APPARATO CARDIO-RESPIRATORIO

1. Apparato respiratorio

1.1. L'apparato respiratorio ha il compito di portare l'aria a contatto del sangue, facendo arrivare l'ossigeno dell'aria a tutte le cellule del corpo ed eliminare l'anidride carbonica. Questo scambio avviene nei polmoni. L’ossigeno verrà utilizzato nei processi cellulari di ossidazione.

1.1.1. L’ossidazione comporta liberazione di energia, messa in serbo nelle molecole di ATP (adenosina trifosfato) e produzione di molecole CO2 e H2O. L’apparato Respiratorio nell’uomo effettua questi scambi ed è assistito dal sangue, contenente ioni Fe (nei globuli rossi), che aumenta l’efficienza respiratoria. L’ossigeno si combina con il ferro dell’emoglobina in un composto, l’ossiemoglobina, che lo trasporta e lo cede a livello tissutale.

1.1.2. Sono presenti due fasi, l’inspirazione ed espirazione. Durante l'inspirazione la gabbia toracica si allarga e permette anche ai polmoni di allargarsi. Durante l'espirazione la abbia toracica si restringe e costringe i polmoni ad espellere l'aria.

1.2. L'aria entra nel nostro corpo attraverso le narici che sono due aperture del naso tappezzate di piccoli peli che depurano l'aria e la riscaldano. Le narici comunicano con le fosse nasali che a loro volta comunicano con la faringe.

1.2.1. La faringe è un condotto che comunica anteriormente con la bocca e posteriormente con l'esofago e permette il passaggio sia dell'aria che del cibo.

1.2.2. La laringe è un condotto nel quale passa l'aria. Nella parte superiore della laringe di trova l'epiglottide che ha il compito di chiudere la laringe ogni volta che passa il cibo per evitare che entri nella trachea. Nella laringe si trovano le corde vocali; l'aria uscendo con forza dai polmoni fa vibrare la corde vocali e permette la formazione dei suoni. La laringe in basso comunica con la trachea che è un tubo lungo 12 cm ed è formata da anelli cartilaginei.

1.2.2.1. La trachea si divide in due rami detti grossi bronchi i quali si ramificano in tubi sempre più piccoli e sottili detti bronchioli. Ogni bronchiolo termina con una vescichetta che contiene numerose cellette ognuna delle quali è chiamata alveoli polmonari.

1.2.2.1.1. Gli alveoli polmonari sono irrorati dai capillari sanguigni, ultime diramazioni dell’arteria polmonare e gli scambi gassosi avvengono fra le cellule delle pareti dei capillari e quelle degli alveoli; l’ossigeno diffonde dagli alveoli polmonari nel sangue secondo un gradiente di pressione; il passaggio opposto si verifica per l’anidride carbonica. L'insieme degli alveoli polmonari che in un adulto sono circa 750.000.000 e formano i polmoni.

1.3. L'apparato respiratorio è composto da: Fosse nasali, Faringe, Laringe, Trachea, Bronchi e Polmoni.

1.4. Nell’apparato respiratorio, la meccanica respiratoria è regolata dal centro respiratorio, situato nel midollo allungato e da cellule chemio recettrici situate nell’aorta e nelle arterie carotidee. Le cellule chemio recettrici segnalano ai neuroni del centro respiratorio le diminuzioni delle concentrazioni di ossigeno nel sangue provocando una variazione della frequenza respiratoria.

2. Apparato cardiocircolatorio

2.1. E' l'insieme degli organi che permettono la circolazione del sangue nell'organismo per rifornire le cellule di sostanze nutrienti e ossigeno e consentire l'eliminazione dell'anidride carbonica e di altri prodotti di scarto. Serve anche a mettere in circolazione i globuli bianchi e altre molecole che svolgono diverse funzioni nell'organismo che, mediante la fitta rete che compone l'apparato cardiocircolatorio, riescono a spostarsi da un organo all'altro e da un tessuto all'altro a seconda delle necessità dell'organismo.

2.2. E’ un sistema chiuso di vasi sanguigni in cui il sangue circola sotto la spinta del cuore, muscolo che funziona come una vera e propria pompa per il sangue. E' formato da due componenti principali:

2.2.1. La grande circolazione formata da arterie, capillari e vene.

2.2.1.1. Nella grande circolazione il sangue proveniente dai polmoni, ricco di ossigeno e di sostanze nutrienti, viene pompato dal ventricolo sinistro all'interno dell'aorta, che lo distribuisce al resto del corpo. Una volta che il sangue si è arricchito di anidride carbonica e prodotti di scarto viene riversato dalla vena cava all'atrio destro.

2.2.2. La piccola circolazione o circolo polmonare, anch'essa formata da arterie, capillari e vene.

2.2.2.1. La piccola circolazione forma invece un circuito chiuso tra il cuore e i polmoni e ha inizio nel ventricolo destro, da cui il sangue ricco di anidride carbonica raccolto dall'atrio destro viene pompato nell'arteria polmonare. Questa si divide in due rami, ciascuno diretto verso un polmone, qui i rami terminano formando i capillari che raccolgono l'ossigeno a livello degli alveoli. Il sangue ossigenato viene poi convogliato in vasi di dimensioni sempre maggiori, fino a confluire nelle vene polmonari, che lo riversano nell'atrio destro del cuore.

2.3. Le arterie sono tubi dalla parete spessa formata da tessuto elastico e fibre muscolari che ricevono il sangue dal cuore. Le arterie si ramificano in vasi sanguigni più sottili, fino ad arrivare ad arteriole attraverso cui il sangue viene convogliato all'interno di capillari, tubicini dalla parete sottile e permeabile. I capillari convogliano il sangue verso piccoli vasi sanguigni, le venule, che convergono a formare le vene che riportano il sangue verso il cuore.

2.3.1. Le arterie sono i vasi sanguigni che trasportano il sangue dal cuore a tutti i tessuti e organi del corpo umano. Le arterie polmonari trasportano sangue carico di anidride carbonica e prodotti di scarto. Hanno al loro interno una pressione maggiore rispetto alle vene. L’arteria principale è l’aorta.

2.3.2. Le vene sono i vasi sanguigni incaricati al trasporto del sangue dalle estremità verso il cuore. A eccezione delle vene polmonari, che trasportano sangue ricco di ossigeno e sostanze nutritive, tutte le vene trasportano sangue carico di anidride carbonica e prodotti di scarto e povero di ossigeno. In generale sono i vasi che ritornano al cuore. Le loro pareti risultano più sottili di quelle delle arterie e sono caratterizzate dalla prevalenza della componente muscolare su quella elastica. Le principali sono la vena cava superiore, la vena cava inferiore e le vene polmonari.

2.3.3. I capillari sono i più piccoli vasi sanguigni dell’apparato circolatorio nei quali si diramano le arterie e le vene.

2.3.3.1. Il compito dei capillari è quello di garantire gli scambi metabolici e respiratori tra il sangue e il liquido intercellulare affinché vengano garantiti a tutti i tessuti il rifornimento di ossigeno e di sostanze nutritive e, allo stesso tempo, l’allontanamento delle sostanze di scarto.

2.3.3.2. La funzione dei capillari è resa possibile dalle loro particolari caratteristiche strutturali: a differenza delle arterie e delle vene, infatti, le loro pareti sono costituite da un singolo strato di cellule endoteliali appiattite, grazie al quale risultano molto permeabili.

2.4. Il cuore è il perno della circolazione sanguigna, il motore che consente di trasportare l'ossigeno ricevuto dai polmoni alle cellule di tessuti e organi per nutrirli e di scambiare l'anidride carbonica, che rappresenta uno scarto dell'attività metabolica delle cellule, a livello dei polmoni.

2.4.1. E’ un organo cavo suddiviso in quattro camere: due atri e due ventricoli sovrapposti nel lato sinistro e destro e divisi tra di loro da pareti chiamate setti. Il lato destro e sinistro non comunicano tra di loro.

2.4.2. E’ formato da tessuto muscolare striato involontario, ma a differenza degli altri muscoli del corpo umano il cuore è capace di generare da solo lo stimolo nervoso che ne assicura il movimento. Il miocardio, in particolare, è composto da fibre muscolari e da cellule cardiache chiamate miocardiociti. Queste cellule sono in grado di assicurare l'impulso nervoso necessario alla contrazione, cioè il battito cardiaco che permette la circolazione sanguigna.

2.4.3. Nel cuore sono presenti quattro valvole, che controllano l'unidirezionalità del flusso del sangue tra atri e ventricoli (valvola tricuspide e valvola mitrale, dette valvole atrioventricolari) e tra il cuore e i vasi sanguigni (valvola polmonare e valvola aortica, dette valvole semilunari).

2.4.4. Durante l'attività fisica il cuore è in grado di pompare fino a 20-30 litri di sangue al minuto per assicurare il maggior fabbisogno di sangue da parte dei muscoli; a riposo il cuore fornisce circa 5 litri di sangue ossigenato al minuto. La pressione considerata ottimale è compresa tra 130 (sistolica o massima) e 80 (diastolica o minima) mmHg.

2.4.5. Il ciclo cardiaco è composto da due fasi che si ripetono in media 70-80 volte al minuto a riposo: una fase di rilassamento (diastole) e una di contrazione (sistole).

2.4.6. Anche il cuore ha bisogno di essere "nutrito". Questa funzione spetta alle coronarie (più precisamente arterie coronarie) che lo irrorano di sangue ricco di ossigeno.

2.4.7. Alla nascita, il cuore di un neonato peso circa 20-21 grammi. Nell'adulto raggiunge i 250-300 grammi.