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Corso di Istruttore 11°° LLIIVVEELLLLOO

Lezioni di Biofisiologia Dr. Augusto Innocenti, PhD

FF..II..NN.. Federazione Italiana Nuoto Settore Istruzione Tecnica

Corso di Istruttore di 1° Livello Lezioni di Biofisiologia

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INTRODUZIONE L’aannaattoommiiaa è lo studio delle forme (morfologia) delle diverse parti di un organismo. Nell'uomo questo studio si faceva nell'antichità soltanto sul cadavere e dal termine greco anatomé (dissezione) deriva il nome di questa disciplina. La ffiissiioollooggiiaa è quella disciplina che studia le funzioni dei viventi e ne ricerca le cause. Dopo essersi affermata come scienza sperimentale con Redi e Spallanzani (nel XVII sec.), si suddivide attual-mente in diverse branche. La cceelllluullaa è l’unità morfologica elementare degli organismi animali e vegetali, tutti gli esseri viventi hanno il corpo costituito o da una (Protozoi) o più cellule (Metazoi). La grandezza della cellula è in genere di pochi micron; talora però ha dimensioni tali da poter essere vista a occhio nudo (talune cellule nervose, il tuorlo dell'uovo). Le cellule degli organismi pluricellulari hanno un’organizzazione strutturale tipo: una membrana plasmatica che la limita verso l'esterno; un citoplasma di consistenza gelatinosa; un citoscheletro che ha funzioni strutturali e di sostegno; vari organelli sospesi nel citoplasma (mitocondri, corpuscoli del Golgi, centriolo, reticolo endopla-smatico); il nucleo, che contiene il DNA ed è limitato dalla membrana nucleare. Fig 1: La Cellula - Il nucleo, delimitato dalla membrana nucleare contiene il DNA e le proteine necessarie alla sua espressione. - Il citoplasma è una sostanza gelatinosa ricca di proteine in cui sono sospesi il nucleo e gli organuli. - L'apparato del Golgi è un sistema di vescicole nel qua-le le proteine sono elaborate e immagazzinate. - Il reticolo endoplasmatico è il luogo dove sono assem-blate le proteine. - I mitocondri sono gli organelli dove avviene la respira-zione della cellula e dove si produce l'energia necessaria alla sua vita. - La membrana plasmatica delimita la cellula e ha fun-zione protettrice e di regolazione degli scambi con l’ambiente circostante. Negli organismi superiori le cellule assumono le forme più svariate a seconda delle funzioni che de-vono assolvere. Più cellule con caratteristiche simili si uniscono e formano i tessuti. I tteessssuuttii sono un agglomerato di cellule, morfologicamente e fisiologicamente simili, specializzate in una o più funzioni e aventi la stessa origine embrionale. Due o più tessuti possono organizzarsi in una struttura (oorrggaannoo) che esercita una funzione più speci-fica. Si riconoscono quattro tipi fondamentali di tessuti: epiteliale, connettivo, muscolare, nervoso. Organi diversi possiedono una struttura differente. È possibile comunque identificare una comune organizzazione degli organi: la parte tissutale che svolge la funzione specifica è in genere composta da unità funzionali ripetute; l'organo è poi avvolto da una capsula di tessuto connettivo denso, che lo sostiene e lo mantiene in posizione corretta.


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In anatomia si definisce aappppaarraattoo un insieme di organi che concorrono a una stessa funzione: apparato circolatorio, apparato digerente, apparato respiratorio, apparato locomotore, apparato escretore, apparato riproduttivo. Se l’apparato risulta costituito prevalentemente da un solo tessuto, si preferisce il termine ssiisstteemmaa: sistema muscolare, sistema scheletrico, sistema endocrino, sistema nervoso. FFiigg 22:: Come abbiamo visto le cellule si associano in organizzazioni funzionali gerarchiche che van-no dalla struttura più semplice (la cellula stessa) sino alla più complessa (gli apparati).

Apparato

Organo

Organo

ORGANO

TESSUTO

TESSUTO

Cellula

Cellula

Cellula

Cellula

Cellula

TESSUTO


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APPARATO RESPIRATORIO L’apparato respiratorio è costituito da un insieme di organi che permettono gli scambi gassosi tra l'ambiente esterno e il sangue, svolgendo, quindi due funzioni fondamentali per l’intero organismo: - l'assunzione, dall'ambiente esterno, dell'ossigeno necessario ai processi di combustione che avven-gono nell'organismo, necessari per assicurare il fabbisogno energetico delle cellule; - l'eliminazione all'esterno dei prodotti gassosi tossici (soprattutto anidride carbonica) che si forma-no nei suddetti processi.

ANATOMIA L'apparato respiratorio è composto dalle vviiee rree--ssppiirraattoorriiee ssuuppeerriioorrii (naso, bocca, faringe), dalle vviiee rreessppiirraattoorriiee iinnffeerriioorrii (laringe, tra-chea, bronchi) e dai ppoollmmoonnii. Naso. All'interno del naso, subito oltre le nari-ci, si trovano le cavità nasali, divise in due dal setto nasale. Ciascuna cavità nasale è in comu-nicazione, tramite la coana, con la parte superio-re della faringe. Il naso, oltre ad avere una fun-zione olfattoria, provvede a riscaldare l'aria in-spirata, a inumidirla, e a trattenere il pulviscolo atmosferico. Bocca. La bocca fa anche parte delle vie respi-ratorie. Nella respirazione la bocca agisce come via accessoria per il passaggio dell’aria. La cavi-tà buccale comunica con le cavità nasali ed en-trambe si connettono alla faringe. Faringe. La faringe è un canale muscolare membranoso attraverso il quale passano il cibo, che dalla bocca scende all'esofago, e l'aria, che dal naso e dalla bocca va alla laringe. La via aerea che la collega alla laringe può essere chiusa dall’epiglottide (vedi laringe). Laringe. La laringe è un organo cavo formato da varie strutture cartilaginee articolate tra loro e associate a muscoli che ne garanti-scono la motilità. L’epiglottide funziona come una valvola, che si abbassa per sbarrare al cibo e alla saliva l'accesso alla laringe durante la deglutizione, e si alza per consentire il passaggio dell'aria durante la respirazione. Nella laringe si trovano le corde vocali. Trachea. La trachea è un canale dalla forma cilindrica, appiattito nella parte posteriore, situato davanti all'esofago, tra laringe e bron-chi. La trachea è formata da una serie di 16-20 anelli cartilaginei (cartilagini tracheali), tra loro tenuti assieme da legamenti (detti anu-lari).

Fig 3: Rappresentazione schematica dell’ap-parato respiratorio umano.

Fig 4: Trachea.


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Bronchi. La trachea all'altezza della 4° o 5° vertebra dorsale si biforca dando origine ai bronchi, che pene-trano nei polmoni. Esternamente i bronchi sono avvolti da una tunica fibrosa, internamente sono tappezzati da mucosa rivestita da epitelio ricco di ghiandole mucose. I bronchi si ramificano dando origine all'albero bron-chiale le cui diramazioni di diametro minore prendono il nome di bronchioli. Polmoni. I polmoni sono una coppia di organi fonda-mentali dell’apparato respiratorio, nei quali si attuano gli scambi gassosi tra aria e sangue. Sono contenuti nel-la gabbia toracica e appoggiati inferiormente al dia-framma; hanno forma conica, con apice superiore arro-tondato e base concava. I polmoni sono rivestiti da una membrana sierosa (pleura), costituita da due foglietti: uno più interno e uno più esterno che riveste la parete toracica e costituisce il sacco pleurico. I due foglietti sono separati dal liquido pleurico, che ne facilita lo scorrimento durante l'atto respiratorio. I polmoni, costi-tuiti principalmente da tessuto connettivo, sono divisi-bili in grossi lobi (superiore, medio e inferiore), separati da profonde incisure. Alveoli Polmonari. Quando il bronco pe-netra nel polmone si ramifica dando origine ai bronchioli e quindi agli alveoli, sede effettiva dello scambio gassoso che si attua nei polmo-ni. Gli alveoli sono cavità a forma di sacco le cui imboccature proseguono nei dotti alveola-ri. Gli alveoli sono sostanzialmente costituiti dalla struttura bronchiale che in essi si ramifi-ca e da un ricco sistema vascolare. L'insieme di un gruppo di alveoli e del relativo dotto al-veolare forma l'acino polmonare, unità ele-mentare del polmone. È stato calcolato che la superficie totale respi-ratoria (area alveolare) nell'uomo si aggiri in-torno ai 90 m2. Nella parete alveolare, scorre una rete di capillari che origina dalle ultime diramazioni delle arterie polmonari. Il sangue portato da un capillare è separato dall'aria al-veolare da una barriera sottilissima che per-mette lo scambio fra aria (ossigeno O2 e ani-dride carbonica CO2) e sangue.

Fig 5: (A) I due polmoni visti ante-riormente: il destro è suddiviso in tre lobi, il sinistro in due; in mezzo si os-serva la trachea; (B) la parte termina-le della trachea e le ramificazioni dell’ albero bronchiale.

Fig 6: (A) Visione interna di un polmone con le arterie e le vene polmonari. (B) Acino polmonare con gli alveoli, i bronchioli ed i capillari.

A

B


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FISIOLOGIA

La respirazione è una funzione fondamentale della vita che, mediante assunzione di ossigeno dal-l'ambiente esterno, consente la liberazione, dalle sostanze nutritizie, dell'energia necessaria ai pro-cessi vitali. Le fasi fondamentali del processo respiratorio che si attua a livello polmonare sono quattro: •scambio di aria tra atmosfera e alveoli; •scambio di ossigeno e anidride carbonica tra aria alveolare e capillari polmonari; •trasporto di ossigeno e anidride carbonica a opera del sangue; •scambio di ossigeno e anidride carbonica tra sangue e tessuti corporei. La prima fase comprende l'ingresso e l'uscita dell'aria dai polmoni, prende il nome complessivo di ventilazione ed è divisa negli atti respiratori di inspirazione e di espirazione: nella prima si intro-duce aria nei polmoni, nella seconda la si espelle. La seconda fase si attua attraverso la diffusione passiva tra la membrana alveolare e quella capillare e, in ultima istanza, quella cellulare. La terza e la quarta fase comportano la cessione dell'ossigeno ai tessuti mediante l'emoglobina e la cessione del anidride carbonica dai tessuti al sangue: da qui, per diffusione tra capillari polmonari e alveoli, l’anidride carbonica ritorna nell'apparato respiratorio e viene espirata. Dal punto di vista meccanico la respirazione polmonare può essere paragonata al funzionamento di una pompa ad aria; i due movimenti respiratori che assicurano l'assunzione di aria dall'ambiente esterno e l'eliminazione dell'anidride carbonica sono il movimento inspiratorio e quello espiratorio. Inspira-zione ed espirazione sono dovute a movimenti della gabbia toracica e del diaframma, mentre il punto di appoggio è rap-presentato dalla colonna vertebrale. Un aumento di capacità della gabbia toracica porta come conseguenza immediata l'aumento di capacità del polmone, che segue passivamente i movimenti toracici. Ciò è quanto si verifica nell'inspirazione, mentre nell'espirazione si assiste al fenomeno opposto. Durante l'inspirazione si ha il sollevamento delle costole e una loro lieve rotazione verso l'esterno; si ha così un aumento del diametro antero-posteriore della gabbia toracica. I movi-menti del diaframma si ripercuotono invece sull'asse longitu-dinale. L'inspirazione è un processo attivo, nel quale entrano in gioco, oltre al diaframma, i muscoli intercostali esterni e i sollevatori delle costole. Di norma l'espirazione è invece un processo passivo, tuttavia nell'espirazione forzata è necessario l'intervento dei muscoli. L'attività dei muscoli respiratori adegua la ventilazione ai bi-sogni dell'organismo, cosicché la quantità di anidride carbo-nica eliminata è pari a quella prodotta dai tessuti e, nello stesso tempo, la quantità di ossigeno intro-dotta è pari a quella consumata. Il controllo nervoso della respirazione è organizzato come un arco riflesso, nel quale si distinguono vie afferenti che portano le informazioni ai centri nervosi del respi-ro e vie efferenti, che ordinano ai muscoli respiratori i movimenti adeguati. All'attività coordinata di questi centri nervosi si devono la ritmicità e l'adeguata frequenza della respirazione. Esistono poi diversi fattori che modificano l'attività dell'apparato respiratorio, tra cui primariamente la concentrazione di ossigeno e di anidride carbonica nel sangue; la temperatura, gli stati emotivi,

Fig 7: Meccanica della respira-zione: notare la dilatazio-ne/contrazione della gabbia tora-cica nelle fasi di inspirazio-ne/espirazione


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l'attività dei recettori articolari e muscolari nel corso di esercizio fisico tendono a intensificare gli at-ti respiratori. La Respirazione. L'apparato respiratorio, cioè il complesso degli organi destinati alla funzione respiratoria, è costituito nell'uomo dalle vie aeree (cavità nasali, laringe, trachea e bronchi) e dai polmoni. La funzione respiratoria consiste nell'assunzione di ossigeno e nell'eliminazione di anidri-de carbonica e comporta due fasi, che si svolgono grazie alla funzione di pompa esercitata dalla gabbia toracica: l'inspirazione e l'espirazione. Durante l'inspirazione, l'aria esterna attraversa le vie aeree superiori e i bronchi, giungendo fino ai polmoni dove si trovano gli alveoli polmonari. Qui la pressione dell'ossigeno è alta, mentre quella dell'anidride carbonica è bassa. Ciò consente all'ossige-no di passare nel sangue arterioso che lo condurrà al cuore e quindi andrà in circolo e giungerà ai tessuti. Nei tessuti la pressione dell'ossigeno è bassa, mentre quella dell'anidride è alta, per cui l'os-sigeno viene ceduto dal sangue ai tessuti che a loro volta cedono l'anidride carbonica. Questa, attra-verso il sangue venoso, passa per il cuore e va ai polmoni. A questo punto inizia la fase di espira-zione: l'anidride carbonica, ripercorrendo la strada iniziale (alveoli, bronchi, vie aeree superiori), viene espulsa, completando così il ciclo.


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APPARATO CARDIOCIRCOLATORIO Il corpo umano, come tutti gli organismi di maggiori dimensioni, ha bisogno di un sistema di tra-sporto per le sostanze nutrienti e i gas respiratori ad ogni cellula del corpo ed agli organi che svol-gono funzioni vitali. ANATOMIA L’apparato circolatorio è costituito da un insieme di organi che permettono la circolazione del san-gue in tutto il corpo: il sangue, che trasporta le sostanze in tutto il corpo. il cuore, che pompa il sangue in tutto il corpo; i vasi sanguigni (arterie, vene e capillari) dentro i quali scorre il sangue. Cuore. Grande poco più di una mano serrata a pugno il cuore è formato in massima parte da un particolare tessuto muscolare, il miocar-dio che associa le caratteristiche dei muscoli striati e di quelli lisci, infatti è in grado di con-trarsi ritmicamente e in continuazione, indi-pendentemente dalla nostra volontà. Il cuore è situato al centro del torace, tra i polmoni, alloggiato in una cavità del polmone sinistro detta "letto del cuore“ ed agisce come una pompa che mantiene il sangue in costante movimento. All’interno si possono notare quattro cavità comunicanti due a due, ovvero due sezioni di-vise da un setto continuo longitudinale. In ogni sezione si distinguono un atrio e un ventricolo comunicanti attraverso un orifizio fornito di una valvola che regola l'afflusso di sangue, impedendogli di tornare indietro. Nel-la sezione destra, la valvola è costituita da tre membrane filamentose e per questo è detta valvola tricuspide, mentre nella sezione di si-nistra, dove si contano solo due membrane, è detta valvola bicuspide o mitrale. Arterie. Le arterie sono canali membranosi che trasportano il sangue dal cuore alla periferia. Han-no una parete formata da tre tuniche concentriche: esterna o avventizia, media o muscolare e interna o intima. La presenza di fibre elastiche e muscolari ne determina una buona contrattilità che è regolata dai nervi vasomotori del sistema nervoso simpatico. Vene. Le vene sono i vasi sanguigni che trasportano il sangue dalla periferia al cuore, seguendo spesso il decorso delle arterie (vene satelliti, di solito due per ogni arteria) e presentando frequenti punti di riunione (anastomosi). Hanno pareti più sottili delle arterie e solo in quelle maggiori si di-stinguono le tre tuniche, mentre nelle vene di minor calibro la parete è costituita da un solo strato.

Fig 8: Spaccato del cuore: notare i due atri ed i due ventricoli ed il setto longitudinale che divide il cuore in due sezioni (destra e sinistra). Tra gli atri ed i ventricoli di una stessa sezione sono po-sizionate le valvole


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Le vene presentano sulla superficie interna delle valvole che impediscono il riflusso del sangue in senso centrifugo e ne aiutano lo scorrimento. Capillari. I vasi capillari sono sottilissimi vasi sanguigni con la parete formata da un solo strato di cellule endoteliali attraverso il quale avvengono gli scambi tra il sangue e le cellule dei tessuti del corpo: il sangue cede ossigeno e sostanze nutritive e si carica di anidride carbonica e cataboliti. I ca-pillari formano una fitta rete nell'intima struttura di ogni tessuto e costituiscono il passaggio tra il ramo terminale di un‘arteria e quello iniziale di una vena. Sangue. Dal punto di vista istologico il sangue è un tessuto allo stato fluido, costituito da una fra-zione liquida (plasma) e da una frazione corpuscolata, la quale comprende diverse serie di cellule distinguibili, in base ai caratteri morfologici specifici, in eritrociti (o globuli rossi), piastrine e leucociti (o globuli bianchi). Nell'individuo adulto la massa sanguigna totale è di circa 5 l e corri-sponde, in misura approssimativa, a 1/12 del peso corporeo. Il rapporto tra la componente corpusco-lata e quella plasmatica è detto ematocrito. Le cellule del sangue sono i globuli rossi e i globuli bianchi, che deriverebbero tutti da un'unica cellula progenitrice indifferenziata. I gglloobbuullii bbiiaanncchhii sono molto labili per cui vengono continua-mente rinnovati dall'attività del midollo osseo. Nell'uomo adulto si contano da 6500 a 7000 globuli bianchi per 1 mm3 di sangue. I gglloobbuullii rroossssii sono elementi a vita breve (tra 2 e 4 mesi) la cui di-struzione avviene a opera della milza. Nell'uomo adulto si contano circa 5 milioni di globuli rossi per 1 mm3 di sangue.

FISIOLOGIA Sangue. La funzione fisiologica fondamentale del sangue è di assicurare le connessioni metaboli-che tra i vari organi e tessuti dell'organismo, conferendo a quest'ultimo un aspetto unitario sotto il profilo biochimico. Più precisamente, il sangue svolge una funzione di trasporto delle sostanze nu-tritizie e dei metaboliti, comprendendo tra questi anche i gas respiratori (ossigeno e anidride carbo-nica). Attraverso il sangue vengono inoltre veicolati gli ormoni, le vitamine, gli enzimi e alcune fra-zioni proteiche aventi, nel medesimo tempo, attività regolatrice e di difesa. La funzione fondamenta-le dei globuli bianchi è di difesa ed essi svolgono quindi un ruolo importantissimo nei processi del-l'immunità cellulo-mediata. La funzione fondamentale dei globuli rossi consiste nel trasporto di os-sigeno mediante una proteina in essi contenuta, l'emoglobina. L'eemmoogglloobbiinnaa è una cromo-proteina, costituita da due paia di catene proteiche (globine) uguali fra loro a due a due; a ciascuna di queste catene è attaccato un gruppo chimico contenente ferro, deno-minato eme, che ha la capacità di legare l’ossigeno. Una molecola di emoglobina può quindi legare 4 atomi di ossigeno (uno per ogni eme). L'emoglobina svolge nell'organismo funzioni vitali, la più importante delle quali consiste nel trasporto dell'ossigeno dai polmoni ai tessuti periferici. Il proces-so di produzione e di differenziazione dei globuli rossi (eritrociti) prende il nome di eritropoiesi. Esso ha luogo nel midollo osseo delle ossa lunghe, nella milza e nel timo. L’eritropoiesi è stimolata da un fattore di crescita denominato eritropoietina. L’eerriittrrooppooiieettiinnaa è stata recentemente sintetizza-ta e si può trovare come farmaco, con la denominazione di epoetina, meglio nota come EPO. L’utilizzo di EPO nel soggetto non patologico provoca un aumento della concentrazione di globuli rossi che permettono sì una maggior ossigenazione del sangue e quindi dei tessuti, ma aumentando la viscosità del sangue provocano gravi danni sia ai vasi (ostruzioni e/o rotture) che al cuore (affati-camento - ipertrofia ventricolare - scompenso cardiaco - infarto) L’aanneemmiiaa è la diminuzione della massa dei globuli rossi al di sotto dei valori medi considerati nor-mali per quella determinata età e sesso. Il ferro è un fattore limitante per lo sviluppo dell’eritropoiesi, quindi senza ferro non si ha produzione di globuli rossi. La carenza di ferro può provocare quindi anemia. L’anemia si riscontra assai frequentemente nelle giovani donne, special-


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mente durante il menarca. I sintomi principali dell’anemia sono: stanchezza, spossatezza e nei casi più gravi pallore. Nei soggetti che svolgono intensa attività fisica l’anemia deve essere trattata (spesso basta somministrare ferro esogeno). Ciclo Cardiaco. Il meccanismo che mantiene attiva la circolazione del sangue è un alternarsi ritmico del ciclo cardiaco, ciclo che nell’uomo ha una frequenza a ri-poso di circa 68-72 volte al minuto. Negli sportivi praticanti questa frequenza si ri-duce anche notevolmente. Il ciclo cardiaco contempla una sequenza di eventi che av-viene nell’arco di un battito cardiaco, bat-tito che mediamente ha la durata di 0,8 se-condi. Nella contrazione del cuore si di-stinguono due fasi: DDiiaassttoollee in cui il sangue giunge nell'atrio destro attraverso le vene cave e in quello sinistro attraverso le vene polmonari e viene spinto nei ventricoli attraverso le valvole. SSiissttoollee in cui invece il sangue viene pom-pato dal ventricolo sinistro nell'aorta e dal ventricolo destro nell'arteria polmonare. Queste due fasi si susseguono in continua-zione determinando la pressione del san-gue. Circolazione del Sangue. Il cuore e i vasi sanguigni forma-no un complesso sistema di spinta e trasporto del sangue a tutti gli organi e tessuti del corpo, in un ciclo continuo di andata e ri-torno. L’apparato cardiocircolatorio è un vero e proprio sistema idraulico costituito da una pompa (cuore) che agisce contraendo-si ritmicamente e da tubi (arterie e vene) che si diramano a tutto il corpo diventando man mano sempre più sottili (capillari). Nell’uomo la circolazione è doppia e completa. La circolazione è doppia in quanto è suddivisa in: Piccola circo-lazione (o polmonare): collega il cuore ai polmoni ed ha lo sco-po di “ripulire” il sangue dall’anidride carbonica e rifornirlo di ossigeno e metterlo a disposizione della grande circolazione. Grande circolazione (o sistemica): collega il cuore a tutti i tes-suti del corpo dove trasporta il sangue carico di ossigeno (sangue arterioso) e ritorna al cuore col sangue carico di anidride carbo-nica (sangue venoso) che poi viene reimmesso nella piccola cir-colazione per ricominciare un nuovo ciclo. La circolazione è anche detta completa in quanto il sangue arterio-so (trasportato dalle arterie) e il sangue venoso (trasportato dalle vene) non si mescolano mai ma si caratterizzano per una continuità di flusso che da arterioso diventa venoso dopo il passaggio nei ca-pillari periferici che irrorano i tessuti e da dove riprende il percorso verso il cuore.

Fig 9: Ciclo cardiaco con l’alternarsi di sistole e dia-stole

Fig 10: La circolazione del san-gue


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Il Ciclo Cardiaco. Il cuore è un muscolo, costituito da due atri e due ventricoli, che ha la fun-zione di pompare il sangue ossigenato ai tessuti del corpo. Tramite le due vene cave, la superiore e l'inferiore, il sangue venoso, carico di rifiuti e di anidride carbonica, arriva all'atrio destro, fluisce at-traverso la valvola tricuspide nel ventricolo sottostante e viene pompato nell'arteria che lo porterà ai polmoni, a ricaricarsi di ossigeno. Il sangue arterioso, ricco di ossigeno, ritorna al cuore dalle vene polmonari; giunge nell'atrio sinistro, passa - attraverso la valvola mitrale - nel rispettivo ventricolo e confluisce quindi nell'aorta, l'arteria che tramite una fitta rete di vasi e capillari lo porterà in tutto il corpo. La Circolazione del Sangue. Nell'uomo la circolazione del sangue avviene grazie a un sistema a circuito chiuso composto da un organo propulsore centrale, il cuore, e da vasi che distribuiscono il sangue a tutto il corpo e lo riconducono al cuore (arterie, vene e capillari). Il cuore, dunque, è l’organo principale del sistema cardiocircolatorio. Dal cuore partono le arterie (arterie polmonari e aorta) che portano il sangue alle zone periferiche del corpo e giungono le vene (vene polmonari e vene cave) che dalla periferia riportano il sangue al cuore. Dalle arterie polmona-ri e dall’aorta prendono il via la piccola e la grande circolazione La piccola circolazione inizia dal ventricolo destro e si conclude nell'atrio sinistro. In essa il sangue venoso giunge attraverso la vena cava superiore e quella inferiore all’atrio destro che lo spinge nel ventricolo destro. Qui il sangue viene immesso nelle arterie polmonari che lo conducono ai polmoni. Giunte ai polmoni le arterie si dividono in tre rami che, a loro volta, si suddividono in numerosi ra-mi sempre più piccoli fino a diventare capillari che scorrono nelle pareti degli alveoli polmonari do-ve avviene lo scambio di gas: i globuli rossi cedono anidride carbonica e assumono ossigeno, diven-tando così da sangue venoso sangue arterioso che, attraverso le vene polmonari, tornerà al cuore. Dall’atrio sinistro il sangue passa al ventricolo sinistro da dove parte l’aorta, il più grosso tronco ar-terioso del corpo umano. Da qui prende il via la grande circolazione. L’aorta, infatti, attraverso in-numerevoli ramificazioni che raggiungono tutti gli organi e i tessuti, trasporta il sangue alla perife-ria. Raggiunti i capillari, il sangue cede ossigeno e prende anidride carbonica, trasformandosi così da arterioso a venoso. Poi, attraverso il sistema venoso esso raggiunge le due vene cave (superiore e inferiore) che lo conducono all’atrio destro, da cui parte la circolazione polmonare.


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APPARATO LOCOMOTORE È l'apparato più voluminoso del corpo umano, di cui rappresenta l'80% circa del peso. Si compone di ossa, articolazioni (o giunti articolari) e muscoli e quindi comprende il sistema scheletrico ed il sistema muscolare. Le ossa formano lo scheletro che svolge attività di sostegno del corpo, costi-tuendone l'impalcatura generale. Le articolazioni uniscono le ossa tra loro e conferiscono una certa libertà di movimento reciproco alle ossa che collegano. I muscoli, organi dinamici, sfruttano queste possibilità di movimento. Infatti essi si inseriscono opportunamente in diversi punti delle ossa e contraendosi, cioè accorciandosi, esercitano trazioni sulle leve ossee, ottenendo come risultato fun-zionale il movimento dei diversi segmenti corporei, dell'intero organismo, ed il mantenimento di po-sizioni statiche.

SISTEMA SCHELETRICO L'oossssoo è un tessuto duro costituito da cellule immerse in una abbondante sostanze intercellulare molto consistente in quanto calcificata. Tuttavia le cellule consumano ossigeno si nutrono e riescono a fare in modo che le scorie vengono allontanate e smaltite dall'orga-nismo. L'osso, infatti, è ricco di capillari sanguigni e la sostanza cal-cificata è percorsa da minuscoli canali che si estendono da una cellu-la ossea all'altra e da esse alla superficie dell'osso. Morfologicamente le ossa si distinguono in: -ossa lunghe: quando la lunghezza prevale sulle altre dimensioni. Nelle ossa lunghe viene convenzionalmente definita diafisi o corpo la parte principale ed epifisi le due parti estreme (es. Femore, Ome-ro, Tibia etc.). -ossa piatte o larghe: quando la larghezza e la lunghezza prevalgo-no sullo spessore (es. Scapola). -ossa brevi: quando le tre dimensioni sono pressoché uguali (es. Vertebre). L'osso è una struttura dinamica in continua trasformazione, infatti è provvisto di nervi e vasi arteriosi, venosi e linfatici. Internamente le ossa sono cosi strutturate: Tessuto osseo compatto: risultante dalla sovrapposizione di nume-rose lamelle ossee. Tessuto osseo spugnoso: costituito da tante piccole cavità, delimita-te dall'intreccio di lamelle ossee. Midollo: tessuto interno spugnoso con attività emopoietica. Periostio: tessuto connettivale che le ricopre all'esterno Nel loro insieme le ossa hanno differenti funzioni: -Fungono da deposito di sali minerali, in particolare di sali di calcio, ione che riveste un ruolo importante nelle attività cellulari, nei pro-cessi della contrazione muscolare e della coagulazione del sangue. -Svolgono attività emopoietica nel midollo delle ossa lunghe; -Svolgono attività di sostegno e concorrono nel movimento agendo come leve e fulcri.

Fig 11: Morfologia (A) e Struttura (B) ossea

A

B


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Fig.12: Visione frontale e po-steriore dello scheletro umano con elenco delle principali ossa dello scheletro. Nello scheletro si possono di-stinguere tre gruppi di ossa cor-rispondenti a tre distretti corpo-rei: testa, tronco, arti. La tteessttaa comprende le ossa del-la scatola cranica, che rac-chiudono da ogni lato l'encefa-lo, l'osso mandibolare, e nella parte anteriore le ossa della faccia. Il ttrroonnccoo è formato da: Colonna vertebrale: insieme delle vertebre incolonnate lun-go la linea mediana posteriore tra il capo ed il bacino. Ossa del cinto toracico: collegamen-to tra l’arto superiore ed il tron-co. È formato da clavicola e scapola. Gabbia toracica: co-stituita dalle vertebre dorsali, dalle costole e dallo sterno. Ba-cino: complesso osseo, formato dalle due ossa iliache e dall’osso sacro. Gli aarrttii ssuuppeerriioorrii sono costi-tuiti da: Omero, Radio, Ulna.

Gli aarrttii iinnffeerriioorrii sono costituiti da: Femore, Rotula, Tibia, Perone. Articolazioni. Le articolazioni concorrono con le ossa a formare l'apparato dello scheletro, in cui assolvono a due funzioni: connettere le ossa tra loro e consentire il movimento reciproco delle ossa contigue. Tenuto conto del fatto che ogni elemento osseo ha più punti arti-colari, le articolazioni sono più numerose dei segmenti ossei. I ti-pi di articolazione presenti nel corpo umano sono circa una trenti-na. A seconda delle parti scheletriche coinvolte, le articolazioni devono far fronte a esigenze contrastanti: statiche e dinamiche. Ciò avviene mediante due categorie fondamentali di articolazioni, le sinartrosi e le diartrosi. Un tipo particolare di articolazione è poi quello delle anfiartrosi intervertebrali. --DDiiaarrttrroossii:: articolazioni mobili, possono avere diversa forma (a sella, enartrosi, condilo-artrosi etc) ed effettuare diversi movi-menti. Le articolazioni degli arti, della spalla, del collo etc. --AAnnffiiaarrttrroossii:: articolazioni semimobili, sono generalmente costi-tuite da superfici ossee pianeggianti o quasi, con l'interposizione di un disco cartilagineo (es.: tra le vertebre). Consentono piccoli movimenti in tutti i sensi.

Fig 13: Le varie forme delle Diartrosi e un’Anfiartrosi.


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--SSiinnaarrttrroossii:: immobili, non hanno una vera e propria meccanica articolare. A seconda se tra le due ossa è interposto tessuto cartilagineo oppure tessuto connettivale semplice si dividono in sicondrosi e in suture (es.: tra le ossa del cranio). Le diartrosi sono le articolazioni più mobili e per questo hanno la necessità di una struttura comples-sa che permetta il movimento tra i vari segmenti ossei che connettono. Tale struttura si può ricon-durre ad un modello comune così articolato: la capsula articolare è un manicotto di tessuto connettivo den-so, che riveste completamente l'articolazione. i legamenti sono cordoni fibrosi che uniscono un capo osseo con l'altro. i tendini dei muscoli sono cordoni connettivali che si inseri-scono in stretta vicinanza della rima articolare di un osso. le cartilagini articolari rivestono le superfici articolari. La cartilagine articolare è soffice, compressibile, estensibile e de-formabile. la membrana sinoviale secerne un liquido vischioso che ha lo scopo di facilitare lo scorrimento tra le due superfici a con-tatto.

Fig 14 Schema strutturale di una Diartrosi

Fig 15: Le principali articolazioni del corpo umano.


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SISTEMA MUSCOLARE I muscoli sono organi dinamici caratterizzati dalla capacità di contrazione conferita dalla presenza di proteine specializzate, l'actina e la miosina, stabilmente aggregate. Le cellule muscolari hanno forma allungata, fusiforme e vengono dette fibre. Si distinguono tre tipi di muscolatura: -Muscolo striato cardiaco: il miocardio (cuore) -Muscoli lisci: sono dei muscoli involontari che assicurano la motilità viscerale (stomaco, intestino, diaframma etc.) -Muscoli striati scheletrici: sono i muscoli che fanno parte dell’apparato locomotore, responsabili dei movimenti volontari assicurano il movimento, la locomozione e la postura. I mmuussccoollii sscchheelleettrriiccii sono composti da fibre muscolari striate, si inseriscono sulle ossa o sulla cute e si contraggono bruscamente sotto l'azione della volontà; sono particolarmente vascolarizzati e ap-paiono così d'un rosso vivo. Il muscolo volontario striato è formato da una porzione contrattile (ventre o carne muscolare), di color rosso, più molle se ri-lassata, più dura se contratta, e da una porzione ine-lastica e inestensibile, di colore bianco-giallastro (tendine). La carne muscolare risulta formata da tanti fasci muscolari avvolti in un involucro di tes-suto connettivo lasso (epimisio). Ogni fascio è a sua volta composto da più fibre avvolte in un altro invo-lucro di tessuto connettivo lasso (perimisio). Ogni fibra contiene circa 1000 miofibrille che (come ve-dremo) sono l’unità contrattile del muscolo. Il mu-scolo è inoltre ricco di vasi sanguigni e linfatici, e di terminazioni nervose; quest’ultime possono esse-re motrici, sensitive oppure vegetative. I tteennddiinnii sono strutture connettivali fibrose, per mezzo della quale l'estremità di un muscolo si inse-risce su di un osso, sul derma o su altro punto d'inserzione. Il tendine, resistente e inelastico, è av-volto da una guaina connettivale e appare come una fascia o un cordone, costituito da fibrille con-nettivali ondulate, disposte parallelamente, tra loro tenute insieme in fasci da sostanza cementante e avvolte da un'altra guaina. Nella compagine del tendine sono contenute terminazioni nervose e re-cettori in grado di percepire la tensione del tendine stesso (corpuscoli propriocettori).

Fig 16: Struttura del muscolo scheletrico.

Fig 17: In relazione alla disposizione delle fibre e alla modalità di inserzione dei ten-dini, i muscoli del corpo presentano delle diverse conformazioni.


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Per tenersi costantemente informato sull'entità delle tensioni muscolari, sulla posizione dei segmenti del corpo rispetto agli altri e sulla direzione e posizione del corpo rispetto all'ambiente esterno, l'ap-parato locomotore possiede dei propriocettori generali che trasmettono gli stimoli al cervello per-mettendo la reazione dei meccanismi riflessi che regolano, oltre al movimento, anche la postura ed il tono muscolare.

Fig 18: I principali muscoli del corpo e loro funzioni:

CAPO Sterno-cleido-mastoideo Flessione in avanti e laterale, rotazione Trapezio Flessione in dietro e laterale, rotazione

TRONCO Addominali Retti e Obliqui Flessione in avanti Gran Dorsale/Lunghissimo del Dorso Estensione del dorso

SPALLA Trapezio / Sterno-cleido-mastoideo Sollevano la spalla Gran Pettorale Porta la spalla avanti Trapezio/Romboide Portano la spalla indietro

BRACCIO e AVAMBRACCIO Gran Pettorale/Deltoide Adduzione ed abduzione Bicipite Flessione del braccio sull’avambraccio Tricipite Estensione del braccio sull’avambraccio Supinatore Rotazione dell’avambraccio

GAMBA e COSCIA Quadricipite Estensione della gamba sulla coscia Gluteo (Grande, medio, piccolo) Abduzione, rotazione, estensione Bicipite femorale Flessione della gamba sulla coscia Sartorio Rotazione della gamba Soleo Estensione del piede


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Ultrastruttura del Muscolo Scheletrico. La fibra contiene numerose miofibrille la cui lun-ghezza varia da 10 a 100 micron (1 micron = 1/1000 di mm.). Il diame-tro di una miofibrilla è di circa 1 micron. Al micro-scopio la miofibrilla mo-stra come componente contrattile elementare il sarcomero, costituito a sua volta dalle proteine miosina, actina, tropo-miosina e troponina. I sarcomeri sono disposti uno di seguito all’altro conferendo alle miofibril-le e quindi alla fibra la classica striatura. La sommatoria dell'azione dei diversi sarcomeri de-termina la contrazione di tutto il muscolo, quindi l'avvicinamento dei capi estremi di inserzione e lo spostamento dei segmenti del corpo sui quali sono inseriti i tendini. La Contrazione Muscolare. La stimolazione di un muscolo parte dalla corteccia cerebrale e raggiunge fibre muscolari a livello della placca neu-romotrice, punto di collegamento tra il sistema mu-scolare ed il sistema nervoso. Lo stimolo nervoso, giunto a livello della placca motrice, provoca la li-berazione di ioni calcio (Ca++) che provocano lo scorrimento dei filamenti di actina e miosina e, in presenza di energia, determina l'accorciamento dei singoli sarcomeri e, di conseguenza, di tutta la fibra. Quindi, affinché si verifichi la contrazione muscola-re occorre lo stimolo nervoso e la presenza di ener-gia. Il muscolo, infatti, può essere considerato un motore che trasforma energia chimica in meccanica. L’energia necessaria al muscolo per la contrazione è fornita dall'ATP, una macromolecola che il mu-scolo può "bruciare", ricavando quell'energia in par-te utilizzata per la contrazione, in parte dissipata sotto forma di calore. Il muscolo ha, quindi, conti-nuamente bisogno di ATP, che può ricavare dai cicli metabolici. A seconda di come il muscolo nel suo complesso si modifica in risposta alla contrazione dei sarco-meri si possono avere dal punto di vista macroscopico tre tipi di contrazione. La ccoonnttrraazziioonnee ccoonncceennttrriiccaa, iissoottoonniiccaa è il tipo di contrazione più noto: il muscolo si contrae e si accorcia. Tale accorciamento può aver luogo per tutto il periodo del movimento, come in caso di movimento lento, oppure il muscolo può contrarsi rapidamente all'inizio del movimento mentre l'ul-teriore fase si svolge per forza d'inerzia. La ccoonnttrraazziioonnee iissoommeettrriiccaa, ssttaattiiccaa: il muscolo è attivo, ma

Fig 19: Ultrastruttura del Muscolo Scheletrico. Filamento A indica il filamento di miosina, filamento I indica il filamento di Actina

Fig 20: Contrazione del sarcomero.


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non muta di lunghezza. In tal caso non si ha alcun movimento, ma vediamo, dall'indurimento del ventre muscolare, che il mu-scolo è in azione. La ccoonnttrraazziioonnee eecccceennttrriiccaa, ffrreennaannttee: il mu-scolo rallenta un determinato movimento che ha luogo in senso inverso di quello che normalmente attua il muscolo suddetto. La vveelloocciittàà e la ffoorrzzaa con le quali può esprimersi la contrazio-ne di un muscolo dipendono molto dalla direzione delle fibre rispetto all'asse longitudinale ai punti estremi di inserzione. Fi-bre parallele all'asse longitudinale dei tendini permettono un movimento rapido e di grande ampiezza. Fibre oblique rispetto all'asse longitudinale dei tendini producono una notevole forza di contrazione ma un movimento poco veloce e di modesta ampiezza. La grande quantità di forza è possibile perché la se-zione trasversa è maggiore rispetto alla sezione longitudinale. La forza di contrazione dipende anche dalla posizione di par-tenza del muscolo rispetto alla lunghezza di riposo. Una posi-zione di partenza del segmento corporeo che vede il muscolo accorciato, quindi con i capi estremi di inserzione ravvicinati, esprime meno forza. Al contrario, un muscolo che parte dalla posizione di riposo e oltre esprime più forza. I vari muscoli hanno differenti orientamenti delle loro fibre perché sono essere deputati a svolgere ruoli differenti nella meccanica del movimento. Perciò i mu-scoli possono essere classificati in base alla funzione che svolgono in un dato movimento. Agonista Il muscolo più importante che esegue il movimento. Antagonista Il muscolo che può eseguire il movimento opposto al muscolo agonista. Quando ese-gue il movimento diventa agonista. Il muscolo antagonista agisce anche come modulatore ovvero, mantenendo un certo tono, assicura la giusta direzione del movimento. Sinergico Non è il muscolo effettore principale del movimento ma vi partecipa insieme all'agonista. Fissatore Con una contrazione statica o isometrica, fissa saldamente i segmenti sui quali un altro segmento si muove. Neutralizzatore e Guidatore La sua contrazione neutralizza l'azione di altri muscoli agonisti, il cui intervento completo muoverebbe più segmenti corporei contemporaneamente.

Fig 21: Capacità di contrazione del muscolo in funzione dell’orientamento delle fibre.


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SISTEMA NERVOSO


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Il sistema nervoso è un complesso di organi specializzati capaci di raccogliere e riconoscere stimoli provenienti dall'esterno e dall'interno dell'organismo, elaborando risposte effettrici coordinate di ti-po volontario e involontario (queste ultime dette anche attività riflesse); la specificità di questo si-stema trova, nell'uomo, il suo pieno compimento nelle manifestazioni della sfera psichica (persona-lità psicologica e caratteristiche individuali). Il Sistema Nervoso viene suddiviso in tre parti princi-pali: Sistema Nervoso Centrale (SNC), Sistema Nervoso Periferico (SNP), Sistema Nervoso Au-tonomo (SNA) o Vegetativo.

NNeeuurroonnii.. Le cellule del sistema nervoso sono chiamate neuroni e sono specializzate per trasporta-re "messaggi" tramite un processo elettrochimico. Il cervello umano ha circa 100 miliardi di neuro-

Fig 22: Rappresentazione schematica del Sistema Nervoso.


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ni. I neuroni hanno diverse forme e dimensioni. I neuroni più piccoli sono grandi solo 4 micron, mentre quelli più grandi posso arrivare a 100 micron (1 micron corrisponde a un millesimo di mil-limetro).I neuroni differiscono, però, dalle altre cellule dell'organismo in quanto: -I neuroni hanno estensioni specializzate che si chiamano dendriti e assoni. I dendriti portano in-formazioni al corpo cellulare, mentre gli assoni le portano via dal corpo cellulare. -I neuroni comunicano fra loro tramite a processi elettrochimici. -I neuroni sono dotati di alcune strutture specializzate (come le sinapsi) e contengono speciali so-stanze chimiche (come i neurotrasmettitori). In sostanza i neuroni sono costituiti da un corpo cellulare detto soma dove risiedono il nucleo e gli organelli e da prolungamenti che sono i den-dridi e gli assoni. Il soma ed i dendridi formano, assieme ad una sostanza di sostegno detta Glia, gli organi del SNC (cervello, cervelletto, midol-lo spinale etc.), mentre gli assoni formano i ner-vi. Gli assoni sono rivestiti da una sostanza det-ta mielina che ha la funzione di aumentare la velocità di trasmissione e la distanza a cui possano giungere gli impulsi nervosi.

SISTEMA NERVOSO CENTRALE. E’ la parte del sistema nervoso che comprende la maggior parte dei neuroni. Il sistema nervoso cen-trale è costituito dall’encefalo, dal midollo spinale e dagli organi di senso. EEnncceeffaalloo.. Porzione anteriore del sistema nervoso centrale contenuta nella scatola cranica che si continua poi nel midollo osseo. L'encefalo è composto dal cervello dal cervelletto e dal tronco ce-rebrale o encefalico che è unito al cervello mediante i pedun-coli cerebrali e al cervelletto mediante i peduncoli cerebellari. L'encefalo è composto da sostanza grigia (corpi cellulari) e da sostanza bianca (fibre nervose); racchiude un sistema di cavità comunicanti fra loro: ventricoli laterali e terzo ventricolo nel cervello, acquedotto di Silvio, quarto ventricolo e inizio del ca-nale dell'ependima nel tronco cerebrale. In queste cavità è con-tenuto il liquido cefalorachidiano che mediante il foro di Ma-gendie penetra negli spazi pericerebrali situati tra l'encefalo e le meningi. Il cceerrvveelllloo è il centro di regolazione delle funzioni dell'orga-nismo e la sede delle "funzioni superiori" come il pensiero, la memoria e il linguaggio. La zona ascendente del lobo fronta-le è sede della funzione motoria; quella ascendente del lobo parietale, situata dietro la "scissura di Rolando", della sensibilità somatica generale. Dal lobo occipi-tale dipende invece la sensibilità visiva, mentre al lobo temporale fa capo quella uditiva. MMiiddoolllloo SSppiinnaallee.. Il midollo spinale segue al tronco encefalico ed ha la forma di un cordone gros-so modo cilindrico che decorre lungo il canale vertebrale.Il midollo spinale è costituito da sostanza bianca che circonda la sostanza grigia. La sostanza grigia è costituita da cellule nervose, la sostanza bianca, che circonda la grigia, è costituita da fasci di fibre nervose. Il midollo spinale svolge funzio-ni riflesse per gli organi del tronco, convoglia verso i centri superiori gli impulsi sensitivi ed è inca-ricato dell'esecuzione degli impulsi integrati che gli pervengono dalle vie discendenti effettrici. SISTEMA NERVOSO PERIFERICO.

Fig 23: Neurone. Notare i dendridi e l’assone.

Fig 24: Encefalo: A. Cervello, B. Cervelletto, C. Tronco Encefalico


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Il sistema nervoso periferico (SNP) è costituito dai nervi cranici e da quelli spinali ed è costituito interamente di fibre nervose. Il sistema nervoso centrale si continua direttamente nel periferico e la demarcazione tra i due sistemi viene riconosciuta nel punto di collegamento delle radici dei nervi con gli organi centrali. Il SNP è costituito da trentun paia di nervi spinali e da dodici di nervi crani-ci, che ramificandosi ripetutamente raggiungono tutti i territori corporei. SISTEMA NERVOSO VEGETATIVO. Il Sistema Nervoso Autonomo o Vegetativo è costituito da fibre afferenti che trasmettono la sensibi-lità viscerale ai centri situati nel SNC e da gruppi di fibre efferenti che terminano sugli organi effet-tori (ghiandole, pareti vasali, muscolatura liscia, ecc.). L'intero sistema neurovegetativo è sottoposto alla regolazione di centri cerebrali, disposti almeno a due differenti livelli, cioè nel bulbo e nel dien-cefalo (ipotalamo) e controlla a livello incoscio lo svolgimento di tutte le funzioni organiche neces-sarie alla vita (respirazione, battito cardiaco, etc.). Il Sistema Nervoso Vegetativo viene tradizional-mente distinto in Sistema Simpatico e Sistema Parasimpatico. L'eccitazione delle due sezioni provoca effetti parzialmente antagonisti sugli organi innervati. L'eccitazione simpatica riduce la mo-tilità viscerale, determina vasocostrizione, accelera il battito cardiaco, dilata i bronchi, sudorazione. Il parasimpatico invece stimola la motilità viscerale, provoca vasodilatazione, rallenta il ritmo car-diaco, ecc.


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LA CRESCITA

Dal punto di vista biologico la crescita è l’insieme delle trasformazioni della forma e della fisiolo-gia del corpo, attraverso le quali l'organismo raggiunge la condizione di adulto. Si distinguono una fase di accrescimento (aumenti quantitativi) e una di sviluppo (variazione di forma del corpo) che si alternano periodicamente; il processo nell'uomo, a differenzia che negli animali, si protrae molto a lungo nel tempo. Le modificazioni morfologiche e fisiologiche della crescita sono influenzate dal tipo costituzionale del futuro adulto e dal tipo fisico e morfologico della popolazione di cui egli fa parte. SSvviilluuppppoo. Lo sviluppo è una serie di processi per cui un organismo si accresce progressivamente sino a realizzare le dimensioni e l'aspetto dell'adulto. Nei mammiferi e quindi nell’uomo si distingue uno sviluppo embrionale (prenatale) ed uno sviluppo postnatale. Lo sviluppo postnatale non è soltanto la conseguenza di un'assimilazione preponderante, di una fase anabolica più spiccata di quella catabolica, in quanto l'organizzazione degli elementi cellulari e la loro distribuzione topografica sono regolate anche da altri fattori, tra cui particolarmente importanti quelli ereditari che, conferendo alla specie la sua forma definitiva, limitano, allo stato adulto, lo svi-luppo e lo arrestano in maniera definitiva. Dall'infanzia all'età adulta l'uomo cresce in altezza e in peso in modo graduale. In questo stesso arco di tempo, gli organi del nostro corpo crescono invece con ritmi differenti: il sistema nervoso, ad e-sempio, si stabilizza dopo i primi anni di età, il sistema linfatico ha il suo massimo sviluppo durante l'infanzia e la pubertà, mentre l'apparato riproduttivo si sviluppa soprattutto durante l'adolescenza. AAccccrreesscciimmeennttoo. Aumento di massa e di volume degli organi e dei tessuti che porta all'aumento delle dimensioni dell'insieme di un corpo organizzato oppure dell'una o dell'altra delle sue parti. L'accrescimento dei tessuti e degli organi umani procede con fasi alterne di riposo e di rapida evo-luzione; il ritmo di queste fasi differisce da organo a organo. Dopo la nascita l'accrescimento è par-ticolarmente rapido in tre periodi: nei primi 2 anni di vita, verso i 6-7 anni, verso i 12-13 anni, epoca in cui si manifestano i primi segni della pubertà; in seguito le dimensioni corporee continuano ad aumentare in maniera quasi costante sino allo sviluppo completo.Le fasi di allungamento sono alter-nate a periodi in cui la crescita in altezza è più lenta mentre si registra un aumento ponderale. AAccccrreesscciimmeennttoo OOsssseeoo.. La crescita in lunghezza delle ossa si verifica a carico delle due estremità, a livello della congiunzione tra la diafisi e l'epifisi, e a spese della cartilagine epifisaria. Questo pro-cesso di ossificazione si prolunga sino a quando l'osso non ha raggiunto le dimensioni definitive: a questo punto, la cartilagine epifisaria scompare e la diafisi si salda all'epifisi. La crescita in spessore avviene con la mediazione del periostio per aggiunta di nuovi strati ossei alla superficie dell'osso.La completa crescita delle ossa si ha nel periodo dell’adolescenza termina generalmente attorno ai 17-18 anni nelle femmine ed ai 19-20 anni nei maschi.


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INDICE Introduzione ............................................................................................................. 2 Apparato Respiratorio ............................................................................................. 4

Anatomia ................................................................................................................ 4 Fisiologia ................................................................................................................ 6

Apparato Cardiocircolatorio ................................................................................... 8 Anatomia ................................................................................................................ 8 Fisiologia ................................................................................................................ 9

Apparato Locomotore.............................................................................................12 Sistema Scheletrico................................................................................................12 Sistema Muscolare.................................................................................................15

Sistema Nervoso ......................................................................................................19 Sistema Nervoso Centrale. .....................................................................................21 Sistema Nervoso Periferico....................................................................................21 Sistema Nervoso Vegetativo. .................................................................................22

La Crescita ..............................................................................................................23


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MUSCOLI e MOVIMENTO MOVIMENTI DEL PIEDE

FLESSIONE DORSALE (flessione) - Estensore lungo delle dita - Estensore lungo dell’alluce - Tibiale anteriore - Peroneo anteriore - Pedidio (o Estensore breve delle dita)

FLESSIONE PLANTARE (estensione) - Gemelli (o Gastrocnemio) - Soleo - Peroneo lungo - Flessore lungo delle dita - Flessore lungo dell’alluce Azione secondaria: - Peroneo breve - Tibiale posteriore - Flessore breve delle dita - Plantare gracile Nota: La flessione plantare del piede, eseguita con la gamba flessa, avvicina i capi di inserzione dei Gemelli che, pertanto, agiscono con scarsa efficacia.

PRONAZIONE (eversione) - Peroneo lungo - Peroneo breve - Peroneo anteriore Azione secondaria: - Estensore lungo delle dita - Pedidio (o Estensore breve delle dita)

SUPINAZIONE (inversione) - Tibiale anteriore - Tibiale posteriore - Estensore lungo dell’alluce Azione secondaria: - Flessore lungo delle dita - Flessore breve delle dita - Flessore lungo dell’alluce - Plantare gracile


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MOVIMENTI DELLA GAMBA

FLESSIONE - Bicipite femorale - Semitendinoso - Semimembranoso - Sartorio - Gracile (o Retto interno) - Gemelli (o Gastrocnemio) - Popliteo - Plantare gracile Nota: La flessione della gamba, eseguita con il busto inclinato avanti (flessione del bacino sulle cosce), allontana i capi di inserzione dei mu-scoli Bicipite femorale (capo lungo), Semitendinoso e Semimembrano-so che, pertanto, agiscono con maggiore efficacia.

ESTENSIONE Quadricipite femorale, formato da quattro fasci: - Retto anteriore - Vasto laterale - Vasto intermedio - Vasto mediale Nota: L’estensione della gamba, eseguita dalla posizione di coscia fles-sa sul bacino, avvicina i capi di inserzione del Retto anteriore che, per-tanto, agisce con scarsa efficacia.


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MOVIMENTI DELLA COSCIA

FLESSIONE - Psoas iliaco - Sartorio - Tensore della fascia lata - Pettineo - Quadricipite femorale (Retto anteriore) Azione secondaria: - Lungo adduttore (o 1° adduttore) - Breve adduttore (o 2° adduttore) - Gracile (o Retto interno) Nota: La flessione della coscia sul bacino, eseguita con la gamba flessa, avvicina i capi di inserzione dei muscoli Semitendinoso, Semimembranoso e Bicipite femorale (capo lungo), antagonisti dei flessori. Pertanto il movi-mento risulterà più ampio.

ESTENSIONE - Grande gluteo - Bicipite femorale (capo lungo) - Semitendinoso - Semimembranoso Azione secondaria: - Grande adduttore (o 3° adduttore) - Piriforme - Quadrato femorale Nota: - L’estensione della coscia, eseguita con la gamba flessa, avvicina i capi di inserzione dei muscoli Bicipite femora-le (capo lungo), Semitendinoso e Semimembranoso che, pertanto, agiscono con scarsa efficacia. - L’estensione della coscia, eseguita con il busto inclinato avanti (flessione del bacino sulle cosce) e arto teso, allon-tana i capi di inserzione dei muscoli Bicipite femorale (capo lungo), Semitendinoso e Semimembranoso che, pertanto, agiscono con maggiore efficacia.

ABDUZIONE - Medio gluteo - Piccolo gluteo - Tensore della fascia lata - Grande gluteo (fasci superiori) Azione secondaria: - Piriforme - Otturatore interno


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ADDUZIONE - Grande adduttore (o 3° adduttore) - Lungo adduttore (o 1° adduttore) - Breve adduttore (o 2° adduttore) - Gracile (o Retto interno) - Psoas iliaco Azione secondaria: - Semitendinoso - Semimembranoso - Grande gluteo (fasci inferiori) - Pettineo - Otturatore esterno

ROTAZIONE ESTERNA - Quadrato femorale - Piriforme - Otturatore interno - Otturatore esterno - Grande gluteo - Medio gluteo (fasci posteriori) - Piccolo gluteo (fasci posteriori) - Sartorio - Psoas iliaco - Bicipite femorale (capo lungo)

ROTAZIONE INTERNA - Medio gluteo (fasci anteriori) - Piccolo gluteo (fasci anteriori) - Grande adduttore (o 3° adduttore) - Tensore della fascia lata


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MOVIMENTI DEL TRONCO

FLESSIONE - Retto dell’addome - Obliqui interni (o Piccoli obliqui) - Obliqui esterni (o Grandi obliqui)

ESTENSIONE - Sacrospinale (Ileocostale e Lunghissimo del dorso) - Spinali - Interspinali - Multifidi - Intertrasversari Azione secondaria: - Quadrato dei lombi - Gran dorsale - Dentato posteriore inferiore

ROTAZIONE - Obliquo esterno (o Grande obliquo) - Obliquo interno (o Piccolo obliquo) - Trasverso - Multifidi

INCLINAZIONE LATERALE (flessione late-rale) - Quadrato dei lombi - Sacrospinale (Ileocostale e Lunghissimo del dorso) - Psoas iliaco - Dentato posteriore inferiore - Spinali - Interspinali - Multifidi - Intertrasversari - Obliquo esterno (o Grande obliquo) - Obliquo interno (o Piccolo obliquo)


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MOVIMENTI DELLA SPALLA

ELEVAZIONE - Elevatore della scapola (o Angolare della sca-pola) - Trapezio (fasci superiori) - Sternocleidomastoideo - Grande romboide - Piccolo romboide

ABBASSAMENTO (depressione) - Piccolo pettorale - Trapezio (fasci inferiori) - Succlavio - Gran pettorale (fasci inferiori) - Gran dentato

ANTEPOSIZIONE - Piccolo pettorale - Gran dentato - Succlavio Azione secondaria: - Gran pettorale - Deltoide (fasci anteriori)

RETROPOSIZIONE - Trapezio (fasci medi) - Grande romboide - Piccolo romboide - Gran dorsale


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MOVIMENTI DEL BRACCIO

ABDUZIONE ED ELEVAZIONE IN ALTO (in fuori ed in fuori-alto) Da 0° a 90°: - Deltoide - Sopraspinato Da 90° a 150°: - Gran dentato - Trapezio (fasci superiori e inferiori) Oltre 150° (inclinazione laterale del tronco): - Quadrato dei lombi - Sacrospinale - Psoas iliaco - Obliquo esterno (o Grande obliquo) - Obliquo interno (o Piccolo obliquo) Nota: - da 90° a 150° agisce la scapola con una rotazione, trascinando l'omero; - oltre 150° agisce il tronco che si inclina la-teralmente e indietro.

ADDUZIONE - Gran dorsale - Gran pettorale (fasci inferiori) - Grande rotondo - Sottoscapolare - Tricipite brachiale (capo lungo) - Coracobrachiale Nota: se il braccio parte dall'alto agiscono anche i muscoli che abbassano la spalla.

ANTEPOSIZIONE ED ELEVAZIONE IN ALTO (flessione in avanti e in avanti-alto) Da 0° a 60°: - Deltoide (fasci anteriori) - Coracobrachiale - Bicipite brachiale (capo breve) - Gran pettorale (fasci superiori) Da 60° a 120°: - Trapezio (fasci superiori e inferiori) - Gran dentato Oltre 120° (estensione del tronco): - Quadrato dei lombi - Sacrospinale - Psoas iliaco - Obliquo esterno (o Grande obliquo) - Obliquo interno (o Piccolo obliquo) Nota: - da 60° a 120° agisce la scapola con una rotazione, trascinando l'omero; - oltre 150° agisce il tronco che si inclina la-teralmente e indietro.


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ABBASSAMENTO (sul piano sagittale) - Piccolo pettorale (abbassatore della spalla) - Gran dorsale - Gran pettorale (fasci inferiori) - Grande rotondo - Tricipite brachiale (capo lungo) Nota: se il braccio parte dall'alto agiscono anche i muscoli che abbassano la spalla.

RETROPOSIZIONE (estensione) - Gran dorsale - Deltoide (fasci posteriori) - Grande rotondo Azione secondaria: - Romboide e Trapezio (retropositori della spalla)

FLESSIONE ORIZZONTALE (braccio da in fuori a avanti) - Gran pettorale - Deltoide (fasci anteriori) - Coracobrachiale - Bicipite brachiale (capo breve) - Gran dentato (antepositore della spalla) - Piccolo pettorale (antepositore della spal-la) Nota: La flessione orizzontale del braccio, eseguita a gomito flesso, avvicina i capi di inserzione del Bicipite brachiale che, per-tanto, agisce con scarsa efficacia.


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ESTENSIONE ORIZZONTALE (braccio da avanti in fuori) - Deltoide (fasci posteriori) - Gran dorsale - Grande rotondo - Piccolo rotondo - Sottospinato - Romboide e Trapezio (retropositori della spalla)

ROTAZIONE ESTERNA - Sottospinato - Sopraspinato - Piccolo rotondo - Deltoide (fasci posteriori)

ROTAZIONE INTERNA - Gran dorsale - Gran pettorale - Grande rotondo - Sottoscapolare - Deltoide (fasci anteriori)


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MOVIMENTI DELL’AVAMBRACCIO

FLESSIONE - Bicipite brachiale - Lungo supinatore (o Brachioradiale) Azione secondaria: - Brachiale anteriore - Grande palmare (o Flessore radiale del carpo) - Cubitale anteriore (o Flessore ulnare del car-po) - Flessore superficiale delle dita - Pronatore rotondo - Palmare lungo Nota: Nella flessione dell’avambraccio, esegui-ta con l’avambraccio supinato, il Bicipite bra-chiale esercita una azione più efficace rispetto alla posizione di braccio pronato.

ESTENSIONE - Tricipite brachiale - Anconeo

PRONAZIONE (rotazione interna) - Pronatore quadrato - Pronatore rotondo - Palmare lungo


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SUPINAZIONE (rotazione esterna) - Supinatore breve - Bicipite brachiale - Lungo supinatore (o Brachioradiale) - Estensore breve del pollice - Estensore lungo del pollice

MOVIMENTI DEL POLSO E DELLA MANO

FLESSIONE DEL POLSO - Grande palmare (o Flessore radiale del carpo) - Cubitale anteriore (o Flessore ulnare del carpo) - Flessore superficiale delle dita - Flessore profondo delle dita Azione secondaria: - Palmare lungo - Palmare breve - Flessore lungo del pollice Nota: La flessione del polso, eseguita con il gomito flesso, avvi-cina i capi di inserzione dei muscoli Grande palmare, Cubitale anteriore e Palmare lungo. Pertanto agiscono con minore effica-cia.

ESTENSIONE DEL POLSO - Estensore radiale lungo del carpo (o 1° radiale esterno) - Estensore radiale breve del carpo (o 2° radiale esterno) - Cubitale posteriore (o Estensore ulnare del carpo) - Estensore comune delle dita Azione secondaria: - Estensore lungo del pollice - Abduttore lungo del pollice


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FLESSIONE DELLE DITA - Flessore profondo delle dita - Flessore superficiale delle dita - Lombricali - Interossei palmari e dorsali - Flessore lungo del pollice

ESTENSIONE DELLE DITA - Estensore comune delle dita - Estensore proprio dell’indice e del mignolo - Lombricali - Interossei volari - Estensore lungo del pollice - Estensore breve del pollice

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