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3 5 L Apparato Circolatorio INDICE 19 Il Sistema Respiratorio 27 Il Sistema Escretore 33 L Apparato Digerente 39 Il Sistema Ormonale 51 Il Sistema Nervoso 3

4 L APPARATO CIRCOLATORIO Le arterie I capillari Le vene Il cuore Il sangue La circolazione Sistema linfatico Circolazione linfatica 5

5 L APPARATO CIRCOLATORIO L apparato circolatorio ha molte funzioni: Porta l ossigeno ai tessuti e ne allontana l anidride carbonica. Porta le sostanze alimentari a tutte le cellule. Convoglia le sostanze di rifiuto ai reni. Diffonde gli ormoni in tutto il corpo. Distribuisce il calore creato nelle cellule a tutto il corpo. Nell uomo la circolazione è chiusa, il sangue circola sempre all interno di un sistema di tubi (arterie, capillari e vene) spinto dalle contrazioni del cuore che funziona da pompa. Le arterie Portano il sangue dal cuore ai capillari distribuiti in tutto l organismo, hanno pareti spesse ed elastiche che sopportano la forte spinta data dal cuore. Il rivestimento interno (endotelio) è circondato da tessuto connettivo e muscolare. Partendo dall esterno le pareti delle arterie sono composte dalle seguenti strutture: rivestimento esterno strato elastico rivestimento mediano strato basale membrana basale endotelio Le arterie si allontanano dal cuore, si diramano e si trasformano in arteriole. Le arteriole sono composte da: rivestimento esterno strato elastico con fibre muscolari lisce membrana basale endotelio 6

6 I capillari Sono vasi microscopici a livello dei quali avvengono gli scambi di molecole tra sangue e tessuti. I capillari sono privi di elementi connettivi e muscolari perché sono costituiti solo da piatte cellule endoteliali. La loro struttura è la seguente: membrana basale endotelio Questa viene facilmente attraversata da ossigeno, anidride carbonica, acqua, glucosio, aminoacidi e da altre piccole molecole. I capillari presenti nel nostro corpo sono alcuni miliardi, ma in ogni istante meno di un decimo è interessato alla circolazione sanguigna. La maggior parte dei vasi capillari viene inattivata da qualche arteriola che cortocircuita il flusso sanguigno (anastomosi). Piccoli sfinteri, posti all inizio di una rete capillare, aprendosi e chiudendosi regolano il flusso sanguigno di quel tratto di tessuto. Quando un organo inizia a lavorare, sono bloccati i cortocircuiti, gli sfinteri si aprono e tutta la rete capillare si attiva. Dopo un pasto abbondante i capillari intorno al tubo digerente si riempiono di sangue, se si compie uno sforzo fisico vengono attivati i capillari dei muscoli che, riempiendosi di sangue, lo fanno mancare all intestino, ciò può causare un indigestione. Un effetto visibile della circolazione capillare si ha quando, per effetto dell alta temperatura o per una forte emozione, si attivano i capillari del viso producendo rossore. Le vene Il sangue proveniente dai capillari si raccoglie nelle vene che lo riportano al cuore. Le vene hanno pareti più sottili di quelle delle arterie e sono provviste di valvole che impediscono il riflusso del sangue. Le vene sono percorse da una corrente più lenta e quindi hanno un lume più ampio di quello delle arterie corrispondenti. Le loro pareti sono più sottili, sono infatti composte da: rivestimento esterno rivestimento mediano membrana basale endotelio Negli arti molte vene scorrono in superficie e sono visibili sotto la pelle; le arterie invece sono più profonde. Lo scorrimento del sangue dal basso verso l alto, nelle vene, è problematico, il sangue tenderebbe a refluire verso il basso; le vene sono provviste di valvole a nido di rondine che ne impedisce il reflusso. 7

7 Il flusso del sangue verso l alto è aiutato dall attività dei muscoli che circondano le vene. Ci si stanca di meno quando si cammina che stando fermi in piedi. La posizione immobile ed eretta provoca gonfiore ai piedi e, alla lunga, si può avere il collasso delle valvole (vene varicose). Il cuore un organo muscoloso È costituito da due metà non direttamente comunicanti: la metà destra è percorsa da sangue non ossigenato, la metà sinistra da sangue ossigenato. La muscolatura cardiaca (miocardio) è striata ma involontaria. Il muscolo cardiaco segue un ritmo di contrazioni comandato da un sistema di fibre nervose interno (pacemaker) che, in media, permette al cuore di battere 75 colpi al minuto. Nei bambini il ritmo cardiaco è più veloce in quanto sono piccoli ed hanno un metabolismo più elevato. Il cuore è formato da quattro cavità: due atri o orecchiette due ventricoli Ogni atrio sovrasta un ventricolo e comunica con esso tramite delle valvole. Mediante movimenti di contrazione (sistole) e di dilatazione (diastole) il cuore pompa il sangue, alternativamente nei polmoni (piccola circolazione) e nel resto del corpo (grande circolazione). Il sangue Il 45% del volume del sangue è occupato da cellule (globuli rossi, globuli bianchi e piastrine); il resto è un liquido trasparente (plasma). In un uomo vi sono circa 5 litri di sangue. I globuli rossi (eritrociti) Sono cellule che hanno perso il nucleo ed i mitocondri, hanno un diametro di circa 7 micron (millesimi di millimetro) e contengono molecole di emoglobina, proteina capace di legarsi a molecole di ossigeno. Vi sono circa 5 milioni di globuli rossi per mm 3 di sangue. Dopo 3 o 4 mesi di vita, i globuli rossi sono distrutti dalla milza. I globuli bianchi (leucociti) Si trovano per la maggior parte nel liquido interstiziale (liquido tra le cellule), nel sangue ne troviamo circa 6000 per mm 3. Sono cellule provviste di nucleo e difendono l organismo dai microrganismi patogeni. Si dividono in: granulociti o polinucleati Questi leucociti si dividono, a loro volta, a seconda della colorazione del nucleo, in: 1. granulociti eosinofili 2. granulociti basofili 3. granulociti neutrofili 8

8 Questi ultimi hanno la capacità di espandersi in ogni direzione, di spostarsi su qualunque supporto solido e di deformarsi. Per questa capacità sono in grado di infiltrarsi fra le cellule che formano la parete stessa dei vasi e passare quindi dal circolo ai tessuti; questo processo è favorito dalla presenza nei tessuti di prodotti batterici o di costituenti del siero che esercitano su queste sentinelle una vera e propria azione di richiamo. I corpi estranei sono rapidamente ingeriti e distrutti. Meno note sono le funzioni dei granulociti eosinofili e basofili, anche se si stanno accumulando dimostrazioni del ruolo degli eosinofili nelle risposte di tipo immunitario (antigene-anticorpo) e sul loro aumento in caso di allergia, che sarebbe a favore di una tale azione. linfociti Sono i veri guardiani delle nostre difese immunitarie, nascono anche dal tessuto linfoide sparso in tutto l organismo e di cui i linfonodi, la milza ed il timo rappresentano gli elementi più significativi. Gli organi centrali linfoidi sono il timo ed il midollo osseo. Il timo è un organo retro-sternale, compare nell embrione di otto settimane e persiste fino alla pubertà, dopo la quale va incontro ad una involuzione più o meno completa. I linfociti prodotti dal timo (linfociti T) migrano verso le tonsille, la milza, le linfoghiandole, le placche di Peyer (nell intestino), l appendice cecale ecc., tutti organi che nell età adulta suppliscono l involuzione del timo stesso. I linfociti T svolgono un controllo sulla sintesi di anticorpi ed hanno una azione diretta nella difesa dell organismo. Il midollo osseo produce un altro tipo di linfociti, chiamati linfociti B, responsabili della sintesi degli anticorpi. monociti I monociti hanno la capacità di inglobare dentro di sé, cioè di fagocitare, i corpi estranei, per questo motivo sono anche detti macrofagi. Svolgono anche un ruolo importante nell iniziare la risposta immunitaria verso l antigene fagocitato. 9

9 Tipo di leucociti Formula (%) Numero assoluto (per mm 3 ) Polinucleati Neutrofili Polinucleati Eosinofili Polinucleati Basofili 0-0, Polinucleati Neutrofili Polinucleati Monociti Le piastrine Sono frammenti di cellule giganti che vivono nel midollo osseo. Misurano 2 micron (millesimi di millimetro) e sono circa per mm 3 di sangue. Sono importanti per il processo di coagulazione. Tutti gli elementi del sangue derivano da un unico tipo di cellula (cellula capostipite) che si trova nel midollo osseo ma anche nel fegato e nella milza. La circolazione Il centro dell apparato circolatorio è il cuore, rappresenta l organo propulsore di tutta la circolazione attraverso i vasi arteriosi, che da esso partono, ed i vasi venosi, che ad esso arrivano. A fare da raccordo tra le arterie e le vene vi è un grandissimo numero di capillari che permettono gli scambi tra il sangue e le cellule. Le arterie e le vene, man mano che si allontanano dal cuore, si ramificano, aumentano di numero e diminuisce il loro calibro, si trasformano in capillari, piccolissimi e numerosissimi. Nei capillari il sangue circola con un flusso continuo. Solo una piccola quota di capillari, a seguito di stimoli nervosi, umorali e farmacologici, è aperta alla circolazione. Se fossero tutti aperti contemporaneamente, la circolazione si arresterebbe ed il sangue non potrebbe rifluire verso il cuore. La circolazione sanguigna si svolge in due sistemi differenti: Circolazione generale o grande circolo Il sangue, dal ventricolo sinistro, affluisce nell aorta, si distribuisce in tutto l organismo e ritorna al cuore, nell atrio destro, tramite le vene cave. Circolazione polmonare o piccolo circolo Dal ventricolo destro, tramite l arteria polmonare, il sangue si dirige verso i polmoni per ossigenarsi e torna all atrio sinistro del cuore attraverso le vene polmonari. Tra i due sistemi non vi è mescolanza, la circolazione si svolge in modo che il sangue arterioso, espulso dal ventricolo sinistro nell arteria aorta, raggiunga, attraverso le sue diramazioni, tutti gli organi ed i tessuti dove distribuisce ossigeno e materiale nutritivo nel letto capillare, caricandosi di anidride carbonica e di scorie cataboliche, per refluire nei capillari venosi e successivamente in vene sempre più grandi che sboccano nell atrio destro del cuore. Il sangue, al livello dei capillari, asporta anche quelle sostanze fabbricate dalle cellule (enzimi, ormoni ecc.) che devono essere distribuite in tutto l organismo. Il sangue refluo dall intestino trasporta le sostanze ingerite al fegato, dove sono elaborate, e da questo a tutti gli organi. Attraverso gli organi emuntori (reni, parte dell intestino, fegato ed altre ghiandole) sono eliminate le scorie metaboliche residue, prodotte dall attività cellulare, che sono scaricate all esterno tramite le urine, le feci ecc. Attraverso la valvola atrioventricolare il sangue passa nel ventricolo destro e da questo è spinto, attraverso l arteria polmonare, nei due polmoni. Nei capillari polmonari avviene il contatto con l aria inspirata, l anidride carbonica è eliminata ed il sangue, ricco di ossigeno, è convogliato attraverso le vene polmonari all atrio sinistro del cuore. 10

10 Sistema arterioso Dalla base del ventricolo sinistro parte il più grosso vaso sanguigno di tutto l organismo, l arteria aorta. L aorta si dirige verso l alto, forma un arco, detto arco aortico, poi discende fino alla quarta vertebra lombare dove si dirama nelle due arterie iliache. Dalla parte iniziale dell arco aortico prendono origine le arterie coronarie che irrorano il cuore. Dalla parte superiore dell arco partono tre arterie. Dalla parte destra parte il tronco arterioso brachiocefalico, questo dopo mm si divide in due arterie: la carotide comune (irrora la testa) la succlavia destra (irrora il braccio). Dalla parte sinistra partono: la carotide comune (irrora la testa) la succlavia sinistra (irrora il braccio). Le carotidi salgono verso il collo e all altezza della tiroide si diramano in: carotide esterna che irrora il collo, la faccia e le pareti craniche carotide interna che irrora la parte anteriore dell encefalo, il globo oculare e l orbita. La carotide esterna emette dei rami che irrorano: la tiroide la faringe la lingua la faccia (palato, ghiandola sottomascellare, bocca, guance e naso) l occipite (regine laterale del collo e nuca) l orecchio (padiglione dell orecchio e regioni vicine). Alla fine si divide in: arteria temporale superficiale che irrora la parte laterale della faccia, la fronte, la regione temporo-parietale del capo arteria mascellare interna che irrora l orecchio interno, la parte laterale delle meningi, il muscolo temporale, la mandibola, i denti, la parte laterale della faccia, il palato, la mascella, la parte inferiore dell orbita, la ghiandola lacrimale e la cavità della fossa nasale. La carotide interna emette dei rami che irrorano: l orecchio interno il globo oculare ed i suoi annessi la ghiandola lacrimale le parti superiori delle cavità nasali le palpebre la fronte la radice del naso la parte anteriore delle meningi 11

11 rami terminali della carotide I interna si riuniscono con quelli provenienti dalle vertebre (posteriori) e formano il poligono arterioso del Willis da cui partono dei rami ascendenti che vanno ad irrorare il cervello. Tale disposizione è importante perché permette che arrivi sangue a tutto il cervello anche quando sia interrotto un ramo di quelli che formano il poligono. L arteria succlavia scorre sotto la clavicola, poi nel cavo ascellare (prende il nome di arteria ascellare) e nel braccio (prende il nome di arteria brachiale od omerale). All altezza del cavo del gomito si divide in due rami: radiale (più esterna arriva fino al polso) cubitale (più interna e profonda arriva fino al palmo della mano). I rami principali della succlavia sono: la vertebrale (irrora la parte cervicale del midollo spinale, la parte posteriore dell encefalo, bulbo, ponte, cervelletto, lobi occipitali e le meningi) la mammaria interna (irrora gli spazi intercostali, il diaframma e la parte media e anteriore del torace). Altri rami irrorano: muscoli del collo la tiroide la trachea la laringe i muscoli della nuca la regione della spalla la parte laterale del torace il braccio l avambraccio la mano. Le arterie che si diramano dopo l arco aortico sono: Dall aorta toracica: arterie intercostali bronchiali arteria del pericardio esofagea arteria del mediastino Dall aorta addominale: arterie diaframmatiche arterie della parte posteriore dell addome l arteria celiaca (irrora lo stomaco, il pancreas, il fegato, la cistifellea e la milza) le due arterie mesenteriche (irrorano l intestino tenue e crasso fino al retto) le surrenali (irrorano le ghiandole surreni) le renali (irrorano i reni permettendo anche la funzione urinaria) le genitali (spermatiche per l uomo e ovariche per la donna) 12

12 Al termine, l aorta si divide in due arterie iliache principali, ciascuna di esse si divide in un ramo iliaco interno che irrora: la vescica il retto la prostata l utero la regione posteriore del bacino la regione lombare la regione sacrale i glutei la regione posteriore superiore della coscia il perineo i genitali esterni E un ramo iliaco esterno che irrora la gamba fino alla punta del piede, si divide in: iliaca esterna (fino all inguine) femorale (fino al ginocchio) poplitea (nel cavo del ginocchio) due arterie tibiali (anteriore e posteriore) Nell interno dell addome l arteria iliaca esterna irrora il piccolo bacino e le pareti. Tutte le diramazioni delle arterie si suddividono in rami sempre più piccoli fino alle arteriole da cui nascono i capillari, che si distribuiscono ai tessuti e continuano con i capillari venosi. Sistema venoso I capillari si riuniscono in capillari sempre più grandi fino a dar luogo alle vene che si affiancano alle rispettive arterie e ne ripetono il nome. Le arterie di piccolo e medio calibro sono affiancate da due vene, le grandi da una sola vena. Le vene hanno una caratteristica, che è invece rara nelle arterie, ed è quella di comunicare tra di loro con rami anastomotici che formano una rete. Vi è inoltre un sistema di vene superficiali, che non segue il decorso delle arterie, per facilitare il ritorno del sangue verso il cuore: Nelle vene degli arti inferiori vi è il sistema delle vene safene che sbocca nell arteria femorale all altezza dell inguine. Negli arti superiori c è il sistema della vena cefalica (parte dal pollice per arrivare all ascella), della vena cubitale dell avambraccio e della vena mediana, che si riuniscono per formare la vena basilica che sbocca in una vena omerale. 13

13 Le vene sono fornite di valvole, poste a varia distanza ( cm), formate da una doppia plica dell endotelio, a forma di nido di rondine, in modo da impedire il riflusso verso il basso e per frazionare la colonna liquida. Il sangue venoso proveniente dall interno del cranio e dalle parti esterne del capo si riversa nel sistema delle vene giugulari, interne ed esterne. Queste vene, proseguendo verso il basso, si riuniscono con le vene ascellari per formare le vene anonime o brachio-cefaliche. Le vene anonime destra e sinistra si riuniscono per formare la vena cava superiore che sbocca nell atrio destro del cuore. Nella vena cava superiore sbocca anche la grande vena azygos che raccoglie tutto il sangue della parete toracica destra e sinistra. Le vene degli arti inferiori convogliano il sangue nelle vene iliache comuni che vanno a sboccare nella vena cava inferiore che va a sboccare nell atrio destro del cuore. Alla vena cava inferiore confluiscono le vene: genitali renali surrenali i rami diaframmatici i rami lombari. Il sangue proveniente dall addome (stomaco, intestino tenue, intestino crasso, pancreas e milza) confluisce in tre grosse vene: splenica mesenterica superiore mesenterica inferiore. Queste vene si riuniscono per formare la vena porta che penetra nel fegato. Tutto il sangue proveniente dall intestino, quindi, si riversa nel fegato. Nel fegato la vena porta si suddivide in una rete di capillari che circonda le cellule epatiche, che trasformeranno ed elaboreranno le sostanze perché siano distribuite in tutto l organismo. Questo è il solo caso in cui una rete di capillari venosi proviene dalla suddivisione di una vena invece che da capillari arteriosi. Le vene sopraepatiche provenienti dal fegato si riversano nella vena cava inferiore poco al di sotto del diaframma. Circolazione polmonare Al contrario della grande circolazione prima descritta, in questa, definita piccola circolazione, le arterie portano sangue venoso, non ossigenato, mentre le vene sangue arterioso, ossigenato. Il sistema è costituito dall arteria polmonare, che parte dal ventricolo destro del cuore per dividersi, dopo 5 centimetri, in due rami destinati ai due polmoni. Ogni arteria si suddivide in piccoli capillari che circondano gli alveoli polmonari ed effettuano gli scambi gassosi, il sangue viene ossigenato e prosegue il percorso nei capillari venosi che confluiscono in grosse vene polmonari, due per lato, che vanno a sboccare nell atrio sinistro del cuore. 14

14 Riassumendo Il sangue venoso, proveniente da tutte le parti del corpo, viene convogliato dalla vena cava nell atrio destro del cuore. Ci sono in realtà due vene cave, una discendente che porta al cuore il sangue proveniente dalla testa e dalle braccia, ed una ascendente che riporta al cuore il sangue proveniente da tutto il resto del corpo. L atrio destro, una volta riempito, si contrae, spingendo il contenuto nel ventricolo destro del cuore. Il passaggio si effettua tramite la valvola atrioventricolare che impedisce il reflusso verso l atrio. Subito dopo anche il ventricolo destro si contrae spingendo il sangue nelle arterie polmonari, chiamate così perché portano il sangue ai polmoni. Queste arterie portano sangue non ossigenato. Nei polmoni il sangue entra in un sistema di capillari dove cede il proprio carico di anidride carbonica e si arricchisce di ossigeno. Il sangue fa quindi ritorno al cuore percorrendo le vene polmonari. Queste vene, al contrario di tutte le altre portano sangue ossigenato. Il sangue portato dalle vene polmonari arriva all atrio sinistro del cuore. Il tratto cuore-polmoni-cuore è breve e viene indicato come piccola circolazione. Dall atrio sinistro il sangue scende nel sottostante ventricolo attraverso una valvola atrioventricolare che impedisce il reflusso verso l atrio. Il ventricolo sinistro ha delle pareti molto spesse e muscolose perché deve imprimere al sangue la spinta necessaria per farlo circolare nel resto del corpo. L uscita del sangue dal cuore viene effettuata tramite delle valvole dette valvole semilunari che assicurano la direzione del flusso sanguigno. Se ascoltiamo il rumore del battito cardiaco udiamo la contrazione cardiaca e la chiusura delle valvole. La circolazione cuore-tessuti corporeicuore è detta grande circolazione. Inizia con l arteria aorta e, con una velocità di circa 7 km/h (2 metri al secondo), la velocità ben presto diminuisce, insieme alla pressione, in quanto si fa sentire l attrito ed i calibri delle arterie diminuiscono fino a trasformarsi in capillari. Al livello dei capillari avvengono gli scambi gassosi e nutritivi con le cellule di tessuti, poi il sangue, portato dalle vene, torna al cuore, nell atrio destro. 15

15 Sistema Linfatico livello dei capillari, dove A si trova sotto una certa pressione, il sangue trasuda del liquido che va a costituire il liquido interstiziale (liquido che bagna e circonda le cellule). Questo liquido viene riassorbito quasi tutto dai capillari venosi, una piccola percentuale non viene recuperata e, alla lunga, potrebbe accumularsi sul posto provocando fastidiosi rigonfiamenti (edemi). Il liquido in eccesso è raccolto ed incanalato in alcuni capillari appartenenti ad un sistema di vasi collegato a quello sanguigno ma differente (il sistema linfatico). I capillari del sistema linfatico sono addetti al recupero e al drenaggio dei liquidi trasudati dal sistema circolatorio principale. Il liquido che circola all interno di questi capillari prende il nome di linfa. La linfa è molto simile, come composizione, al liquido interstiziale; scorre lungo i capillari che si originano in tutti i distretti dell organismo e confluisce in vasi più grandi che riversano il liquido nelle vene che portano il sangue al cuore. La linfa non contiene globuli rossi ma solo globuli bianchi, in particolare linfociti. Circolazione linfatica Il sistema linfatico è unidirezionale: il flusso va esclusivamente dalla periferia dell organismo verso il centro. Il flusso è molto lento perché non riceve la spinta del cuore, ma solamente quella dei movimenti del corpo e dei suoi organi interni. I vasi linfatici non contengono un liquido sotto pressione, quindi le loro pareti sono molto sottili. Benché formino una fitta rete di vasi che pervade il nostro corpo sono difficilmente individuabili. I capillari linfatici si originano a fondo cieco tra le cellule dei tessuti, si riuniscono in vasi linfatici sempre più grandi fino a confluire in vasi, come il dotto toracico e la grande vena linfatica, che vanno a sboccare nella circolazione venosa. I capillari linfatici sono muniti di valvole a nido di rondine, come le vene, ma molto più frequenti (da 2 a 15 mm) che facilitano il deflusso della linfa verso l alto. I vasi linfatici confluiscono nelle linfoghiandole (linfonodi), disseminate in varie zone dell organismo, dove la linfa viene filtrata e depurata e dove sono trattenuti gli eventuali batteri che vengono distrutti. 16

16 fuoriesce un vaso linfatico efferente che giunge alla prossima stazione. Il processo di reazione infiammatoria di difesa produce la tumefazione delle linfoghiandole nei processi infettivi periferici. In alcune zone dell organismo le linfoghiandole sono presenti in una certa quantità formando delle vere e proprie stazioni linfatiche. Le principali stazioni linfatiche del corpo si trovano al livello dell inguine per gli arti inferiori, alle ascelle per gli arti superiori e la regione mammaria, ai lati del collo per il capo, lungo tutto il percorso dell aorta, sulla colonna vertebrale, lungo le arterie profonde dell addome, lungo gli ilii polmonari e la trachea. Tutte le stazioni linfatiche sono collegate fra loro e, da ogni linfoghiandola Tutti i vasi linfatici degli arti inferiori e dell addome confluiscono a formare il dotto toracico, che sale nel torace costeggiando l aorta, raccoglie i vasi linfatici della parte sinistra del corpo, sopra il diaframma (torace, arto superiore, capo), e si versa nel sistema venoso nella zona dove si uniscono la giugulare interna e la succlavia sinistra. I vasi linfatici della porzione destra del corpo confluiscono nella grande vena linfatica che si versa nella giunzione delle vene di destra. I vasi linfatici dell addome convogliano i lipidi assorbiti dall intestino mentre i glucidi, i protidi ed i sali minerali percorrono il sistema venoso. Il sistema linfatico, quindi, ha la funzione di drenare il liquido interstiziale e riportarlo in circolo nel sistema sanguigno. 17

17 IL SISTEMA RESPIRATORIO Gli organi della respirazione Gli scambi gassosi La respirazione 19

18 IL SISTEMA RESPIRATORIO Il Sistema Respiratorio Il sistema respiratorio è composto da un insieme di organi cavi: bocca e naso; laringe e faringe; polmoni; e da canali: trachea; bronchi; bronchioli; nei quali circola l aria, permettendo al corpo di effettuare continui scambi gassosi con l ambiente circostante. Il sistema respiratorio viene distinto in vie aeree e polmoni. Le vie aeree o respiratorie sono formate dalle cavità nasali, dai seni paranasali, dalla bocca, dalla faringe, dalla laringe, dalla trachea e dalle vie bronchiali (bronchi e bronchioli) che si ramificano e si distribuiscono ai polmoni. Tutte queste strutture hanno uno scheletro osseo o cartilagineo che garantisce l apertura e il passaggio dell aria. La mucosa che tappezza questi organi svolge varie funzioni: riscalda l aria inspirata grazie alla ricca vascolarizzazione, umidifica l aria grazie alla secrezione delle ghiandole presenti, filtra l aria grazie alla presenza del muco che incolla il pulviscolo inspirato e lo convoglia all esterno grazie al continuo movimento delle cellule ciliate. I polmoni hanno un aspetto spugnoso perché sono strutturati in numerose piccole cavità (alveoli polmonari o celle respiratorie) dove giunge l aria inspirata attraverso le vie respiratorie. La parete degli alveoli è sottilissima, così come quella dei capillari sanguigni che li avvolgono, questo fatto facilita la diffusione passiva dei gas respiratori. I polmoni sono avvolti da una membrana sierosa detta pleura che contiene al suo interno un liquido che lubrifica le membrane impedendo l attrito prodotto dal movimento di espansione e retrazione dei polmoni. Se per una ragione qualsiasi penetra dell aria nel cavo pleurico (pneumotorace) si può avere il collasso del polmone e la perdita della 20

19 capacità respiratoria. Respirazione interna L aria contiene poco più del 20% di ossigeno (il resto è quasi tutto azoto) e questo gas, combinandosi con le sostanze organiche, le ossida (le brucia). L ossidazione di qualche sostanza libera energia. Le fiamme liberano luce e calore. Gli organismi ossidano le sostanze alimentari in modo graduale, liberando energia chimica che serve a costruire miliardi di molecole di ATP. Le molecole di ATP vengono sintetizzate nei mitocondri di tutte le cellule e costituiscono un provvisorio deposito di energia. Tutto ciò si esprime dicendo che le cellule respirano. Si tratta della cosiddetta respirazione interna. La respirazione interna (o respirazione cellulare) richiede un apporto continuo di ossigeno dall esterno. Respirazione esterna L apporto di ossigeno non rappresenta un problema per animali piccoli o poco strutturati (protozoi, molluschi, vermi) perché tutto l ossigeno occorrente viene assunto dalla superficie corporea. Altri animali catturano l ossigeno mediante strutture complesse che possono essere branchie (nelle specie acquatiche) o polmoni (negli animali terrestri). Le branchie sono formate da epitelio pieghettato situato in punti riparati del corpo, i polmoni invece sono situati all interno del corpo e garantiscono il contatto con l aria in condizioni di umidità. L ossigeno, infatti, non può entrare nelle cellule in forma di gas, deve prima sciogliersi in un liquido. I polmoni sono carichi di umidità e la loro superficie interna è sempre rivestita da una sottile pellicola acquosa che rende possibile gli scambi gassosi. 21

20 Gli organi della respirazione L aria che respiriamo entra dal naso o dalla bocca, prosegue nella faringe e nella laringe, continua nella trachea e nei bronchi e riempie, infine, i due polmoni. Al ritorno compie lo stesso percorso in senso inverso. Il tratto iniziale dell apparato respiratorio non serve solo per condurre l aria nei polmoni, ma anche per riscaldarla e purificarla. Tali funzioni si compiono soprattutto nelle cavità nasali, le quali funzionano come un filtro capace di trattenere mediante i peli e le ripiegature interne, il pulviscolo più grossolano (dai 10 millimicron in su). L aria entrata nelle narici viene immessa per mezzo di due condotti (coane) nella faringe, e da qui, attraverso un raccordo ad imbuto, la laringe, nella trachea. La laringe è una formazione essenzialmente cartilaginea, situata al livello del collo. Due pieghe interne, mosse dalla muscolatura striata, formano l organo della fonazione. (battiti/ secondo). Sono chiamate corde vocali, anche se non sono fatte a forma di corda. Il loro stato di tensione determina la frequenza (altezza del suono) ma l articolazione delle parole viene effettuata dai movimenti della cavità boccale e dalla lingua. La laringe, come si è detto, immette nella trachea, tubo lungo circa 10 cm. Avendo il compito di introdurre l aria, è importante che le sue pareti non collassino mai, per tale motivo è sostenuta da anelli cartilaginei. La trachea si divide in due bronchi che a loro volta si ramificano in tubi sempre più sottili che servono ad immettere l aria nei polmoni. è a questo livello profondo (laringe, trachea e bronchi) che la fuliggine ed i batteri sono trattenuti. A ciò provvede un sottile strato di muco che tappezza soprattutto la trachea ed i bronchi. Il muco, secreto dalle ghiandole mucipare, è steso sopra l epitelio che riveste le vie respiratorie. Tale epitelio è composto da cellule sormontate da ciglia vibratili il cui battito continuo provvede a spostare lo straterello di muco verso l alto alla velocità di circa un centimetro al minuto. Insieme al muco, che svolge una funzione simile a quella di un nastro trasportatore, migrano verso la faringe anche i batteri e le altre sostanze da eliminare. Il fumo di una sola sigaretta è in grado di bloccare per molto tempo il battito delle ciglia. Il muco si ferma nelle vie respiratorie costringendo l individuo a tossire per liberarsene. è la tipica tosse del fumatore. Quando si stringono a formare una fessura, causano vibrazioni sonore al passaggio dell aria in uscita. Sono vibrazioni che possono andare da 80 a 1000 Hz 22

21 I polmoni Nell uomo e negli altri mammiferi, i polmoni sono suddivisi in tanti lobi interni, gli alveoli tanto da assomigliare ad una spugna. Noi possediamo 30 milioni di alveoli polmonari che ci forniscono una superficie respiratoria di ben 70 metri quadri. I polmoni ospitano un massimo di 5 litri di aria. Gli alveoli sono fatti di cellule epiteliali appiattite, sono sferici e circondati da una fitta rete di capillari. L ossigeno dell aria passa dagli alveoli ai capillari, mentre l anidride carbonica va dai capillari agli alveoli. L inspirazione si compie grazie alla contrazione dei muscoli intercostali, che allargano la gabbia toracica, e grazie all abbassamento del diaframma. L aumento del volume polmonare così ottenuto provoca una depressione che richiama aria dall esterno. Con l espirazione i muscoli si rilasciano, la gabbia toracica ritorna alle dimensioni normali e l aria viene espulsa. In condizioni di riposo si compiono circa 16 atti respiratori al minuto che fanno entrare ed uscire, complessivamente, circa 4 litri di aria. In seguito ad uno sforzo fisico violento, il ritmo respiratorio può salire anche a 120 atti respiratori al minuto. Questo respiro affannoso, quasi al limite del soffocamento, serve più per eliminare l eccesso di anidride carbonica che per assumere ossigeno. In molti tipi di sport il fattore limitante è dato dalla respirazione e non dalla stanchezza muscolare. Gli scambi gassosi Se si analizza l aria inspirata e quella espirata si ottengono i seguenti valori: SCAMBI GASSOSI DURANTE LA RESPIRAZIONE GAS ARIA IN ENTRATA ARIA IN USCITA Azoto 79% 79% Ossigeno 21% 16% Anidride Carbonica 0,03% 4% Negli alveoli polmonari la composizione dei gas è intermedia tra quella dell aria inspirata e quella espirata. 23

22 Azoto un gas inerte, non è prende parte ai processi respiratori. Ossigeno Nei capillari polmonari l ossigeno è quasi assente (perché il sangue lo ha ceduto ai tessuti del corpo) mentre abbonda nell aria degli alveoli. L ossigeno passa per diffusione dagli alveoli ai capillari, si immagazzina in uno speciale pigmento respiratorio che si trova all interno dei globuli rossi, l emoglobina. Questa molecola, quando transita nei capillari polmonari, si carica di 4 molecole di ossigeno. I globuli rossi, trascinati nella grande circolazione, giungono nei tessuti poco ossigenati e ricchi di anidride carbonica. A questo punto entra in gioco una caratteristica dell emoglobina: la sua affinità per l ossigeno diminuisce in presenza dell anidride carbonica; in altre parole non riesce a trattenere le 4 molecole di ossigeno di cui è carica, le cede immediatamente al liquido interstiziale ed ai tessuti che ne hanno bisogno. Anidride carbonica Questo gas è solubile in acqua, e quindi nel plasma, molto più che l ossigeno. Di conseguenza, il suo trasporto non richiede un pigmento respiratorio speciale. L anidride carbonica viene prodotta continuamente dal metabolismo (respirazione) delle cellule. Essa diffonde nel liquido interstiziale e poi, dopo aver attraversato l endotelio dei capillari, finisce nel plasma sanguigno. Entra nei globuli rossi dove si combina con l acqua formando acido carbonico: CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 L acido carbonico si dissocia subito negli ioni H + e HCO 3 -. Lo ione H +, che tenderebbe a rendere il sangue troppo acido, è tamponato dalla molecola di emoglobina, mentre lo ione HCO 3 - esce dai globuli rossi per lasciarsi trasportare dal plasma sanguigno. Quando il torrente circolatorio transita per i polmoni, queste reazioni chimiche si succedono in ordine inverso: si riformano le molecole di anidride carbonica che escono dai capillari per riversarsi negli alveoli. Per questo motivo l aria espirata contiene una percentuale notevole (4%) di questo gas. 24

23 La Respirazione Quasi senza accorgercene, ogni minuto respiriamo circa 15 volte (un neonato effettua circa 70 atti respiratori in un minuto). In un giorno inspiriamo ed espiriamo circa litri di aria, lo scopo è quello di eliminare l anidride carbonica (sostanza di scarto e quindi tossica per l organismo) prodotta dal metabolismo cellulare e di sostituirla con l ossigeno necessario per quelle reazioni metaboliche che estraggono l energia dalle sostanze nutritive. Il sistema respiratorio svolge questa funzione in collaborazione con quello circolatorio e permette nel contempo la fonazione, cioè la produzione di suoni per il processo comunicativo. Inspirazione polmoni si trovano nella I cassa toracica, una struttura estensibile e molto articolata: costole, sterno e vertebre possono muoversi grazie all attività della muscolatura toracica. Nella parte inferiore i polmoni sono a contatto con il diaframma, una cupola muscolare che separa il torace dall addome. Quando il diaframma si contrae, si abbassa ed i polmoni possono riempirsi d aria, grazie anche all espansione della cassa toracica. Nei polmoni si crea una depressione che favorisce l entrata dell aria attraverso l inspirazione. L aria entra attraverso la bocca ed il naso, attraversa la faringe e la laringe, passa attraverso la trachea fino ad arrivare ai bronchi e quindi agli alveoli polmonari. L inspirazione viene determinata dagli impulsi nervosi elaborati nel centro inspiratorio del bulbo encefalico e trasmessi attraverso la rete parasimpatica del nervo vago. Espirazione Questo movimento è passivo, la muscolatura del diaframma e della cassa toracica si rilassano, e i polmoni, essendo elastici, si svuotano. L aria in essi contenuta, ormai povera di ossigeno e ricca di anidride carbonica, viene spinta verso l esterno. La regolazione del respiro Se lo vogliamo, possiamo accelerare la respirazione o trattenere il fiato, naturalmente entro certi limiti. Di norma il nostro respiro procede in modo automatico sia da svegli, sia quando dormiamo. Non si tratta di un automatismo immutabile, perché in seguito ad uno sforzo fisico il respiro accelera senza che noi vogliamo. Nel bulbo, situato presso la nuca, ci sono dei centri nervosi, detti centri respiratori, che sono sensibilissimi ai piccoli aumenti di anidride carbonica del sangue. Altri recettori, molto sensibili, stanno sulle arterie carotidi, ai lati del collo. Da tutti questi recettori partono impulsi nervosi che arrivano alla muscolatura delle costole e del diaframma. Di conseguenza la gabbia toracica si allarga e l aria è inspirata dai polmoni. A questo punto si pone il problema di cessare la contrazione per espirare l aria ormai utilizzata. Appositi recettori situati nei polmoni inviano impulsi nervosi che inibiscono i centri respiratori, i muscoli si rilasciano, la cassa toracica si restringe e fa uscire l aria dai polmoni. Dopo pochi istanti la concentrazione dell anidride carbonica nel sangue riprende a salire e questo riattiva i centri respiratori: il ciclo ricomincia. 25

24 IL SISTEMA ESCRETORE Filtrazione ed Escrezione dei Prodotti del Metabolismo I Reni Il Nefrone Le Vie Urinarie Equilibrio Idrico ed Omeostasi 27

25 IL SISTEMA ESCRETORE Tutte le funzioni importanti del nostro corpo sono mediate dal sangue. Il sangue trasporta ossigeno, nutrimento, anticorpi ed ormoni a tutti i tessuti. Per esplicare le sue funzioni, il sangue deve essere sempre in condizioni perfette ed assolutamente costanti. I seguenti valori devono rimanere fissi: la temperatura il ph i sali gli zuccheri i composti azotati che derivano dal metabolismo. Il sangue deve, quindi, essere filtrato di continuo e depurato dalle sostanze tossiche, tale operazione è assicurata dal sistema escretore. Il sistema escretore funziona in modo flessibile per poter mantenere costanti le caratteristiche chimiche del sangue (queste variano se si beve troppo o troppo poco, se si assumono dei sali, se si fa attività fisica ecc.) I reni sono gli organi più importanti dell apparato escretore, essi compensano le variazioni e regolano le modalità di filtrazione del sangue. Sono in grado di assicurare l omeostasi. Omeostasi: il significato letterale è stato uguale. Esempi di omeostasi sono: il meccanismo che regola il numero delle cellule epatiche il meccanismo della sete il meccanismo di regolazione del caldo e del freddo i termostati dei ferri da stiro, dei forni, degli scaldabagni, degli impianti di riscaldamento. L omeostasi di un sistema naturale o tecnologico che sia, è possibile in quanto vi è un meccanismo di retroazione (feed-back), nel caso dell omeostasi anatomiche o fisiologiche, dove sono coinvolte le cellule, la retroazione si basa su meccanismi biochimici (ormoni o altre molecole a funzione di regolazione). Tutte le funzioni biologiche sono regolate da meccanismi di retroazione che assicurano l omeostasi per i seguenti fattori: temperatura ph quantità di globuli rossi e bianchi concentrazione di glucosio nel sangue produzione e distruzione delle cellule dei tessuti. Anche piccole disfunzioni dei sistemi omeostatici provocano scompensi e malattie, talora gravi, come i tumori, proliferazione abnorme e disordinata di cellule. La morte stessa può essere considerata un difetto di funzionamento dell omeostasi. 28

26 Filtrazione ed escrezione dei prodotti del metabolismo Le proteine sono alimenti plastici in quanto forniscono gli aminoacidi necessari per sintetizzare le proteine dell organismo, impegnato a costruire e rinnovare continuamente i propri tessuti. Le proteine che non servono a questo scopo sono demolite per ricavarne energia. Le proteine, al contrario di sostanze come zuccheri e grassi che sono demolite completamente fino a diventare acqua ed anidride carbonica, rilasciano molecole contenenti azoto che devono essere eliminate sotto forma di ammoniaca. L ammoniaca è tossica, l organismo la trasforma in urea, una forma meno attiva, solubile in acqua e volte meno tossica. NH 2 CO NH 2 L urea si forma, entra nei capillari sanguigni, giunge ai reni che la catturano, la concentrano in un liquido chiamato urina, questa si accumula nella vescica per poi essere espulsa. L urina contiene il 2% di urea. Il processo su esposto è indicato con il termine di escrezione. I Reni Le strutture funzionali dei reni sono i nefroni. Ogni rene è formato da circa un milione di nefroni che formano un sistema di tubi sottilissimi, lunghi, complessivamente, 80 km. Il rene non si limita all espulsione dell urea, qualsiasi altra sostanza, presente in eccesso nel sangue, è eliminata da questo organo (anche sostanze estranee come i farmaci, le droghe ed i veleni). Il rene è il vero guardiano del sangue, regola il contenuto di acqua e impedisce le variazioni di ph. Il rene è un organo a forma di fagiolo, lungo 10 cm. In sezione appare con una zona compatta, corticale, ed una zona interna divisa in lobi piramidali che confluiscono in un bacinetto centrale. Nel bacinetto renale si raccoglie l urina in uscita dall organo. Ciascun rene è alimentato da un arteria che è una diramazione dell aorta. Il sangue, una volta filtrato, finisce in una vena renale che sbocca nella vena cava ascendente. In un individuo a riposo circa il 20% del sangue pompato dal cuore passa ai reni. 29

27 Il Nefrone Il nefrone è formato da un tubulo a fondo cieco circondato da capillari sanguigni. Inizia con una espansione a coppa, chiamata capsula di Bowman, che avvolge un glomerulo di capillari sanguigni arteriosi. Il liquido presente nel sangue trasuda dai capillari e va a finire nella capsula di Bowman e nel tubulo renale. Le molecole piccole filtrano nel tubulo, le proteine del sangue restano all interno del vaso sanguigno. Il filtrato è formato da: acqua sali in forma ionica glucosio aminoacidi urea Dalla capsula parte un tubulo contorto prossimale avvolto, anch esso, da un ampia rete di capillari sanguigni. Questa rete si riappropria del materiale ancora utile all organismo (acqua, sali, glucosio, aminoacidi). Il tubulo prosegue con un tubicino che scende nella parte midollare del rene, si ripiega ad U e risale nella zona corticale, formando l ansa di Henle. Durante questo percorso si attraversano zone del rene ricche di ioni di Sodio e di Cloro. L elevata pressione osmotica, dovuta alla salinità, provoca la fuoriuscita dell acqua man mano che l ultrafiltrato scende lungo l ansa di Henle. L acqua torna subito nei capillari adiacenti e viene riassorbita. L ultrafiltrato risale lungo l ansa e il tubulo espelle i sali minerali ma non l acqua in quanto il tubulo è impermeabile. Dopo l ansa il tubulo si allarga ed ha di nuovo un andamento contorto (tubulo contorto distale), qui avviene la regolazione del quantitativo di acqua da espellere sotto la regolazione dell ormone antidiuretico (aumenta il riassorbimento di acqua). Alla fine del tubulo il liquido è ricco solo di urea. L ultimo tratto è rettilineo e va a confluire nei dotti collettori che portano l urino al bacinetto renale (in questo tratto c è un ulteriore riassorbimento di acqua). Complessivamente i nefroni riassorbono il 99% di liquido inizialmente filtrato. Meccanismo Il meccanismo di filtrazione del nefrone corrisponde al seguente metodo per fare ordine all interno di un cassetto: si svuota il cassetto di tutto si riempie solo con quello che pensiamo debba contenere. Il nefrone è quindi distinguibile in due sezioni: nella prima sono trasferite nel tubulo quasi tutte le sostanze che si trovano nel plasma sanguigno nella seconda si recuperano dal tubulo le sostanze utili all organismo e si riportano nel sangue. Il processo può essere riassunto in due fasi: 1. fase di filtrazione 2. fase di riassorbimento. 30

28 Le Vie Urinarie tubi collettori convergono I nel bacinetto renale, dove è scaricata l urina, da qui parte un lungo tubo, l uretra, che collega il rene con la vescica urinaria. La vescica si riempie di liquido (1 ml al minuto per un totale giornaliero di un litro e mezzo) e viene periodicamente svuotata tramite un condotto chiamato uretra. Equilibrio Idrico ed Omeostasi 1 CASO Se stiamo per lungo tempo senza bere oppure ingeriamo cibi troppo salati Pressione osmotica aumentata L ipotalamo reagisce: inducendo una sensazione di sete; liberando l ormone antidiuretico. Urina più Aumento di concentrata volume del sangue 2 CASO Ingestione di un eccesso di acqua Pressione osmotica diminuita L ipotalamo reagisce: bloccando la sensazione di sete; bloccando la produzione di ormone antidiuretico; Maggiore diuresi Minore volume plasmatico 31

29 L APPARATO DIGERENTE La bocca La faringe L esofago Lo stomaco L intestino tenue: duodeno Il fegato Il pancreas Intestino tenue: digiuno ed ileo L intestino crasso 33

30 L APPARATO DIGERENTE L apparato digerente esplica le seguenti funzioni: 1. ingestione del cibo, in cui sono coinvolti bocca, denti, lingua, faringe ed esofago 2. immagazzinamento del materiale nello stomaco, dove subisce anche un primo trattamento 3. secrezione da parte di ghiandole, dislocate in più punti, di enzimi capaci di realizzare la digestione 4. digestione dell alimento 5. assorbimento del materiale digerito da parte delle cellule intestinali, in seguito sarà assimilato ed utilizzato da tutte le cellule del corpo 6. espulsione del materiale non assorbito tramite il retto e l ano. La bocca Quando mettiamo in bocca il cibo, lo mastichiamo per un certo tempo, lo deglutiamo e, dopo circa tre secondi, esso giunge all entrata dello stomaco: il processo è definito ingestione. I denti denti sono formati essenzialmente da fosfato I di calcio, sono le strutture più solide del nostro corpo. La massa del dente è fatta di dentina, rivestita all esterno dallo smalto. I denti hanno una o più radici infisse negli alveoli ossei della mascella e della mandibola. I denti sono 32 nell adulto, 20 nel lattante. La masticazione viene effettuata da un muscolo potentissimo, il massetere. La cavità della bocca La cavità della bocca è ricoperta da mucosa ed è piena di ghiandole salivari. L uomo produce circa mezzo litro di saliva al giorno, serve per inumidire i bocconi, mantenere morbido il cavo orale, uccidere un certo numero di batteri e difendere i denti tamponando gli acidi. La saliva è in grado di demolire parzialmente gli amidi, in realtà il tempo di contatto è troppo breve per effettuare una vera e propria demolizione, questa funzione è utile per eliminare i residui di amido che rimangono fra i denti dopo il pasto. La lingua sposta e rimescola il cibo durante il pasto, ha proprietà gustative e serve per articolare meglio le parole. 34

31 La faringe Il cibo, masticato ed insalivato, forma una massa pastosa detta bolo, destinata ad essere inghiottita. Ciò avviene nella faringe, un breve condotto a forma di imbuto. La faringe sbocca in due tubi paralleli, la trachea, via utilizzata dall apparato respiratorio (che nei maschi inizia con il pomo d Adamo), e dorsalmente l esofago. Il cibo e l acqua devono imboccare l esofago, se per errore il cibo imbocca la trachea si determinano accessi di tosse per espellere il materiale. Ad indirizzare il cibo verso l esofago c è una valvola a linguetta, l epiglottide, che, abbassandosi chiude l accesso alla trachea. L esofago Il bolo scende nello stomaco grazie alle spinte della muscolatura esofagea, infatti è possibile mangiare in assenza di gravità e anche stando sdraiati. I muscoli sono longitudinali e circolari, formano una onda peristaltica che trascina il bolo nello stomaco. Il primo tratto di muscolatura è volontario, il resto si muove grazie a riflessi che non dipendono dalla nostra volontà. Lo stomaco Lo stomaco è una espansione del tubo digerente. I movimenti sono lenti e continui dovuti alla muscolatura liscia. Lo stomaco è collegato all esofago da uno sfintere chiamato cardias che impedisce il rigurgito, dalla parte opposta c è un altro sfintere, il piloro che trattiene il cibo per il tempo necessario. Le pareti sono ricche di pieghe per cui lo stomaco è dilatabile (nell adulto può contenere 2 kg). L epitelio gastrico produce un succo gastrico (2 3 litri al giorno) composto da tre tipi di cellule: cellule secernenti acido cloridrico (ph = 2) che è in grado di attaccare il cibo ed uccidere la maggior parte dei batteri ingeriti cellule che secernono la pepsina, una proteina inattiva, che, a contatto con l acido cloridrico, si trasforma in un enzima in grado di digerire le proteine, la pepsina cellule secernenti il muco, che protegge le pareti dello stomaco dall attacco dell acido cloridrico. 35

32 L intestino tenue: duodeno Lo stomaco ha bisogno di 2 o 6 ore per vuotarsi. Il chimo che viene fuori è una poltiglia semidigerita. Due processi attendono il chimo, il completamento della digestione, che avviene nel primo tratto dell intestino tenue, e l assorbimento. L intestino tenue è un tubo variamente ripiegato, lungo oltre 6 metri. Si chiama così perché ha un diametro di soli 3 cm circa. Lo spazio utile, all interno, è chiamato lume intestinale. L intestino è avvolto da una membrana detta mesentere. Il primo tratto dell intestino tenue è tanto importante da meritare un nome apposito: duodeno. Nel duodeno sboccano le due ghiandole principali dell apparato digerente: il fegato il pancreas. Il fegato Il fegato è un grosso organo parenchimatoso (cioè pieno, senza cavità) del peso di circa 1,5 kg. Al microscopio appare costituito da molti lobuli epatici, percorsi da un intreccio di capillari sanguigni. La quantità di sangue presente nel fegato è enorme, questo fa capire l attività e l importanza dell organo. Il fegato adempie svariate funzioni: 1. produce la bile, un liquido verde scuro, amarissimo, privo di enzimi digestivi. Il colore verdastro è dovuto a pigmenti derivanti dalla distruzione dei globuli rossi. Tutti i lobuli epatici sono affiancati da numerosi dotti biliari che convogliano la bile in una vescichetta situata alla base del fegato, la cistifellea o colecisti. Quando il chimo esce dallo stomaco attiva un meccanismo ormonale che induce lo scarico della bile. Il contenuto intestinale si impregna di questo liquido e diventa scuro, per questo le feci, qualunque siano gli alimenti ingeriti, sono sempre brunastre. La bile è importante perché contiene dei sali che emulsionano i grassi trasformandoli in minutissime goccioline, facilitando il contatto con gli enzimi digestivi. 2. trasforma le sostanze, ovvero trasforma gli aminoacidi, converte i grassi in zuccheri, trasforma gli zuccheri semplici in complessi e viceversa. 3. immagazzina le sostanze di riserva, funziona anche da deposito di vitamine, di zuccheri (glicogeno) e di altre sostanze. 4. depura i materiali tossici eventualmente presenti nel sangue. Tutte le sostanze assorbite dall intestino finiscono nel sangue ma, prima di essere ammesse nella circolazione generale, subiscono un controllo da parte del fegato. Il fegato neutralizza, per quanto è possibile, farmaci, droghe e veleni vari: ne spezza o ne altera le molecole trasformandole in altre meno attive e, quindi, meno pericolose. Il pancreas Il pancreas è una ghiandola allungata situata nell ansa del duodeno. La ghiandola fabbrica una decina di enzimi digestivi tra i quali la tripsina (demolisce le proteine), la lipasi (demolisce i lipidi o grassi), le amilasi (per l amido) e la ribonucleasi (demolisce le molecole di RNA contenute nel cibo). Il pancreas non fabbrica enzimi ma molecole pronte a diventarlo (proenzimi) ad esempio al posto della tripsina secerne tripsinogeno (generatore di tripsina che viene riversato nel duodeno. Il materiale in uscita dallo stomaco è molto acido, gli enzimi che sono attivi nell intestino esigono un ambiente basico, il pancreas produce bicarbonato che immette nel duodeno. Il pancreas possiede cellule endocrine che producono ormoni utili alla regolazione del livello degli zuccheri nel sangue. 36