro sempre più piccolo: i bronchioli maggiori e minori che terminano alla
fine del loro percorso negli alveoli polmonari che sono gli artefici dello scambio dei gas.
Questi ultimi sono formati da piccole sacche con pareti sottili disposte a grappolo. Nel complesso i
due polmoni possiedono circa 300 milioni di alveoli che gli conferiscono l'aspetto di una spugna
porosa. L'enorme numero di alveoli spiega per quale ragione è indispensabile un sistema
bronchiale così ramificato in grado di distribuire l'aria in modo uniforme in un simile labirinto. Gli
alveoli, distribuiti a grappolo d'uva attorno a un bronchiolo terminale, sono completamente avvolti
da un fittissimo intreccio di microscopici capillari.
La parete dell’alveolo è a contatto con un sottile tessuto epiteliale nel quale scorre una fitta rete
di capillari sanguigni, dando così origine alla membrana alveolo - capillare, che è la struttura nella
quale si compiono gli scambi gassosi fra aria e sangue.
Ed infine i polmoni che in numero di due occupano parte della cavità toracica, delimitati
anteriormente e posteriormente dalle coste; di forma conica, poggiano con la loro base sul
diaframma.
Il polmone destro è suddiviso in tre lobi: superiore, medio, inferiore. Il polmone sinistro in due lobi:
superiore ed inferiore. I polmoni sono rivestiti da una membrana chiamata pleura.
Durante la normale respirazione i polmoni si espandono e si contraggono facilmente e
ritmicamente all'interno della gabbia toracica. Per facilitare questo movimento e lubrificare le
parti che si muovono, ogni polmone è avvolto in una membrana umida e liscia composta di due
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strati (la pleura ). Lo strato esterno della membrana è addossato alla gabbia toracica. Tra i due
strati esiste uno spazio virtuale (spazio pleurico ) che permette agli strati di scorrere delicatamente
l'uno sull'altro
FISIOLOGIA DELL’APPARATO RESPIRATORIO
La respirazione
La respirazione è una funzione fisiologica controllata dal SNC. La ventilazione nei polmoni si può
interrompere volontariamente quando si fa apnea. La respirazione è il processo che consente gli
scambi gassosi e include la respirazione interna ed esterna.
La respirazione interna: si ha quando l’ossigeno trasportato dal sangue si diffonde dal sangue alla
cellula, qui i mitocondri utilizzano l’ossigeno per produrre l’ ATP Adenossina triFosfato che ha lo
scopo di trasportare energia.
La respirazione esterna: avviene quando l’aria contenuta negli alveoli cede ossigeno al sangue
contenuto nei capillari che sono sulle pareti degli alveoli, a sua volta i capillari provenienti dal
sistema venoso e quindi ricco di anidrite carbonica cede questo gas all’alveolo.
Tra le funzioni del sistema respiratorio vi sono la fornitura di ossigeno ai tessuti e l'eliminazione di
anidride carbonica e la protezione contro i fattori patogeni ed irritanti che si trovano nell'aria.
Una volta introdotto attraverso l'inspirazione, l'ossigeno deve essere distribuito in tutto
l'organismo. A tale scopo interviene un legame labile tra l'emoglobina del sangue e l'ossigeno.
Questo legame genera l'ossiemoglobina. L'ossiemoglobina viene portata attraverso la circolazione
a tutti i tessuti. A sua volta l'anidride carbonica, prodotta dai tessuti, viene portata ai polmoni dal
sangue venoso. A questo tipo di funzioni,
relative al legame, al trasporto, alla cessione
e assunzione dei gas respiratori si dà la
denominazione di funzione respiratoria del
sangue.
Il respiro si divide in due fasi:
- ispirazione
Aria in entrata nei polmoni
- espirazione
Aria in uscita nei polmoni
MECCANISMO DELLA VENTILAZIONE POLMONARE
Il respiro tranquillo, a riposo, comporta un movimento attivo, l’inspirazione, durante il quale il
diaframma si abbassa e i muscoli intercostali esterni, contraendosi, provocano l’espansione della
cavità toracica .
Il ritmo del respiro viene regolato da centri nervosi posti nel tronco dell’encefalo che, sensibili alla
quantità di anidride carbonica contenuta nel sangue arterioso, regolano e assicurano la
successione dei movimenti inspiratori (attivi), e espiratori (passivi).
L’inspirazione è un processo attivo perché l’aria che penetra attraverso naso, bocca, glottide,
trachea, deve, per poter giungere nei bronchi, bronchioli, e alveoli, vincere la resistenza
rappresentata dall’elasticità del polmone, che tende a retrarsi, e la resistenza al passaggio nelle vie
aeree. Al termine dell’inspirazione, i muscoli intercostali esterni ed il diaframma (muscolo a cupola
che separa la cavità toracica da quella addominale) si rilasciano e, per retrazione elastica della
parete toracica e dei polmoni, si ha l’espirazione passiva.
Durante la respirazione tranquilla l’adulto respira 6-7 litri di aria al minuto; la frequenza del respiro
è di 14-16 atti respiratori al minuto e la quantità di aria inspirata o espirata in ogni atto
respiratorio è di circa 500 ml.
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I bambini hanno una frequenza respiratoria maggiore con 20-30 atti respiratori al minuto. In
condizioni di stress, esercizio fisico, o particolari eventi patologici la frequenza respiratoria
aumenta.
Il fine della respirazione è quello di assumere ossigeno dall’esterno, uno dei principali nutrimenti
per le cellule, ed eliminare l’anidride carbonica, prodotto di rifiuto dei processi metabolici cellulari.
Lo scambio gassoso tra ossigeno ed anidride carbonica avviene nell’alveolo polmonare: il sangue
che giunge ai polmoni, ramificandosi fino ai capillari della membrana alveolo capillare, è ricco di
anidride carbonica (CO2) e povero di ossigeno (O2), mentre l’aria che inspiriamo al contrario è
ricca di O2 e povera di CO2. Il sangue perciò rilascerà CO2 e assorbirà O2 per avviarlo a tutto
l’organismo.
È da tenere presente che l’aria è formata da una miscela costituita all’80% da azoto e al 20% da
ossigeno; una parte di questo ossigeno viene utilizzato durante la respirazione, il rimanente 16%
viene rilasciato con l’aria che espiriamo e può pertanto rivelarsi utile, come vedremo più avanti,
nel rianimare una persona.
Il ritmo della respirazione è automatico, ma i muscoli coinvolti sono volontari e ogni loro
contrazione è stimolata da impulsi nervosi. Questi impulsi si originano nel "centro respiratorio"
presente nel midollo allungato. Il centro respiratorio è diviso in due parti addette rispettivamente
all'inspirazione e all'espirazione.
Inoltre, il midollo allungato contiene neuroni recettori che controllano la concentrazione
dell'anidride carbonica nel sangue. Un livello elevato di CO2 segnala un aumento dell'attività
cellulare e quindi un maggior fabbisogno di ossigeno. I recettori perciò reagiscono
immediatamente ordinando un'intensificazione del ritmo e della profondità del respiro. Questi
recettori sono molto sensibili: lo 0.3% in più di anidride carbonica comporta un raddoppio delle
inspirazioni e quindi di conseguenza delle espirazioni. La frequenza respiratoria, dunque, è
determinata soprattutto dalla quantità di anidride carbonica che è necessario espellere
dall'organismo.
IL SISTEMA CARDIOCIRCOLATORIO
L'apparato cardiocircolatorio è costituito dal cuore e dai vasi sanguigni (arterie, vene e capillari), al
cui interno circola il sangue che porta ossigeno e nutrimento a tutto il corpo, eliminando i prodotti
di rifiuto.
Il CUORE è un organo cavo, dotato di un tipo di muscolatura particolare, situato nel torace tra i
due polmoni. Sommariamente presenta una faccia anteriore e una faccia posteriore, nelle quali si
distinguono diversi vasi che originano dall'organo. Il cuore è l'organo principale dell'apparato
cardiocircolatorio, nel quale svolge azione di pompa.
La parete del cuore
La parete del cuore consiste di tre strati: endocardio, miocardio ed epicardio.
L'endocardio riveste le cavità interne del cuore ed è
composto di un endotelio e di una sottile lamina di
sostegno connettivale.. Il miocardio costituisce la vera e
propria muscolatura cardiaca e quindi il materiale che
determina la funzione propulsiva dell’organo. L'epicardio è
un rivestimento sieroso intimamente aderente alla
superficie esterna del cuore per mezzo di tessuto
connettivo (sottoepicardio).Il pericardio è formato da una
sottile e trasparente pellicola connettivale e da una
membrana di rivestimento connettivale.
Il cuore è un organo al cui interno si distinguono quattro
cavità. - cavità superiori –
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Le due cavità superiori sono rappresentate:
dall'atrio destro e dall'atrio sinistro.
Le due cavità inferiori sono rappresentate:
ventricolo destro dal ventricolo destro e ventricolo sinistro.
- Gli atri e i ventricoli omolaterali comunicano attraverso
un sistema di valvole:
le valvole atrio-ventricolarie (tricuspide e mitralica) e le
valvole semilunari (polmonare e aortica)
Il sangue che proviene dai tessuti del corpo entra
nell’atrio destro attraverso due grosse vene: la vena
cava superiore e la vena cava inferiore . Il sangue che
arriva dai polmoni entra nell’atrio sinistro attraverso le
vene polmonari . Gli atri che hanno pareti più sottili dei
ventricoli, si dilatano via via che si riempiono di sangue,
poi entrambi gli atri si contraggono simultaneamente
spingendo il sangue attraverso le valvole, mitrale a
sinistra e tricuspide a destra, che si aprono nei ventricoli. I ventricoli si contraggono e le valvole tra
gli atri e i ventricoli si chiudono per la pressione del sangue nei ventricoli. Qui il sangue viene
espulso nell’arteria medesima passando attraverso le valvole seminulari quindi dal ventricolo dx
esce il sangue deossigenato ai polmoni attraverso l’arteria polmonare mentre dal ventricolo sx
esce il sangue ossigenato nell’aorta.
Dal cuore si originano i vasi sanguigni che portano sangue ossigenato e prodotti nutritivi a tutto il
corpo tramite le arterie, e riconducono al cuore, tramite le vene, il sangue con anidride carbonica
e prodotti di rifiuto. Lo scambio dell'ossigeno e dell'anidride carbonica avviene a livello dei tessuti
tramite la rete dei capillari.
I vasi sanguigni
Il SANGUE è il mezzo mediante cui alcune sostanze
come ORMONI, ENZIMI, ANTICORPI vengono
trasportati in tutto il corpo. Il sangue fa circolare
anche cellule con funzioni specifiche: i GLOBULI ROSSI
per il trasporto dell’ossigeno, i GLOBULI BIANCHI per
la difesa da agenti estranei e le PIASTRINE che
svolgono un importante ruolo nelle riparazione delle
ferite. Il 55% del sangue è formato da PLASMA, il
restante 45% è formato da elementi figurati ossia
globuli rossi, globuli bianchi e piastrine. Il plasma è costituito da 90% di acqua, : Il plasma è
costituito da 90% di acqua, nella quale sono disciolte numerose sostanze: - - proteine - ormoni sostanze nutritive - gas - ioni (che sono essenziali in quasi tutti i processi vitali delle cellule) anidride carbonica - proteine plasmatiche (che sono coinvolte nella coagulazione del sangue e
nella difesa del corpo contro agenti estranei e nel trasporto di lipidi e vitamine). - sostanze di
rifiuto come l’urea.
Gli ELEMENTI FIGURATI si formano e maturano a partire da cellule staminali presenti nel midollo
osseo rosso delle ossa piatte (vertebre) e delle parte terminale della ossia lunghe (gambe e
braccia). GLOBULI ROSSI : trasportano ossigeno a tutti i tessuti del corpo; essi rappresentano un
po' meno della metà del volume totale del sangue (40% per la donna e 45% per l'uomo). Una delle
caratteristiche più appariscenti dei globuli rossi è il colore rosso, dovuto al pigmento emoglobina,
una grossa molecola proteica contenente ferro, che rappresenta circa un terzo del peso della
cellula. I globuli rossi, come anche le piastrine, sono gli unici elementi dell'organismo privi di
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nucleo. Per tale ragione non sono in grado di replicarsi né di produrre proteine. Ha una vita media
di circa 4 mesi (115-120 giorni).
GLOBULI BIANCHI: (leucociti) sono i responsabili delle difese immunitarie dell'organismo. Essi non
contengono emoglobina e sono dotati di nucleo. I globuli bianchi sono spesso distrutti nel corso di
un’infezione. Il pus è costituito da queste cellule morte. Nuovi globuli bianchi si formano, oltre che
nel midollo osseo, anche nella milza e nei linfonodi.
PIASTRINE: sono gli elementi figurati più piccoli del sangue, circa 2 micromentri prodotti nel
midollo osseo. Essi promuovono la coagulazione del sangue e tamponano la rottura dei vasi
sanguigni.
LA PICCOLA CIRCOLAZIONE E LA GRANDE CIRCOLAZIONE
I vasi sanguigni danno vita a due circuiti distinti:
La piccola circolazione è quella che collega il cuore ai polmoni con lo scopo di ripulire il sangue
dall’anidrite carbonica e rifornirsi di ossigeno. Questa comincia dal ventricolo destro, dal quale si
origina l'arteria polmonare. Questa si suddivide in due
tronchi che vanno nei due polmoni ramificandosi in capillari.
Questi confluiscono in vasi sempre più grandi, fino alle
quattro vene polmonari che confluiscono all'atrio sinistro.
La grande circolazione comincia dall'arteria aorta, la quale
tramite il letto arterioso si distribuisce a tutto il corpo. Le
arterie si ramificano in capillari, i quali confluiscono nelle
vene. Dal sistema venoso si originano le due vene cave che
terminano nell'atrio destro.
Dal ventricolo destro, attraverso la valvola polmonare, il
sangue deossigenato viene spinto nelle arterie polmonari. Il
ventricolo sinistro, invece, spinge il sangue ossigenato,
attraverso la valvola aortica, nella grossa arteria che parte
dal cuore, l’aorta. Al termine della contrazione dei ventricoli,
detta sistole, il miocardio si rilassa, le due cavità si
distendono e così possono di nuovo essere riempite di
sangue, diastole. Il cuore è rilassato e le valvole
atrioventricolari sono aperte Gli atri si contraggono I
ventricoli si contraggono; le valvole semilunari sono aperte
Sistole Diastole Il battito cardiaco effettua un duplice suono: - il 1° più profondo corrisponde alla
chiusura delle valvole tra gli altri e i ventricoli; - il 2° è dovuto alla chiusura delle valvole semilunari.
Il battito cardiaco
Il nodo seno atriale regola il ritmo del battito cardiaco (frequenza con cui si contrae) È situato nella
parete dell’atrio destro. Il nodo seno atriale genera impulsi simili a quelli delle cellule nervose che
si diffondono attraverso entrambi gli atri, facendoli contrarre all’unisono e si trasmettono al nodo
atrioventricolare situato nella parete tra l’atrio destro e il ventricolo sinistro con un ritardo di 0,1
sec.. Dal nodo atrioventricolare il potenziale d’azione passa al fascio di His, che lo trasmette alle
altre parti del cuore. Questo ritardo fa si che gli atri si contraggano per primi e si svuotino
completamente prima della contrazione dei ventricoli. Fibre muscolari specializzate trasmettono
gli impulsi dal nodo ai muscoli cardiaci dei ventricoli e danno origine alle contrazioni che spingono
il sangue dal cuore ai polmoni e all’aorta .
PRESSIONE E VELOCITA DEL SANGUE NEI VASI SANGUIGNI
La pressione sanguigna dipende sia dalla gittata cardiaca sia dalla resistenza al flusso che
esercitano i vasi sanguigni. La pressione massima è detta sistolica ed è la pressione che il sangue
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esercita sulle pareti delle arterie in seguito alla contrazione del muscolo cardiaco (sistole). La
pressione minima è detta diastolica ed è quella pressione che il sangue esercita sulle pareti delle
arterie nell’intervallo tra due sistoli (diastole). La pressione e la velocità del sangue sono maggiori
vicino al cuore e calano quando il sangue entra nelle arterie e ancora di più nelle arteriole. Il calo
di pressione è dovuto soprattutto alla resistenza al sangue provocato dall’attrito tra il sangue e le
pareti interne delle arteriole. Con l’abbassamento della pressione, nelle arteriole non si trovano
valori elevati di pressione; questo il motivo per cui sentiamo le pulsazioni solo nelle arterie. La
velocità del sangue diminuisce nelle arteriole a causa dell’attrito e anche per un problema
strutturale, infatti, l’estensione complessiva della superficie di un numero elevato di arteriole è più
grande di quella dell’arteria che porta il sangue ad esse. Insomma, se ci fosse una sola arteriola per
ciascuna arteria in essa il sangue scorrerebbe molto più velocemente.
L’AORTA
L'aorta è la più grande e importante arteria del corpo umano. Esce dal ventricolo sinistro del cuore
e trasporta il sangue ossigenato a tutte le parti del corpo tramite la circolazione sistemica. L’aorta,
dirigendosi verso l'alto, dà origine all' aorta ascendente, da cui hanno origine le arterie della parte
superiore del corpo. Poi, l’aorta si piega formando l' arco aortico e si porta a ridosso della colonna
vertebrale, e prosegue formando così l' aorta discendente, da cui hanno origine le arterie della
cavità toracica e di quella addominale. Finalmente dopo aver attraversato il diaframma, origina
l’aorta addominale, che si biforca nelle due arterie iliache.
La vena cava superiore raccoglie il sangue dalla porzione sovra diaframmatica. La sua funzione
consiste nel trasportare il sangue privo di ossigeno dai tessuti che si trovano al di sopra del cuore
fino all’atrio destro di quest'ultimo. Tra le sostanze che si trovano disciolte nel sangue che scorre
in questa vena ricordiamo l’anidride carbonica da eliminare tramite la respirazione e i vari scarti
del metabolismo cellulare.
La vena cava inferiore raccoglie il sangue dalla porzione sottodiaframmatica.
Essa ha la funzione di trasportare il sangue povero di ossigeno dalla metà inferiore del corpo al
cuore. Il sangue che scorre in questa vena è comunque molto ricco di sostanze nutritive, essendo
passato sia per l’intestino che per il fegato.
LE VENE POLMONARI Le vene polmonari sono i vasi sanguigni che, partendo dai polmoni,
raggiungono il cuore, a livello dell’atrio sinistro. Esse trasportano sangue ricco di ossigeno e
povero di anidride carbonica. È a livello polmonare,
infatti, che avvengono gli scambi gassosi e il sangue
si arricchisce di ossigeno, per poi essere trasportato
dalle vene polmonari al cuore e raggiungere la
circolazione sistemica. quattro Sono quattro: due dal
polmone destro e due dal polmone sinistro.
Le arterie polmonari sono i vasi sanguigni che,
partendo dal ventricolo destro del cuore,
raggiungono i polmoni, ramificandosi insieme ai
bronchi. Il tronco polmonare prende origine nel
ventricolo destro, come una grossa arteria dal
diametro medio di 3 cm. L'arteria si porta verso l'alto e si suddivide nei suoi due rami terminali: l'
arteria polmonare destra e l' arteria polmonare sinistra.
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