Riassunto esame Fisiologia Umana

Cuore

Il cuore generalmente ha una massa di 300 g nei maschi e 250 g nelle femmine. È un organo diviso in 4 parti principali: 2 atri (destro e sinistro) e 2 ventricoli (destro e sinistro). Oltre a queste parti possiamo distinguere: le valvole (tricuspide, mitrale, aortica, polmonare), che dividono il cuore dalle varie vene e arterie; le corde tendinee delle valvole; il setto, che divide la parte destra dalla parte sinistra del cuore.

Circolazione

La circolazione si divide in 2 circoli:

• Circolo sistematico: atrio sinistro → valvola mitrale → ventricolo sinistro → organi periferici (attraverso aorta, arteriole e capillari ove avvengono gli scambi gassosi a livello cellulare) → vene cave → atrio destro.
• Circolo polmonare: atrio destro → valvola tricuspide → ventricolo destro → arterie polmonari → capillari polmonari (dove avvengono gli scambi gassosi) → venule e vene polmonari → atrio sinistro.

Sangue

Il sangue è un tessuto liquido circolante di colore rosso. Il colore dipende dal livello di ossigenazione. Le funzioni principali sono di trasporto (ossigeno dai polmoni ai tessuti, anidride carbonica dai tessuti ai polmoni; ormoni, sostanze nutritive, vitamine, omogenizzazione della temperatura corporea). Il sangue si divide in parte liquida (plasma) e parte corpuscolata (globuli rossi, globuli bianchi, piastrine). L’ematocrito è la percentuale di parte corpuscolata presente nel sangue.

Caratteristiche del sangue

La viscosità è calcolata in base alla viscosità dell'acqua, pari a 1. La viscosità misura il grado di “scorrevolezza” di un liquido. La pressione osmotica è quella pressione derivante dal processo di osmosi. La pressione oncotica è invece la pressione dovuta alle proteine del plasma. La pressione osmotica nel plasma è di circa 25 mm Hg.

Il sangue è circa il 7% del peso corporeo totale, con 3,85% dedicati al plasma e 3,15% dedicati ai globuli rossi. L’ematocrito è calcolabile mediante la seguente formula: L’ematocrito mediamente è pari a 0,41-0,43 nelle donne e 0,44-0,46 negli uomini. I globuli rossi costituiscono il 99,9% della parte corpuscolata: infatti in 1 microlitro ci sono 5 milioni di globuli rossi e 6-8 mila globuli bianchi.

Il volume del sangue può essere calcolato mediante la seguente formula, ponendo come obiettivo il volume. Il volume può essere calcolato grazie al Blu Evans, sostanza non tossica iniettata nel sangue che si attacca ai globuli rossi. In base a ciò calcoliamo l’ematocrito, e dall’ematocrito arriviamo al volume ematico totale, pari a circa 4,5 litri.

Contenuti ionici e proteinici del plasma

Proteine del plasma

L’unico combustibile che può utilizzare il cervello è il glucosio, in concentrazione pari a 1 g/L.

Cellule del sangue

L’emoglobina è una molecola costituita da 4 catene proteiche e da un gruppo, nominato EME. Il peso molecolare dell’emoglobina è pari a 68 mila. Al centro di questa molecola c’è il ferro, che si lega all’ossigeno. Trasporta anche indietro l’anidride carbonica che si lega alle molecole proteiche e non al ferro, come l’ossigeno. I globuli rossi hanno un diametro pari a 7-8 micron, simile alle dimensioni del capillare, perciò all’interno di esso scorrono uno alla volta: ciò facilita lo scambio di ossigeno con anidride carbonica. Il neonato fino al primo anno avrà più emoglobina, più globuli rossi, quindi un ematocrito maggiore perché nel feto l’emoglobina era presente in valori simili.

La velocità di eritrosedimentazione è molto importante nelle analisi del sangue perché un suo aumento è un indice problematico. La densità dei globuli rossi è maggiore di quella del plasma, perciò in una fiala i globuli rossi tenderanno a depositarsi sul fondo, come sangue reso incoagulabile. La velocità di eritrosedimentazione è quindi pari a:

Il cervello peserebbe 1,4 kg ma immerso nel liquido pesa circa 60 g, siccome ha un tessuto delicato il peso lo danneggerebbe; lo stesso vale per il feto. La coagulazione è molto importante per le ferite; dal punto di vista chimico questo processo è estremamente complicato. Parte dal fibrinogeno, proteina globulare, che si trasforma in fibrina, che produce il coagulo. Questo processo complicato si attua in questo modo: enzima TROMBOPLASTINA ATTIVA [prodotta in due modi: via intrinseca (piastrine + superficie attiva + ione calcio + fattori vari), via estrinseca (tromboplastina tissutale + ione calcio + fattori vari)] TROMBINA (prodotta dal fegato in presenza di vitamina K) → FIBRINOGENO → FIBRINA SOLUBILE + ione calcio → FIBRINA STABILIZZATA (COAGULO) La modalità con la quale si rende il calcio incoagulabile prevede l’aggiunta di acido ossalico.

Gruppi sanguigni

I nostri globuli rossi hanno sulle loro membrane esterne degli antigeni glicoproteici di tipo: A, B. Per cui in un soggetto possono presentarsi antigeni A, B, AB (entrambi), 0 (nessuno). Gli anticorpi sono opposti agli antigeni: chi ha antigeni A avrà anticorpi B e viceversa. Ne ricaviamo che: il gruppo AB può ricevere sangue da tutti e donare solo agli AB, il gruppo 0 è donatore universale e può ricevere solo da gruppo 0, il gruppo A può ricevere solo da A (così vale per il gruppo B). Il sistema RH negativo non ha anticorpi antiRH positivi, perciò in seguito alla prima trasfusione si creeranno anticorpi antiRH positivo e nel caso di una successiva trasfusione sorgerebbero problemi.

Sistema circolatorio

Il sistema circolatorio si divide in piccolo e grande circolo (che irrora tutti gli organi eccezion fatta per i polmoni). Si divide principalmente in arterie (vasi efferenti) e vene (vasi afferenti, dalla periferia al centro). La gittata cardiaca è la quantità di sangue che viene messa in circolo al minuto. Durante uno sforzo il ventricolo destro può immettere dai 5-6 L ai 20-30-40 L al minuto.

Il ventricolo sinistro lavora molto di più di quello destro, ed è composto soprattutto di fibre rosse. Le corde tendinee servono ad evitare che le valvole si riversino all’interno dell’atrio, ed in seguito ad alcune patologie si possono ledere. Se una valvola non si chiude una parte del sangue invece di andare avanti rientrerà ed il soggetto dovrà versare sempre più sangue per mantenere costante la gittata cardiaca (incontinenza valvolare). Il cuore non ha bisogno di nervi per contrarsi perché lui stesso ha una zona adepta alla stimolazione del battito. Il bypass è un tubicino di plastica che porta il sangue, situato a ridosso della chiusura.

La contrazione del cuore prevede 2 fasi: sistole, diastole. La sistole dura la metà della diastole: in un ipotetico battito cardiaco di 90 centesimi di secondo, 30 sono occupati dalla sistole e 60 dalla diastole. Il gioco delle valvole dipende tutto dal gioco delle pressioni. All’inizio del ciclo, la pressione atriale è molto bassa perché non ci sono giochi di valvole. Nell’inizio della diastole si chiude la valvola automaticamente in seguito al calo repentino di pressione. La valvola atriale è quindi ancora chiusa perché la pressione del ventricolo è ancora superiore a quella atriale.

Elettrocardiogramma

L’elettrocardiogramma è la registrazione a livello della superficie corporea dell’attività elettrica del cuore, che corrisponde all’attività meccanica (valvole, pressioni, …). Si divide in varie onde:

• Onda P: attività elettrica degli atri
• Complesso QRS: attività elettrica dei ventricoli
• Fase ST: attività elettrica già terminata ma quella meccanica continua e precede l’attività diastolica e la fase di rilassamento

Il volume di eiezione è il volume di sangue messo in circolo. A riposo è pari a circa 1 mL per Kg al battito, di eiezione sistolica. La gittata cardiaca è pari alla frequenza cardiaca moltiplicata per il volume di eiezione sistolica. Durante il lavoro muscolare, la quantità di sangue a fine diastole aumenta, mentre quella di fine sistole diminuisce: aumenta la differenza e quindi la gittata cardiaca.

Nell’aorta e nelle arterie troviamo una pressione diastolica intorno a 80. L’aumento della pressione spinge le pareti dei vasi verso fuori. Perché la pressione non va mai a 0 nell’aorta? A causa della spinta di ritorno data dalla forza elastica delle pareti dilatate. Ciò comporta 2 vantaggi: la pressione durante la spinta non subisce un aumento eccessivo, come succederebbe se avessimo pareti rigide; nella diastole la pressione viene mantenuta decisamente più alta di 0.

Compliance

La compliance è calcolata in questo modo: è pari alla distensibilità dei vasi sanguigni o degli organi cavi. Ecco alcuni dati dei vasi sanguigni, caratteristiche e strutture:

Il volume del sangue è preferibilmente distribuito nel lato venoso del sangue perché le vene sono più distensibili (circa 2/3 fino a ¾ del sangue). Le vene varicose sono vene molto dilatate: può essere una condizione patologica. Nell’anziano c’è una maggiore dilatazione delle vene. L’interno di un vaso sanguigno è rivestito da cellule endoteliali, poi ci sono altri 3 componenti: tessuto elastico, fibroso e muscolare. Il rapporto tra spessore e pressione è il seguente:

Dove P è la pressione, T è la tensione e r è il raggio. Perché questo legame è importante? Es: gli aneurismi (dilatazione di un vaso a rischio di rottura) sono luoghi a rischio di rotture, particolarmente nel cervello. Un altro problema è la riduzione dello spessore e l’aumento del diametro. Un altro problema è che per trasportare gas ad alta pressione dobbiamo avere contenitori con piccolo raggio e grande spessore.

Pressione arteriosa

La pressione arteriosa viene misurata con il metodo diritto. La pressione media è la media tra la pressione sistolica e 2 volte la pressione diastolica. La pressione, secondo la legge di Ohm, è pari a:

Cosa succede quando faccio un esercizio fisico aerobico molto intenso? Aumenta la gittata cardiaca da 5 a 30 L/min, ed aumenta la resistenza di 6 volte.