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Filippo Quitadamo 1 Sistemi di trasporto negli organismi

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Filippo Quitadamo 1

Sistemi di trasporto negli organismi

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+ Polmoni

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Apparato circolatorio umano

Un complicato sistema di vasi (arterie, vene e

capillari) che formano un circuito chiuso con al

centro il cuore + il sangue.

A livello dei capillari arteriosi ogni cellula

riceve sostanze nutritizie

A livello di capillari venosi le cellule riversano i

loro rifiuti.

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Il sangue

È il più importante mezzo di

comunicazione tra le

cellule, per cui è un tessuto

connettivo liquido.

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Il tessuto connettivo è costituito da cellule

immerse in abbondante sostanza intercellulare.

Svolge diverse funzioni: collegamento fra organi

e tessuti; riempimento; sostegno e protezione;

distribuzione di nutritivi e accumulo di

sostanze di riserve.

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Il sangue: composizione

Il sangue è un tessuto connettivo, formato da

sostanza fondamentale intercellulare, il

PLASMA (55%), che permette la circolazione

e una parte corpuscolare (45%).

Nel plasma sono sospesi tre diversi tipi di

cellule ematiche:

1. Globuli rossi o emazie o eritrociti

2. Globuli bianchi o leucociti

3. Piastrine o trombociti.

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Plasma

Liquido salato, giallino, in cui si trovano disciolti

Sali minerali, sostanze organiche e diverse

proteine come il fibrinogeno.

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CELLULE DEL

SANGUE

In un uomo adulto, il sangue costituisce circa

1/12 del peso corporeo e corrisponde a 5-6 litri.

Il 55% del sangue è costituito da plasma, il

45% da cellule o elementi figurati.

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Tutte le cellule del sangue vengono prodotte nel

midollo osseo a partire da una cellula

progenitrice, chiamata staminale.

Dividendosi, la cellula staminale origina due

linee cellulari:

1. Linea linfoide: linfociti B e T

2. Linea mieloide: fagociti [monociti e granulociti

(basofili, eosinofili, neutrofili), megariociti–

piastrine, globuli rossi.

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Cellula staminale

Linea linfoide Linea mieloide

Linfociti B Linfociti T

Monociti Basofili Emazieeosinofili Neutrofili

Megariociti

Piastrine

GLOBULI BIANCHI

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Globuli bianchi o leucociti

Monociti neutrofili eosinofili basofili

FagocitiLinfociti B

e T

Granulociti

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Globuli rossi o emazie o eritrociti

Sono cellule anucleate, tondeggianti, schiacciateal centro e rialzate ai bordi. Hanno un diametrodi 7,2-8,4 micron.

Un mm3 di sangue può contenere fino a5.400.000 nell’uomo adulto, fino a 4.500.000nella donna.

Contengono emoglobina che serve per iltrasporto di ossigeno.

Essendo privi di nucleo vivono 120 giorni, dopovengono distrutti nel fegato e nella milza, mentresono prodotti dal midollo osseo (ematopoiesi).

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Globuli rossi o emazie o eritrociti

queste cellule sono incaricate dirifornire di ossigeno i tessuti ein parte di recuperare l'anidridecarbonica che essi produconocome scarto.

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GLOBULI ROSSI

7,5 µ

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GLOBULI ROSSI

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Globuli bianchi: sono incaricati della difesa dell'organismo

o leucociti, hanno un diametro di 8-15 micron esono provvisti di nucleo

In media un millimetro cubo di sangue contiene6.000-8.000 globuli bianchi. Vivono da 6 ore adiversi anni.

Grazie ai movimenti ameboidi essi possonopassare attraverso le pareti dei capillari(diapedesi) per difendere l’organismo dalleinfezioni o direttamente (macrofagi o fagociti:monociti + granulociti) o producendo anticorpi(linfociti).

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Globuli bianchi I leucociti si dividono in due categorie in base al nucleo:

A. Granulociti: neutrofili, eosinofili o acidofili e basofili

B. Cellule linfoidi (o agranulociti): linfociti e monociti.

Il termine di granulociti è dovuto alla presenza di granulinel citoplasma di queste cellule. Questi granuli sonodifferenti nei vari tipi di granulocita e ci aiutano adistinguerli. Infatti, questi granuli hanno una differenteaffinità verso i coloranti neutri, acidi o basici e fannoassumere al citoplasma un colore differente.

Derivano dal midollo osseo. Il nucleo è raggruppato in

masserelle o lobi.

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LINFOCITI: piccole cellule con nucleotondeggiante (21-40%). Attivi contro i virus,cellule tumorali e organi trapiantati. Difesaindiretta, specifica con anticorpi.

MONOCITI: cellule più grandi, con nucleo afagiolo (2-8%), capacità di fagocitosi. Sitrasformano in macrofagi.

GRANULOCITI: con nucleo lobato e moltigranuli nel citoplasma. Sono mobili edeformabili, capaci di diapedesi e fagocitosi,digerendo i batteri.

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Ciascun tipo di leucocita è presente nel sangue in proporzioni diverse:

granulocita neutrofilo 50 - 70%

granulocita eosinofilo 2 - 4%

granulocita basofilo 0,5 - 1%

monocita 3 - 8 %

linfocita 20 - 40%

FAGOCITI

Cellule linfoidi

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10 µ

◄Fagocita che attacca e

distrugge un microbo.

◄Grazie alla diapedesi i globuli bianchi possono

passare attraverso i capillari e distruggere i microbi

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Fagocitosi

Scoperta nel 1882, è la prima risposta

immunitaria dell’organismo.

È una risposta immunitaria immediata, ma non

specifica, perché distrugge tutti i corpi estranei.

È dovuta ai fagociti = monociti + granulociti.

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Linfociti B (bone marrow = midollo osseo)

secernono una grande quantità di anticorpi

(risposta umorale).

Linfociti T (timo) sono responsabile della

immunità cellulare e si dividono:

1. Tc (citotossici o killer o NK): uccidono le cellule

2. Th (helpers): sono necessari per attivare sia i

linfociti B che quelli Tc

3. Ts (soppressori): riducono l'intensità della

risposta immunitaria

4. Linfociti T memoria.

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Infine, il sistema immunitario produce

linfociti T memoria, linfociti che si

disattivano, ma che sono pronti a riattivarsi

in occasione di incontri successivi con lo

stesso antigene.

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Oltre alle cellule T e B, nel sangue periferico e negli

organi linfoidi, si trova una terza popolazione di linfociti

che non presenta recettori per l'antigene e che,

pertanto, svolge funzioni difensive di tipo non specifico

e non è attivata dagli helper. Queste cellule

rappresentano la componente filogeneticamente più

antica del sistema immunitario e si caratterizzano

principalmente per la loro attività citotossica. Per tali

ragioni esse vengono denominate cellule NK, Natural

Killer. Oltre a uccidere virus, batteri, cellule infettate e

cellule neoplastiche, questi linfociti regolano anche la

produzione di altre cellule ematiche quali eritrociti e

granulociti.

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ANEMIA: globuli rossi di numero inferiore e di

forma anomala

LEUCOPENIA: diminuzione numerica dei

granulociti

LEUCOCITOSI: aumento di globuli bianchi.

Vantaggiosa perché aumenta la capacità di

combattere le infezioni.

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Le piastrine o trombociti

Sono elementi senza nucleo, tondeggianti od

ovali, con diametro di 2-4 micron

Hanno vita media di circa 10 giorni

La loro densità nel sangue è di 200.000-

300.000/mm3.

La principale funzione delle piastrine, o

trombociti, è di fermare la perdita di sangue

nelle ferite (emostasi, coagulazione).

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Nome Tipo Funzione N°/ mm3 Ciclo vitale

EMAZIE Cellule

senza

nucleo

Trasporto

gas, rifiuti,

ormoni, …

5-6 milioni 120 g

Globuli

bianchi

nucleati Difesa e

produzione

anticorpi

5.000 -

10.000

6 ore molti

anni

Piastrine Frammenti

di cellule

coagulazione 250.000 –

450.000

10 – 12 g

ELEMENTI FIGURATI NEL SANGUE

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Il plasma = 55% del sangue

Il plasma è un fluido leggermente alcalino, concaratteristico colore giallino, costituito per il 90 % daacqua e per il 10 % da sostanza secca. Nove parti diquesta sono costituite da sostanze organiche, mentreuna parte è costituita da minerali.

Le sostanze organiche del plasma sono formate daglucidi (glucosio), lipidi (colesterolo, trigliceridi, fosfolipidi,lecitina, grassi), proteine (globuline, albumine,fibrinogeno), glicoproteine, ormoni (gonadotropine,eritropoietina, trombopoietina), amminoacidi e vitamine.

Le sostanze minerali sono dissolte sotto forma ionica,cioè dissociate in ioni positivi e negativi (sodio, potassio,calcio, cloruro e bicarbonato)

rifiuti.

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Funzioni del sangue:

1. Trasporta le sostanze nutritive alle cellule

2. Trasporta i gas respiratori (l’ossigeno e ildiossido di carbonio)

3. Trasporta le sostanze di rifiuto dalle cellule aipolmoni e agli organi escretori

4. Trasporta gli ormoni e le vitamine

5. Trasporta i farmaci iniettati per via endovenosa

6. Regola la temperatura corporea

7. Partecipa alla difesa dell’organismo dagli agentipatogeni.

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SANGUE Identificazione

Difesa

Trasporto

Plasma Globuli rossi Gruppi sanguigni

Gas respiratori Sostanze nutritive e

rifiuti

Coagulazione:

piastrine Fagocitosi:

granulociti

Anticorpi:

leucociti

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Quantità, funzioni e forma delle

cellule del sangue

Difesa immunitaria

dell’organismo

Difesa organismo

contro infezioni

Eritrociti,

Trasportano O2

FAGOCITI

LINFOCITI

Piastrine

coagulazione

GRANULOCITI

2-6%

25-33%

60-70%

0.5-1%

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La coagulazione

È un processo al quale partecipano le piastrine e

il fibrinogeno.

Appena si rompe un vaso sanguigno le piastrine

accorrono, producendo la tromboplastina che

trasforma la protrombina in trombina (proteina

attiva), che trasforma il fibrinogeno in fibrina,

insolubile, che forma la rete di filamenti e blocca

l’emorragia.

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La coagulazione

PROTROMBINAtromboplastina

Ca++TROMBINA

FIBRINOGENOtrombina

FIBRINA

insolubilesolubile

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GIORNATA MONDIALE DELL’EMOFILIA

17 aprile:la giornata è stata istituita dalla

Federazione mondiale dell'emofilia(WHF).

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L'emofilia è una malattia di origine genetica, dovuta ad un difetto della

coagulazione del sangue. In condizioni normali, in caso di fuoriuscita dai

vasi sanguigni, il sangue forma un “tappo” che impedisce l'emorragia.

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EMOFILIAL’emofilia è una malattia emorragica congenita (MEC) dovuta

a un deficit di proteine coinvolte nella coagulazione.

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Il cuore: un organo infatigabile

È un muscolo striato involontario cavo, di

forma conica, grande quanto un pugno, situato

nella cavità toracica, nel mediastino, lo spazio

tra i polmoni.

Nell’uomo adulto pesa circa 300 g, ha colore

rossastro.

Esternamente è avvolto dal pericardio,

internamente è rivestito dall’endocardio.

Il tessuto muscolare cardiaco è detto miocardio.

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Posizione occupata dal cuore, nella cavità mediastinica, con la base verso l’alto e l’apice

in basso a sinistra.

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Il cuore

Il cuore è diviso in due parti separate da un

setto muscolare:

a) Parte sinistra, contenente sangue arterioso,

costituita da atrio e ventricolo, separati dalla

valvola bicuspide o mitrale.

b) Parte destra, contenente sangue venoso,

costituita da atrio e ventricolo, separati dalla

valvola tricuspide.

Le valvole permettono il passaggio del

sangue in un’unica direzione: atrio-ventricolo.

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Il cuore

Nell’atrio destro penetrano due grosse vene

che portano il sangue refluo da tutto il corpo:

A. Vena cava superiore

B. Vena cava inferiore.

Nell’atrio sinistro sboccano le 4 vene

polmonari, che portano il sangue arterioso dai

polmoni.

Dal ventricolo destro prende origine l’arteria

polmonare che si divide in 2 rami

Dal ventricolo sinistro parte l’arteria aorta.

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Il cuore

All’imbocco delle arterie si trovano le valvole

semilunari che impediscono il riflusso del

sangue.

Le pareti degli atri sono più sottili dei ventricoli,

perché compiono un minor lavoro.

Il ventricolo destro è meno robusto di quello

sinistro, perché quest’ultimo manda il sangue

a tutto il corpo e compie un maggior lavoro.

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Automatismo del cuore

Il cuore si contrae in modo autonomo, senza

legami con i centri nervosi, grazie a cellule

specializzate “segnapassi o pacemaker” che si

trovano in tre centri d’azione:

1. Nodo seno-atriale (atrio destro)

2. Nodo atrio-ventricolare

3. Fascio di Hiss (setto interventricolare).

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I vasi sanguigni: circa 150.000 km

Sono di tre tipi:

1. Le arterie

2. Le vene:

3. I capillari:

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I vasi sanguigni

Le arterie: molto robuste, prendono origine dai

ventricoli e portano il sangue in periferia. Sono

rivestite da 3 strati concentrici di tuniche:

Interno o endotelio

Mediano o muscolare

Esterno con funzione protettiva, ricco di fibre

elastiche.

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INTERNO ARTERIE

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Arteriosclerosi

Indurimento delle arterie, che perdono

elasticità, con vasocostrizione, ipertensione,

affaticamento del cuore, arterite (dolori alle

gambe nella deambulazione), angina pectoris,

placche di colesterolo, aneurisma (dilatazione

dell’arteria), infarto.

CAUSE: obesità, dieta ricca di grassi, abuso di

fumo, alcol, caffè, vita sedentaria, stress ….

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Le vene

Con pareti sottili, prendono origine dai capillari e

portano il sangue al cuore.

Sono costituite da tre strati, ma mancano di fibre

elastiche

Presentano all’interno le valvole a nido di rondine,

disposte a due a due o a 3 a 3

Le vene decorrono superficiali.

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Valvole a nido di rondine

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Interno arterie

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Capillari

Tubicini esilissimi, rivestiti solo di

endotelio, attraverso il quale avvengono

scambi tra sangue e tessuti,

costituendo una rete di raccordo tra

vene e arterie.

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La circolazione del sangue

Il cuore è il motore, come una pompa si contrae esi rilascia ritmicamente.

Il movimento di contrazione è detto sistole

Quello di dilatazione è detto diastole

Questi due movimenti si alternano per atri eventricoli: quando gli atri si contraggono (sistole), iventricoli si dilatano (diastole) e viceversa.

La successione ritmica prende nome di ciclocardiaco.

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La circolazione del sangue

Si distinguono una grande o generale o

sistemica e una piccola circolazione o

polmonare.

La grande o sistemica va dal ventricolo sinistro

e termina nell’atrio destro

La piccola o polmonare comincia dal ventricolo

destro e termina nell’atrio sinistro.

Il sangue fa il giro del corpo in 23 secondi

La circolazione dell’uomo si dice doppia e

completa.

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La gittata cardiaca

Quantità di sangue espulso dai ventricoli

durante la sistole = 5 litri/minuto

Durante un esercizio fisico intenso può

raggiungere 20-25 litri/minuto.

Ciclo cardiaco = successione ritmica di

sistole e diastole.

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Il battito cardiaco

È dovuto all’urto della punta del cuore contro il

torace durante la sistole dei ventricoli . Ogni

battito una rivoluzione cardiaca.

Il numero dei battiti dipende dall’età, dal

sesso, dalla posizione del corpo, dalla

temperatura …. Tipo di lavoro o sforzo ….

140/minuto nel neonato

70 nell’adulto a riposo

80 negli anziani ………

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La pressione arteriosa

Pressione del sangue sulle pareti delle arterie.

Varia con l’età, il lavoro, stress, ….

Massima o sistolica, minima o diastolica.

Valori normali: 125-140 mmHg per la sistolica

80-90 mmHg per la diastolica.

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Ipertensione

Innalzamento persistente della massima o della minima o di entrambe.

CAUSE: Conseguenze:

Vita sedentaria infarto

Alimentazione scorretta ictus

Obesità insufficienza renale

Fumo disturbi alla vista

Alcool

Stress

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Il cuore e la circolazione nei vertebrati

Anfibi larvali e nei pesci: circolazione semplice e

completa

Negli anfibi adulti: il cuore è diviso in tre cavità, due atri

e un ventricolo. Circolazione doppia e incompleta.

Nei rettili doppia e incompleta, con quasi 4 cavità.

Nei mammiferi e negli uccelli: 4 cavità separate;

circolazione doppia e completa.

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Sistema linfatico

La linfa è plasma sanguigno trasudato daicapillari arteriosi e da essa le cellule traggononutrimento, riversandovi i rifiuti.

Leggermente salata è formata da globulibianchi, mancano le proteine, i globuli rossi e lepiastrine.

La linfa si raccoglie nei capillari linfatici checonfluiscono nei vasi linfatici, dove si trovano levalvole a nido di rondine.

Lungo il decorso si trovano i gangli linfatici cheproducono anticorpi.

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MalattieAneurisma = dilatazione vaso sanguigno

Angina pectoris = dovuta ad interruzione parziale

afflusso sangue

Aritmia = alterazione ritmo cardiaco

Aterosclerosi = restringimento lume arterie per

placche lipidiche

Endocardite = infiammazione membrana interna

atrio o ventricolo

Infarto miocardio = necrosi tessuto miocardio per

ischemia

Emofilia: malattia ereditaria in cui il sangue non si

coagula correttamente

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MalattieIpertensione arteriosa = per aumento cronico

pressione arteriosa

Ischemia miocardica = interruzione afflussosangue al miocardio

Pericardite = infiammazione pericardio

Scompenso cardiaco = incapacità del ventricolodi pompare sufficiente quantità di sangue nellearterie

Valvulopatia = malattie valvole cardiache

Vena varicosa = dilatazione locale di una venaarti inferiori con tratto tortuoso e bluastro.

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L’arteria polmonare parte dall’atrio destro V F

Le pareti delle vene sono più spesso di quelle delle arterie V F

La sistole è la fase di contrazione del miocardio V F

La contrazione cardiaca è autonoma V Flinfonodi producono anticorpi per la difesa V Fglobuli bianchi sono costituiti da granulociti, monociti e linfociti V F

La valvola cardiaca destra è la: trinacria tridentata tricuspide bicuspide

Nell’uomo la circolazione è: doppia e completa semplice ecompleta doppia e incompleta

Nel cuore si riconoscono …………… cavità, gli …… e i ventricoli. Learterie trasportano il sangue dal ……. alla periferia del corpo, mentre le…….. lo trasportano dalla …………al cuore. L’…….. è una malattia condiminuzione di ………. .delle arterie provocando un aumento della…..arteriosa. Gli scambi fra sangue e ……..avvengono a livello dellarete di ……… Il sangue è costituito da una parte liquida …… e daelementi figurati: …. , ……. e ……. . La …..del sangue avviene graziealla trasformazione del fibrinogeno in …….. e alla presenza delle ……..

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I gruppi sanguigni sono 4: A, B, AB, 0

Il gruppo sanguigno si eredita dai genitori

La differenza tra i gruppi dalla presenza o assenza

sulla superficie dei globuli rossi di due proteine o

antigeni (A-B). Le persone con l’antigene A sono

del gruppo A, quelle con l’antigene B sono del

gruppo B, quelle con A e B sono del gruppo AB, le

persone senza antigeni sono del gruppo zero.

Nel plasma ci sono anticorpi specifici oagglutinine anti A () e anti B ()

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Gruppo A: A e

Gruppo B: B e

Gruppo AB: A e B senza anticorpi

Gruppo zero: e senza antigeni

GRUPPO Può donare a Può ricevere da

0 0, A, B, AB 0

A A, AB 0, A

B B, AB 0,B

AB AB 0, A, B, AB

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Fattore Rh

Sono proteine

Il fattore Rh è diffuso in circa 85% della

popolazione (Rh +), il 15% non lo possiede (Rh -)

Se il sangue Rh + viene trasfuso in una persona

Rh - stimola la produzione di anticorpi e in caso di

nuova trasfusione provoca agglutinazione.

Se il sangue Rh - viene trasfuso ad un soggetto

Rh + non c’è rischio.

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L’organismo è in costante rapporto con

l’ambiente da cui trae nutrimento ma anche

pericoli (agenti patogeni biologici, fisici, chimici)

Tuttavia, l’organismo è dotato di numerose

barriere protettive.

L’insieme di queste strategie prende il nome di

SISTEMA IMMUNITARIO.

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L’organismo umano è in costante rapporto con

l’ambiente, da cui trae nutrimento ma anche

pericoli per la salute.

Il sistema immunitario è preposto alla difesa

contro le aggressioni dei patogeni.

Sangue e linfa costituiscono il mezzo liquido per

l’attività difensiva grazie ai linfociti.

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DIFESE NON SPECIFICHE DIFESE

SPECIFICHE

Prima linea di difesa Seconda linea Terza linea di difesa

CUTE Reazione

infiammatoria

Linfociti

Membrane mucose Fagociti, NK Anticorpi

Muco, saliva, sebo,

sudore

Febbre

DIFESE DELL’ORGANISMO

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Le barriere di protezione

La prima barriera difensiva contro virus,batteri, protozoi: la pelle e le mucose.

La pelle è difesa da secrezioni e sudori acidibloccando la crescita dei batteri.

Il sudore, la saliva, le lacrime contengono illisozima, antibatterico.

Lo stomaco contiene un ambiente ostile peri batteri (acidità gastrica).

Ciglia e muco dell’apparato respiratorio

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Se queste barriere vengono superate sigenera una risposta infiammatoria che èuna difesa immunitaria non specifica controagenti infiammatori chimici, fisici, batterici(FAGOCITOSI):

1. Arrossamento

2. Sviluppo di calore

3. Tumefazione

4. Dolore

5. Disfunzione della zona colpita.

Mediatori dell’infiammazione sono alcunesostanze: istamina, granulociti, monociti(fagociti), febbre.

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Natural Killer: difesa non specifica dovuta

a linfociti che svolgono un’azione di

pattugliamento in tutto il corpo, aggredendo

tutte le cellule che sulla membrana hanno

proteine non riconosciute come amiche

dalle NK.

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Meccanismi controllo salute

Ci sono tre meccanismi di controllo salute:

1. Difese chimiche: istamine-infiammazione-fagocitosi, interferone antivirale

2. Una risposta umorale, con anticorpi prodottidai linfociti B;

3. Una risposta cellulare per intervento deilinfociti T

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Fagocitosi, non specifica

Scoperta nel 1882, è la prima risposta del

sistema immunitario.

È immediata, aspecifica, avviene nei tessuti,

durante un processo infiammatorio.

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Immunità specifica

Si basa sulla capacità di distinguere il self dal

not self attraverso due meccanismi di

riconoscimento:

1. Complesso di istocompatibilità HLA con

gli antigeni di membrana

2. Sistema AB0 a livello dei globuli rossi.

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Immunità umorale

Avviene attraverso l’intervento degli anticorpi linfociti Bstimolati dai linfociti T helper o ausiliari, in presenza di uncorpo estraneo.

Gli agenti patogeni presentano degli antigeni chestimolano la produzione di anticorpi che neutralizzano letossine dell’aggressore.

Ad ogni antigene corrisponde uno specifico anticorpo, percui la difesa tramite anticorpi è lenta e specifica, adifferenza della fagocitosi, immediata ma aspecifica.

È lenta perché avviene in due tappe: nella primal’organismo riconosce l’antigene, nella seconda produceanticorpi specifici.

Linfociti B, linfociti B memoria, linfociti T helper, Tsoppressori.

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Immunità cellulare

Attraverso il contatto diretto linfociti T e antigene,

senza la mediazione degli anticorpi.

Linfociti Tc (citotossici) o killer che distruggono le

cellule bersaglio

Linfociti T memoria, depositari della memoria

immunologica.

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Immunità naturale e artificiale

Immunità = capacità di resistere alle malattie

NATURALE: passiva (per nascita), attiva,

dopo aver superato malattie

ARTIFICIALE: attiva, vaccinazione

(prevenire), passiva (sieroprofilassi, per

curare)

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Autoimmunità

Quando il sistema immunitario non è capace di

distinguere il self dal not self e reagisce contro

l’organismo.

RIGETTO: fenomeno immunologico nei trapianti

ALLERGIE: sensibilità a sostanze allergeni

(polline, veleni, punture insetti, farmaci) che

provocano una risposta infiammatoria, con

produzione di anticorpi o immunoglobuline (IgE).

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A.I.D.S.

Quando le difese crollano.

Sindrome da Immunodeficienza acquisita

Agente: retrovirus HIV che ha come bersaglio i

linfociti T helper e rende inattivo il sistema

immunitario.

L’AIDS non è una malattie, ma una sindrome,

cioè un insieme di malattie opportunistiche.

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AIDS, il contagio

Attraverso il sangue, rapporti sessuali, dalla

placenta ….