Respirazione, circolazione e difese Da pag. 85 a 101 Al cuore della Biologia

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1 Respirazione, circolazione e difese Da pag. 85 a 101 Al cuore della Biologia Borchetta.simone@gmail.com

2 Il sistema respiratorio Senza cibo e acqua possiamo sopravvivere qualche giorno, ma se smettessimo di respirare moriremmo dopo qualche minuto. La nostra sopravvivenza dipende quindi dal sistema respiratorio: O 2 Arriva dall esterno e va nel sangue CO 2 Viene portato dal sangue e viene espulsa all esterno

3 Il sistema respiratorio umano E formato da una serie di organi cavi dette complessivamente via aeree. Le via aeree sono molto ramificate e terminano con gli alveoli avvolti dai capillari sanguinii. E qui che avvengono gli scambi. L ossigeno proveniente dall inspirazione entra in circolo nel sangue attraverso il passaggio per diffusione. Da qui viaggia verso il cuore e poi verso tutto il corpo. Invece il sangue ricco di anidride carbonica arriva nei polmoni negli alveoli e viene espulso con l espirazione.

4 Da che cosa è formato? Cavità nasale: L aria entra tramite le narici e questa passa nella cavità nasale dove viene filtrata, riscaldata e inumidita. L aria può entrare anche dalla bocca. Inoltre all interno della cavità nasale abbiamo i recettori dell odore. Faringe: è la cavità posta dietro la gola e costituisce il punto di contatto tra sistema respiratorio e digerente. Epiglottide: Regola l ingresso d aria e impedisce al cibo di entrare. Laringe: nella laringe si trovano le corde vocali che messe in vibrazione producono suoni e ci permettono di articolare parole. Trachea: convoglia l aria dalla laringe verso i polmoni Bronchi: la trachea si ramifica in due bronchi Bronchioli: ciascun bronco si suddivide in ramificazioni più piccole chiamate bronchioli. Alveoli: All estremità di ogni bronchiolo si trova un grappolo di alveoli in cui avvengono gli scambi di gas Diaframma: è una lamina muscolare che separa la cavità toracica dall addome. E importante nella fase di espirazione e inspirazione.

5 Lo scambio di gas respiratori Il sistema respiratorio e quello cardiovascolare lavorano insieme. Il primo trasporta l ossigeno contenuto nell aria inspirata ai polmoni, e l anidride carbonica, in senso opposto tramite l aria espirata. Il secondo trasporta ossigeno disciolto nel sangue dai polmoni a tutte le cellule del corpo, e l anidride carbonica, in senso opposto.

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7 Malattie? Enfisema: L enfisema è la dilatazione degli alveoli che provoca difficoltà respiratorie. Le cause sono il tabacco e l aria inquinata Bronchite: sono infezioni dei bronchi provocate di solito da virus. I sintomi sono muco e tosse persistente. Infezioni delle vie aeree: alcuni virus e batteri, possono provocare infezioni alle vie aeree che causano, per esempio, faringiti, laringiti e tracheiti. Asma: è una difficoltà respiratoria cronica molto spesso provocata da agenti irritanti Tumore: E una malattia dell età ed è dovuta alla mutazione di alcuni geni. Le cause principali sono il fumo, l inquinamento, virus o infezioni.

8 Tumore al polmone Benzo-a-pirene CYP450 Il citocromo p450 comprende una serie di enzimi che mediano la trasformazione di sostanze endogene e farmaci. Ossidano in pratica i composti per poi espellerli nell ultima fase. Solo che con il benzo-apirene da vita a una molecola che può essere molto pericolosa e interferire con il DNA. Glutatione-S-transferasi Rende le sostanze idrosolubili per essere espulse. Ovviamente una differenza di attività tra CYP450 e GST può portare ad un maggior rischio di tumore.

9 Il sistema cardiovascolare Il sangue che scorre attraverso i vasi sanguini passa vicino alle cellule portando loro sostanze utili e allontanando quelle di scarto verso le sedi in cui verranno smaltite. Il sistema cardiovascolare è cosi chiamato perché comprende il cuore (cardio) e i vasi sanguigni (vascolare vene, venule, arterie, arteriole, capillari). Il cuore pompa il sangue nei vasi sanguigni attraverso i quali il sangue raggiunge tutto il corpo portando sostanze nutritive e caricandosi dei prodotti di scarto.

10 Elementi del sistema cardiovascolare Cuore: riceve il sangue dalle vene e lo pompa nelle arterie. E il motore del sistema Arterie: Sono i vasi sanguini che trasportano il sangue in uscita dal cuore Arteriole: le arterie si ramificano in vasi più piccoli Capillari: sono piccolissimi vasi sanguigni che attraversano i tessuti del corpo. Le pareti dei capillari sono molto sottili e permettono gli scambi tra sangue e cellule. Il rifornimento è costante, ma può cambiare in base alle esigenze degli organi. Venule: Dai capillari il sangue viene raccolto in sottili tubicini chiamate venule. Vene: sono i vasi sanguini che trasportano il sangue verso il cuore.

11 Circolazione polmonare e sistematica

12 Anatomia del cuore Il cuore umano è diviso in due parti, destra e sinistra, ognuna a sua volta suddivisa in due cavità, un atrio (parte superiore) e un ventricolo (parte inferiore), che regolano il flusso di sangue. I due atri ricevono il sangue diretto al cuore e lo spingono nei ventricoli. I due ventricoli, circondati da spesse pareti muscolari, pompano il sangue fuori dal cuore, verso gli altri organi

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14 Il battito cardiaco Il battito cardiaco è il risultato del susseguirsi regolare di fasi di contrazione e rilassamento del muscolo cardiaco Ogni battito corrisponde a un ciclo completo di contrazione e rilassamento del cuore, indicato come ciclo cardiaco NODO SENOATRIALE Il nodo senoatriale (SA) è una regione del muscolo cardiaco che stabilisce il ritmo di contrazione del cuore NODO ATRIOVENTRICOLARE Il nodo senoatriale fa contrarre gli atri e invia un segnale al nodo atrioventricolare (AV) che fa contrarre i ventricoli

15 Il ciclo cardiaco 1 DIASTOLE Nella fase di diastole il muscolo cardiaco si rilassa permettendo al sangue di entrare in tutte e quattro le cavità del cuore DIASTOLE SISTOLE 3 SISTOLE VENTRICOLARE 2 Alla fine della sistole il nodo AV stimola la contrazione dei ventricoli che pompano il sangue fuori dal cuore nell aorta e nelle arterie polmonari SISTOLE ATRIALE All inizio della sistole il nodo SA stimola gli atri a contrarsi pompando il sangue nei ventricoli

16 Problemi del sistema cardiocircolatorio Ipertensione: (pressione del sangue troppo alta) fa aumentare il rischio di ictus, infarto o altre malattie cardiache Cardiopatie: spesso sono causate da depositi di lipidi che bloccano le arterie e sono tra le prime cause di morte nei paesi industrializzati Anemia: si verifica quando il sangue non riesce a trasportare abbastanza ossigeno

17 Il sangue Il sangue è il fluido che circola nel nostro sistema cardiovascolare Il sangue è formato per metà da acqua e per la parte restante da varie cellule e frammenti cellulari, da proteine, elettroliti e da numerose sostanze trasportate nella circolazione, tra cui gas respiratori, sostanze nutritive, prodotti di rifiuto e ormoni Il sangue è composto da una soluzione di piccole molecole e di diversi tipi cellulari in un liquido chiamato plasma. I globuli rossi trasportano l ossigeno usando l emoglobina. I globuli bianchi combattono le infezioni.

18 Il sangue Plasma costituisce oltre il 55% del volume del sangue ed è formato da: acqua (52%) proteine, elettroliti (come sodio, potassio e calcio) e altre sostanze (tra cui O 2, CO 2, sostanze nutritive e di scarto, ormoni) (3%) 55% 45% Elementi cellulari costituiscono circa il 45% del volume del sangue e includono: globuli rossi (44%) globuli bianchi e piastrine (1%)

19 L emoglobina Nei polmoni, l O 2 si lega a una proteina contenuta nei globuli rossi: l emoglobina gruppo eme molecola di O 2 gruppo eme non legato O 2 SCARICATO NEI TESSUTI O 2 CARICATO NEI POLMONI OSSIEMOGLOBINA DESOSSIEMOGLOBINA Il tuo sangue è rosso perché i gruppi eme nell emoglobina legano un atomo di ferro

20 La coagulazione PIASTRINE Le piastrine si accumulano nella ferita filamenti di fibrina FIBRINA Si forma il coagulo

21 Il sistema immunitario Il sistema immunitario protegge l organismo dagli agenti patogeni usando moltissime difese, e molto diverse tra loro: barriere esterne risposta infiammatoria proteinedel complemento globuli bianchi e sistema linfatico

22 Prime linee di difesa del corpo Per difenderci dagli agenti patogeni, possiamo contare su una serie di barriere fisiche che ostacolano il loro ingresso nel corpo. Queste difese sono dette innate perché sono sempre disponibili e pronte ad agire. Le difese innate sono inoltre aspecifiche, cioè agiscono indiscriminatamente contro tutti gli agenti infettivi. Sudore, saliva, lacrime: Le secrezioni esterne del corpo contengono enzimi che ostacolano la moltiplicazione dei batteri. Peli e ciglia: Spingono le particelle fuori dal sistema respiratorio Mucose: Secernono muco, un fluido vischioso che intrappola le particelle estranee Acidi dello stomaco: Uccidono quasi tutti i batteri che ingeriamo, prima che entrino nel sangue Cute:Forma uno strato protettivo impenetrabile da molti virus e batteri

23 La prima linea di difesa del corpo La risposta infiammatoria Le cellule di un tessuto danneggiato rilasciano delle sostanze chimiche (come l istamina) che attivano la risposta infiammatoria I vasi sanguigni diventano più permeabili causando un rigonfiamento I fagociti inglobano ed eliminano i batteri e le cellule danneggiate cute arrossata e gonfia I fagociti del sangue raggiungono il punto lesionato I fagociti attaccano i batteri

24 Le proteine del complemento Le proteine del complemento si assemblano sulla membrana cellulare di un batterio formando un foro. Il batterio si rigonfia fino ad esplodere perché i liquidi tendono ad entrare per la differente concentrazione di soluti. batterio proteine del complemento Alcune proteine del complemento forano la membrana plasmatica del batterio Il buco lascia entrare acqua e ioni nel batterio Il batterio si gonfia fino a scoppiare (lisi cellulare)

25 Difese innate e acquisite Esistono due tipi di globuli bianchi Difese innate: sono sempre pronte a rispondere a un aggressione Linfociti: sono prodotti dopo il contatto con uno specifico intruso

26 Il sistema linfatico Il sistema linfatico comprende una rete ramificata di vasi (vasi linfatici) in cui scorre la linfa. Questi vasi sono collegati ai vasi sanguini e filtrano il sangue da qualsiasi agente patogeno. I microbi intrusi vengono spinti nei linfonodi dove possono essere attaccati dai linfociti per essere debellati. Una volta che la linfa è stata ripulita viene riimessa nel sangue attraverso due vasi linfatici che si immettono in due vene, le vene succlavie, all altezza della spalla. vaso linfatico capillare sanguigno LINFONODO linfonodo pieno di linfociti e fagociti la linfa scorre attaverso il linfonodo tessuto del corpo patogeni coinvogliati nel sistema linfatico

27 Il sistema immunitario Se le difese innate non bastano a sconfiggere un infezione, intervengono le difese acquisite Le difese acquisite non sono subito disponibili, ma si acquisiscono quando l organismo entra in contatto con un antigene, una molecola, spesso presente sulla superficie dei patogeni. Questo è il meccanismo che si sfrutta ad esempio nei vaccini dove viene indotto il corpo a riconoscere il patogeno. Le difese acquisite sono specifiche, cioè agiscono specificamente contro un determinato tipo di patogeno Le difese acquisite dipendono dall azione dei linfociti B e T

28 BUONO STUDIO RAGAZZI