SCIENZE MOTORIE

Apparato circolatorio & respiratorio

DISTRIBUIRE

Nel buon funzionamento di

un'azienda è importante un efficienteproduzione, ma è fondamentale

anche una corretta distribuzione deiprodotti. Ciò che il corpo assume

dall'ambiente ed elabora con ilsistema digerente vine mandato nel

corpo attraverso l'apparatocircolatorio. Un liquido porta

ovunque le sostanze utili e ritiraquelle nocive, questo è

il sangue.

TANTI TUBI

E UNA POMPA

Esaminando la parte periferica

di questo apparato si puòcapire, (ad esempio quando ci

facciamo un taglietto) che ilsangue arriva in tutte le parti

del nostro corpo e questo èpossibile grazie a una miriade

di tubicini chiamati capillarichiamati così per la loro

sottigliezza. I sangue arriva aicapillari tramite una

ramificazione di tubetti divari diametri chiamate

arterie le qualiraggiungono la pompa

di tutto il cuore, dai capillari ilsangue torna indietro seguendo

altri tubetti, le vene le qualiraggiungono anche esse il

cuore. Però questo non è unsistema così semplice poiché

oltre a portare le sostanze utiliderivanti dall'apparato

digerente deve portare pertutto il corpo il gas ossigeno e

per procurarselo esso cooperastrettamente con un altro

sistema che è quellorespiratorio.

Il sangue deve essere

continuamente prodotto poiché

una parte verrà persa nel

processo di purificazione inoltre

l'andare e venire dell'ossigeno al

cuore deve avvenire tramite un

sistema a parte e indipendente da

quello che porta il sangue nel

corpo. Occorrono due pompe?

Forse in un sistema industriale si

ma il nostro corpo invece ce ne

ha solo una ma sarà tale da

soddisfare la doppia esigenza.

LA POMPA 2 IN 1

IL CUOREGrande circa come un pugno e posto nel torace al di

sopra del diaframma, il cuore è un muscolo con diverse

cavità.

Si contrae ritmicamente durante tutta la vita.

Le contrazioni sono controllate da sistema nervoso

simpatico e parasimpatico, senza intervento della

volontà per questo non avvertiamo nessuna fatica per il

lavoro di esso. Possiamo identificare quattro camere

fondamentali. Le sacche inferiori, più grandi, sono

detti ventricoli; le camere superiori, più piccole, atrii.

Per descriverne il funzionamento bisogna imbattersi

lungo la corrente del sangue. Arriviamo, dopo il

percorso in tutto il corpo (Grande circolazione)

nell'atrio destro. Attraverso una valvola, il sangue, che

è carico di sostanze da eliminare e di gas non

utilizzabili, passa nel ventricolo sottostante(destro). Si

ha una abbastanza rapida contrazione degli atrii(sistole), mentre i ventricoli si de-contraggono, per

aspirare (fase detta diastole). La valvola si chiude e la

contrazione dei ventricoli fa passare il sangue in un

vaso che poi, dividendosi, incanala il fluido verso i

polmoni. Qui il sangue si libera dei gas inutili e si

scarica di ossigeno; torna quindi al cuore nell'atrio

sinistro. Si conclude così la piccola circolazione. Il

sangue passa nel ventricolo sinistro. La sistole

ventricolare lo invia nel più grosso dei vasi, l'arteria

aorta, questa si suddivide in tantissimi rami fino adarrivare ai capillari che portano il sangue a tutto il

corpo.

LA RITMICA

Le ritmiche contrazioni del

cuore si propagano alle arterie

e alle vene così che questi vasi

contribuiscono al pompaggio

del fluido. Il battito del cuore si

sente bene appoggiando una

mano sulle costole. Esso è

anche percepibile in periferia

appoggiando le dita sui vasi

sanguigni dei polsi.

Noi abbiamo un sistema di circolazione chiuso e quindi come fanno le

sostanze utili a diffondersi ovunque? Della distribuzione si occupa un altrofluido la linfa. Nella linfa passano i componenti utili, trasudando dai vasi

sanguigni. La linfa poi si raccoglie in alcuni vasi linfatici e in alcune regioniche sono proprio di controllo come i nodi linfatici. Esistono anche le

ghiandole linfatiche, come le tonsille che trattengono le sostanze nocivepenetrate nella regione della gola, ed è per questo che spesso queste

ghiandole si infiammano

LA LINFA

ROSSO COME IL SANGUE

Osservando una striscia di sangue al microscopio si nota subito che

il colore rosso è dovuto alla presenza di tantissimi puntini rosso

bruni che si trovano in liquido giallastro trasparente. Il sangue è un

tessuto poiché è formato da un insieme di cellule mobili disperse in

questo liquido che si chiama plasma. Il flusso del sangue trasporta

sostanze varie tra cui l'ossigeno; i gas non utilizzati come l'anidride

carbonica, diversi ormoni, enzimi e sostanze in grado si arginare la

presenza di ospiti indesiderati come batteri e virus.

CELLULE PRINCIPALI

I globuli rossi sono strane cellule

fatte come delle ciambelle

appiattite al centro e senza buco.

Essi non hanno nucleo: questa

importante struttura presente

quando le cellule si formano, ben

presto regredisce. I globuli rossi

non possono dunque riprodursi

come tutte le altre cellule possono

essere soltanto essere “fabbricati”

e devono essere dopo un certo

periodo distrutti. Queste cellule

sono simili a spugnette piene del

pigmento emoglobina capace di

“catturare” l'ossigeno quando il

sangue passa nei polmoni. Lo

scambio è molto facile, basta

pensare che in un millimetro cubo

di sangue ci sono mediamente 5

milioni di globuli rossi e che la

superficie utile complessiva di tali

cellule risulta essere 6,4cm².

I globuli bianchi o leucociti sono

in realtà trasparenti. Hanno nucleoe forma varia. In un millimetro

cubo di sangue esistono 5000-8000globuli bianchi; essi sono carichi

di sostanze utili e posso inglobare igermi distruggendoli. Un gruppo

particolare di globuli bianchi èquello dei linfociti, portati

soprattutto dalla corrente dellalinfa che contribuiscono a dare

all'organismo l'immunità formandodelle particolari sostanze proteiche

dette anticorpi.Le piastrine sono il terzo fondamentale tipo di cellule presenti nel sangue;

Simili a dischetti, sono grandi da un terzo a metà dei glubuli rossi. Il loro

numero varia da 200 000 a mezzo milione per millimetro cubo di sangue.

Le piastrine contribuiscono in modo determinante al fenomeno della

coagulazione, essenziale per creare una sorta di tappo naturale dove una

ferita permetterebbe al sangue di fuoriuscire (emorragia) Il liquido che

trasporta le cellule, detto

plasma, è formato per il

90% da acqua; contiene

le molecole derivate

dallo “smontaggio” degli

alimenti, ormoni, enzimi,

anticorpi e ovviamente,

le sostamze di rifiuto.

Sopra, la battaglia che si scatena

quando, attraverso una ferita,

sostanze nocive tentano di penetrare

nell'organismo. I linfociti attaccano

e distruggono i germi (nel riquadro,

il meccanismo con cui l'intruso

viene inglobato e digerito da un

lisosoma). Di fianco a sinistra la

coagulazione del sangue con

formazione di un grumo di piastrine

in un reticolo di fibrina (una

proteina insolubile)

“RIMANERE SIMILI”L'organismo è un vasto sistema aperto che tende a mantenersi in equilibrio tra

tutte le funzione che si svolgono al suoi interno. L'insieme dei fenomeni con cui

il corpo mantiene tali equilibri è detto omeostasi.

Una componete molto importante dell'omeostasi è la capacità che ha il corpo di

mantenere, entro certi limiti, il suo equilibrio nei rapporti con l'esterno, per

quanto riguarda l'energia sotto forma di calore. Negli uccelli e nei mammiferi,

esiste la possibilità, per il corpo, di mantenere la propria temperatura abbastanza

indipendente da quella esterna. Questa capacità è detta omeotermia ed è dovuta

alla presenza, nell'ipotalamo, di un rivelatore della temperatura sensibilissimo.

Questo centro termoregolatore si basa sul dato diretto fornito dal sangue che

fluisce sul cervello e su stimoli che possono pervenire da diverse parti periferiche

del corpo.Gli ordini che partono dal centro sono di varia natura e possono

interessare organi diversi. Il “costo energetico” del funzionamento del sistematermoregolatore è alto. Uccelli e

mammiferi impiegano una parte

rilevante dell'energia contenuta

negli alimenti per produrre

energia-calore o per operare in

modo da disperderla, se è troppa.

Rapidi movimenti muscolari

possono aumentare la

temperature in superficie di

varie parti del corpo: movimenti

rapidissimi, non volontari, sono i

brividi. Il comando per cui si

drizzano i peli della pelliccia ( o

i nostri radi peli) tende a formare

la corazza di peli e aria che,

isolando termicamente,

impedisce al freddo di

propagarsi al corpo e al corpo di

disperder il suo calore nel freddo

dell'ambiente.Isolanti più “stabili” sono i pannelli di sostanze grasse accumulate sotto gli strati

della pelle. Si tratta anche in questi casi di risposte legate al funzionamento del

fegato, da cui, come abbiamo visto, dipende anche il trattamento dei grassi.

APPARATO RESPIRATORIO

LA RESPIRAZIONE

L'organismo fa entrare in se stesso

un fluido da cui sottrae gas che gli è utile. Un organismo che viva

nell'acqua farà entrare nel suo corpo questo liquido e, con adatti

organi (branchie), realizzerà gli scambi gassosi tra i suoi fluidi

interni e appunto l'acqua, traendo da essa l'ossigeno che vi è

disciolto. Gli organismi cheVivono fuori dall'acqua fanno entrare nel

corpo l'aria e ne utilizzano,in organi adatti (polmoni, trachea), l'ossigeno. Il gas ossigeno raggiungerà

in ogni caso le cellule a cui esso verrà utilizzato combinandosi con le sostanze presenti, liberando energia , altre molecole utili e dando, come

“rifiuti”, molecole da eliminare (anidride carbonica). Il processo suddetto è detto respirazione. Come si vede, ogni cellula di ogni animale respira.

Sottolineiamo che la respirazione avviene a livello cellulare.

L'organismo deve portare alle cellule l'ossigeno per realizzare la

respirazione. Nel nostro corpo – e in quello degli altre vertebrati che nonvivono nell'acqua – esistono organi che “risucchiano” verso l'interno l'aria

che contiene ossigeno e buttano fuori anidride carbonica.Il naso e la bocca contribuiscono le aperture cui l'aria può entrare nel corpo.

Abbiamo già considerato il naso come sede dell'organo dell'olfatto; perquanto riguarda il sistema respiratorio esso, con le sue cavità tappezzate di

tessuto umido e mucoso, ha la funzione essenziale di pre-riscaldare e pre-umidificare l'aria che viene immessa nei polmoni. La mucosa reagisce anche

nella presenza di sostanze irritanti o di minuscoli esseri dannosi. Unostarnuto può espellere rapidamente tali ospiti indesiderati; una maggiore

secrezione di mucosa facilita l'eliminazione di polveri, germi, materialiirritanti in genere. Al contatto con l'aria viene anche inumidita: tale compito

è più difficile se all'esterno l'atmosfera è molo secca: come sappiamo in talioccasioni il naso ci sembra secco. Ancora il soffiarsi il naso è utile perché

provoca un aumento della secrezione mucosa.

LE PORTE D'ENTRATA

L'aria può penetrare nel corpo anche attraverso la

bocca, ma non si tratta della via principale; infatti qui

non esistono i pre-riscaldatori e

pre-umudificatori descritti. L'aria fredda e secca può

irritare la gola e provocare disturbi anche nel resto dell'apparato. Le cavità del naso sono connesse

posteriormente con la faringe, come la bocca; dunque

le due cavità di bocca e naso sono, come già sappiamo,

in comunicazione. Poiché la bocca deve

essenzialmente comunicare con l'esofago mentre il

naso deve essenzialmente comunicare con l'apparato

respiratorio e con il tubo iniziale di esso, la trachea, tra

le due cavità esisterà una sorta di paratia mobile. É

questa infatti la funzione della cartilagine detta

epiglottide. Se un frammento alimentare tende a finire nella trachea, sbagliando strada, ciò accade perché esso

ha superato l'epiglottide in un momento in cui essa non

era ben posizionata. Una tale situazione può verificarsi

in chi parla molto rapidamente mangiando.

Non parlare con la bocca piena è una comune norma di

buona educazione che per altro evita questo

inconveniente. La risposta al disturbo è però immediata

e automatica: un colpo di tosse che, con una violenta

corrente d'aria riporta il frammento ingombrante nella

bocca.

GLI ORGANI DELLA VOCE

Seguendo il cammino regolare dell'aria nell'apparto respiratorio,

dopo la faringe e cioè un po' più in basso, incontriamo la

laringe, una struttura vagamente simile a un cono gelato.

La parte anteriore delle cartilagini della laringe è, nel maschio,

spesso ben evidente e sporge formando il cosiddetto “pomo

d'Adamo”. Di particolare interesse le cartilagini aritenoidi,

simmetriche, che rotando come piccole leve, tendono le corde

vocali. Queste sono fibre muscolose che vibrano al passaggio

dell'aria: la maggior parte la maggiore o minore tensione e

anche la minore o maggiore vicinanza delle parti vibranti dà

origine a suoni più o meno alti. L'intensità della corrente d'aria

che sfiora le corde da l'intensità del suono. Il timbro del suono

stesso è invece caratteristico di ognuno di noi: dipende dalla

forma delle corde, da quella della bocca, della lingua, delle ossa

del cranio. I movimenti delle corde vocali ci permettono di

emettere tutti i suoni voluti. Si badi bene che le corde danno

però soltanto le “note” dei suoni; i movimenti interni della

bocca, che modificano la forma della cavità, danno la qualità

delle diverse vocali. Quanto alle consonanti, esse sono soltanto

“rumori” accessori che pronunciamo spostando la lingua e

facendola battere,schioccare, vibrare con il palato, contro i denti

e contro le labbra.

UN'ALTRA POMPA

Dopo la laringe eco la trachea: questo tubo

decorre davanti all'esofago e penetra neltorace. Qui si dirama nei due bronchi, che

penetrano nei polmoni. Organirispettivamente simmetrici, i polmoni sono

due sacchi avvolti in una sottile membranala pleura che si appoggiano inferiormente al

diaframma; in uno spazio tra i due polmoni

stanno il cuore e vari tubi (trachea, esofago,

aorta e altri vasi sanguigni). I bronchi siramificano più e più volte assumendo

davvero l'aspetto di un albero con moltirami. I tubicini più sottili sono detti

bronchioli. Essi sboccano negli alveoli,minuscole cavità le cui pareti sono avvolte

da capillari sanguigni. Gli alveoli sono circa750 milioni e contengono aria che vi giunge

da trachea, bronchi, bronchioli. Per riempire

gli alveoli, i polmoni proprio come grosse

spugne da bagno, si schiacciano e siespandono ritmicamente. Di solito

l'operazione si compie 16 volte al minuto. Inparticolari situazioni il numero delle

contrazioni e decontrazioni può aumentareconsiderevolmente. Rileviamo che ogni atto

respiratorio consta sempre nelle due fasi diinspirazione e di espirazione. Tali

movimenti ritmici sono dovuti a lmovimento di muscoli che portano a una

dilatazione della cassa toracica, con uninnalzamento delle costole, e un

abbassamento del diaframma e a movimentiopposti. Il controllo degli atti respiratori è

affidato, nel nostro corpo, a un centronervoso situato nel midollo allungato. Tale

centro opera, indipendentemente dalla

volontà, rispondendo a informazioni sulla

composizione del sangue, sulla quantità digas da espellere in esso presenti, e anche a

vari stati emotivi. Si potrebbe perciò direche gli atti respiratori sono semi-automatici.

É possibile, per una breve razione di tempo,trattenere il respiro come per esempio per

andare sott'acqua ma i polmoni tendono poiancora a pompare, con un po' di esercizio si

GLI SCAMBI

Già sappiamo che la rete dei vasi sanguigni è chiusa. Che cosa avviene negli alveoli

polmonari? Come fa l'ossigeno dell'aria a trasferirsi nel sangue? Come fa questo a buttar

fuori, nell'aria, i gas da eliminare? Le pareti dei capillari e degli alveoli sono così sottili da

essere porose. I gas possono passare in un verso o nell'altro. Ciò però dipende dalle

pressioni che esistono dalle due parti della divisione, cioè nel sangue e negli alveoli.

Ebbene le pressioni sono tali che lo scambio può avvenire. Facilita l'operazione la

presenza di molta umidità: le pareti degli alveoli sono praticamente bagnate e su esse

l'ossigeno in gran parte si discioglie in modo che il passaggio ne risulti ancora più facile.

Trasportatori di ossigeno sono i globuli rossi, anzi la molecola dell'emoglobina, ilpigmento in essi presente. La reazione con cui l'ossigeno si fissa all'emoglobina avviene in

meno di un centesimo di secondo. L'intero viaggio di un globulo rosso nei capillari dei

polmoni dura, si e no, un secondo; dunque, dal punto di vista della reazione chimica che

abbiamo citato, cioè la superficie di tutti gli alveoli, è complessivamente di 60m².

Contemporaneamente i globuli rossi cedono l'anidride carbonica. Negli alveoli che, per

l'inspirazione, si sono riempiti d'aria fresca, si vengono via via accumulando i gas da

eliminare: l'atto dell'espirazione fa si che l'aria guasta, carica di anidride carbonica, esca

dal corpo. Va da sé che un organismo non può stare a lungo in un ambiente del tutto

chiuso. A un certo punto l'aria immessa conterrebbe troppa anidride carbonica e troppo

poco ossigeno. In casi eccezionale è utile somministrare all'organismo ossigeno e non aria:ci si assicura così che la dose del gas utile sia addirittura sovrabbondante rispetto al

fabbisogno normale. É ciò che facciamo con i malati che hanno difficoltà a realizzare la

ventilazione polmonare.