introduzione alla fisiologia umana, concetto di omeostasi e sguardo ai vari apparati PDF

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APPARATO CARDIOCIRCOLATORIO Il cuore è il primo organo del nostro corpo che diventa funzionale, infatti entro la terza settimana dal concepimento esso inizia a funzionare e lo farà per il resto della vita dell’individuo, battendo per circa 3 miliardi di volte. Il compito della circolazione è l’apporto di ossigeno, metaboliti e vitamine al resto del corpo con la conseguente rimozioni dei prodotti terminali del catabolismo ma anche comunicazione tra cellule e difesa. Tale sistema è costituito da una pompa che è il cuore, un liquido che è il sangue ed un circuito che è l’albero circolatorio; la principale funzione è quella di spostare la massa di sangue da un punto all’altro dell’albero sopracitato. Tale albero vascolare è costituito da arterie che diventano sempre più piccole fino a diventare arteriole, capillari poi più grandi cioè venule, vene di grosso calibro che andranno a finire nel cuore nuovamente. Le arterie sono quelle che trasportano il sangue dal cuore alla periferia, le vene fanno l’esatto opposto. Il sangue si muove in un’unica direzione grazie alla presenza di appositi sistemi valvolari venosi che impediscono che il sangue possa tornare indietro. Il sistema circolatorio inizia con l’aorta che sale a formare delle ramificazioni che si portano al capo e agli arti; l’aorta discendente invece darà luogo ad aorta addominale che porta il sangue al tronco, arti inferiori e ad organi interni come rene, tratto digerente ecc. L’apparato digerente ed il fegato invece ricevono dalle proprie arterie sangue ben ossigenato ma il sangue refluo si porterà al fegato tramite la cosiddetta vena porta, ossia tutti i nutrienti assorbiti prima di essere riversati nel sangue devono necessariamente passare per il fegato il quale andrà a metabolizzare il tutto. Il nostro sistema cardiocircolatorio è a doppio circuito in quanto distinguiamo una grande circolazione che è quella che porta il sangue a tutti i distretti del corpo, ed una piccola circolazione detta anche polmonare che si occupa di portare il sangue venoso ai polmoni per far sì che esso possa essere ossigenato nuovamente. Per quanto riguarda la distribuzione del volume totale del sangue diciamo che esso equivale al 7% del peso corporeo di cui l’84% è il circolo sistemico,7% il cuore e 9% circolo polmonare. Essendo il sangue un fluido, per esso usiamo le stesse leggi fisiche dei liquidi quindi parleremo in questo caso di EMODINAMICA. Tali leggi ci permettono di capire come si genera il movimento del sangue all’interno del sistema cardiocircolatorio. Usiamo le tre grandezze che sono R=resistenza F= flusso e P= pressione: la relazione tra queste grandezze è espressa dall’equazione F= ∆P/R. Ma perché il sangue circola? Esso scorre solo se si verifica un gradiente di pressione da regioni in cui la pressione è maggiore a zone in cui la pressione è minore. L’aumento della pressione è generato a livello delle camere cardiache quando queste si contraggono e diminuisce a causa dell’attrito contro le pareti dei vasi. Più ci allontaniamo dal cuore, più la pressione diminuisce. Le variazioni di P possono verificarsi anche a livello dei vasi, infatti se essi si dilatano P diminuisce, se si contraggono P aumenta. Quindi è ovvio che la pressione sarà elevata a livello dell’aorta e arterie sistemiche mentre sarà bassissima a livello delle vene cave. Quindi il flusso sarà direttamente proporzionale al gradiente di pressione (maggiore sarà il gradiente, maggiore sarà il flusso). La R= resistenza si opporrà al flusso in quanto il sangu e incontra l’attrito dovuto allo scorrimento sulle pareti quindi in parole povere definiamo RESISTENZA la tendenza del nostro sistema cardiovascolare ad opporsi allo scorrimento del sangue. Un aumento della resistenza causa una diminuzione del flusso , dunque F=1/R e le due grandezze sono inversamente proporzionali. Quali sono i parametri che influenzano la resistenza? Il raggio del tubo, la lunghezza del tubo e la viscosità del liquido. Il flusso è definito invece come il volume che attraversa la sezione di un condotto nell’unità di tempo e diremo che F=∆P/R quindi che F è direttamente proporzionale a P e inversamente proporzionale ad R. Nel nostro sistema cardiovascolare la resistenza maggiore al flusso la incontriamo a livello delle arteriole perché hanno un calibro ridotto rispetto alle arterie invece i capillari pur avendo un calibro di gran lunga inferiore non offrono molta resistenza perché sono disposti parallelamente l’un l’altro e quindi maggiore è il n di vasi in parallelo minore è la resistenza. Ma la resistenza da cosa è causata ? Dall’attrito come abbiamo già detto ma esso può essere diviso in un attrito interno che dipende dalla viscosità quindi dal valore ematocrito e da un attrito esterno ossia quello sulle pareti dei vasi. Per quanto riguarda la viscosità del sangue, essa aumenta all’aumentare dell’ematocrito ossia la percentuale della componente corpuscolata nel sangue; consideriamo normale un ematocrito fino al 45% e se la viscosità dovesse aumentare aumenta dunque la resistenza al flusso con conseguente aumento del lavoro cardiaco. Nelle anemia la viscosità ovviamente diminuisce. Ritornando al flusso dobbiamo fare una precisazione ovvero dobbiamo dire che il flusso è inteso nel senso di portata ed è espresso in litri al minuto, infatti il flusso di sangue attraverso l’aorta è di 5 l/m; la portata non va confusa con la velocità perché la prima è la quantità di volume che attraversa una sezione perpendicolare all’asse longitudinale del vaso mentre la seconda è la rapidità con cui il sangue attraversa la sezione sopracitata. La relazione tra tutte queste grandezze è rappresentata dall’equazione V(velocità)=Q ( portata) / A (area). Tale equazione sta a significare che il liquido scorre molto più rapidamente attraverso le sezioni strette di un tubo piuttosto che attraverso sezioni ampie quindi più stretto è il vaso maggiore è la velocità di flusso. Il controllo sullo stato di costrizione o dilatazione di un vaso può essere esercitato solo sulle strutture aventi nel proprio spessore muscolatura liscia e questo controllo può essere di origine nervosa, ormonale o metabolica quindi avremo un controllo a distanza o locale. Per quanto riguarda il controllo nervoso

sullo stato di costrizione dei vasi questo avviene con l’uso di neurotrasmettitori, come ad esempio la noradrenalina oppure quello ormonale avviene con il rilascio di sostanze come istamina, serotonina, angiotensina II ecc. Il cuore quando si contrae genera pressione e pompa il sangue nel lato arterioso della circolazione; le arterie si comportano come riserve di pressione durante la fase di rilasciamento del cuore, mantenendo così elevata la pressione media arteriosa che rappresenta la forza maggiore che causa lo scorrimento del sangue; tale valore di pma dipende dalla gittata cardiaca e dalla resistenza periferica. La gittata è il volume di sangue che il cuore pompa in un minuto e la PAM = gittata x resistenza. La gittata è di 5 litri al minuto e si distribuisce tra i vari muscoli, organi, cute ecc insomma a tutto il corpo. Ovviamente, l’apporto di sangue ai vari distretti del corpo cambia in base a ciò che stiamo facendo perché è ovvio che se ci alleniamo aumenterà l’apporto di sangue ai muscoli scheletrici infatti si ingrossano. L’apporto ematico ai diversi organi non è quindi costante nel tempo e varia in funzione della necessità dei tessuti considerati. Ad alcuni tessuti può essere ridotto temporaneamente l’apporto ematico e si parla di ischemia avvantaggiando altri tessuti privi di questa possibilità. Come sono fatti i vasi sanguigni? Abbiamo tre tonache: -tonaca intima: fatta da cellule pavimentose epiteliali, è molto elastica ed è sempre presente come nei capillari -tonaca media: fatta da cellule muscolari lisce con uno o più strati immerse in un tessuto connettivo di fibre elastiche o collagene -tonaca avventizia: tessuto connettivo denso di tipo irregolare. L’aorta e le altre grandi arterie hanno tante fibre elastiche e meno muscolari, quelle piccole il contrario. Le arterie possiedono spessi strati di muscolo liscio con abbondante tessuto connettivo elastico e fibroso e la rigidità del tessuto rende necessaria una grande quantità di energia per distendere le pareti; tale energia deriva dall’eiezione del sangue a elevata pressione da parte del ventricolo sinistro, quando l’arteria viene distesa dal sangue, l’energia viene accumulata grazie alle fibre elastiche e c’è il cosiddetto ritorno elastico che favorisce il decorso del sangue. Le definiamo serbatoi di pressione. C’è un preciso momento in cui il cuore non eietta sangue ed è il momento in cui esso si rilascia ma è bene ricordare che il flusso capillare non fluttua tra la sistole e diastole infatti è continuo perché gli organi devono ricevere costantemente nutrienti. Man mano che ci allontaniamo dal cuore le arterie si presentano sempre più piccole, infatti parliamo di arteriole in quanto le loro pareti diventano sempre meno elastiche e più muscolari; tali pareti muscolari si contraggono e rilassano sotto l’influenza di determinati segnali chimici. Nelle arteriole ,avendo un raggio molto piccolo, aumenta tantissimo la resistenza e ciò causa una notevole caduta di pressione arteriosa ( da 93 a 37 mmHg) e questa diminuzione aiuta ad instaurare il differenziale di pressione che favorisce il movimento del sangue come abbiamo detto all’inizio…cioè per far si che il sangue si muova deve esserci un gradiente di pressione. Alcune arteriole si suddividono in meta arteriole, le quali permettono oltre a regolare il flusso dei capillari il passaggio dei globuli bianchi dalla circolazione arteriosa a quella venosa ( nei capillari ciò non è consentito). I capillari sono i vasi pi ù piccoli ,le cui pareti sono prive di muscolo liscio e tessuto connettivo fibroso o elastico infatti hanno solo l’endotelio sostenuto dalla membrana basale. Dai capillari il flusso si porta alle venule che sono simili ai capillari ma con poco tessuto connettivo; la componente muscolare comincia a comparire a livello della parete delle venule di maggiore dimensione. Da queste il sangue passa poi nelle vene che aumentano via via il loro diametro man mano si avvicinano al cuore. Le vene sono più numerose delle arterie ed hanno anche un diametro maggiore, sono più superficiali mentre le arterie più profonde, si espandono più facilmente quando sono piene di sangue. Oltre a fungere da vie a bassa resistenza per il ritorno del sangue al cuore, sono anche serbatoi in quanto possono immagazzinare il sangue , infatti in condizioni di riposo esse contengono circa il 60% del volume totale di sangue. A questo punto vediamo come è fatto il cuore. E’ un muscolo avvolto in un sacco membranoso che prende il nome di pericardio, pesa 300-50 gr nel maschio, un po' meno nella femmina. La parete è costituita da epicardio, miocardio ed endocardio; tra pericardio ed epicardio c’è un liquido che riduce l’attrito durante la contrazione. Il cuore presenta 4 cavità che sono i due atri ed i due ventricoli. Dove si trova? Nella cavità toracica, nello spazio mediastinico e distinguiamo una parte basale che è quella dei due atri ed una parte apicale costituita dall’estremità del ventricolo sinistro. Il cuore si trova tra due strutture ossee perché così ,in caso di non efficace pressione, si può cercare di far defluire manualmente il sangue dal cuore esercitando pressioni ritmiche sullo sterno ( rianimazione cardiopolmonare).Come abbiamo detto prima, il cuore è avvolto nel sacco pericardico, il quale è formato da due strati: uno esterno robusto di rivestimento che è attaccato al setto di connettivo che separa i polmoni e permette che il cuore resti posizionato correttamente nella cavità toracica, ed un rivestimento interno che secerne un liquido viscoso che assicura la lubrificazione necessaria a impedire l’attrito fra gli strati ad ogni pulsazione. Tornando alla struttura del cuore dobbiamo dire che c’è un setto che...