Scienze Infermieristiche e Corso O.S.S. DierreForm. Patologie fisiche, lezione 28, modulo 9

Questi articoli fanno parte di una serie di lavori da me preparati, dedicati agli Studenti O.S.S. (Operatori Socio-Sanitari) ad integrazione di quanto rilevabile nei libri a disposizione, ma credo che siano utili anche ai futuri Dottori in Scienze Infermieristiche soprattutto per il loro contenuto tecnico, agli utenti “curiosi”, ai Colleghi …

MODULO n. 9: Lezione n. 28.

Origine dell’energia per la vita delle nostre cellule: ossigeno, nutrienti, sangue.

Dove c’è Vita, ci deve essere un rifornimento di “Energia”, che io chiamo “benzina”, derivante da un apporto nutrizionale necessario per le attività delle cellule per duplicarsi, differenziarsi, specializzarsi, accrescersi ed infine morire.
Parliamo nello specifico dell’ossigeno e dei nutrienti, derivati rispettivamente dall’attività respiratoria bronco-polmonare con lo scambio gassoso O2 – CO2 (ematosi) a livello dei capillari polmonari alveolari e dall’assorbimento degli alimenti digeriti, assorbiti dal nostro intestino, proteine e glicidi convogliati nel sangue venoso, diretto al fegato, il sangue portale, mentre i lipidi seguono la via di assorbimento linfatica che dall’addome risale nel torace con il dotto toracico e si getta nel sangue venoso alla confluenza della giugulare interna sin. con la succlavia.

Un ricordo preliminare sintetico della circolazione corporea e del cuore, suo motore, già affrontato nel modulo 6.
Il cuore è un muscolo con 4 cavità che secondo il verso del sangue sono:
atrio dx, che raccoglie tutto il sangue ricco di CO2 dell’organismo e povero di ossigeno, venoso quindi e dal colore rosso scuro. Da qui, attraverso la valvola atrio-ventricolare dx o tricuspide, si passa nel
ventricolo dx che pompa sangue nell’arteria polmonare dove inizia la piccola circolazione o circolazione polmonare dove, grazie all’aria inspirata con l’ossigeno e presente negli alveoli polmonari, ultima destinazione della via anatomica respiratoria, avviene lo scambio anidride carbonica – ossigeno (ematosi). Il sangue viene così depurato dalla CO2 e si arricchisce di O2, diventando arterioso e dal colore rosso brillante; da qui si va a raggiungere la terza cavità cardiaca:

l’atrio sin; da dove, attraverso la valvola bicuspide o mitrale si arriva al ventricolo sin, formidabile pompa propulsiva con la sua contrazione, o sistole, con valori pressori definiti dalla misurazione della pressione arteriosa  (P.A.) massima, ed aspirante nel riempimento ventricolare della diastole con una pressione arteriosa detta minima: questi valori si ottengono con lo sfigmomanometro, l’“apparecchio della pressione” che dà valori di normalità di circa 120/70 mmHg.
Sottolineo che le pressioni di lavoro di entrambi gli atri variano da – 5 a + 5 mmHg (in rapporto alla pressione atmosferica ambientale), quelle del ventricolo dx sono fisiologicamente 25 nella sua sistole e 5 nella diastole. Il sangue arterioso con l’aorta, la nostra arteria (non vena!) più grande che nasce dal ventricolo sin, si distribuisce con le sue diramazioni sempre più piccole a tutti gli organi, strutture ed apparati, ma sempre ad alta pressione, normalmente 120/60 mmHg, fino ad arrivare ai microscopici vasi capillari.
Mi fa piacere riferire che la lunghezza complessiva dei vasi sanguigni del corpo umano è tra i 95.000 Km (soggetti di bassa statura) ed i 160.000 Km (negli individui alti), pari a circa 3 o 4 volte la lunghezza della circonferenza della Terra!
Il sanguinamento arterioso è a “schizzi” e potente, quello venoso è a bassa pressione e molto meno pericoloso perchè più controllabile con la semplice compressione mirata, non con un asciugamano!

Lo schema sottostante ad una prima osservazione può sembrare complesso o addirittura ostico, ma “se mi date la mano”, come dico ai miei Allievi Operatori Socio-Sanitari, tutto sarà chiaro e probabilmente interessante.

Prima di descrivere gli elementi che compaiono nello schema, ricordo la formula della glicolisi aerobica che io chiamo “formula della Vita”, dove la reazione fra zucchero ed ossigeno origina acqua, anidride carbonica e la famosa “energia”:
glucosio + ossigeno = acqua + anidride carbonica + Energia (ATP)

Invertendo la formula, cioè
acqua + anidride carbonica + Energia = glucosio + ossigeno

ottengo la reazione che consente alle piante ed al fitoplancton di catturare in acqua la dannosa CO2, ottenendo prezioso zucchero e preziosissimo ossigeno, grazie alla fotosintesi clorofilliana in presenza di irradiazione solare. Un vero miracolo del “riciclaggio” che ci consente di vivere!

Veniamo ora alla definizione degli elementi che compaiono nello schema.
G, glucosio, il più semplice degli zuccheri, monosaccaride come fruttosio, mannosio e galattosio. Ricordo i sinonimi di zuccheri: glucidi, glicidi, carboidrati e idrati di carbonio. Quindi troviamo il
GIK, il complesso Glucosio-Insulina-K+ (potassio). Il glucosio in realtà non entra nelle cellule da solo, ma con l’insulina, ormone pancreatico ipoglicemizzante che si lega ad un atomo di K+ percorrendo il capillare vicino alla cellula con la valenza del capillare arterioso; l’insulina favorisce altresì l’ingresso nelle cellule, soprattutto nei muscoli scheletrici e quindi anche nel cuore, degli aminoacidi e della creatina, questo di derivazione dall’arginina e a forte valenza energetica. Questo ormone è considerato anabolizzante in quanto favorisce con questo passaggio la sintesi proteica;
O2, Ossigeno. Elemento che condiziona il metabolismo aerobio, cioè in presenza di “aria”, ossigeno appunto. Guardando lo schema vediamo che se l’ossigeno è carente, modesta sarà la produzione di ATP, “benzina” dei processi metabolici che ci consentono di vivere. Una scarsa ossigenazione (ipossia) porta a necrosi (sinonimi: infarto, morte cellulare) del tessuto organico interessato e se la carenza è sistemica, cioè riguarda tutto il corpo, il risultato può portare a morte l’individuo. Il suo trasporto è affidato alla grande proteina emoglobina contenuta nei globuli rossi come ossiemoglobina (HbO2). Tocca ora all’
H2O, acqua. Catabolita della reazione, in parte trattenuta come prezioso elemento, in parte eliminato dai polmoni con l’espirazione, il vapor acqueo visibile espirando sul vetro degli occhiali o delle finestre;
CO2, anidride carbonica. Come l’acqua è un prodotto di scarto, in parte utilizzato per problemi di equilibrio ambientale (omeostasi) ed in parte espirato. La troviamo nel sangue venoso trasportato dalla emoglobina dei globuli rossi come carbossiemoglobina (HbCO2). E veniamo adesso all’
ATP o Adenosin-Tri-Phosfato, cioè l’energia (E) che ci consente di vivere e di eseguire milioni di reazioni biochimiche di sintesi al minuto (anabolismo), di demolizione (catabolismo), conversione molecolare ecc. Tutto ciò rappresenta un “lavoro” che richiede l’energia necessaria, la “benzina” immagazzinata nella centralina energetica rappresentata dal mitocondrio, corpuscolo del citoplasma.
Sangue: è considerato un tessuto connettivo liquido, formato da una parte cellulare per il 45% detta ematocrito ed una plasmatica per il restante 55%. Nella prima troviamo i globuli rossi (sinonimo: eritrociti, emazie) cellule senza nucleo che hanno una vita media di 120 gg., le piastrine (sinonimo: trombociti) che sono in realtà frammenti anucleati della grande cellula madre denominata megacariocita, con vita media di poche ore fino a 9 – 10 gg ed i globuli bianchi (sinonimo: leucociti), nucleati, la cui vita variabile va da pochi giorni a due settimane con modeste quote di elementi che vivono alcuni anni.
Il plasma: è il sangue privo delle sue cellule. Contiene tutti gli elementi nutrizionali, i nutrienti (vedi schema e il seguito) e l’ossigeno nel mondo vascolare arterioso, ma anche i rifiuti o cataboliti nel suo versante venoso.
Il siero: è il plasma privato dei suoi fattori della coagulazione.
Le cellule del sangue: sono i globuli rossi (o emazie, eritrociti), i globuli bianchi (o leucociti) e le piastrine (o trombociti) che nascono da cellule madri del midollo osseo o rosso, con l’eccezione dei linfociti T. Queste cellule nascono dal timo, ghiandola immunocompetente del torace anteriore, retrosternale, attiva fino all’adolescenza e mantengono la memoria immunitaria per tutta la vita. Esse producono mediatori per lo sviluppo e maturità di altri linfociti T, riconoscono gli antigeni virali e quelli della tubercolosi ed informano i linfociti B, come linfociti Helper, di preparare anticorpi.

I poteri immunitari del nostro organismo dipendono dai globuli bianchi con le loro funzioni di
fagocitosi, cioè “mangiare”, inglobare e “digerire” i germi (sinonimo batteri e bacilli) e altri agenti biologici (tipo virus, citomegalovirus, funghi ecc.) con “armi” dette enzimi, e di produzione di anticorpi (sinonimo immunoglobuline), rispettivamente delle linee midollari mieloide e linfoide che qui enuncio.

Nella linea midollare mieloide o rossa troviamo:
A) globuli rossi: con l’emoglobina nel loro citoplasma, trasportano ossigeno (HbO2) alle cellule in periferia come sangue arterioso (con le arterie) e si caricano di anidride carbonica (HbCO2) come sangue venoso (con le vene) che si dirige all’atrio dx del cuore;
B) piastrine: iniziano la coagulazione con la formazione del trombo bianco o “tappo piastrinico“, fenomeno finalizzato all’arresto di una emorragia (emostasi);

C) granulociti neutrofili: fagocitosi batterica imponente;
D) monociti: in presenza di batteri i monociti si attivano diventando macrofagi con spiccata attività fagocitaria. Sono anche responsabili della fagocitosi del tessuto neoplastico necrotico, come i linfociti Nartural Killer che vedremo avanti, con formazioni di molecole che possono sviluppare la febbre che spesso accompagna la sindrome oncologica (pirogeni endogeni, cioè sostanze non esterne, da riassorbimento);
E) mastociti, sinonimo di istiociti o mastcellule. Non li troviamo nel sangue, ma nel tessuto connettivo e in posizione perivasale capillare essendo dotati di movimento ameboide. Il loro ruolo si innesca nelle reazioni allergiche, da ipersensibilità, nella anafilassi, anche nello shock talora associato e mortale e nella infiammazione: liberano istamina ed NO (ossido nitrico) ad azione vasodilatatrice con incremento della permeabilità vasale che consente di convogliare piastrine ed ulteriori cellule a funzione immunitaria (eosinofili, neutrofili, monociti, linfociti T) sulla scena della infiammazione per fronteggiare l’antigene (infiammazione) o il patogeno (infezione). L’ulteriore liberazione di eparina nel contesto extra-capillare permette alle proteine presenti in zona di non coagulare.

Nella linea midollare linfoide o bianca abbiamo:
A) linfociti B: danno origine a due tipi di cellule: le plasmacellule ed i linfociti natural killer.
Le prime derivano come detto dai linfociti B dopo che i linfociti T (di origine dalla ghiandola timica del torace anteriore, attiva fino ai 16-18 aa.) trasmettono loro “i file” degli antigeni (le caratteristiche biochimiche estranee) dei virus e del Mycobacterium tuberculosis. E’ così che la plasmacellula secerne grandi quantità di anticorpi (IgA, IgE, IgG, IgM). Ricordo che l’AIDS (Acquired ImmunoDeficiency Syndrome o Sindrome da Immunodeficienza acquisita ad opera dell’HIV, Human Immunodeficiency Virus) è caratterizzata dal deficit funzionale dei linfociti T con assenza quindi di anticorpi contro questi patogeni, situazione causa/concausa del decesso dei Pazienti;
i linfociti natural killer, presenti nelle reazioni di rigetto da trapianti e nei pazienti con cancro attivano la funzione della fagocitosi: aggressione delle proteine non riconosciute come proprie e loro digestione, come gà visto prima per i granulociti neutrofili ed i monociti;
B) i granulociti eosinofili: ci difendono da parassiti e vermi, intervengono nelle reazioni allergiche e nelle malattie autoimmuni (produzione cioè di anticorpi contro elementi proteici del proprio organismo!) del collagene;
C) i granulociti basofili: intervengono nelle allergie e nei fenomeni da ipersensibilità ed anche loro nello shock anafilattico.
Continuiamo a descrivere gli elementi dello schema.
Capillare: la struttura vascolare più piccola, microscopica che come un tapis roulant, un nastro trasportatore è prossimo a tutte le cellule per portare, con il suo “versante arterioso”, la sua preziosa “mercanzia”, ossigeno e metaboliti, ed agire quindi, nel “versante venoso” come pattumiera dei prodotti di scarto, i cataboliti.
La freccia —-> del sangue. Abbiamo già visto prima come il cuore sia la pompa motore che consente al sangue di circolare nei vasi sanguigni: ricordo allora come il sangue venoso vada verso il “cuore dx”, mentre quello arterioso si allontani dal “cuore sin” per raggiungere le periferie dei vari organi, strutture ed apparati.
HbO2, ossiemoglobina;
HbCO2, carbossiemoglobina;
Metaboliti: entrano nella cellula per essere “lavorati”, assorbiti, impiegati in reazioni essenziali per la normale ed altamente specifica attività “di quella cellula” particolare;
Cataboliti: escono dalla cellula come rifiuti, “trush”, per essere in parte eliminati dai polmoni con l’espirazione, dai reni con le urine, dall’intestino. Non tutti i cataboliti in realtà sono da eliminare; essi entrano spesso in meccanismi metabolici complessi avendo anche un ruolo positivo;
Nutrienti: con la digestione enzimatica intestinale, il cibo che noi ingeriamo si trasforma in nutrienti. Abbiamo così i
macronutrienti: protidi (proteine), glicidi, lipidi (grassi), acqua, fibre ed alcol; ed i (Testut e Jacob, 1908 – porta e sue radici: sistema portale)

micronutrienti: vitamine, sali minerali ed oligoelementi.
Dalle proteine otteniamo gli aminoacidi, molecole che potremmo equiparare ai mattoncini Lego, inviati al fegato con il sistema venoso detto portale. Stessa via anatomica per l’assorbimento degli zuccheri, che nell’intestino vengono scissi a monosaccaridi, i quattro prima ricordati, a disaccaridi come saccarosio, maltosio, lattosio (il famigerato lattosio è uno zucchero!) ed altri meno noti.
Dai lipidi otteniamo acidi grassi, gliceroli, colesterolo, vitamine liposolubili, sali biliari che vengono assorbiti non dal circolo venoso intestinale portale, diretto al fegato, ma dal sistema linfatico addomino-toracico che riversa la linfa “grassa” nella confluenza della vena giugulare interna sin con la vena anonima sin. (proiezione cutanea: base sin. del collo, dietro la parte mediale della clavicola sin.).

Riguardiamo ora, con queste nozioni, lo schema suddetto: è ora sicuramente più facile orientarsi e forse divertente provare a fare uno slalom nel circuito vascolare del nostro organismo!