Riassunto esame Fisiologia Generale, prof. Veicsteinas, libro consigliato Fisiologia dell'Uomo - cap. 9

L'importanza di un pH del sangue con valori entro i limiti fisiologici è una condizione

essenziale per il corretto metabolismo in quanto, attività di molti enzimi, sono

pH-dipendenti.

I meccanismi che concorrono al mantenimento del pH sono:

sistemi tampone del sangue

– diffusione ed eliminazione dell'anidride carbonica con la ventilazione polmonare

– escrezione renale di ioni idrogeno.

–

Sistemi tampone del sangue:

capacità di alcuni sistemi molecolari presenti nel sangue di mantenere costante il pH in

quanto capaci di fungere da accettori protoni, quando questi tendono a eccedere la loro [H+]

(concentrazione molare di ioni idrogeno) → l'incremento di ioni idrogeno può ridurre il pH

del sangue (reazione acida); o donatori di protoni, quando questi tendono a diminuire la loro

[H+] → diminuzione di ioni idrogeno porta a un aumento del pH (reazione basica o

alcalina).

I sistemi tampone sono:

extracellulari

– intracellulari

–

Extracellulari:

sistema dei bicarbonati; in soluzione acquosa l'acido carbonico ha il ruolo di donatore

–

o accettore di protoni in funzione della concentrazione di CO2 nel plasma.

Un eccesso di [H+] porta a un eccesso di [CO2] che però sarà transitorio in quanto la CO2

verrà eliminata tramite la respirazione.

Sistema proteine plasmatiche; grazie agli aminoacidi che le costituiscono, possono

–

fungere da donatori o accettori di protoni, svolgendo un'azione di tamponamento delle

variazioni di [H+].

Intracellulari:

emoglobina; ossiemoglobina (satura di O2) è più acida della desossiemoglobina

–

( desatura di O2). L'emoglobina desaturata è il risultato dei processi metabolici che

richiedono appunto ossigeno ma producono acidi, facendo così aumentare la [H+].

L'effetto tampone ha più effetto quando l'emoglobina è desaturata di O2.

La saturazione dell'emoglobina a livello polmonare aumenta l'acidità, tende a rilasciare ioni

H+ i quali, reagendo con il sistema dei bicarbonati, vengono eliminati sotto forma di CO2

espirata, ripristinando così la capacità tamponante del sistema dell'emoglobina.

Pressione osmotica

Se tra due comparti dell'organismo, separati da un sistema di membrane che consente il

passaggio dell'acqua ma che ostacola il passaggio di soluti, sussiste una condizione di

differente concentrazione tra le sostanze in soluzione o in sospensione, tra essi si attua un

passaggio netto di acqua che va dal comparto con minore concentrazione al comparto con

maggiore concentrazione.

Il flusso unidirezionale cesserà solo quando tra i due comparti si sarà stabilita un'identica

concentrazione di particelle in soluzione (osmosi); la pressione che genera un flusso netto di

acqua tra due comparti con differente concentrazione di soluti si chiama pressione osmotica.

Da essa dipendono fenomeni importanti:

diffusione transcapillare di acqua, sali e sostanze nutritive;

– l'ultrafiltrazione renale a cui consegue l'eliminazione dei cataboliti del sangue tramite

–

urina; la regolazione del volume totale del sangue circolante (volemia); variabile

–

fondamentale per la pressione arteriosa.

Se le parti solide sono di notevoli dimensioni come le proteine plasmatiche (albumina,

globuline, fibrinogeno) la pressione generata dalla loro differenza di concentrazione prende

il nome di pressione colloido-osmotica o pressione oncotica.

Nel caso del plasma la pressione è sia di tipo osmotico (per elettroliti e altre molecole in

soluzione) sia di tipo oncotico (per proteine plasmatiche).

9.2.2 Parte corpuscolata

Gli elementi che costituiscono la frazione corpuscolata sono Globuli Rossi (eritrociti),

Globuli Bianchi (leucociti) e piastrine.

Emopoiesi

E' l'insieme di fenomeni che porta alla formazione dei vari tipi di cellule ematiche.

Fino al 5° mese per circa 80% della sua attività l'eritropoiesi ha sede nel fegato e per il

rimanente 20% nella milza; con la maturazione fetale si incrementa l'attività emopoietica del

midollo osseo, divenendo l'unica dal momento della nascita in poi.

Globuli rossi (98%), bianchi (2%) e piastrine traggono origine da uno stesso tipo di cellule

staminali multipotenti le quali, sotto l'azione di vari fattori di crescita (es. citochine), si

suddividono differenziandosi sempre più.

Se si considera l'eritropoiesi (produzione di globuli rossi), il passaggio da cellule staminali

multipotenti a cellule staminali impegnate è mediato dall'interleuchina 3; dalle cellule

staminali impegnate in eritrociti è mediato dalla citochina detta eritropoietina (EPO).

La quantità di EPO immessa in circolo è inversamente proporzionale con la pressione

parziale dell'O2 nel sangue arterioso. Infatti in condizioni di ipossia arteriosa (riduzione di

O2), si ha un aumento della sintesi di EPO che determina un aumento dei globuli rossi

circolanti, consentendo così di catturare una maggiore quantità di ossigeno dall'aria inspirata

(es. allenamento in alta quota).

Globuli rossi:

Detti anche eritrociti e emazie, sono cellule prive di nucleo (non si possono riprodurre) con

una struttura morfologica discoide e biconcava e con un diametro di circa 7,5 micron.

Questa morfologia aumenta l'area di contatto con l'esterno favorendo lo scambio intra- ed

extracellulare per l'ossigeno e l'anidride carbonica favorendone il legame con l'emoglobina

(circa il 90% della loro componente proteica).

La struttura a disco rende le emazie molto resistenti alle deformazioni meccaniche (es.

quando attraversano i capillari). Hanno un'emivita di 120 giorni, con l'invecchiamento si

riduce la loro resistenza agli stress meccanici. Emocateresi = distruzione emazie, avviene

nella milza.

Emoglobina: il sangue contiene 15g/100ml di emoglobina; 1g di Hb lega 1,34ml di O2

(15g/100ml X 1.34 ml/g = 20,1 ml di O2/100ml di sangue).

desossiemoglobina (non legata all'O2)

– ossiemoglobina (legata all'O2)

–

L'ossigeno lega tramite il ferro dell'eme (molecola organica dell'emoglobina) in quantità

dipendente dalla pressione parziale dell'O2 nel sangue (PO2).

Anemia da sport: gli individui che praticano un'intensa e prolungata attività sportiva

manifestano a volte una modesta anemia. In essi si ha la comparsa di urine scure quale

risultato dell'emolisi (rottura dei globuli rossi), conseguente alla distruzione traumatica di

essi. Nei corridori professionisti si può avere un aumento della massa ematica, in cui però

l'incremento di volume del plasma è superiore a quello della massa eritrocitaria

(vantaggioso perchè diminuisce la viscosità del sangue, per cui si riduce il lavoro del cuore

a parità di gittata cardiaca). Maggiore estrazione di O2 a parità di trasporto; ciò ridurrebbe la

produzione di eritropoietina e tale riduzione a sua volta spiegherebbe l'insorgere di anemia.

Globuli bianchi:

I globuli bianchi rappresentano un sofisticato apparato di difesa contro gli agenti patogeni;

essi sono i maggiori responsabili della risposta infiammatoria.

Durante la risposta infiammatoria i leucociti (monociti e granulociti) raggiungono la zona

interessata attraverso la chemiotassi (la chemiotassi è usata fuori dai vasi) dove danno inizio

ai processi di distruzione degli agenti patogeni tramite la fagocitosi.

Una volta fuoriusciti dai vasi, i monociti si trasformano in macrofagi, i quali sono in grado

di produrre ed esporre una sostanza proteica (fungono da segnali per l'inizio delle reazioni

immunitarie da parte dei linfociti) dal microrganismo fagocitato (complesso maggiore di

istocompatibilità).

I granulociti eosinofili aumentano il loro numero in condizioni di allergia e di parassitosi.

I granulociti basofili contengono eparina (anticoagulante) e istamina (vasodilatatore) e

quindi contribuiscono alla reazione infiammatoria.

Piastrine:

Le piastrine o trombociti fanno parte della componente corpuscolata del sangue. Sono

piccoli corpuscoli del diametro di 3 micron; vengono prodotte nel midollo osseo dalle

cellule staminali emopoietiche.

9.3 EMOSTASI

L'emostasi è il processo attraverso il quale l'organismo evita perdite di sangue in seguito a

lesioni dei vasi. Le sue alterazioni possono essere molto gravi:

- trombosi: quando i processi coagulativi intravasali che, a causa delle ostruzioni prodotte

dai coaguli (trombi) nei vasi, possono bloccare la circolazione con conseguente infarto

(necrosi tissutale).

- emofilia: malattia di origine genetica che riduce l'attività della funzione emostatica; molto

pericoloso perché associata al rischio di gravi emorragie.

9.3.1 Vasocostrizione

La prima risposta a una lesione vasale è la vasocostrizione (una riduzione del calibro dei

vasi finalizzata a diminuire il flusso di sangue verso l'esterno), dovuta all'attivazione riflessa

dell'innervazione ortosimpatica dei vasi, che provoca uno spasmo della muscolatura liscia

contenuta nella loro parete.

9.3.2 Tappo piastrinico

Le cellule della parete vasale danneggiate dalla lesione liberano adenosin-difosfato (ADP)

che è un agente chemiotatico (segnale) per le piastrine. Queste si aggregano nel punto di

lesione formando un vero e proprio tappo piastrinico.

9.3.3. Coagulazione

Con la formazione del tappo piastrinico si innesca il vero processo della coagulazione, che è

il risultato dell'interazione di un numero cospicuo di fattori di origine tissutale, piastrinica e

plasmatica.

Formazione del coagulo

- I tessuti rilasciano una lipoproteina, tromboplastina, che con la presenza di ioni calcio

forma la protrombina.

- la protrombina è una globulina plasmatica prodotta dal fegato che si trasforma in trombina,

che agisce sul fibrogeno.

- il fibrogeno, che è una plasmaproteina, con la presenza di trombina si converte in fibrina

formando sul luogo della lesione una fine rete di fibre la quale intrappola globuli rossi e

piastrine dando luogo al coagulo stabile.

Retrazione del coagulo (dopo il coagulo stabile)

Processo tramite il quale viene espulso il siero (liquido ematico privo di cellule e dei fattori

della coagulazione) e si avvicinano i lembi della lesione che necessitano trombina e ATP.

Processi di riparazione della lesione

A questo punto si innescano i processi di riparazione del vaso e di dissoluzione del coagulo

che portano alla completa ristrutturazione. Processo dovuto alla degradazione della fibrina

ad opera della plasmina.

9.4 MASSA SANGUIGNA

Nel neonato la volemia (volume tot di sangue) è di 100ml per kg.

Adulto M 80 ml/kg – F 60 ml/kg

Possibili variazioni:

posturali: il mantenimento della postura eretta per tempo prolungato pu&ogra