IL SANGUE cardiaco_1.

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1 IL SANGUE cardiaco_1

2 Composizione del sangue
91% 55% 8% 33% 9% 3% 55% 35% Plasma 55% (in volume) del sangue totale Ematocrito 45% (in volume) L’H2O rappresenta il 91% (in volume) del plasma Le proteine sono l’8% (in peso) del plasma: le altre percentuali (albumina, globuline, fibrinogeno) si riferiscono al totale delle proteine. Gli oligoelementi o elementi traccia sono tutti quegli elementi minerali che sono presenti nel nostro organismo in piccolissime quantità (ad es. rame, selenio, manganese, cromo, molibdeno, silicio, cobalto, nichel, zinco, ferro, magnesio). Sono necessari per il nostro benessere, funzionano infatti da regolatori, affiancandone e permettendo l'azione degli enzimi, degli ormoni, delle vitamine Il fibrinogeno à una proteina filamentosa che dà origine alla rete proteica di fibrina che trattiene eritrociti e piastrine e forma il coagulo. La reazione di formazione della fibrina monomerica dal fibrinogeno è catalizzata dall’enzima trombina. La fibrina monomerica diventa polimerica e da origine alla rete filamentosa che permette di intrappolare i corpi cellulari fuorusciti dal vaso e dare origine al coagulo. L’albumina (67 KD) è la molecola plasmatica a più alta concentrazione. Contribuisce a mantenere la pressione osmotica del plasma. Bassa permeabilità attraverso l’endotelio capillare. In caso di aumentata permeabilità la sua presenza nei liquidi interstiziali causa edemi. Le globuline sono molecole inattive che attivate da enzimi proteolici regolano numerosi processi fisiologici. Legano e trasportano nel sangue: grassi, ormoni e ioni metallici. Per gli elementi corpuscolati leggere il German & Stanfield (Cap. 13 e 22). Globuli bianchi o leucociti. I neutrofili, eosinofili e basofili sono detti granulociti perché nel citoplasma mostrano granuli secretori contenenti proteine. Monociti, neutrofili e eosinofili svolgono un’azione fagocitotica. Basofili e eosinofili sono implicati nelle reazioni (infiammazioni) allergiche: rilasciano enzimi o secondi messaggeri capaci di interagire e distruggere corpi estranei ma causano anche reazioni allergiche. I basofili rilasciano eparina (anticoagulante) e istamina. 5% 5x106/ml 56% 8x103/ml 45% 3x105/ml 3% 1% cardiaco_1

3 Misura dell’ematocrito
L’ematocrito è la % del volume ematico occupata dagli eritrociti. 1 ml (mm3) di sangue contiene: 5x globuli rossi 4-11x globuli bianchi 2-5x piastrine L’ematocrito si misura centrifugando un campione di sangue (40-50% nell’uomo) Sono cellule prive di nucleo, mitocondri e ribosomi Forma a disco biconcavo (diam ~7 mm) Facilmente deformabili, in grado di transitare nei capillari periferici La mancanza di organuli intracellulari aumenta il volume disponibile per l’emoglobina (Hb) 5 x106/ml nell’uomo e 4,5 x106/ml nella donna. Gli eritrociti (globuli rossi) La funzione primaria è il trasporto dell’O2 legato all’Hb Contengono una grande quantità di Hb che conferisce loro il caratteristico colore rosso. Policitemia: aumento dei glob. rossi 7-8 x106/ml dovuta a ipossia (polic. secondaria) o a neoplasia degli organi ematopoietici (polic. vera) I globuli rossi dei mammiferi sono privi di nucleo, mitocondri e ribosomi e per tale motivo non sono in grado di sintetizzare nuove proteine o componenti della membrana plasmatica. Hanno una forma di disco biconcavo con un diametro longitudinale di circa 7,2 μm ed uno spessore al centro di 1,2 μm (Fig. 2). La mancanza di nucleo e di organuli cellulari incrementa la capacità degli eritrociti di contenere emoglobina e quindi di trasportare l’ossigeno. Sono altamente deformabili ed in grado di transitare attraverso i più stretti capillari periferici. Il numero dei globuli rossi è 5 milioni/mm3 nell’uomo e 4,5 milioni/mm3 nella donna. Nel neonato il numero di eritrociti è leggermente più elevato (circa 6 milioni/mm3) ma già dopo i primi mesi di vita si assesta sui valori fisiologici dell’adulto. L’aumento del numero totale di globuli rossi è chiamato policitemia che può essere secondaria ad ipossia o dovuta a neoplasia a carico degli organi ematopoietici (policitemia vera), in cui il numero di eritrociti può arrivare a 7-8 milioni/mm3 e la viscosità del sangue può raddoppiare. La funzione primaria degli eritrociti è quella del trasporto di O2 e per tale motivo contengono una grande quantità di emoglobina pari a circa il 33% che conferisce loro il caratteristico colore rosso. cardiaco_1

4 proteina presente nei globuli rossi che trasporta O2 (e CO2)
L’emoglobina (Hb) proteina presente nei globuli rossi che trasporta O2 (e CO2) costituita da 4 catene proteiche globulari (2a, 2b), ciascuna contiene un gruppo eme contenente ferro (il 70% del ferro presente nell’organismo è localizzato nel gruppo eme). ciascun gruppo eme lega 1 molecola di O2. Una molecola di Hb lega 4 molecole di O2 L’emoglobina è una cromoproteina tetramerica formata da quattro anelli tetrapirrolici (gruppi eme) e da quattro molecole proteiche, le globine. Ciascun gruppo eme contiene al centro un atomo di ferro allo stato ferroso che è in grado di formare sei legami di coordinazione, quattro con i quattro anelli pirrolici e, allo stato deossigenato, due con le istidine delle globine. Nell’emoglobina ossigenata, un legame viene mantenuto con una molecola di istidina ed il secondo legame viene contratto con una molecola di O2; perciò ogni molecola di emoglobina è in grado di legare 4 molecole di O2. L’emoglobina dell’adulto è formata per il 98% da 2 globine α (141 aminoacidi) e due β (146 aminoacidi) mentre per il 2% da 2 globine α e due ‰. Nell’emoglobina fetale le catene β sono sostituite da catene γ che aumentano l’affinità di tale proteina per l’O2 in quanto non sono in grado di legare l’acido 2,3-difosfoglicerico. Normalmente, subito dopo la nascita, le due catene γ vengono sostituite con due catene β e, se ciò non avviene, l’individuo non è in grado di sintetizzare le catene β e si ha così uno stato patologico chiamato talassemia o anemia mediterranea. La ferritina è una proteina citoplasmatica che lega il Fe3+ che è la forma di ferro immagazzinata nel nostro organismo. Si trova prevalentemente nel fegato e nell’intestino. il ferro viene assorbito con trasporto attivo nell’intestino tenue e poi trasportato nel sangue da un carrier, la transferrina. la ferritina è una proteina plasmatica che lega l’eccesso di ferro. cardiaco_1

5 fegato, milza, linfonodi
vita fetale sacco vitellino fegato, milza, linfonodi midollo osseo tutte le ossa 1-20 anni dopo 20 anni solo ossa membranose Gli eritrociti sono prodotti da organi diversi durante lo sviluppo embrionale e nella fase adulta L’eritropoiesi midollo osseo sangue inizio sintesi dell’Hb rallentamento espulsione del nucleo (fine della sintesi) (3-4 mesi di vita) Ossa membranose: sterno, bacino, costole, vertebre CFU- B Colony Forming Units Burst CFU- E Colony Forming Units Erytroid cardiaco_1

6 Fattori essenziali per la maturazione degli eritrociti
- bassa PO2 ad alta quota - emoraggia La vitamina B12 (detta anche cobalamina) proviene dalla dieta (carne, pesce, uova, latte e molluschi) è assorbita a livello intestinale grazie al fattore intrinseco prodotto e rilasciato dalle cellule principali della mucosa gastrica. Immagazzinata nel fegato. Eritropoietina (EPO) è un ormone proteico di PM 30 KDa che si forma in vari tessuti in risposta ad uno stimolo ipossico è prodotta principalmente nel rene e nel fegato dopo 2-3 giorni stimola le prime fasi di maturazione degli eritrocitoblasti aumenta il numero di eritrociti e la percentuale di ematocrito è metabolizzata dal fegato cardiaco_1

7 IL SISTEMA CARDIOVASCOLARE:
STRUTTURA e FUNZIONE cardiaco_1

8 Il sistema cardiovascolare
Formato da una pompa (cuore), condotti di distribuzione e di raccolta (vasi) e un sistema di piccoli vasi (capillari) per scambiare nutrienti e gas (O2 e CO2) tra sangue e tessuti. gettata cardiaca a riposo 5 l/min, in affaticamento 25 l/min vasi di capacità (vene) vasi di pressione (arterie) vasi di scambio (capillari) il cuore ha una funzione propulsiva con le sue contrazioni ritmiche genera la forza (pressione) che spinge il sangue in circolo cardiaco_1

9 Il muscolo cardiaco cardiaco_1 - Struttura muscolare del cuore.
- Le valvole e le connessioni con il sistema vascolare. - Diversità di spessore delle pareti del ventricolo destro verso quello sinistro. - La struttura miogenica del cuore - Aree di generazione e di propagazione dell’eccitazione cardiaca. cardiaco_1

10 Struttura del miocardio
I dischi intercalari sono zone sottili e contorte che separano cellule cardiache adiacenti. All’interno dei dischi intercalari si formano le gap junctions (contatto elettrico) e i desmosomi (contatto di sostegno meccanico). le cellule muscolari cardiache sono piccole, mononucleate e contengono miofilamenti di actina e miosina (cellule striate) disposizione dei filamenti spessi e sottili simile a quella del muscolo scheletrico (stesso funzionamento!) le cellule sono connesse da dischi intercalari; nei dischi intercalari sono presenti desmosomi e gap junction. 1% delle cellule cardiache non si contrae ma costituisce il sistema di conduzione. Queste cellule sono in contatto con le altre cellule cardiache tramite gap junctions. cardiaco_1

11 Struttura e funzione dei tre tipi di muscoli
m. scheletrico forza m. liscio m. cardiaco cardiaco_1

12 Potenziale elettrico e forza di contrazione
Il potenziale d’azione cardiaco è un evento tutto-o-niente della durata di ms. La forza di contrazione inizia durante il plateau di depolarizzazione (sistole) e termina durante la fase di riposo che segue la ripolarizzazione (diastole) La sommazione di contrazioni cardiache è prevenuta da lunghi periodi refrattari assoluti (PRA) e relativi (PRR) Contrazione (sistole): ms Rilassamento (diastole): PRR PRA cardiaco_1