Appunti e Slides esplictive del corso Fisiologia e corso opzionale Fisiologia dello Sport

L’AZIONE DI POMPA MUSCOLO SCHELETRICA E LA POMPA RESPIRATORIA.

Durante la contrazione del muscolo scheletrico le vene che decorrono attraverso il muscolo

vengono compresse e questo ne riduce il loro diametro e spinge più sangue verso il cuore. Le

valvole delle vene servono per impedire il reflusso del sangue verso i tessuti e consentono il

passaggio del sangue unidirezionalmente verso il cuore.

Nella pompa respiratoria, invece, alla base della cavità toracica si trova un grosso muscolo

chiamato diaframma che separa il torace dall’addome . Durante l’inspirazione dell’aria il diaframma

si abbassa spingendo sul contenuto addominale e aumentando la pressione delle vene

intraddominali., mentre chiaramente la pressione toracica e delle vene intratoraciche e nell’atrio

destro si abbassa. I cambiamenti di pressione nell’addome e nel torace servono per aumentare le

differenze di pressione tra le vene periferiche e il cuore e in questo modo il ritorno venoso viene

stimolato durante l’inspirazione. Perciò respirare profondamente e frequentemente aiuta la spinta

del flusso sanguigno verso il cuore

INTEGRAZIONE DELLA FUNZIONE CARDIOVASCOLARE

La principale variabile cardiovascolare che deve essere regolata è la pressione arteriosa media del

circolo sistemico perché è la forza necessaria che permette l’apporto di sangue a tutti gli organi .E’

il prodotto tra la gittata cardiaca e la resistenza periferica totale che è la somma delle resistenze al

flusso di tutti i vasi del circolo sistemico.

La gittata cardiaca e la resistenza periferica sono responsabili della pressione arteriosa sistemica

sistemiche nell’unità di

poichè determinano il volume medio di sangue che circola nelle arterie

Quando le arteriole della muscolatura scheletrica si dilatano in conseguenza dell’attività

tempo.

fisica, la resistenza locale del circolo sistemico può essere mantenuta stabile se avviene

contemporaneamente una vasocostrizione in altri organi. Durante esercizio le arteriole si dilatano,la

resistenza diminuisce ; se la gittata cardiaca e il diametro arteriolare di tutti gli altri distretti

vascolari rimanessero inalterati, comporterebbe una diminuzione della pressione arteriosa. 53

IL SANGUE

La viscosità del sangue descrive la consistenza del sangue; quanto più un liquido è viscoso più

La viscosità del sangue è il doppio di quella dell’acqua ed aumenta insieme

scorre con difficoltà. è elevato.

alla resistenza al flusso quando il valore dell’ematocrito

La velocità del sangue è massima alla radice dell’aorta e si riduce progressivamente andando alla

periferia. La velocità più bassa si riscontra nei capillari, indispensabile perché un transito troppo

veloce si opporrebbe agli scambi con il liquido interstiziale. che però hanno una sezione trasversa

1000 volte maggiore di quella dell’aorta

Il flusso è dato dalla pressione/resistenza…perciò il flusso è inversamente proporzionale alla

resistenza mentre la resistenza è inversamente proporzionale al raggio del vaso.

La resistenza è data prodotto di lunghezza e viscosità/raggio°4

Ciò che determina la resistenza è la lunghezza dei vasi sanguigni ,la viscosità del sangue e il raggio

dei vasi sanguigni. Il flusso è proporzionale alla differenza di pressione tra due punti del sistema. I

distretti del sistema circolatorio (arterie, arteriole, capillari, venule, vene) sono posti in serie. La

resistenza totale del circuito è uguale alla somma delle resistenze di tutti i distretti. Ogni distretto

però è costituito da un numero più o meno elevato di vasi disposti in parallelo tra loro. In un circuito

in parallelo la resistenza totale dipende sia dal raggio dei singoli tubi sia dal loro numero. Ciò

spiega come il distretto circolatorio in cui la resistenza è più elevata (maggior caduta di pressione)

non sia quello in cui il raggio dei singoli vasi è il più piccolo. Il distretto in cui la pressione cade di

50μm) e non dai capillari (diametro di 7μm), in

più è rappresentato dalle arteriole (diametro di 200-

quanto per questi ultimi la sezione trasversa totale è grandissima.

Durante il lavoro muscolare diminuiscono le resistenze per il muscolo e per il cuore e aumentano

per l’area splancnica e la cute

quelle permettendo così un maggior flusso di sangue a cuori a

sangue totale, a lavoro circa l’80%).

muscoli(a riposo il muscolo ha solo il 20% del I riflessi che

regolano omeostaticamente la pressione arteriosa originano da recettori arteriosi…le arterie carotidi

che portano il sangue dal collo alla testa,si biforcano in 2 arterie più piccoli. A questo livello la

parete dell’arteria si assottiglia più del normale e contiene un gran numero di terminazioni nervose

(seno carotideo)…i seni carotidei sono molto sensibili allo stiramento e alla distorsione meccanica

Un’area

(e quindi alla pressione);indi per cui funzionano come barocettori o recettori di pressione.

simili si trova nell’arco aortico. I neuroni afferenti provenienti da questi barocettori inviano le 54

informazioni ai neuroni del centro cardiovascolare che è posto nel tronco celebrale. La frequenza di

scarica del seno carotideo è direttamente proporzionale alla pressione arteriosa media. Il principale

centro di integrazione dei riflessi barocettivi è localizzato nel midollo allungato ed è definito centro

cardiovascolare bulbare. I neuroni di questo centro ricevono dai distretti barocettivi informazioni

responsabili della frequenza dei potenziali d’azione che si dipartono dal centro cardiovascolare

lungo la via nervosa che termina sui corpi cellulari e dendriti che costituiscono il nervo vago e dei

delle vene.. Quando aumenta l’attività dei barocettori

neuroni simpatici del cuore delle arteriole e

diminuisce lo stimolo simpatico al cuore alle arteriole e alle vene e un aumento del tono

parasimpatico. Un aumento della P arteriosa provoca un aumento della frequenza di scarica dei

barocettori del seno carotideo.

Essa causa:

• stimolazione riflessa dei nervi parasimpatici destinati al cuore;

• inibizione dei nervi simpatici destinati al medesimo, alle arteriole e alle vene.

• Il risultato netto è una diminuzione della gittata cardiaca e una diminuzione della resistenza

periferica, ambedue le quali causano un abbassamento della PA.

• Eventi esattamente opposti si verificano in risposta ad un abbassamento della PA.

SCAMBI CAPILLARI

In ogni momento il 5% di tutto il sangue circolante fluisce nei capillari ed è proprio questo 5% che

porta a termine la funzione principale dell’intero apparato cardiocircolatorio. La maggior parte delle

cellule si trova a 0.2mm da un capillare perciò gli scambi sono molto efficienti. La velocità del

sangue è molto alta nell’aorta, diminuisce nelle arterie e nelle arteriole e rallenta significatamente

nei capillari. Il lento flusso massimizza il tempo disponibile per gli scambi di sostanze tra il sangue

e il liquido interstiziale. Quando un flusso continuo si muove attraverso una serie consecutiva di

tubi, la velocità del flusso diminuisce con l’aumentare della sezione trasversa dei tubi. Poiche ogni

capillare è molto stretto offe una grande resistenza al flusso ma l’enorme numero di capillari

fornisce un’area trasversa così grande che la resistenza totale di tutti i capillari è molto minore di

quella delle arteriole. 55

FISIOLOGIA DELLA RESPIRAZIONE

Durante l’inspirazione l’aria passa sia attraverso il naso sia attraverso la bocca dove raggiunge la

la quale si dirama nell’esofago(dove entra il cibo) e la laringe che fa parte delle vie aeree

faringe

che si apre nella trachea.

La trachea si ramifica nel mediastino dando origine ai bronchi destro e sinistro. L’organizzazione

istologica dei bronchi è uguale a quella della trachea con anelli cartilaginei di supporto a forma di

C. Il bronco destro ha un diametro maggiore rispetto al sinistro e ha inoltre un andamento più

verticale. I 2 polmoni si trovano nelle cavità pleuriche di destra e sinistra. Il polmone destro

presenta 3 lobi(sup,med,inf) e 2 scissure(obliqua e orizzontale) mentre il polmone sinistro ha 2

lobi(sup,inf) separati dalla scissura obliqua. Il polmone destro ha un volume maggiore rispetto al

sinistro perché il cuore e i grossi vasi si proiettano principalmente nelle cavità pleuriche di sinistra

mentre quello di sinistra ha un diametro verticale maggiore poiché il diaframma si solleva sul lato

dx per fare spazio al fegato. I bronchi dx e sx decorrono al di fuori dei polmoni e sono pertanto

definiti extrapolmonari. Una volta entrati nei polmoni si suddividono a formare bronchi

intrapolmonari di dimensioni più piccole i quali a loro volta si suddividono in bronchi secondari o

lobari e alla voro volta in segmentali. Ogni bronco segmentale si ramifica ripetutamente in

bronchioli terminali; ogni bronchiolo terminale invia aria a un singolo lobulo polmonare dove si

ramifica in bronchioli respiratori dove troviamo i primi alveoli che sono i siti dove avviene lo

scambio di gas con il sangue(ce ne sono circa 300 milioni); in seguito troviamo i dotti alveolari e

infine i sacchi alveolari che sono costituiti solamente da alveoli. I bronchioli come i vasi sanguigni

sono circondati dalla muscolatura liscia che contraendosi e rilassandosi altera il loro raggio.

si estende dall’inizio della trachea fino all’inizio dei bronchioli

ZONA DI CONDUZIONE:

respiratori, non contiene alveoli e non fa scambi di gas

ZONA RESPIRATORIA: zona dove avviene lo scambi di gas. Le superfici epiteliali delle vie

aeree è rivestita da ciglia che sbattono costantemente verso la faringe e contengono ghiandole che

secernono il muco e la polvere e i microbi che inspiriamo si lega al muco che viene continuamente

L’epitelio secerne anche

mossa dalle ciglia alla faringe dove viene poi ingoiato. un liquido acquoso

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sul quale il muco può scorrere liberamente . I macrofagi inglobano particelle che hanno raggiunto

gli alveoli. La circolazione polmonare possiede una resistenza molto bassa rispetto alla circolazione

all’interno dei vasi sanguigni polmonari

sistemica; dunque anche le pressioni sono basse. Funzioni

delle vie aeree conduttive:

1) DEPURAZIONE da sostanze estranee

- ciglia del rivestimento epiteliale

- ghiandole epiteliali -> muco

- cellule fagocitarie (polvere, detriti e batteri)

e RISCALDAMENTO dell’aria

2) UMIDIFICAZIONE inspirata

L’aria che si respira deve essere satura di vapor acqueo:

a) se l’aria fosse secca, le cellule alveolari morirebbero;

b) i gas diffondono meglio in ambiente umido