MERAVIGLIOSA PROGETTAZIONE DEGLI ORGANISMI VIVENTI

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             Abbiamo visto in precedenza che la distribuzione dell'acqua nei vari compartimenti del corpo ubbidisce a precisi parametri in assenza dei quali c'è la malattia e la morte. E precisamente i 2/3 dell'acqua deve essere contenuta all'interno delle cellule e un 1/3 al di fuori delle cellule. Del terzo fuori delle cellule l'80% deve essere distribuito nello spazio interstiziale tra le cellule e i vasi sanguigni e il 20% è presente nel sangue ed è chiamato plasma. Abbiamo visto anche che lo scambio corretto di acqua tra le cellule e lo spazio interstiziale è regolato dalle pompe sodio-potassio; come è regolato invece lo scambio di acqua (e soluti) tra lo spazio interstiziale e sangue? E' regolato dalla presenza e dalla funzione del sistema cardiocircolatorio.

Questo sistema è formato dal cuore e dai vasi sanguigni .Il cuore fornisce colla sua contrazione ritmica l'energia necessaria a far circolare il sangue in tutti i vasi sino all'estrema periferia. Il sangue, avendo una massa obbedisce alla legge d'inerzia secondo la quale un corpo tende a rimanere in quiete se non viene applicata una forza che lo fa muovere. Ebbene il cuore dà questa energia creando nel comparto vascolare una pressione idrostatica ,la stessa che si crea quando l'acqua passa in un tubo o quando l'aria gonfia una gomma. La pressione idrostatica ,in vicinanza del cuore è di circa 100U.  e alla periferia  nei capillari arteriosi scende a 35U. Nei capillari venosi scende a 15 U. Ora nel sistema circolatorio esistono delle proteine che circolano e in particolare l'albumina sintetizzata dal fegato. Mentre l'acqua e i soluti possono passare ,spinti dalla pressione idrostatica nello spazio interstiziale attraverso i minuscoli pori presenti nei capillari, le proteine ,essendo di grosse dimensioni non possono passare, ed allora l'endotelio dei capillari si comporta come una membrana semi permeabile e nello spazio interstiziale vige, per la presenza dell'albumina in circolo, una pressione osmotica che spinge l'acqua all'interno dei vasi. Questa pressione osmotica è di -25U. per cui nel capillare arterioso la pressione idrostatica supera la pressione osmotica ed acqua e soluti passano dalla parete arteriosa al liquido interstiziale; nel capillare venoso invece la pressione idrostatica è di 15U. e la pressione osmotica all'esterno è sempre di -25U., per cui la pressione osmotica supera di -10 U. la pressione idrostatica e acqua e soluti entrano nel circolo ematico ;il circolo venoso poi arriva al cuore destro e poi ai polmoni dove avviene lo scambio respiratorio co2-ossigeno e dai polmoni il sangue ritorna al ventricolo sinistro del cuore per ripetere il ciclo .L'albumina è quindi la proteina principale presente nel circolo sanguigno capace di regolare la pressione osmotica e quindi gli scambi acqua-soluti dall'esterno all'interno del circolo. La quantità normale di albumina nel sangue è di 5 U. circa, se per una ragione patologica il contenuto di albumina si abbassa, la pressione osmotica nel liquido interstiziale si abbassa anch'essa e quindi l'acqua che entra in circolo è minore e si ha l'edema ,cioè accumulo di acqua nel liquido interstiziale, e meno acqua entra in circolo, si ha quindi una malattia e il paziente avverte stanchezza, vertigini ecc. Si pensa che se l'albumina scende a 1 u. si ha la morte dell'organismo. Non si sa attualmente ancora come il fegato possa regolare la produzione di albumina per questa importante funzione, figuriamoci se tutto questo appena descritto possa essere avvenuto attraverso il caso e la selezione naturale. Ma come fa il corpo a regolare la quantità di acqua totale che deve essere presente nell'organismo perchè esso funzioni bene? E' quello che vedremo in seguito.

Come si è detto nel precedente scritto, la quantità di ossigeno necessaria all’organismo a riposo è di 250 ml al minuto, per l’organismo al massimo sforzo è di 3500 ml al minuto. I chemiocettori e gli organi respiratori sono deputati a rispettare questi parametri. Il rifornimento di ossigeno al corpo è assicurato da tre componenti: la velocità di flusso dell’aria nei bronchi-polmoni, il riempimento di aria degli alveoli polmonari, ed infine lo scambio di ossigeno alveoli-capillari.

La scienza medica ha sviluppato tre test che misurano questi tre parametri. I primo si chiama FEV1 (volume espiratorio forzato in un secondo) e si ottiene facendo uscire aria dai polmoni in espirazione forzata in un secondo; l’aria uscita è normalmente di 3-4 litri al secondo. Il secondo parametro si chiama FCV (capacità vitale forzata) e misura il riempimento alveolare di aria. Viene ottenuto facendo espirare il paziente per 3 secondi e il suo valore normale è di 5.6 litri, un litro però rimane nei polmoni e non partecipa agli scambi respiratori. Il terzo paramento è chiamato DLCO e misura lo scambio di ossigeno alveoli capillari. Si ottiene somministrando piccole quantità di ossido di carbonio che ha affinità molto maggiore per l’emoglobina di quanto lo abbia l’ossigeno: il suo valore normale è di 100% di assorbimento. Quando avvengono delle patologie questi valori cambiano. Nel forte fumatore abbiamo spesso la bronchite cronica costruttiva, malattia in cui i bronchi si i riempiono di muco ed i muscoli peribronchiali si contraggono rendendo stretto il lume bronchiale. Il FEV1 scende al di sotto della norma, nei casi leggeri scende a 2-3 litri al secondo, nei casi più gravi può scendere a un litro. Nel primo caso al paziente manca il fiato se, per esempio, va di corsa a prendere l’autobus, nel secondo caso puo’ avere un affanno anche a riposo o mentre compie un’attività leggera come camminare piano, ed è costretto a fermarsi spesso. Invece la capacità vitale forzata puo’ essere alterata o da malattie neuromuscolari che colpiscono i muscoli respiratori come la sclerosi multipla o la distrofia progressiva. Le persone poi che hanno un enfisema polmonare o una fibrosi polmonare hanno ridotto il DLCO, cioè lo scambio respiratorio ossigeno-capillari. Le malattie tipo bronchite cronica ostruttiva possono ridurre tutte e tre insieme i parametri suddetti ed il malato sta molto male. In ultima analisi quando l’ossigeno nel sangue scende al disotto del 50% si possono avere stati confusionali cerebrali, e quando scende sotto il 40% si ha coma e morte per arresto cardio respiratoria, anzi in questo caso disgraziato è addirittura il cuore che si ferma per primo. In modo analogo avviene quando l’anidride carbonica  e l’H+ salgono oltre il 50% e se vanno oltre il 90% il risultato è la morte. Tutti questi eventi e patologie fanno fare una considerazione: non è possibile immaginare esseri intermedi che a poco a poco acquisiscono simili parametri, gli esseri intermedi sarebbero morti morto prima eliminati dalla selezione naturale. Ecco ancora una grave crisi del darwinismo. Tutti i parametri avrebbero dovuto funzionare in modo ottimale sin dall’inizio, altrimenti ci sarebbe stata la debilitazione e la morte. Ma non basta presenza di chemiocettori e l’integrità dell’apparato bronco-polmonare ad assicurare l’utilizzazione dell’ossigeno, ci vuole altro e lo vediamo la prossima volta.

Abbiamo già visto in precedenti articoli che il sistema cardiocircolatorio funziona come una pompa aspirante e premente per far si che il sangue circoli continuamente nel corpo per fornire di elementi nutritivi ed ossigeno tutti i tessuti del corpo ,superando le leggi naturali dell'attrito, dell'inerzia e della gravità. Ma bisogna farlo in una misura giusta e in quantità giusta. Quando ,per fare un esempio ,i pompieri ,per spegnere un incendio al terzo piano di una casa ,devono pompare acqua ,in quantità sufficiente a spegnere l'incendio, la devono anche mandare ad una velocità tale che possa spegnere l'incendio subito. In modo analogo avviene per il sistema cardiocircolatorio. La quantità di flusso di sangue nella circolazione dipende esattamente quanto sangue il cuore può pompare in un determinato periodo di tempo. I litri di sangue al minuto che il cuore può pompare si chiama gittata cardiaca (CO) e misura l'efficacia con cui il cuore pompa sangue nei vasi.

La gittata cardiaca dipende da due cose: dalla quantità di sangue pompato ad ogni contrazione chiamata gittata sistolica SV e viene misurata in millilitri  e il numero di volte che il cuore batte in un minuto ed è chiamato frequenza cardiaca HR ed è misurata in battiti al minuto. Il rapporto tra CO e SV ed HR è CO=SV+HR. Il corpo capisce questo rapporto e fa esattamente le cose per mantenersi in vita. Come lo fa ?A riposo il corpo ha bisogno di 250 ml. di ossigeno al minuto, la quantità di sangue che è presente nei ventricoli all'inizio della sistole è di 120 ml. Durante la sistole il cuore pompa il 60% di tale quantità, quindi ad ogni battito il volume di sangue pompato è di 70 ml. A riposo il cuore batte a 72 sistoli al minuto e quindi moltiplicando SV e HR ,il CO totale risulta di 5 litri al minuto. Mediamente si ha 150 gr. di emoglobina per litro che può trasportare circa 200 ml. per litro di ossigeno; inoltre i tessuti estraggono circa il 70% di ossigeno dal sangue ;se il CO a riposo è 5 l.al minuto, ciò significa che il corpo può dotarsi ci circa 1000ml.al minuto di O2.Il corpo quindi usa solo il 25% dell'ossigeno disponibile in condizioni di riposo. Vediamo invece cosa succede in condizioni di attività: camminare lentamente consuma 500 ml. di O2al minuto; camminare in fretta consuma 1000ml.al minuto, corsa lenta consuma 2000 ml.al minuto, corsa rapida, necessaria ai nostri antenati per sopravvivere 3500 ml.al minuto. L'aumento dell'attività. attraverso i sensori fa rilasciare adrenalina e noradrenalina che aumentano il ritorno del sangue al cuore ,aumentano la frequenza cardiaca e aumentano la forza di contrazione sistolica. Il camminare lento provoca un aumento di CO di 7 litri al minuto, corsa moderata 18 l. litri al minuto. Ma per sopravvivere i nostri antenati avrebbero dovuto aver bisogno di 5000 ml.al minuto di O2 per utilizzare solo 3500 ml.al minuto(70%).Quindi in questo caso La CO avrebbe dovuto essere di 25 litri al minuto ;questo valore è identico al valore di 25 litri al minuto  di sangue pompato dopo una corsa molto veloce. Il sistema del cuore quindi sa quello che sta facendo e adatta le sue prestazioni alle necessità di O2 del corpo. Questo adattamento ci doveva essere sin dall'inizio ,altrimenti non si sarebbe sopravvissuti. Il meccanismo è irriducibilmente complesso ;se manca una sola parte il tutto non funziona e vengono patologie che portano alla morte ;vedremo ciò la prossima volta

La quantità minima giornaliera di sodio che necessita all'organismo è di 500 mg. Ciò vuol dire che l'organismo perde ogni giorno, in condizioni basali circa 500 mg. di sodio ,in parte con le  feci, in parte col sudore e in parte con le urine. Noi però, con una dieta normale riusciamo ad introdurre ogni giorno circa 3000 -4000 mg. di sodio al giorno.

L'organismo quindi deve controllare l'eccesso di sodio ed eliminarlo. Sono i reni che fanno questo lavoro attraverso i meccanismi ormonali che abbiamo descritto la volta precedente.Se tutta l'acqua filtrata dai glomeruli in 24 ore fosse eliminata la morte sopraggiungerebbe in soli 90 minuti.se fosse eliminato colle urine tutto il sodio  filtrato dai glomeruli la morte avverrebbe in soli 30 minuti! I tubuli renali assorbono automaticamente l'85% del sodio filtrato. Il rimanente 15% viene riassorbito attraverso l'aldosterone; senza l'aldosterone ci vogliono solo 4 ore perchè il sodio raggiunga nell'organismo livelli critici.

L'assenza di aldosterone è infatti incompatibile colla vita. L'azione associata di aldosterone e di ANP, l'ormone natriuretico, determinano l'assorbimento giusto del sodio. In ultima analisi la quantità di sodio assorbita è del 99,5% di quello totale filtrato  e quello totale filtrato è il 50% della quantità di sodio presente nel corpo. Questi numeri appena detti determinano la quantità di sodio presente nel circolo ematico che è  di 135-145 U.se i valori di sodio nel sangue aumentano oltre 170 U. o diminuiscono sotto le 100 U. si ha la morte dell'organismo. Il sodio però è legato strettamente all'acqua. In caso ,per esempio di un eccesso di ADH,l'0rmone antidiuretico secreto dalla neuroipofisi ,si ha un eccesso di acqua nel circolo ematico e quindi ,anche se c'è sufficiente sodio nel sangue ,per l'eccesso di acqua in realtà il sodio si diluisce e tende a raggiungere livelli al di sotto di 100 u. pericolosi per la vita, l'acqua in eccesso poi ,per via dei meccanismo osmotici entra nelle cellule, soprattutto nelle cellule cerebrali provocando il coma e la morte. All'opposto è molto frequente nella patologia uno stato di disidratazione ,e il sodio, anche se normale, si concentra e supera facilmente le 170 U. con pericolo di morte. Tutto questo dimostra il finissimo equilibrio esistente nell'organismo tra il sodio e l'acqua. Come ho già detto per regolare il sodio ci vogliono ben 11 componenti che agiscono insieme, mancandone solo uno, il tutto non funziona. Siamo di fronte ad un sistema irriducibilmente complesso che si deve essere formato tutto in una volta e non a piccoli passi casuali. Siamo di fronte ad un disegno intelligente, perchè è impossibile che per caso si sia potuta formare una tale struttura.

Abbiamo visto in precedenza che il corpo deve rispettare i 2/3 e 1/ 3 di distribuzione dell'acqua dentro e fuori dalle cellule perchè stia in salute, ma deve controllare anche la quantità totale di acqua che deve essere presente in tutto il corpo.

 Il nostro corpo infatti perde acqua continuamente, anzitutto attraverso la respirazione; ad ogni espirazione noi emettiamo anidride carbonica ed acqua sotto forma di vaporacqueo, e più la respirazione è frequente ,più acqua perdiamo. Inoltre i nostri processi di produzione energetica sviluppano calore e questo calore deve essere smaltito raffreddando l'organismo attraverso la sudorazione che fa perdere ulteriore acqua. Inoltre il processo catabolico delle proteine produce ammoniaca convertita in urea dal fegato, entrambe sostanze tossiche che devono essere smaltite dai reni attraverso le urine con ulteriore perdita d'acqua; noi eliminiamo un litro di urine circa al giorno, per eliminare le sostanze tossiche che si formano col catabolismo. La perdita plasmatica di acqua va compensata attraverso un passaggio di acqua dal liquido interstiziale al sangue attraverso l'osmosi, in questo caso il liquido interstiziale si concentra e attira acqua ,sempre per osmosi dall'interno delle cellule, e le cellule diventato più concentrate e si rimpiccioliscono. Questo passaggio di acqua non può avvenire in modo indefinito perchè ad un certo punto di
eccessiva perdita avviene la sofferenza e la morte delle cellule. L'organismo deve controllare questa continua perdita di acqua. Come fa? Nell'ipotalamo, una struttura cerebrale vicina alla ghiandola ipofisaria ,esistono delle cellule chiamate osmocettori che sono dei sensori sensibili ai cambiamenti osmotici delle cellule. Quando quest'ultime diminuiscono di volume per
cambiamento osmotico, queste cellule mandano messaggi nervosi all'ipofisi posteriore e induce quest'ultima a secernere un ormone, l'ormone antidiuretico, chiamato ADH che si unisce a dei ricettori di altre cellule ipotalamiche che formano il centro della sete, e noi avvertiamo la sete che ci induce a bere. Lo stesso ormone ADH arriva al rene dove si lega a specifici ricettori dei tubuli uriniferi inducendoli a far rientrare l'urina e diminuire cosi' la diuresi risparmiando l'acqua; per questo l'ADH è chiamato anche ormone antidiuretico. La mancata produzione di questo ormone provoca infatti una eliminazione eccessiva di urina durante il giorno anche per molti litri al giorno, si ha il cosiddetto diabete insipido, con una poliuria elevatissima, che può portare a morte il paziente per disidratazione ,se non si rimedia. Tutti questi meccanismi e cioè lo sviluppo degli osmocettori, la produzione di ADH, e i recettori di ADH nel rene si devono essere sviluppati tutti insieme, altrimenti non si può capire come l'organismo è potuto sopravvivere. Ma nella vita reale come funziona tutto questo? Lo vedremo in
seguito.

ll sistema cardiocircolatorio non è un sistema statico, ma dinamico e si adatta a tutte le situazioni che richiedono un massimo sforzo muscolare, come correre, saltare, cacciare: i nostri antenati dovevano correre per cacciare e procurarsi il cibo e per non essere mangiati, e quindi il sistema cardiocircolatorio sin dall'inizio si doveva adattare alle diverse esigenze del corpo. Il sistema ,a riposo ,è come un'automobile col motore al minimo, quando l'auto deve correre od arrampicarsi in una salita ,il conducente deve schiacciare la leva del gas per immettere più carburante e dare più energia al motore e ai pistoni, e l'auto corre più veloce. La stessa cosa succede per il sistema cardiocircolatorio. Durante il riposo il cuore funziona al minimo, dando l'energia necessaria per le funzioni di base, e cioè per le funzioni del fegato, dei reni, del cervello, del polmone e del cuore.

Per queste funzioni di base il cuore è innervato dal sistema nervoso autonomo, vagale, che sfugge al controllo volontario; il sistema vagale rilascia un neurotrasmettitore, l'acetilcolina che, unendosi ad un recettore specifico delle cellule pacemaker e muscolari innesta un meccanismo per cui entra meno sodio e meno calcio nei muscoli cardiaci e quindi  il battito cardiaco rallenta e la forza muscolare diminuisce. In caso invece di aumento dell'attività fisica si attiva un altro tipo di sistema nervoso autonomo ,il
sistema simpatico. Come avviene ciò? Nei muscoli in attività si formano varie sostanze ,derivate dal metabolismo muscolare che si legano a dei sensori che inviano impulsi ad alcuni centri cerebrali ,soprattutto l'ipotalamo che, dopo averli analizzati inviano al cuore un impulso nervoso adrenergico e cioè viene rilasciata in corrispondenza del pacemacher cardiaco, e dei muscoli cardiaci un neurotrasmettitore, la noradrenalina, che si lega ad un recettore scatenando un meccanismo per cui una forte quantità di ione sodio e ione calcio entrano nelle cellule muscolari cardiache attivandole in modo molto più forte aumentando la frequenza cardiaca e la forza contrattile del cuore adattando cosi' il sistema cardiocircolatorio alle aumentate esigenze energetiche; dai surreni contemporaneamente viene secreto un ormone, l'epinefrina che ha la stessa azione della noradrenalina sul pacemaker e sul muscolo cardiaco. Inoltre esistono dei sensori sui grossi vasi venosi che sono  sensibili alla noradrenalina e alla epinefrina ed innestano un meccanismo che fa inviare più sangue venoso al ventricolo dx. aumentando quindi il volume di sangue che il cuore pompa ogni minuto. Tutti questi meccanismi devono essere insorti subito nella storia dell'uomo e tutti in una volta ,altrimenti non si sarebbe potuti sopravvivere. Come si vede anche questo sistema è altamente progettato, perchè irriducibilmente complesso. La prossima volta vedremo i numeri di questo sistema, perchè senza i numeri giusti si muore

Negli articoli precedenti abbiamo visto che ,per avrei la salute deve circolare nel corpo una massa liquida, il sangue , nella quantità di 5 litri e deve circolare continuamente indietro e avanti per rifornire il corpo dell'ossigeno e di tutte le altre sostanze nutritizie e per eliminare le sostanze tossiche,Co2 attraverso i polmoni e le altre attraverso i reni. Questa massa liquida però obbedisce a delle leggi fondamentali della natura come l'inerzia ,l'attrito e la gravità, e non potrebbe circolare da sola in base a queste leggi. Un ingegnere dovrebbe progettare un sistema di pompa aspirante e premente e dei tubi che da essa partono e ad essa ritornano ,pompa azionata da qualche forma di energia ad attività continuativa e costante, pompa munita di valvole che impediscano al liquido circolante di ritornare indietro.

Ebbene, questa struttura è proprio presente nel corpo ed è il sistema cardiocircolatorio, cuore e vasi. L'organo principale di questo sistema è il cuore formato da due scompartimenti ,sinistro e destro. Ognuno dei due è diviso trasversalmente da una cavità piccola, chiamata atrio e una cavità più grande chiamata ventricolo. Il ventricolo sinistro pompa il sangue in tutto il corpo, ed è più spesso del ventricolo destro che pompa sangue solo ai polmoni. Il sangue poi ritorna al cuore attraverso le vene polmonari al ventricolo sx e attraverso le vene cave al ventricolo dx, completando cosi' il circolo. Tra l'atrio e i ventricoli ci sono delle valvole che si aprono durante la diastole, che è il riposo cardiaco, consentendo al sangue di defluire verso i ventricoli, durante il periodo di contrazione, chiamato sistole le valvole atrio-ventricolari si chiudono in modo da impedire il ritorno di sangue a monte. Durante la sistole poi altre valvole ,le valvole semilunari aortiche e polmonari si aprono per consentire al sangue di defluire verso la periferia. Durante la diastole invece le valvole semilunari restano chiuse, sempre per impedire al sangue di refluire nel cuore. Il cuore però ,per funzionare, deve contrarre i suoi muscoli e questi muscoli devono essere attivati .Come avviene ciò? Vediamo innanzitutto come avviene la contrazione dei muscoli volontari del corpo. Appena arriva il potenziale d'azione del nervo motorio volontario, nello spazio postsinaptico viene rilasciato il neurotrasmettitore ,il quale si unisce ad un recettore specifico posto nella membrana della cellula muscolare, l'unione col recettore scatena una serie di reazioni, scatenando un potenziale d'azione nella cellula muscolare, che determina a sua volta un abbassamento del potenziale di membrana della cellula ,che a riposo è negativa, come abbiamo visto in un precedente articolo. La diminuzione della negatività della cellula fa aprire i canali del sodio a porta voltaggio dipendenti; in altre parole la porta del canale ,che è chiusa al riposo, si apre e fa passare una notevole quantità di ione sodio dentro la cellula che da negativa diventa positiva. Si dice che la cellula si è depolarizzata. Questa depolarizzazione scatena tutte le reazioni proteiche che portano alla contrazione muscolare: dopo la depolarizzazione però il muscolo deve ritornare alla sua condizione di riposo e cioè si ripolarizza e questo avviene perchè ,esaurendosi il potenziale d'azione del nervo, il canale del sodio a porta voltaggio dipendente si chiude ,impedendo il passaggio di altri ioni sodio, inoltre si aprono i canali del potassio a porta voltaggio dipendenti e del potassio fuoriesce dalla cellula ripristinando le condizioni di partenza. Però la serie ,che può essere continua di depolarizzazioni e ripolarizzazioni, a lungo andare modifica il contenuto di sodio e di potassio nella cellula ,impedendo alla fine il buon funzionamento della cellula. Per evitare questo inconveniente ci pensa la pompa sodio -potassio presente in ogni cellula, che ,come abbiamo visto in precedenti articoli, introduce potassio dentro la cellula ed elimina sodio. Questo avviene nella cellula muscolare volontaria. E nel cuore? Nel cuore esiste il pace-maker naturale, un gruppo di cellule muscolari modificate presenti nell'atrio del cuore. In queste cellule esistono dei canali speciali, chiamati CN, i quali si attivano verso la fase finale della diastole e questa attivazione è dovuta alla fase finale della ripolarizzazione che li attiva con meccanismi speciali ,li fa aprire e consente un nuovo passaggio di sodio all'interno della cellula muscolare cardiaca, depolarizzandola, il potenziale d'azione che si scatena viaggia attraverso le fibre del sistema pacemaker e attiva tutte le cellule cardiache che tra l'altro sono attaccate l'una all'altra da speciali giunzioni ,in modo che possono contrarsi all'unisono e cosi' via per ogni ciclo cardiaco. Da notare che il pacemaker naturale funziona anche senza lo stimolo dei nervi; è una proprietà automatica del cuore. Contemporaneamente si aprono anche i canali del calcio e il calcio entra pur esso nella cellula cardiaca attivandola maggiormente. L'attività cardiaca quindi dipende dal sodio, dal potassio e dal calcio. Perchè funzioni bene devono essere attivi e ben funzionanti tutti i canali precedentemente detti. Come si può vedere chiaramente questo sistema è altamente progettato. Una volta l'astrofisica Margherita Hack ha detto che credere in Dio è come credere alla befana.  Io credo invece il contrario: credere che la struttura del sistema cardiocircolatorio si sia formato per caso è come credere alla befana, ma gli uomini purtroppo credono facilmente alle favole pur di non credere in Dio

Come ho già detto in altri scritti, l'organismo per sopravvivere necessita di energia e la trova con la degradazione del glucosio con formazione finale di co2 e acqua in presenza di ossigeno. Esistono nelle grandi arterie dei sensori, di tipo chemiorecettivo  per l'ossigeno, per l'anidride carbonica e per l'idrogeno che si ottiene nei globuli rossi ematici , tramite l'enzima anidrasi carbonica  che catalizza la reazione co2+h2o=h2c03 che si dissocia in h+-hco3; la maggior parte dell'anidride carbonica viene trasportata nel sangue ai polmoni sotto forma di ioni bicarbonato e idrogeno; nei polmoni, dove c'è poca anidride carbonica, lo stesso enzima catalizza la reazione opposta ricostituendo l'anidride carbonica che viene eliminata con l'espirazione. I chemiorecettori delle grandi arterie sono sensibili all'ossigeno, alla anidride carbonica e all'idrogeno.

Da questi chemiorecettori partono delle fibre nervose afferenti che arrivano al centro bulbare della respirazione che analizza i dati dei chemiocettori e comanda alle fibre effettrici che vanno ai muscoli respiratori di regolare la loro funzione a seconda dei dati forniti dai chemiorecettori. Esiste quindi un meccanismo molto elevato di feedback che regola la  respirazione a seconda della quantità di ossigeno e co2 e h+ presenti nel sangue. E'' chiaro che questo meccanismo si deve essere creato tutto in una volta nel corso dello sviluppo della vita altrimenti l'organismo non avrebbe potuto sopravvivere ai dati sbagliati. Ma ora andiamo avanti con i numeri. Come ho già detto altre volte, gli organi della respirazione sono i bronchi che si diramano poi in alberi sempre più piccoli sino ad arrivare a milioni di alveoli polmonari circondati da una miriade di vasi capillari in cui circola il sangue e in cui avvengono gli scambi respiratori fornendo ossigeno all'organismo. L'ossigeno è contenuto nell'aria e il meccanismo principale per cui il polmone aspira aria è la contrazione del diaframma, un muscolo a forma di cupola che divide la cavità addominale dalla cavità toracica. Contraendosi espande il torace e si crea cosi' una dilatazione dei polmoni: dilatandosi gli alveoli si crea una pressione negativa negli alveoli, cioè la pressione dell'aria esterna supera la pressione dell'aria nei polmoni e quindi nuova aria penetra nei polmoni, all'opposto di quello che avviene nel cuore che, contraendosi riduce la sua cavità  creando una pressione positiva che fa entrare il sangue nelle grandi arterie e quindi in tutto l'organismo. Ma quali sono i numeri della respirazione? A riposo il corpo necessita di 250 ml. di O2 al minuto per le sue necessità di base ,come la respirazione, la circolazione, l'attività del fegato, del cervello e del rene ecc. Il centro respiratorio bulbare imposta il volume corrente di aria ad ogni respiro di 500 ml. Vediamo se questa impostazione è sufficiente ad assicurare al corpo 250 ml di O2 al minuto a riposo. Dei 500 ml. di volume corrente ad ogni respiro 150 ml. non sono coinvolti nello scambio di gas, quindi ad ogni respiro sono coinvolti nello scambio di gas solo 350 ml. a respiro(500-150 fa 350).A riposo il numero di respiri al minuto è 12.Quindi 350 x12 fa 4200 ml.alminuto di aria. Ma l'aria contiene solo il 21% di ossigeno, quindi la quantità di ossigeno che gli alveoli ricevono ad ogni minuto è 880 ml.(420x0.21).Però gli alveoli non prendono tutto l'ossigeno dell'aria e lo immettono nel sangue, ma solo il 30% di tutto l'ossigeno entra nella circolazione. Quindi la quantità di ossigeno che entra nel sangue è 264 ml.alminuto e questa quantità corrisponde quasi esattamente alla quantità di ossigeno che necessita al corpo  al minuto! Ma in caso di sforzo muscolare e durante la digestione si ha maggiore fabbisogno di ossigeno per una maggiore necessità energetica. L'attività massima che si possa fare richiede una quantità di ossigeno al minuto di 3500 ml. Il centro respiratorio deve essere stato in grado di sapere sin dall’inizio questi dati in modo da poter consentire all'uomo di sopravvivere a tutti gli eventi che implicano maggior sforzo muscolare. Ed infatti quando c'è un maggiore sforzo muscolare entrano in azione tutti i muscoli accessori della respirazione, quelli del collo, delle spalle, dell'addome e i muscoli intercostali che vanno in aiuto al diaframma. Negli sforzi notevoli il volume di aria che possono inviare gli alveoli supera i 100 litri al minuto. Se si fanno 40 respiri al minuto la quantità di aria che si introduce ad ogni respiro è di 2500 ml. L'aria inspirata contiene però solo il 21% di ossigeno, quindi 100 litri x0.21 da 21000 ml. di ossigeno al minuto consegnato agli alveoli, ma poichè viene consegnato al sangue solo il 30% di ossigeno, viene a trovarsi nel sangue ad ogni minuto 6000 ml. di ossigeno (21000x0.3). Questa quantità di ossigeno è sufficiente per assicurare al corpo dell'uomo la sopravvivenza anche in attività molto faticose e molto pericolose come l'assalto di un predatore e ha assicurato la sopravvivenza dell'uomo primitivo. Il centro respiratorio sembra aver saputo da sempre quali erano le necessità dell'uomo e ha dato da sempre i numeri giusti per sopravvivere .Ci si può chiedere ora come è possibile che l'evoluzione casuale possa aver portato a realizzare questi numeri precisi per la sopravvivenza, non è possibile, è solo l'intelligenza che c'è dietro ai sistemi biologici che ha reso possibile tutto ciò. Vedremo in seguito come la carenza di questi sistemi porta inevitabilmente alla debilitazione e alla morte.

L'apparato digerente ha una funzione molto precisa e specifica che è quella di degradare i nutrienti assunti col cibo ,degradarli ed infine assorbirli in tutte le cellule per la loro utilizzazione. La digestione inizia addirittura dalla bocca dove i carboidrati composti che sono gli amidi vengono degradati in composti più semplici ,i disaccaridi dalla ptialina ,un enzima presente nella saliva e secreto dalle ghiandole salivari. Attraverso l'esofago il cibo giunge allo stomaco e qui avviene soprattutto la degradazione delle proteine in polipeptidi più semplici ad opera di un enzima secreto dalle cellule parietali gastriche chiamato pepsina .Questo enzima però viene secreto sotto forma di pepsinogeno che è una forma inattiva della pepsina. Se la pepsina fosse secreto in forma attiva degraderebbe con la sua funzione proteolitica tutte le strutture proteiche della cellula distruggendola. E' quindi necessario che venga secreta inattiva .La forma inattiva contiene una coda all'estremità c-terminale di circa 40 aminoacidi. La secrezione da parte dello stomaco dell'acido cloridrico ad opera di specifiche pompe protoniche determina la scissione di questi 40 aminoacidi dalla molecola di pepsinogeno che diventa cosi' pepsina attiva.

La pepsina attiva a sua volta è capace di agire sul pepsinogeno ulteriormente secreto e scinderne i 40 aminoacidi facendo diventare il pepsinogeno pepsina attiva. Si ha quindi una vera e propria azione a cascata. Nella carne ingerita è inoltre presente la vitamina b12 ,la cianocobalamina che funziona come coenzima di vari enzimi che sintetizzano gli ac.nucleici presenti nel DNA :La sua carenza provoca una grave anemia chiamata anemia perniciosa per la difficoltà alla produzione dei globuli rossi normali. Ebbene lo stomaco attraverso le sue cellule mucose secernono il cosiddetto fattore intrinseco che è una glicoproteina ,cioè una proteina con gruppi glucidici al suo interno. Succede questo: la vit.b12 presente nelle proteine della carne viene staccata dalla pepsina e dall'acido gastrico dal suo substrato ,passa nel duodeno e si combina col fattore intrinseco ;questo complesso non è attaccato dagli enzimi intestinali e passa indenne in tutto l'intestino sino alla sua parte terminale detta ileo; qui trova uno specifico recettore presente nelle cellule a spazzola dell'intestino ,viene internalizzato all'interno della cellula ;quivi si libera del fattore intrinseco ,esce dalla cellula ,entra nel circolo sanguigno e si combina con un'altra proteina di trasporto per arrivare poi al fegato attraverso il circolo della vena porta dove svolgerà la sua azione antianemica. In conclusione di questa descrizione devo dire che è estremamente evidente che tutti questi passaggi della vit.b12 sono funzionalmente integrati ed irriducibilmente complessi ,se manca un passaggio ,una proteina ,un ricettore il tutto non può avvenire e i globuli rossi non possono essere costruiti bene per la mancanza della vit. b12.Ma proseguiamo oltre ; il cibo parzialmente digerito dallo stomaco passa nell'intestino dove avviene prima di tutto un'ulteriore digestione delle proteine che vengono degradate ai suoi elementi fondamentali ,gli aminoacidi. Questa degradazione è opera di un enzima pancreatico ,la tripsina che sotto forma inattiva ,il tripsinogeno viene secreto e riversato nel lume intestinale dal pancreas. L'intestino secerne un enzima l'enterochinasi che agisce staccando dal tripsinogeno vari aminoacidi che la rendono inattiva. Una volta staccati questi aminoacidi il tripsinogeno si trasforma in tripsina attiva che digerisce le proteine .E' ovvia la grande importanza che la tripsina sia secreta inattiva, se non fosse cosi' l'enzima distruggerebbe le strutture proteiche presenti nelle cellule che la secernano. E' chiaro ed evidente che l'enterochinasi ,il tripsinogeno e la tripsina devono essere sorti contemporaneamente ,altrimenti ci sarebbe stata la distruzione delle cellule .Altro che mutazioni casuali a piccoli passi! E passiamo adesso alla digestione dei grassi ,i cosi detti trigliceridi: essi sono formati dall'unione di parecchi acidi grassi tra loro con la glicerina. Per la scissione di essi ad acidi grassi sono deputati degli enzimi specifici chiamati lipasi secreti dal pancreas e dall'intestino. Però i trigliceridi sono idrofobici cioè respingono l'acqua ;gli enzimi sono invece idrofili ;per attaccare i grassi è necessario che i grassi vengano emulsionati in piccolissime goccioline chiamate micelle ;per fare questo il fegato secerne la bile che contiene i sali bilari ,per esempio l'acidoursodesossicolico sintetizzato dal fegato ;i sali biliari emulsionano i grassi ,li riducono in piccolissime particelle che possono essere attaccate dalle lipasi: Inoltre i carboidrati complessi che arrivano nell'intestino sono attaccati da altri specifici enzimi chiamati amilasi che li degradano a glucosio, pronto cosi ad essere assorbito. Ora una breve descrizione dell'assorbimento intestinale. Se si tocca la parete interna dell'intestino tenue essa appare come vellutata; infatti in essa sono presenti delle sporgenze della mucosa chiamati villi ,ce ne sono circa 20 milioni in tutto l'intestino tenue ;questi villi hanno lo scopo di ampliare enormemente la superficie assorbente intestinale .senza di essi la parete interna dell'intestino avrebbe una superficie di 0,30 metri quadri, con i villi raggiunge una superficie di 200 metri quadri! Il villo è ricoperto di un unico strato di cellule chiamate enterociti il cui margine esterno rivolto all'interno dell'intestino si chiama orletto a spazzola perchè è dotato di molti microvilli visibili solo al microscopio deputati anch'essi ad ampliare la superficie assorbente. All'interno dell'epitelio enterocitico sono presenti i capillari venosi e arteriosi a stretto contatto dell'epitelio e al centro del villo in senso assiale è presente un vaso chilifero che trasporta la linfa. Il glucosio e gli aminoacidi vengono assorbiti con facilità secondo un gradiente o un trasporto attivo con pompe transmembrana. Invece per gli acidi grassi a media e lunga catene l'assorbimento è più complicato perchè essi sono idrofobi quindi possono passare facilmente attraverso la membrana cellulare ma giunti dentro la cellula essi sono risintetizzati ,assieme al glicerolo a trigliceridi i quali vengono circondati e legati con speciali proteine chiamate apoliproproteine che ,essendo idrosolubili fanno passare questi grossi aggregati chiamati chilomicroni nel circolo linfatico prima e poi sanguigno. Perchè i chilomicroni devono passare attraverso il circolo linfatico? perchè essendo degli aggregati molto grossi non potrebbero circolare bene nei capillari sanguigni che sono molto stretti e si avrebbe quindi un intasamento della circolazione ematica. Le cellule epiteliali dei villi, gli enterociti hanno un ciclo di vita molto breve ,di circa quattro giorni e vengono sostituite continuamente da cellule nuove ;questo allo scopo di ottenere l'efficienza funzionale perfetta delle cellule deputate all'assorbimento dei nutrienti; inoltre esiste un altro fattore che determina questo rapido turnover ed è il meccanismo di assorbimento del ferro libero bivalente ,cioè quello non legato all'eme ,cioè l'emoglobina .Il ferro libero non può essere eliminato attraverso le vie urinarie; una volta assorbito viene depositato unito ad una proteina ,la ferritina all'interno dell'enterocita ;a seconda della necessità dell'organismo esiste una proteina specifica la HFE che regola il trasferimento del ferro dall'enterocita al circolo sanguigno (esiste una malattia genetica l'emocromatosi ereditaria che ,a causa di una mutazione la proteine suddetta è guasta e non è più capace di regolare il trasferimento del ferro ,troppo ferro entra in circolo e si deposita in tutti i tessuti danneggiandoli gravemente).Gli enterociti morti ,sfaldandosi cadono nel lume intestinale e il ferro presente viene eliminato colle feci. L'ultima parte dell'intestino si chiama intestino crasso o colon che ha il compito di assorbire il residuo acquoso e attraverso movimenti peristaltici circolari elongitudinali fa progredire sino alla sua eliminazione i residui non assorbiti della digestione ,il contenuto fecale eliminandolo all'esterno. In conclusione di questa esposizione dell'apparato digerente devo dire che esso appare altamente progettato. Tutti gli elementi della struttura digerente sono integrati tra loro per un unico fine che è quello di scindere i nutrienti complessi in elementi più semplici per poi venire assorbiti ed essere usati in tutte le cellule per servire alle varie funzioni biologiche. Ci sono negli animali apparati digerenti più semplici di quello descritto nell'uomo ,ma tutti sono perfetti in se stessi ed adatti per servire alla perfezione gli organismi in cui sono presenti Quindi a mio avviso gli apparati digerenti non sono evoluti gli uni dagli altri secondo il caso e la selezione naturale ma sono stati progettati perfettamente per le esigenze dei vari organismi. Tutto in biologia grida progetto e l'apparato digerente è una delle strutture integrate più significative. Dawkins, il famoso biologo ultra darwinista ha dichiarato che la biologia studia oggetti complessi che sembrano progettati. Per lui però il progetto è solo apparente perchè è la selezione naturale che agisce selezionando le mutazioni casuali dando l'apparenza di progetto. In realtà il progetto è reale perchè la selezione naturale non può essere capace di creare le straordinarie strutture funzionali integrate che noi vediamo.

Sembra che il corpo sappia quali sono i numeri minimi per la funzione cardiovascolare al di sotto dei quali avviene la debilitazione e la morte dell'organismo umano. Riassumiamo quali sono questi numeri. Per la corsa veloce, che doveva essere efficiente nei nostri antenati per cacciare e non essere cacciati,il consumo di ossigeno per l'attività muscolare e cardiaca è di 3500 ml. al minuto; per questo consumo si deve avere una gittata cardiaca di almeno 25 litri di sangue mandato in circolo al minuto. Per una corsa leggera si consumano 2000 ml.di O2 al minuto e si può calcolare la gittata cardiaca necessaria facendo il calcolo 25l.x2000/3500=14,3 l. al minuto di gittata cardiaca.

Una camminata veloce consuma 1000 ml. di O2 al minuto e ci vuole una gittata di 7,2 l. al minuto;una camminata lenta consuma 500 ml. di O2 al minuto e ci vuole una gittata di 3,8 l. al minuto .A riposo si ha un consumo di 250 ml. di O2 e si ha una gittata minima di 1,8 l. al minuto. Questi valori sono valori minimi ,al di sotto dei quali si ha debilitazione e morte. Per entrare in questi parametri si ha un sistema integrato funzionalmente fatto di sensori ,di neurotrasmettitori,e di recettori con cascate proteiche che abbiamo già visto in un precedente articolo. Se manca o è difettoso un solo componente di questo sistema complesso il tutto non funziona e si ha la ebilitazione e la morte. Quali sono le malattie cardiache che portano ad un guasto di questo sistema?La prima malattia per la sua frequenza nell'epoca moderna è la coronariopatia, cioè le malattie delle arterie coronariche ,le arterie che nutrono il cuore e che partono al di sotto delle valvole aortiche e irrorano tutto il cuore ;quando si ammalano o si chiudono portano debilitazione del cuore ed anche morte. Un'altra malattia importante del cuore è la malattia valvolare:in altri termini le valvole cardiache si possono restringer o chiudere provocando uno scarso passaggio di sangue in circolo,oppure possono rimanere aperte quando non vorrebbero,causando un ritorno all'indietro del sangue quando invece il sangue dovrebbe sempre andare in avanti. Una terza malattia è lo scompenso cardiaco che avviene quando il cuore non riesce a pompare in modo da soddisfare le esigenze metaboliche:esiste lo scompenso del ventricolo sinistro,del ventricolo dx. e di tutti e due insieme i ventricoli;esiste lo scompenso sistolico ,quando il cuore non riesce a contrarsi sufficientemente e lo scompenso diastolico che ,a causa delle pareti rigide del cuore poco sangue riesce a riempire il cuore ad ogni diastole. Infine esistono le aritmie cardiache ,cioè malattie del pacemaker cardiaco,oppure del sistema di conduzione dell'impulso cardiaco e della coordinazione tra il sistema di conduzione e la contrazione ventricolare e in questo caso il cuore non riesce a battere col ritmo normale. Vedremo in seguito in prossimi articoli più in dettaglio questi quattro tipi di malattie che possono essere associate tra loro e contribuiscono alla caduta di quei parametri numerici che consentono la vita.  

Se la vita dipendesse completamente dalle leggi della natura ,si avrebbe ben presto la debilitazione e la morte come risultato normale.La vita controlla quindi le leggi della natura con delle innovazioni ,con dei meccanismi che sembrano progettati e lo sono realmente perchè irriducibilmente complessi.Una di queste innovazioni è la pompa sodio-potassio presente in tutte le membrane cellulari già descritta altre volte.

Le pompe sodio-potassio pompano potassio all'interno delle cellule e fanno uscire il sodio all'esterno.Il potassio deriva dal cloruro di potassio che noi ingeriamo col cibo.Sciolto in acqua il cloruro di potassio  diventaione poassio positivo e ione cloro negativo perchè il potassio cede un elettrone al cloro e il cloro accetta un elettrone dal potassio.L'ione potassio è essenziale alla cellula perchè interviene nella contrazione neuromuscolare e cardiaca.Circa il 98% del potassio si trova dentro la cellula per via del pompaggio.Ma una parte di potassio fuoriesce egualmente dalla cellula e una parte di sodio entra nella cellula ,ma il potassio che esce è in quantità maggiore del sodio che entra e cosi' la cellula a riposo è caricata negativamente formando il cosiddetto potenziale di membrana a riposo che è negativo,e questo è essenziale per le funzioni normali della cellula.Esistono nei surreni dei sensori sensibili al rapporto  potassio-sodio.Quando questo è alto i sensori attivano un processo di secrezione dell'aldosterone che,giunto ai reni si lega ad un recettore specifico che innesta un meccanismo per cui il potassio in eccesso viene eliminato colle urine e il sodio viceversa viene trattenuto nel circolo sanguigno.Quando invece il rapporto potassio-sodio è basso viene secreto poco aldosterone e più potassio viene immesso nel sangue e più sodio viene eliminato colle urine.L'aldosterone agisce all'inverso della pompa sodio-potassio che fa entrare potassio nella cellula ,e fa uscire sodio ;l'aldosterone invece fa uscire potassio dal corpo e fa entrare sodio.L'equilibrio elettrolitico del corpo si basa su questi due meccanismi opposti ma complementari ed integrati:pompa sodio-potassio e secrezione di aldosterone.come si vede chiaramente il sistema è irriducibilmente complesso se manca un solo componente non funziona più niente.Ma il corpo deve controllare questo sistema bene e nel modo giusto coi numeri giusti,altrimenti le leggi della natura prendono il sopravvento e si ha la morte.Vedremo la prossima volta come i numeri giusti si applicano al potassio

In questo articolo controlliamo i numeri del potassio nel corpo. Nel circolo ematico i valori normali del potassio vanno dai 3,5mg.ai 5 mg. per litro. La dieta media giornaliera assume circa 100 mg. di potassio .L'acqua al di fuori delle cellule è di 14 litri .Se tutto il potassio dovesse rimanere dentro il fluido extracellulare ogni giorno si aggiungerebbero al corpo 7 mg. per litro di potassio che rappresenta più del doppio della normale concentrazione di ioni potassio nel sangue  e si avrebbe rapidamente la morte. A causa però delle pompe sodio-potassio quasi tutto il potassio viene portato dentro le cellule. Ogni giorno però i reni filtrano 180 litri di acqua e quindi filtrano anche dai 600 ai 900 mg. al giorno di potassio dato che la concentrazione di potassio è di 3,5-5 mg. per litro. Se tutto il potassio filtrato ogni giorno venisse eliminato colle urine ben presto si avrebbe una tale carenza di potassio che si avrebbe la morte in un giorno.

In realtà i reni ,per l'azione combinata della funzione dell'aldosterone e della funzione normale del rene viene eliminato ogni giorno colle urine da 60 a 90 mg. di potassio, e questo corrisponde quasi perfettamente alla quantità di potassio che viene assunta colla dieta. Quindi il sistema dell'aldosterone sembra che sappia molto bene quello che sta facendo. Se la concentrazione di potassio nel sangue scende al di sotto di 3,5 mg. per litro si dice che esiste potassio basso. Questo avviene quando c'è eccessiva perdita potassio per via gastroenterica a causa di eccessivo vomito e diarrea,Oppure si perde molto potassio attraverso terapia diuretica, o più raramente attraverso eccessiva terapia cortisonica o malattie che creano un eccesso di aldosterone. Potassio sotto 3 mg. per litro crea debolezza e crampi muscolari, con soli due mg. i sintomi si intensificano con un mg. di potassio si può avere arresto cardiocircolatorio e respiratorio e morte. Un potassio inferiore a un mg. è incompatibile colla vita. Ma anche una quantità di potassio nel sangue che va oltre 5 mg. per litro è considerata patologico. L'aumento del potassio è causata per lo più da una insufficienza renale: i reni filtrano poco e il potassio si accumula nel sangue. Più raramente anche un deficit di aldosterone può causare un alto potassio. Quando il potassio arriva a 6 mg. per litro si riscontrano anomalie dell' ecg ,oltre 8 mg. per litro il cuore diventa debole e smette di battere. Dobbiamo ricordare che il potassio è essenziale per l'attività elettrica del nervo, per l'attività muscolare e per l'attività cardiaca .Poco o troppo potassio altera tutte queste attività. Il potassio poi presente nel liquido extracellulare determina ,come abbiamo visto nel precedente articolo il potenziale di membrana a riposo che è negativo all'interno della cellula e positivo all'esterno e questo consente la funzionalità normale di tutte le cellule. Tutto questo turnover del potassio è un sistema fortemente integrato a complessità irriducibile :ripeto ancora una volta :il sistema è formato da: sensori sensibili sodio-potassio ,sistema dell'aldosterone ,recettori dell'aldosterone dei reni. Tutto questo è creato da una informazione complessa e specifica: la probabilità che tutto questo sia avvenuto per caso è la stessa di quella che venga sempre testa per 100 volte consecutive lanciando una monetina: probabilità di uno a 10^30!E' la dimostrazione di un disegno intelligente. Vedremo in seguito quali sono i meccanismi che fanno andare il sangue dove deve andare.

La teoria evolutiva cerca di spiegare come è venuto in essere il cuore e il sistema circolatorio ,ma non tiene conto che il cuore, oltre ad esserci deve funzionare bene, con dei numeri precisi che consentano un sufficiente flusso di sangue in tutto il corpo necessario ai bisogni metabolici del corpo; in altre parole il cuore non solo deve funzionare come pompa ,ma deve funzionare bene. Abbiamo visto in precedenti articoli, che, per funzionare bene il cuore ha bisogno di un sufficiente apporto coronarico, e l'efficienza delle valvole cardiache, che si aprono in senso anterogrado e si chiudono in senso retrogrado.

Ma il cuore, per funzionare bene deve avere una sufficiente contrattilità muscolare sistolica, e una sufficiente dilatazione diastolica, in modo che una determinata quantità di sangue entri durante la diastole nella cavità ventricolare. La quantità di sangue che deve entrare ad ogni diastole per una corretta funzione è di 120 ml. di sangue; la frazione di eiezione, cioè la quantità di sangue che è espulsa effettivamente ad ogni sistole è però il 60% di 120, cioè 70 ml. circa ad ogni sistole. Questo in condizioni di riposo: in condizioni di intensa attività aumenta  la quantità di sangue espulsa ed anche la frazione di eiezione (EF) ,ed anche la frequenza cardiaca al minuto che può arrivare anche a 200 battiti, per cui la gittata sistolica a riposo è di 5 litri al minuto, e durante uno sforzo intenso può salire a 25 litri di sangue al minuto. Ma .per cause patologiche ,come malattie coronariche che provoca infarti, malattie valvolari, e malattie del ritmo cardiaco, la forza contrattile dei ventricoli viene a diminuire, e diminuisce anche la capacità di dilatazione dei ventricoli che diventano rigidi e non consentono il normale riempimento di 120 ml. di sangue ad ogni diastole, e diminuisce anche la EF,  la frazione di eiezione ,per cui meno sangue riesce ad arrivare nei grossi vasi e quindi nel circolo generale. Lo scompenso può essere, non solo diastolico, ma anche sistolico ,per una diminuita forza muscolare del cuore, a causa ,per esempio di un infarto. Per tutti questi motivi quando l'insufficienza cardiaca è modesta ,a riposo non succede niente, ma quando si deve fare uno sforzo notevole, la gittata cardiaca non riesce ad arrivare ai 25 litri al minuto e si ha allora affanno, debolezza e il paziente è costretto a stare sempre seduto. Se lo scompenso aumenta si ha l'affanno anche a riposo, perch è il cuore non riesce a pompare nemmeno i 5 litri al minuto necessari Esiste uno scompenso sinistro e uno dx. Lo scompenso sin. è dovuto per lo più all'ipertensione arteriosa o ad un infarto che indebolisce la muscolatura del ventricolo sinistro: i sintomi sono la dispnea da sforzo o a riposo ed una crisi polmonare molto grave chiamata edema polmonare acuto che consiste nel riempimento di acqua degli polmoni con conseguente difficoltà a respirare :molto spesso l'edema polmonare conduce a morte il paziente: l'acqua riempie i polmoni perchè non può essere smaltita dal ventricolo sin. debole. Un infarto può creare uno scompenso dx., che può essere anche dovuto alla bronchite cronica ostruttiva. Il ventricolo dx., indebolito non riesce a smaltire il carico idrico che si accumula alla periferia ,soprattutto con edemi agli arti inferiori e con profonda debolezza.. Come si può constatare anche lo scompenso cardiaco mette in crisi l'evoluzione darwiniana a piccoli passi progressivi casuali migliorativi; l'efficienza muscolare cardiaca doveva essere, sin dall'inizio della storia umana, efficiente al massimo, altrimenti, col cuore che pompava con poca efficienza, il lavoro per procurarsi il cibo non poteva avvenire e l’'individuo non poteva sopravvivere e moltiplicarsi; la specie umana sarebbe estinta da tempo. Vedremo in seguito che esiste anche un altro fattore che determina l'efficienza cardiaca. 

In questo articolo parliamo brevemente dell'arresto cardiaco e dei fattori che lo determinano. L'arresto cardiaco e' la diminuzione estrema o la cessazione completa della funzione sistolica del cuore e la cessazione della sua funzione elettrica. L'arresto cardiaco si chiama anche asistolia: il cuore non è più in grado di pompare sangue in tutto il corpo e nei polmoni: I sintomi sono: lo stato di incoscienza, l'assenza del polso e del battito cardiaco, l'assenza di respiro e l'assenza di stimolazione tattile.

Ci sono essenzialmente tre cause immediate di arresto cardiaco: una è l'asistolia con assenza di attività elettrica e di funzione meccanica di pompa; un'altra è l'asistolia con assenza di polso, ma con attività elettrica ancora conservata; l'ultima causa è dovuta alle aritmie ventricolari maligne che sono: la tachicardia ventricolare con frequenza cardiaca di 150-250 battiti al minuto: sono frequenze molto alte che possono limitare gravemente il flusso di sangue in tutto il corpo perchè i ventricoli non si contraggono efficacemente; la tachicardia ventricolare degenera rapidamente in fibrillazione ventricolare con battiti di 400-600 al minuto; in pratica in questa condizione l'attività elettrica e meccanica del cuore è del tutto scoordinata e disorganizzata e il cuore non riesce più a pompare sangue in modo efficace: è il preludio della morte clinica. Queste aritmie ventricolari sono causate da una irritabilità elettrica del muscolo cardiaco e sono spesso associate a malattie coronariche o a scompenso cardiaco. Se una persona muore inaspettatamente di arresto cardiaco ,questo evento è chiamato morte cardiaca improvvisa ed è spesso causata da queste aritmie. Il 25%  delle morti cardiache improvvise è causata dalla malattia delle coronarie, in genere un infarto di una grossa arteria coronarica. Ci sono altre due cause che possono portare alla morte cardiaca improvvisa: la malattia del nodo del seno ;il pacemaker atriale non funziona più bene e il comando degli impulsi cardiaci viene preso o dal nodo atrio-ventricolare che manda però degli impulsi bassi; 40 circa al minuto o da altri centri più bassi ancora che danno impulsi ancora più bassi, sui venti battiti al minuto, che non sono sufficienti a fornire una gittata utile con danno grave anche delle stesse cellule muscolari del cuore. Oltre alla malattia coronarica, ci sono tanti altri fattori che possono portare all'arresto cardiaco. A causa di trombosi venose profonde degli arti inferiori o del bacino si staccano emboli che possono arrivare ai polmoni, occludere le arterie polmonari e provocare un arresto cardiaco per deficit di ossigeno o per deficit di sangue che dai polmoni va al cuore. Una bassa pressione sanguigna causata da una volemia bassa per eccessiva perdita di sangue o per grave disidratazione può portare ugualmente a scarso afflusso di sangue al cuore con sofferenza miocardica e morte per fibrillazione ventricolare. Inoltre livelli molto bassi di ossigeno ematico possono portare a grave sofferenza cardiaca, ed anche bassi livelli di glucosio ematico per ipoglicemia possono portare in sofferenza delle cellule muscolari cardiache per carenza delle funzioni energetiche della cellula. Alti livelli di ioni idrogeno nel sangue (acidosi metabolica) possono portare a sofferenza le cellule cardiache con conseguente asistolia. Bassi livelli di potassio o alti livelli dello stesso possono portare ad arresto cardiaco improvviso per malfunzionamento nervoso e muscolare delle cellule cardiache. Inoltre una ipotermia dell'organismo per freddo intenso può determinare il malfunzionamento degli enzimi che catalizzano le reazioni chimiche muscolari con successivo arresto cardiaco. Per capire come la vita umana è entrata in essere i biologi evoluzionisti devono affrontare tutti questi immensi problemi della coordinata attività di tutti i fattori che io ho testè descritto: mancando o essendo deficiente uno solo di questi fattori il cuore entra facilmente in sofferenza ed in asistolia; viceversa, se non funziona il cuore, anche tutte le altre cellule del corpo possono morire. Abbiamo quindi una irriducibile complessità a livello di organismo con reciproche influenze cuore-organismo e viceversa. Tutto questo mette in crisi ancora una volta l'evoluzione darwiniana dei piccoli passi casuali. Non basta vedere come la vita superficialmente si presenta, ma bisogna vedere anche come funziona in tutte le sue componenti coordinate, cuore, polmoni e tutti gli altri organi. Prossimamente vedremo come funziona la pressione arteriosa ematica per il buon funzionamento cardiaco :Anche se il cuore funziona bene ,se la pressione arteriosa è troppo alta o troppo bassa ,si presentano molti gravi problemi.

La circolazione del sangue ,per essere efficiente necessita ,come abbiamo già visto in recedenti articoli, di una pompa aspirante e premente di grande efficienza e l'Intelligenza che ha creato la vita, ha progettato il cuore, con le sue quattro caratteristiche che lo rendono perfettamente funzionante e cioè la forza muscolare contrattile, il sistema vascolare coronarico, il sistema valvolare e il pacemaker elettrico. Ma per vincere le leggi naturali dell'inerzia, della forza di gravità e dell'attrito, deve esistere un quinto elemento, la pressione arteriosa. La pressione arteriosa si può definire quella forza che preme contro le pareti delle arterie e che fa si che si possano vincere le tre forze che ostacolano il cammino del sangue in tutto il corpo, e cioè la forza di inerzia, la gravità e l'attrito. Quando il cuore si contrae, spinge il sangue con forza contro le pareti delle grandi arterie e si ha la cosiddetta pressione sistolica; ma durante la diastole, il periodo di rilasciamento del cuore, continua a circolare il sangue e, circolando mantiene una certa pressione sulle arterie e questa pressione si chiama pressione diastolica.

La pressione arteriosa si misura in mm. di mercurio e si misura, con un sistema a manicotto presso
l'arteria brachiale; nell'arteria brachiale la pressione normale è di 120/60 mm. di mercurio; il primo numero indica la pressione sistolica, e il secondo numero indica la pressione diastolica che è la pressione minima durante il periodo di rilasciamento cardiaco. Quali sono i fattori che determinano la pressione del sangue? Sono tre: la forza di contrazione del cuore, il volume
del sangue circolante, la resistenza delle arteriole al passaggio del sangue. La forza di contrazione del cuore è determinata dalla efficienza muscolare del muscolo cardiaco; il volume del sangue è determinato dalla quantità di acqua disponibile nel corpo e dalla quantità di sodio; la resistenza delle arteriole dipende dal calibro di queste arterie ;più piccolo è il calibro .più è alta la resistenza, più le arteriole sono dilatate ,meno c'è resistenza al passaggio del sangue: Bisogna poi dire che la quantità di sangue presente nelle vene è il 60% di tutto il sangue; la quantità presente nelle grandi arterie è il 12 % del totale: se la percentuale di sangue venoso aumenta, ci sarà meno sangue arterioso, e la pressione si abbasserà, se il sangue venoso diminuisce, ci sarà più sangue arterioso e la pressione aumenterà. La pressione aumenta
anche per un aumento di resistenza delle arteriole, chiamata resistenza vascolare periferica. La resistenza delle arteriole al passaggio del sangue determina un aumento della pressione sanguigna con conseguente ipertensione arteriosa; Ma anche una dilatazione delle arteriole provoca un maggior afflusso di sangue nelle vene e un conseguente minor afflusso arterioso con conseguente ipotensione. Come si può vedere ci devono essere dei fattori che regolano la pressione arteriosa perchè provoca malattia e morte sia l'ipotensione che l'ipertensione. Tutti i fattori che regolano la pressione

In precedenti articoli ho dimostrato che il cuore è responsabile del pompaggio del sangue nel circolo generale per inviare a tutti i tessuti i nutrienti necessari e l'ossigeno che è importantissimo ed essenziale per i bisogni energetici delle cellule e in particolare dei muscoli. Ho già detto che il corpo per le sue necessità energetiche richiede a riposo 250 ml. al minuto di ossigeno e in caso di intensa attività come una corsa veloce necessita di 3500 ml. di ossigeno al minuto.

Per fornire questo fabbisogno di ossigeno il cuore deve pompare a riposo circa 5 lt. di sangue al minuto, e in caso di corsa veloce il cuore deve pompare 25 litri di sangue al minuto. Ma il cuore, per la sua attività muscolare deve essere vascolarizzato, cioè lui stesso ha bisogno di ossigeno per la sua attività energetica ed è fornito quindi di vasi sanguigni chiamati arterie coronarie, che partono da una zona al di sotto delle valvole aortiche e irrorano di sangue tutto il cuore. A riposo il cuore necessita di circa 250 ml. di sangue al minuto, in caso di attività intensa come corsa veloce il cuore necessita di 1000 ml. di sangue al minuto, ed è quello che avviene realmente attraverso le arterie coronariche. Abbiamo già visto che in caso di corsa veloce si attiva il sistema simpatico che scarica adrenalina e noradrenalina provocando una maggior forza di contrazione cardiaca, un aumento di ritorno venoso al cuore e un aumento della frequenza dei battiti cardiaci al minuto; questi tre fattori contribuiscono ad aumentare la gittata cardiaca. Il sistema nervoso simpatico determina anche una vasocostrizione
periferica, nei piccoli vasi, ma nei vasi coronarici e nei vasi muscolari, attraverso delle fibre speciali B adrenergiche provoca una vasodilatazione dei piccoli vasi anzicchè una vasocostrizione e si può benissimo capire il perché: la vasodilatazione fa aumentare il 

 flusso di sangue ai muscoli che devono lavorare di più in caso di attività muscolare intensa. Sembra proprio che il corpo sappia perfettamente quello che deve fare per sopravvivere. Ma come tutti gli organi anche le coronarie si possono ammalare. La malattia più frequente delle coronarie nell'età moderna e' l'arteriosclerosi, cioè la deposizione di materiale grasso nella parete interna delle arterie, con conseguente ostruzione delle arterie. Le arterie coronarie ostruite possono dare meno sangue alla zona del cuore irrorata da esse e possono far insorgere la malattia chiamata angina pectoris; il muscolo mal irrorato entra in sofferenza, in caso di sforzo notevole e si scatena un crampo doloroso: anche il cuore, quando l'irrorazione è insufficiente per i suoi bisogni energetici, scatena un dolore costrittivo presente nel petto con irradiazione all'arto superiore sinistro, al collo ed anche talvolta all'addome superiore. Quando la persona, a causa del dolore è costretto a fermarsi il dolore cessa. Certe volte però accanto alla placca arteriosclerotica coronarica, si forma un coagulo di sangue, per l'intervento di fattori chimici coagulanti e si ha la cosiddetta trombosi coronarica, con chiusura totale del lume arterioso e morte del tessuto cardiaco a valle dell'ostruzione. Abbiamo l'infarto del miocardio, malattia più grave dell'angina pectoris che può condurre ad una grave invalidità ed anche alla morte. La malattia coronarica ha quindi un effetto sulla capacità funzionale del cuore, e ci fa vedere che il diametro delle coronarie e il flusso sanguigno doveva essere regolato bene sin dall'inizio della storia dell'uomo, per dare all'uomo la capacità di sopravvivere nella lotta per l'esistenza. Questa funzione coronarica quindi doveva essere subito ottimale, e non aumentare a poco a poco per piccoli passi come vorrebbe il meccanismo darwiniano. Il corpo deve aver saputo subito come fare per aumentare il flusso coronarico e la gittata cardiaca per sopravvivere. La prossima volta vedremo il lavoro che fanno le valvole cardiache.

Una legge di natura fondamentale è la forza di gravità che è la forza che attira verso il basso, verso la superficie terrestre, tutte le cose che hanno massa. Anche il sangue possiede una massa, e tende, quando noi siamo in posizione eretta a spostarsi verso il basso, cioè verso le estremità inferiori del corpo. Noi sappiamo che la pressione arteriosa che dà l'impulso al sangue di circolare è determinata da tre componenti: la forza della contrazione cardiaca, con funzione di pompa, la quantità di sangue circolante, e la resistenza periferica delle arteriole: esiste la pressione sistolica e la pressione diastolica, ma è importante la pressione media tra le due chiamata MAP che indica la pressione continuativa che determina il flusso costante nel corpo.

La Map è più alta nelle arterie brachiali, rispetto alle arterie cerebrali: la MAP nelle arterie brachiali è di circa 100/75 mm.di HG e nelle arterie cerebrali, in posizione eretta, proprio per un effetto gravitazionale scende a 60/ 75 mm.di HG sotto i 50 mm.di mercurio si ha la perdita di coscienza preceduta da vertigini. Questo fatto determina una difficoltà al flusso di sangue al cervello, perchè, per una legge naturale, meno pressione c'è, meno flusso ematico avviene. Il cervello però ha bisogno di un adeguato flusso ematico per le sue esigenze metaboliche che sono addirittura superiori a quelle degli altri organi, e quindi ha bisogno di un adeguato flusso ematico. Per assicurare la nutrizione al cervello durante la posizione eretta, esiste il cosiddetto meccanismo di autoregolazione delle arteriole del sistema nervoso: più le arteriole sono aperte, più sangue arriva dove deve arrivare, in questo caso al cervello; ed infatti, nel passaggio dalla osizione supina alla posizione eretta si ha una vasodilatazione massiccia del sistema nervoso: inoltre i barocettori presenti nelle grosse arterie sono spinti dalla bassa pressione a mandare impulsi al sistema simpatico che, attraverso i neurotrasmettitori adrenalinici mandano impulsi di vasocostrizione alle arteriole di tutte le strutture periferiche: la vasocostrizione determina una diminuzione del flusso arterioso, e cosi' le vene si riempiono dimeno perchè inviano più sangue al
comparto arterioso, il quale aumenta il flusso di sangue che può andare alcervello in misura maggiore: da tener presenza che nel passaggio in posizione eretta 500ml.di sangue a causa della forza di gravità si accumula nella parte inferiore del corpouin di l'autoregolazione cerebrale del flusso funziona con la vasodilatazione delle arteriole cerebrali e con un maggior afflusso di sangue nel sistema arterioso generale, determinato anche da una maggiore frequenza cardiaca e da una maggior forza sistolica del cuore. Esiste quindi un raffinato sistema a feedback che regola il flusso di sangue al cervello. Immaginiamo ora se questo sistema di autoregolazionecerebrale fosse stato difettoso o assente all'inizio dell'esistenza degli uomini: essi non avrebbero potuto sostenere la posizione eretta, nemmeno per un minuto, avrebbero perso subito conoscenza: la specie umana non sarebbe sopravvissuta. Questo meccanismo deve essere sorto subito e rfettamente efficiente; il meccanismo darwiniano a piccoli passi non spiega questo: ci deve essere stato ,sin dall'origine ,un atto creativo da parte di una Intelligenza che sapeva quello che faceva e sapeva anche che questi meccanismi erano estremamente necessari alla sopravvivenza. 

Il sistema cardiocircolatorio, per mantenere al meglio il flusso ematico in tutto il corpo per fornire le sostanze necessarie alla sopravvivenza delle cellule, deve mantenere la pressione arteriosa entro dei precisi parametri che sono60/90 -80/140. mm.di HG ; al di sotto di 90/60 si ha l'ipotensione arteriosa, cioè il sangue non riesce ad avere un flusso adeguato a nutrire gli organi essenziali alla vita, soprattutto il cervello.

Abbiamo anche visto in un precedente articolo che la MAP, che è la pressione arteriosa media che sta tra la massima e la minima non deve scendere al di sotto di 50 mm. di HG ,pena la perdita di coscienza in posizione eretta per sofferenza cerebrale. Abbiamo anche visto che la pressione arteriosa viene mantenuta dalla forza sistolica del cuore, dalla quantità di sangue circolante e dalle resistenze arteriolari. Tutte le condizioni che influiscono su questi 3 fattori determinano ipotensione  arteriosa. Anzitutto ci sono malattie nervose ,come la sclerosi multipla, il m.di Parkinson o altre affezioni che determinano un deterioramento del sistema barocettore di controllo della pressione nel passaggio dalla posizione supina alla posizione eretta: si ha cosi' l'ipotensione ortostatica :il malato ha frequenti lipotimie(perdita di coscienza;)se la pressione arteriosa dipende anche dalla forza sistolica del cuore  tutte le condizioni che diminuiscono questa forza come infarto esteso miocardico, scompenso cardiaco ,rottura di una valvola, aritmie gravi ,sia bradicardiche che tachicardiche provocano anche una grave ipotensione arteriosa ,il cosiddetto shock cardiogeno. Un'altra causa di grave ipotensione è la perdita di notevole quantità di liquido dal circolo ematico ,come avviene in caso di emorragie  massicce, o perdite di liquidi per ipoidratazione o vomiti o diarree di entità notevole: si ha in questi casi lo shock ipovolemico. La terza causa che mantiene la pressione arteriosa è la vasocosocostrizione  periferica di piccoli vasi: ci sono alcune malattie che provocano una dilatazione massiccia dei vasellini  periferici con passaggio di una grande quantità di sangue nelle arteriole e conseguente passaggio di liquidi dall'interno dei vasi all'esterno: si ha il cosiddetto schock distributivo :avviene in caso di grave infezione batterica, la cosiddetta setticemia, e la conseguente reazione massiccia del sistema immunitario che rilascia sostanze vasoattive vasodilatatrici; si ha cosi' lo schock settico e lo schock anafilattico che può condurre a morte per gravissima ipotensione. Tutti questi casi patologici dimostrano senza ombra di dubbio che la pressione arteriosa ,per stare nei parametri che consentano l'equilibrio vitale del corpo ha bisogno di molti fattori: cardiaci, ematici e vascolari. Sin dall'inizio della storia dell'umanità questi fattori devono aver funzionato in modo ottimale ,per consentire all'uomo di sopravvivere combattendo le leggi della natura come la forza di gravità, la legge d'inerzia e la legge dell'attrito: se anche uno solo di questi fattori fossero stati assenti o gravemente deficitari l'uomo non avrebbe potuto sopravvivere: sarebbe stato sempre stanco ,costretto in posizione supina, affetto da frequenti svenimenti che avrebbero reso la vita impossibile od estremamente difficoltosa; sin dall'inizio il funzionamento della pressione arteriosa doveva essere ottimale: io sono medico e ho conoscenza soprattutto  di come funziona il corpo umano,ma anche i veterinari sapranno sicuramente che anche negli altri animali i fattori che regolano la pressione nelle varie specie dovevano essere ottimali sin dall'inizio della storia della specie, pena la loro estinzione immediata. Gli evoluzionisti darwiniani credono invece che tutto è iniziato con piccoli passi ,ma questo è un grave errore ,tutto doveva funzionare bene sin dall'inizio e questo funzionamento ottimale solo una intelligenza poteva crearlo. E' estremamente improbabile, anzi impossibile che sia stato il caso. La prossima volta cercherò di spiegare che non solo l'ipotensione ,ma anche l'ipertensione provoca gravi danni.

Qualcuno potrebbe chiedermi: cosa c'entra l'ipertensione arteriosa con l'evoluzione Darwiniana? Eppure c'entra, eccome. Mi spiego: per avere una pressione adeguata, come ho già detto altre volte, ci vogliono tre fattori: la forza sistolica del cuore, il volume del liquido ematico circolante nelle arterie, e le resistenze vascolari periferiche. Però non basta che ci siano questi fattori, essi devono stare entro parametri numerici precisi ,in modo che la pressione arteriosa stia normalmente tra 90/60 e 140/90. In altre parole i numeri reali danno conseguenze reali per la sopravvivenza.

Il corpo cioè deve prendere il controllo di questi parametri, e sin dall'inizio della sua esistenza. Esiste una malattia, chiamata feocromocitoma, per fortuna rara, che è determinata da una crescita anormale ,in genere di tipo tumorale, ma anche di origine genetica, delle cellule che producono le catecolamine, cioè l'adrenalina e la noradrenalina. Abbiamo già visto, in precedenti articoli che le catecolamine contribuiscono all'aumento della pressione arteriosa, in caso di necessità, come per esempio in caso di passaggio dalla posizione supina a quella eretta, o in caso di stress come la attività fisica intensa. Una eccessiva produzione di cellule cromaffini, cosi' si chiamano le cellule produttrici di catecolamine, determina un aumento permanente delle catecolamine nell'organismo con conseguente ipertensione permanente e frequenti crisi
ipertensive che possono raggiungere anche 250/150 mm.di mercurio. Un simile aumento provoca tachicardia, vertigini, cefalea ed edema cerebrale perchè i liquidi ematici tendono a passare dalle arteriole ai tessuti e alle cellule: infatti, con una pressione normale, a livello delle arteriole vige una pressione di 35mm.di HG, sufficiente a far passare un po’ di acqua con i soluti necessari alla vita delle cellule: l'acqua però viene riassorbita dalle venule a causa della pressione osmotica esercitata dall'albumina nel sangue venoso. in cui vige una pressione di 15mm.di Hg, inferiore alla pressione osmotica che è di 25mm.di HG. L'organismo cosi' si mantiene in equilibrio: in caso però di un eccesso di catecolamine la
pressione arteriosa nelle arteriole è di molto superiore a 35 mm.di HG e molto più liquido trasuda dai capillari arteriosi. senza poter essere più riassorbito dalle venule, e tutto ciò provoca soprattutto edema cerebrale: il sistema nervoso è molto sensibile all'edema e se non viene eliminato si ha letargia, coma e infine la morte. Si può avere persino una rottura di qualche arteria cerebrale con ictus da emorragia cerebrale: il sangue non può uscire
dal cervello perchè la scatola cranica ossea è non comprimibile ed anche in questo caso si ha il coma ,la paralisi e la morte. Quindi è evidente che le cellule che producono le catecolamine devono essere strettamente controllate, e non devono assolutamente aumentare di numero. Ci sono numerose molecole proteiche specifiche che controllano la proliferazione, la mutazione ,anche di uno solo dei numerosi geni che le producono, provocano una proliferazione non più controllata e quindi la malattia feocromocitoma. Sin
dall'inizio della storia dell'umanità.se non ci fosse stato questo controllo stretto. L'umanità non avrebbe potuto sopravvivere perchè non avrebbe potuto fare tutte le attività fisiche per la sopravvivenza. Anche in questo caso i piccoli passi successivi di tipo darwiniano non erano possibili: il tutto doveva essere ottimale sin dall'inizio. Esistono poi altre forme di
ipertensione, la più frequente nell'epoca moderna è l'ipertensione essenziale, che avviene senza causa apparente, o meglio la causa c'è ma se ne sa ancora poco. Questa forma di ipertensione è anch'essa molto dannosa, se non viene corretta dai famaci, in quanto può provocare a lungo andare un danno dell'endotelio dei vasi sanguigni che facilita il deposito di sostanze grasse e colesterolo formando una placca che chiude le arterie ,provocando
infarti cardiaci, e ictus cerebrali. Infine ci sono le ipertensioni arteriose secondarie, cioè causate da malattie renali: abbiamo già visto infatti che il rene produce una sostanza polipeptidica ,la renina, che aumenta la pressione producendo l'angiotensina II: il rene malato produce troppa renina che induce l'ipertensione arteriosa. Da questa breve rassegna delle cause di ipertensione si può dedurre che la pressione arteriosa non solo non deve essere troppo bassa, ma nemmeno troppo alta, pena la malattia e la morte. Il
controllo che il corpo mette per evitare questi due estremi è molto raffinato e falsifica anch'esso l'evoluzionismo graduale darwiniano che si interessa molto della morfologia dei viventi, ma pochissimo al loro reale funzionamento.

Abbiamo visto in precedenti articoli che il cuore è  altamente efficiente quando funzionano bene le arterie coronariche, le valvole cardiache e il sistema muscolare ,ma esiste un quarto sistema che contribuisce ed è essenziale all'efficienza cardiaca ,ed è il sistema del pacemaker, cioè il sistema della regolazione del ritmo cardiaco.

A differenza dei muscoli scheletrici che vengono stimolati dal sistema nervoso volontario, il cuore possiede un pacemaker naturale, cioè una struttura automatica naturale che ,senza impulso nervoso si depolarizza e ripolarizza  in modo autonomo e continuativo assicurando al cuore una frequenza al minuto regolare e continuativa. Una prima struttura di questo genere è il nodo del seno atriale, presente nell'atrio sinistro: in essa esistono delle cellule muscolari trasformate e specializzate che hanno la caratteristica di depolarizzarsi rendendo positiva elettricamente l'interno della cellula ,per poi ripolarizzarsi rendendo nuovamente negativo l'interno e positivo l'esterno della cellula; la ripolarizzazione poi ,attraverso un meccanismo molecolare stimola la cellula a depolarizzarsi nuovamente e cosi' via in modo continuativo. In virtù di questa caratteristica il nodo seno-atriale determina una frequenza cardiaca di circa 70-100 contrazioni cardiache al minuto: Dal nodo seno-atriale gli impulsi contribuiscono a contrarre l'atrio e arrivano ad un altro pacemaker naturale, il nodo atrio-ventricolare situato tra l'atrio e il ventricolo e da li'' gli impulsi passano al ventricolo facendolo contrarre.

E' da notare che il nodo atrio-ventricolare può agire in modo autonomo con una frequenza al minuto più bassa del nodo seno-atriale , cio' di circa 35-40 battiti al minuto. Normalmente questo ritardo del battito nel nodo atrio-ventricolare consente agli impulsi provenienti dal nodo seno-atriale di arrivare al nodo atrio-venticolare quando non si '

ancora depolarizzato consentendo cosi' una normale frequenza ventricolare di

70-100 battiti al minuto. In condizioni patologiche però .infarti ,arteriosclerosi ecc. il nodo seno -atriale può non funzionare più bene e si può avere una bradiaritmia , cioè gli impulsi al minuto sono più bassi ,sui 40 al minuto e non risentono ,come normalmente avviene dell'influenza del sistema nervoso autonomo: si ha quindi una bradicardia patologica di 35-40 battiti al minuto che può bastare a riposo ma che non aumenta con lo sforzo, facendo diminuire la gittata cardiaca al minuto . Con debolezza e notevole affanno dopo sforzo; in altri termini il cuore non riesce ad arrivare ai 25 litri di sangue che è necessario mandare in circolo al minuto per sopperire alle necessità metaboliche in uno sforzo intenso. Può succedere anche che il nodo seno-atriale non funziona affatto e gli subentra il nodo atrio-ventricolare che è però in grado di dare soltanto 35-40 impulsi al minuto che non aumentano con lo sforzo e si ha quindi la stessa condizione patologica che ho descritto in precedenza. Ma si può avere anche una condizione patologica opposta: per cause ,anch'esse arteriosclerotiche il nodo seno -atriale manda impulsi molto frequenti ,oltre i 200 al minuto ,non controllabili dal sistema nervoso autonomo; si hanno le tachiaritmie :anch'esse determinano una caduta della portata cardiaca al minuto perchè , a causa dell'alta frequenza i ventricoli non riescono a riempirsi in modo adeguato di sangue: il paziente allora avverte palpitazioni, debolezza e affanno anche dopo lieve sforzo. In conclusione, se i nostri antenati non avessero avuto il sistema dei pacemaker naturali funzionanti in modo perfetto ,non sarebbero sopravvissuti perchè non avrebbero potuto fare gli sforzi necessari per la loro attività quotidiana. Anche questo sistema quindi falsifica l' evoluzione darwiniana dei piccoli passi migliorativi :tutto doveva essere perfetto sin dall'inizio.

Per flusso ematico si intende la quantità di sangue che passa nell'unità di tempo in un punto del sistema circolatorio e si denomina con la sigla Q.Con la formula Q=P/R si intende che il flusso sanguigno è proporzionale direttamente alla pressione arteriosa P e inversamente proporzionale alle resistenze vascolari R.E questo è facilmente intuibile ;per fare un esempio banale  in autostrada  a 3 corsie lo scorrimento delle auto è più veloce che in strada stretta ad una corsia.

Le arteriole possono aumentare o diminuire la resistenza che offrono allo scorrimento del sangue rilasciando o contraendo i muscoli circolari che le circondano. La variazione del flusso di sangue è direttamente correlato alla quarta potenza della variazione del diametro luminare; in altri termini se il diametro delle arteriole raddoppia il flusso di sangue aumenta di sedici volte. Il flusso di sangue è misurato in millilitri al minuto. Il flusso di sangue nella circolazione sistemica è a riposo di 5 litri di sangue al minuto. Con lo sforzo intenso arriva a 25 litri al minuto. Però non basta avere questo flusso perchè le cose vadano bene: è necessario anche che il flusso di sangue venga distribuito nei vari organi in quantità diversa in modo da compensare la sua dimensione e la sua attività metabolica, vale a dire il suo bisogno energetico. Per esempio il cervello di un uomo di 70 kg. pesa 1500 gr., cioè il 2% del suo peso corporeo, ma a riposo il cervello riceve 750 ml.al minuto di sangue ,cioè il 15% della gittata cardiaca. E questo perchè ,il cervello lavora sempre, anche a riposo, e necessita di una quantità di sangue adeguata: se non ricevesse una tale quantità di sangue il cervello si spegnerebbe perchè non può funzionare correttamente. Il cuore ha un peso di 300 grammi ,meno dell'1% di 70 kg, ma riceve un flusso di sangue pari a 250 ml.al minuto ,cioè il 5% della gittata totale e questo perchè il cuore è sempre funzionante 24 ore su 24.Ilmuscolo scheletrico invece, con una massa di 30 kg., cioè il 40 % del peso di 70 kg. riceve a riposo solo il 15% della gittata cardiaca, 750 ml.al minuto. Il restante flusso di sangue a riposo va al fegato (25%), al sistema gastroenterico (25%), ai reni (20%), al grasso (5%), alle ossa (5%), alla pelle (5%), ai polmoni (2,5%). A riposo le arteriole dei vari organi rispondono a vari fattori chimici intrinseci presenti attorno ad esse e poi rispondono a dei fattori estrinseci, cioè al di fuori delle arterie ed in particolare al sistema simpatico adreneregico che secerne le due sostanze chimiche adrenalina e noradrenalina che si legano nei vasi sanguigni dei vari organi a due tipi di recettori: i recettori alfa adrenergici e i ricettori beta adrenergici. Cosa succede in caso di attività fisica intensa? Il cuore e i muscoli scheletrici devono lavorare molto di più: il flusso di sangue al muscolo scheletrico aumenta moltissimo, sino a 28 volte, cioè 21 litri al minuto; il flusso di sangue al muscolo cardiaco si quadruplica, passando da 250 ml.al minuto a 1000 ml.al minuto. Il cervello invece mantiene il suo flusso normale di 750 ml.al minuto. Invece il flusso di sangue agli altri organi .come fegato, rene e app. gastrointestinale diminuisce, per esempio al fegato si passa da 1,5 l.al minuto ad 500ml.al minuto e cosi' via. Quali sono i fattori che fanno diversificare il flusso di sangue durante lo sforzo fisico intenso? Ci sono fattori intrinseci ed estrinseci: Anzitutto si formano sostanze vasoattive nelle arteriole che irrorano i muscoli scheletrici e il cuore che provocano una vasodilatazione; inoltre  le catecolamine adrenaliniche si combinano con i ricettori b2 adrenergici i quali, in seguito a questa unione e attraverso vari passaggi a cascata di tipo proteico, determinano una vasodilatazione delle arteriole muscolari e cardiache; come abbiamo già visto la vasodilatazione fa aumentare in modo esponenziale il flusso di sangue: nel muscolo scheletrico il  flusso di sangue aumenta di ben 130 volte; nello stesso tempo il sistema adrenergico provoca una vasocostrizione negli altri organi non impegnati nello sforzo per l'unione della adrenalina ai recettori alfa adrenenergici, anche qui con una serie di passaggi proteici enzimatici a cascata. Sembra proprio che il corpo sappia cosa deve fare per adattarsi allo sforzo, ma lo fa solo attraverso meccanismi chimici e proteici altamente progettati ,data l'estrema improbabilità che tutto questo sia avvenuto per caso: dobbiamo ricordare sempre che ogni proteina funziona attraverso una informazione digitale ,cioè attraverso l'esatto allineamento degli aminoacidi nella molecola. Anche questo meccanismo altamente integrato falsifica il darwinismo. 

Abbiamo già visto in un precedente articolo che la pressione arteriosa è quella proprietà del sistema cardiocircolatorio che fa superare le forze naturali d'inerzia, dell'attrito e della forza di gravità. Questa pressione deve però essere regolata bene, nelle più svariate circostanze della nostra vita, come lo stare supini ,alzarsi improvvisamente assumendo la posizione eretta, il correre .il camminare, lo stare in posizione invertita a testa in giù, etc.

La pressione arteriosa, è  determinata da 4 fattori: la forza sistolica di contrazione del cuore, il volume di sangue circolante, il diametro delle arteriole periferiche, la distribuzione del sangue nel sistema artero-venoso; precisamente normalmente le vene contengono il 60% della massa ematica circolante e le arterie il 40 %: Un minor riempimento venoso porta ad un maggior riempimento arterioso e quindi ad un aumento della pressione arteriosa, e viceversa un maggior riempimento venoso porta ad un ridotto riempimento arterioso e ad una caduta pressoria come conseguenza.

L'organismo deve regolare questi 4 fattori per poter consentire in tutte le circostanze della vita una pressione normale. I fattori che la regolano sono strutture funzionali integrate a irriducibile complessità: se manca uno solo dei componenti della struttura la regolazione della pressione arteriosa non funziona più. Vediamo quali sono questi fattori:

1)il sistema della adrenalina e noradrenalina: a livello dei grossi vasi esistono dei sensori chiamati barocettori che sono sensibili alla pressione del sangue sulle pareti arteriose, cioè ai movimenti e urti del sangue contro le pareti arteriose: in caso di bassa pressione il barocettore è stimolato a mandare impulsi al sistema simpatico che provvede subito a secernere i neurotrasmettitori adrenalina e noradrenalina  che si legano a dei recettori specifici presso la muscolatura delle arteriole periferiche contraendola, esistono infatti, a livello delle arteriole fibre muscolari circolari che, contraendosi restringono il lume arterioso; inoltre agiscono sul muscolo cardiaco aumentando la gittata, e la frequenza cardiaca; tutto questo determina un aumento della pressione arteriosa; il tutto avviene in poche frazioni di secondo  ed è la risposta rapida dell'organismo alle variazioni pressorie.

2) i barocettori esistenti a livello delle grosse arterie hanno anche delle fibre nervose che, stimolate dalla bassa pressione arrivano a dei nuclei specifici dell'ipotalamo che inviano fibre nervose all'ipofisi posteriore e la inducono, dopo un complesso processo molecolare a secernere l'ormone antidiuretico lADH chiamata anche vasopressina che, giunto al rene induce i tubuli a trattenere acqua in circolo, determinando quindi un aumento della pressione arteriosa, che è determinata  anche per una azione vasocostrittice della vasopressina.

3)Altri barocettori ,presenti nelle arterie renali, quando il volume ematico diminuisce inducono il rene a secernere l'angiotensina I che, da una enzima specifico di conversione, è convertite in angoitensina II, che è un polipeptide molto attivo come vasocostrittore, anzi è il più attivo vasocostrittore che ci sia nel corpo ,superiore anche all'adrenalina. L'angiotensina II si lega ad un suo recettore specifico a livello dei piccoli vasi sanguigni determinando, attraverso passaggi molecolari enzimatici la vasocostrizione dei muscoli circolari lisci delle arteriole. Tutti questi processi descritti sono processi altamente integrati, mancando un solo componente il processo non può funzionare: è' ovvio quindi che queste strutture si devono essere formate in modo rapido, improvviso e tutte in una volta e falsifica nuovamente la concezione darwiniana dell'evoluzione. Ma non basta che siano presenti simili strutture ,bisogna che esse funzionino bene in base a dei parametri numerici. Nella vita i numeri reali hanno conseguenze reali .Vedremo prossimamente quali sono questi parametri numerici.

Nel 2015 i premi Nobel per la chimica sono andati a tre biologi che hanno studiato i meccanismi di riparazione del DNA. Questi biologi sono: Toms Lindhal, Paul Modrich, e Aziz Sancar. Questi biologi hanno scoperto che il DNA è una molecola molto instabile e subisce ogni giorno migliaia di cambiamenti delle basi nucleotidiche.

Se queste mutazioni perdurassero renderebbero in pochissimo tempo la vita impossibile. Il DNA ed anche l'RNA si deteriorano col riscaldamento, inoltre subiscono mutazioni dai raggi X, dai raggi ultravioletti, dai radicali liberi, e da altre sostanze chimiche che si formano continuamente. Inoltre subiscono anche degenerazioni spontanee, sono molto instabili. Questi biologi hanno allora intuito che ci dovevano essere dei meccanismi molecolari che correggessero questi errori, pena la scomparsa della vita in pochissimo tempo: ed infatti li hanno scoperti: hanno scoperto delle macchine molecolari enzimatiche che, appena trovano un errore nel DNA, lo correggono immediatamente: errori si verificano anche durante la duplicazione del DNA durante la moltiplicazione cellulare. Ogni giorno
nell'organismo umano ci sono milioni di moltiplicazioni cellulari: se passassero tutti gli errori di copiatura in pochi giorni la vita umana sarebbe impossibile. E' assodato che le informazioni presenti nel DNA sono digitali, cioè sono come le informazioni di un componimento, di un romanzo ecc.. se si mescolano a caso tutte le lettere di una frase la frase diventa incomprensibile. E in modo analogo se si mescolassero a caso tutti i
nucleotidi allineati che codificano per una proteina si avrebbe un guazzabuglio proteico assolutamente non funzionale. Il problema è l'origine dell'informazione del DNA, ma il problema è anche il mantenimento dell'informazione. Tutto parla di un progetto anche se coloro che hanno ricevuto i premi Nobel non ne parlano ma certamente si sono resi conto che vi è un qualcosa di specifico e di ordinato. Senza i meccanismi di riparazione del DNA, la vita non sarebbe nemmeno potuta sorgere. Il darwinismo è ancora una volta falsificato dal lavoro di questi premi Nobel che hanno dimostrato l’esistenza di un disegno.

Il sistema di difesa del corpo si basa su due pilastri: il primo è passivo e consiste nella cute e negli epiteli dell'apparato respiratorio, gastrointestinale ed urinario: questo sistema è simile alle mura che circondavano le città medioevali; il secondo pilastro è il sistema immunitario che si divide a sua volta nel sistema innato ed acquisito dopo la nascita.(adattativo).

Ora parliamo del sistema
innato: esso è formato da varie cellule e proteine che sono simili alle sentinelle in una città murata medioevale: esse hanno il compito di individuare il nemico, di avvisare il resto dell'esercito di difesa, di informare sulla consistenza del nemico ed infine usare le armi per distruggerlo. Anche il sistema immunitario innato funziona cosi'. Anzitutto
bisogna dire che le cellule del corpo interagiscono con altre cellule attraverso sostanze chimiche presenti nella membrana cellulare; ogni cellula ne possiede migliaia di queste sostanze chimiche. Anche le cellule immunitarie di primo impiego contengono speciali proteine ripiegate chiamate ricettori modello di riconoscimento (PRR):Questi ricettori, ripiegati in maniera specifica riconoscono particolari gruppi di sostanze chimiche presenti alla superficie dei bacteri patogeni chiamate pattern molecolari associati ai
patogeni (PAMPs). Le cellule immunitarie del sistema innato ne possono rilevare sino a mille di tali specifici pattern batterici. I recettori ,unendosi a tali pattern ne riconoscono l'estraneità all'organismo e li percepiscono come elementi da combattere e distruggere. Appena vengono agganciati i pattern estranei si innesta un processo di attivazione delle
cellule che possiedono il PRR. Le cellule attivate cominciano allora a svolgere le funzioni di difesa, allarme ed attacco. Vediamo quali sono le cellule di prima difesa; prima di tutto si attivano i mastociti; sono cellule che si trovano soprattutto nella pelle, nel sistema respiratorio e gastroenterico: una volta attivati i mastociti rilasciano una sostanza particolare chiamata istamina che possiede una funzione vasodilatatrice
producendo una infiammazione locale con aumento di permeabilità capillare, fuoruscita di liquido. Inoltre i mastociti producono altre sostanze chimiche chiamate citochine le quali ,legandosi a specifici ricettori producono ulteriore vasodilatazione, e reclutamento di altre cellule immunitarie ,inoltre provocano febbre ed un aumento del metabolismo, in modo da accelerare tutti i processi biochimici. Inoltre vengono attivati anche i
MACROFAGI che sono grosse cellule che fagocitano le cellule batteriche, e, attraverso enzimi proteolitici specifici ,li distruggono ed inoltre distruggono tutto ciò che di morto o anormale trovano attorno a sè, secernono inoltre anch'essi le citochine. Elaborando inoltre le sostanze chimiche prese dai batteri informano della loro composizione le cellule immunitarie adattative. Per ultimo ci sono le cellule DENTRITICHE, cosi' dette perchè ramificate assomiglianti alle cellule nervose; Sono presenti nella pelle ,nel
sistema respiratorio, gastrointestinale ed urinario e linfatico; il loro compito principale è quello di uccidere i microbi ,elaborare le loro sostanze chimiche informando della loro composizione il sistema immunitario adattativo. Anche queste cellule elaborano citochine. I tre tipi di cellule appena elencate sono essenziali per la prima difesa e per l'informazione sul nemico da combattere, senza di esse il corpo non potrebbe  sopravvivere all'invasione; ed infatti anche gli organismi primitivi possiedono tali
sistemi di difesa: se non ci fossero queste cellule la vita pluricellulare sarebbe già scomparsa da tempo. Però dobbiamo esaminare il ruolo specifico svolto dalle proteine del sistema immunitario innato. 

In precedenti articoli ho detto che la prima difesa contro i microbi sono la pelle e gli epiteli; quando queste difese vengono meno ,per lesioni o altri motivi ,i bacteri invadono il corpo, e contro di essi esiste una prima difesa che è formata dai mastociti, dai macrofagi e dalle cellule dentriti che le quali rilasciano specifiche sostanze chiamate citochine che hanno il compito di determinare l'infiammazione sul luogo dell'invasione caratterizzata da vasodilatazione e aumento della permeabilità dei capillari e vasi sanguigni che fanno passare cosi' nel luogo dell'infezione le altre cellule dell'immunità innata, quali sono queste cellule?

sono sostanzialmente i granulociti neutrofili che fanno parte dei globuli bianchi del sangue. Il sangue è formato normalmente ,per il 45% di una parte corpuscolata e per il 55% di acqua. La parte corpuscolata è formata dai globuli rossi ,i più numerosi che hanno il compito di trasportare l'ossigeno, dalle piastrine che hanno una funzione emostatica in caso di ferite dei vasi, e i leucociti chiamati anche globuli bianchi ,le cellule più grandi presenti nel sangue, i leucociti si dividono in linfociti ,monociti e polinucleati neutrofili, basofili ed eosinofili. I monociti hanno il compito di effettuare la fagocitosi, una volta fuorusciti dai capillari, i linfociti hanno il compito della immunità adattativa che descriveremo in seguito. I granulociti neutrofili sono invece le cellule che agiscono in modo rapido presso il luogo dove si è verificata l'infezione. Essi sono prodotti ,come tutti i globuli bianchi, dal midollo osseo ed entrano nel sangue ;sono le prime cellule immunitarie che accorrono nel campo di battaglia; sono attratti dalle citochine prodotte dai mastociti, dai macrofagi e dalle cellule dentriti che ,presenti già nel campo di invasione batterica; essi sono attratti ,per il fenomeno della chemiotassi, verso le citochine presenti nel campo  .Questo comporta l'uso di specifici recettori nella loro membrana plasmatica che sono attratti dalle citochine: avviene come quando un predatore è attratto dall'odore della preda, o uno squalo è attratto dal sangue di una preda. Inoltre le stesse cellule che inviano citochine inviano altre sostanze chimiche che provocano infiammazione con vasodilatazione e aumento della permeabilità capillare ,cioè aumenta lo spazio tra una cellula endoteliale e l'altra, in modo che nello spazio aperto possano passare i granulociti verso il luogo di infezione. Una volta arrivati i granulociti si combinano ,per mezzo di ricettori specifici a specifiche molecole presenti sulla superficie dei batteri invasori, e scatta allora un meccanismo di immagazzinamento dei batteri dentro la cellula granulocitica: la cellula granulocitica letteralmente mangia i bacteri e attraverso enzimi proteolitici li distrugge ,li digerisce. C'è però un problema: i bacteri hanno una capacità enorme di moltiplicazione: sono all'inizio pochi ma diventano moltissimi per la loro moltiplicazione; i granulociti invece non si moltiplicano ed è necessario che ne accorrano moltissimi per far fronte all'invasione; e come avviene questo? Esistono nel midollo osseo speciali cellule che secernono il fattore di crescita dei granulociti che è una citochina specifica chiamata G-CSF che ,unendosi ad un recettore specifico presente nelle cellule staminali del midollo osseo induce queste a trasformarsi in granulociti neutrofili. Normalmente nel sangue circolano 3.700.000.000    per litro di sangue di granulociti; queste cellule però vivono molto poco ,una volta inglobati i bacteri e averli digeriti muoiono e devono essere sostituiti: la somma di granulociti morti forma il pus nella sede di un'infezione. Quindi il midollo osseo ,per poter combattere le infezioni deve produrre ogni giorno normalmente cento miliardi di neutrofili ! Inoltre altre cellule immunitarie producono le citochine G-CSF e quindi la quantità di granulociti prodotti può raddoppiare o triplicare rispetto alla norma per poter far fronte ad un'infezione più grave. Come in tante altre funzioni dell'organismo umano ci vuole il controllo della quantità dei granulociti neutrofili :i numeri reali hanno conseguenze reali. E' incompatibile con la vita un numero di granulaciti neutrofili inferiore a 500000000 per litro: avviene in questo caso la cosiddetta neutropenia che avviene in caso di irradiazioni o in caso di chemioterapia antitumore: in questi casi i numeri troppo bassi di granulociti rendono estremamente facili la diffusione delle infezioni batteriche. Ma anche un numero troppo elevato di neutrofili determina gravi inconvenienti: ciò avviene nella leucemia mieloblastica acuta in cui granulociti immaturi di tipo tumorale aumentano in misura enorme sino ai cento miliardi per litro di sangue. Questo fatto intasa soprattutto i capillari invasi dalle cellule mieloidi patologiche ,con gravi difetti di circolazione; inoltre le cellule mieloidi anomale invadono il midollo osseo impedendo la crescita dei globuli rossi e delle piastrine provocando grave anemia e gravi emorragie. In conclusione il corpo deve sapere la quantità giusta di neutrofili che deve fabbricare per mantenersi in vita. La fabbrica e la funzione dei granulociti neutrofili è un sistema irriducibilmente complesso: devono essere presenti tutti i ricettori per le citochine, le citochine stesse e i ricettori specifici verso i bacteri; ed anche tutte le strutture chimiche proteiche necessarie alla funzione dell'immunità innata in conclusione non basta che ci siano i neutrofili, essi devono funzionare bene e nella giusta misura: delle proteine necessarie alla immunità innata ne parleremo la prossima volta

Nel precedente articolo sulla coagulazione del sangue ,processo estremamente complesso, abbiamo visto che i fattori che iniziano la cascata coagulativa ,in sede di ferita ,partono dalla lesione endoteliale; questo processo non si estende a tutto il sistema vascolare, perchè a monte e a valle della ferita vascolare l'endotelio è intatto e da esso vengono prodotte sostanze chimiche che inibiscono la coagulazione.

Quali sono queste sostanze chimiche? Anzitutto il fegato produce una proteina ,chiamata antitrombina che funziona penetrando all'interno della trombina inibendola; questa azione è però debole e viene rinforzata di 1000' volte dalla produzione da parte dell'endotelio intatto di una sostanza chiamata eparan solfato (l'eparina). Questa sostanza rinforza enormemente l'azione dell'antitrombina che entra dentro la trombina inibendola e non consentendo che essa trasformi il fibrinogeno in fibrina. L’antitrombina inibisce anche il fattore X attivato e in misura minore anche i fattori IX eVII. Questa inibizione consente che il coagulo non si formi. L'endotelio intatto produce un'altra sostanza, la trombomodulina; la trombomodulina attiva la proteina C prodotta anch'essa dal fegato. La proteina C attivata è una proteasi che rompe dei legami chimici specifici dei i fattori V e VIII :E' evidente quindi che la combinazione di proteina C e trombomodulina inibisce anch'essa la coagulazione. Ricordo inoltre che nella cascata coagulativa ,al suo inizio il fattore tissutale presente nel tessuto danneggiato attiva il fattore VII: l'endotelio normale produce un altro fattore tissutale, il TFPI che disattiva il fattore X e il complesso cosi' legato disattiva anche il fattore VII. Cosi', per la presenza di tutti questi fattori anticoagulanti l'endotelio normale disattiva tutta la cascata coagulativa, finchè non avviene una ferita del vaso, che inibisce tutti i fattori anticoagulanti. Tutto il sistema dei fattori coagulanti e anticoagulanti è irriducibilmente complesso :se fosse mancato soltanto il fibrinogeno, o la protrombina, o il fattore tissutale, o il fattore V, o il fattore VII o il fattore VIII, o  il fattore  IX, o il Fattore X, o il fattore XI, o il fattore XIII, o la antitrombina o la proteina c reattiva o TFPI sarebbe stato impossibile per i primi uomini sopravvivere a lungo per riprodursi e continuare la discendenza. Michael Behe ha descritto molto bene questa complessità irriducibile. Ma non basta la complessità irriducibile per sopravvivere; è necessario che tutti i componenti della coagulazione e della anticoagulazione siano presenti nella giusta misura: poco o troppo di ciascuno di questi componenti rendono problematica la coagulazione o l'anticoagulazione: il corpo deve sapere utilizzare i giusti numeri per avere l'equilibrio.

In precedenti articoli abbiamo parlato molto del sistema cardiocircolatorio, ma quando un tessuto o un organo si forma ,è necessario che venga subito irrorato e riempito di vasi sanguigni ,altrimenti non può sopravvivere perché  gli manca il nutrimento necessario. Il meccanismo principale per la formazione dei vasi sanguigni inizia con l'intervento di vari fattori di crescita ,tutte proteine, dei quali il più importante è il VEGF,(fattore di crescita dell'endotelio vascolare):

Di VEGF ce ne sono di vari tipi:il VEGF A,IL B,il C ,il D e il PIGF ,implicato nell'angiogenesi in caso di ischemia. Tutte queste proteine VEGF sono codificate da un unico gene che contiene 8 esoni che vengono rimescolati attraverso splicing alternativi formando diverse proteine simili tra loro ,ma con diverse funzioni, per esempio la B crea l'angiogenesi  embrionale, la C la  genesi dei vasi linfatici ecc. La più importante comunque è la VEGF A che provoca: la migrazione e mitosi delle cellule endoteliali, la creazione del lume dei vasi sanguigni, attraverso processi di morte cellulare programmata al centro dell'ammasso cellulare destinato ad essere il vaso futuro, creazione di fenestrazione nei vasi capillari, vasodilatazione, per rilascio di ossido nitrico, chemiotassi di macrofagi e granulociti,. Come fa questa proteina a compiere tutte queste funzioni? Essa si lega ad un suo recettore tirosinchinasico legato alle membrane cellulari endoteliali. I recettori hanno una porzione extracellulare a cui si lega il VEGF A ,una porzione intramembrana , e una porzione intracellulare ad attività tirosin chinasica. Appena la proteina si lega al suo recettore scatta un meccanismo di dimerizzazione del recettore, cioè il recettore si unisce all'altro vicino e si ha nello stesso tempo una fosforilazione dei residui di tirosina nella molecola dei recettori: da questo momento scatta un meccanismo molto complesso che porta alla moltiplicazione delle cellule endoteliali, all'avvicinamento della matrice extracellulare all'endotelio e alla formazione del lume dei caillari e dei vasi. Quando scatta il segnale per la formazione di nuovi vasi? Soprattutto scatta quando ci sono condizioni di ipossia, cioè di carenza di ossigeno che si verifica quasi sempre quando si forma un nuovo tessuto: esiste una proteina chiamata fattore HIF :Il fattore HIF è il risultato della combinazione di due proteine HIF1 alfa e HIF1 beta.La HIF 1 alfa ,in presenza di alte quantità di ossigeno viene idrossilata ed avviata alla degradazione,invece in ambiente povero di ossigeno non viene idrossilata, si può unire alla HIF1beta che ,unendosi alla VEGF A la attiva avviando la cascata proteica che porta alla moltiplicazione endoteliale e alla formazione dei nuovi vasi sanguigni, Purtroppo questo processo vale anche per i tumori perché  essi ,crescendo illimitatamente determinano un ambiente povero di ossigeno e quindi attivano la formazione dei vasi dentro la massa tumorale che consente la sua sopravvivenza e anche l'invio di metastasi. Come si vede da queste brevi note questo processo è estremamente complesso e funzionalmente integrato: non funziona se manca una sola delle proteine descritte e di altre che determinano la moltplicazione delle cellule endoteliali, la fusione delle cellule endoteliali con lo stroma fibroso e la formazione del lume vasale. E' un processo altamente integrato ed è molto evidente che è il risultato di un progetto di una Mente che sapeva quello che faceva. Un'altra volta vedremo che questo processo è ancora più complesso.

                                                                                                                                                                                                                                                                                            Abbiamo visto in  un precedente articolo che ci sono vari tipi di linfociti, trai quali sono estremamente importanti i linfociti B ,prodotti nel midollo osseo e che poi migrano negli organi linfatici secondari, linfonodi, milza, tonsille, adenoidi, appendice cecale. I linfociti B sono i produttori di anticorpi: in che modo avviene?

Ogni linfocita B che viene prodotto possiede sulla sua membrana centomila recettori che hanno alle loro estremità delle sequenze di aminoacidi uguali per ogni linfocita, ma diverse da un linfocita all'altro. Quando un linfocita, in seguito ad invasione batterica o virale trova un antigene dell'invasore complementare al suo recettore nella membrana, si dice che il linfocita si è attivato e si trasforma in una plasmacellula che si moltiplica e produce milioni di anticorpi solubili che vengono secreti e messi in circolo. Questi anticorpi hanno una struttura particolare, simile a quella del recettore del linfocita originario che si è attivato. L'anticorpo è chiamato anche immunoglobulina o gamma globulina ed ha una struttura ad Y formata da quattro catene aminoacidi che, due catene pesanti identiche e due catene leggere identiche: le due catene leggere sono attaccate alle due branche basali della Y; alle estremità delle due branche sia le catene leggere che le catene pesanti hanno una conformazione aminoacidica specifica che è uguale alla conformazione del recettore del linfocita di provenienza. Nel DNA sono programmate un milione di catene pesanti con estremità differenti e diecimila catene leggere con estremità differenti. Moltiplicando un milione per diecimila si ottengono dieci miliardi di anticorpi differenti .Questi anticorpi hanno forma simile ai ricettori di membrana dei linfocito. soltanto mancano di una estremità che si attacca alla membrana fatta di aminoacidi idrofobi. Essi sono quindi liberi di muoversi e vengono secreti entrando in circolo. In ogni anticorpo  possiede pezzo variabile che si attacca all'antigene batterico chiamato FAB, e una parte costante per tutti gli anticorpi chiamata Fc che si trova all'apice della Y. La plasmacellula che proviene dal linfocita originario  produce anticorpi tutti uguali che hanno alle loro estremità un motivo aminoacidico che si combina coll'antigene complementare batterico o virale. Quando l'anticorpo si combina con l'antigene non distrugge il germe invasore ma si comporta come un segnale che avvisa i macrofagi o i neutrofili che li' è presente il germe invasore; sono queste ultime cellule che distruggeranno il germe. Infatti molti germi hanno sviluppato molti meccanismi che lo rendono invisibili alle cellule killer dell'organismo ospite: sono gli anticorpi che annullano questa invisibilità e fanno si' che possano agire le cellule che hanno il compito di distruggerli. Quando l'anticorpo si unisce al germe invasore si dice che viene attivato, ovvero opsonizzato, e questo consente anche non solo l'intervento delle cellule macrofagi o neutrofili ,ma anche l'intervento delle proteine del complemento che si uniscono all'anticorpo opsonizzato creando un complesso micidiale per il germe invasore che perfora la sua membrana come un trapano uccidendolo. Inoltre l'anticorpo, unendosi al germe invasore se questo possiede i flagelli che lo fanno muovere, essi vengono resi dall'anticorpo malfunzionanti e quindi non in grado di esercitare la loro azione, diffondersi e fare danni. In caso di infezione virale gli anticorpi si uniscono ai virus prima che essi entrino nella cellula neutralizzandoli e impedendo cosi' la loro entrata. Quando la cellula è infettata all'interno dai virus ed invasa, il frammento Fc dell'anticorpo attiva le cellule natural killer: in un processo chiamato anticorpo dipendente citotossicità cellulare induce la cellula infetta a rilasciare prodotti chimici tossici che inducono la morte cellulare programmata della cellula infetta. Molti batteri inoltre producono tossine che danneggiano le cellule :gli anticorpi ,attaccandosi ad esse impediscono di fare  danno. Come si vede chiaramente il sistema immunitario è un sistema irriducibilmente complesso ,se manca un solo componente esso non funziona o funziona male. Esiste, per esempio una malattia congenita ereditaria  la agammaglobulinemia che è determinata da una quasi assenza totale di anticorpi ,per difetti genetici dei linfociti B che non riescono a produrre anticorpi: ebbene ,in questa malattia sono frequenti infezioni ripetute che spesso ,se non curate con antibiotici conducono a morte. Però il sistema immunitario ,come la cascata della coagulazione o il sistema del complemento si deve accendere solo quando è necessario; se si mette in moto contro gli antigeni del proprio corpo o contro antigeni innocui, si verificano gravi fatti flogistici ,debilitazione dell'organismo e anche morte. L'allergia ,la febbre da fieno, l'asma, lo shock anafilattico sono tutte malattie da eccesso di difesa immunitaria; sono le malattie autoimmuni ,nelle quali l'organismo crea anticorpi contro i propri tessuti, provocando distruzioni di tessuti e di organi E come fanno i linfociti a a non creare anticorpi contro i propri tessuti? Questo è un bel problema, non tutto è chiaro ancora ,ma sembra che tutti i linfociti che possiedono recettori anticorpali che si combinano con i tessuti dell'organismo, vengono eliminati con la morte cellulare programmata. Come sempre nella vita ,ci vuole il controllo di tutte le funzioni, pena la malattia e la morte. Ma ci sono anche oggi idee erronee di come la vita è venuta in essere; oggi l'idea dominante è che la vita è nata dal caso e dalle sole leggi naturali: questa, per me è una idea  sbagliata che potrebbe avere conseguenze anche gravi per la sorte dell'umanità. Tutto fa pensare invece che la vita è venuta solo dalla vita attraverso un disegno intelligente ,come ha scoperto il grande Luigi Pasteur.

In precedenti articoli ho detto che il sistema immunitario innato è molto efficiente in tempi rapidi per la difesa contro i principali germi patogeni ,ma per i tempi lunghi dell'infezione o per infezioni ripetute dello stesso germe o di altri germi non funziona molto bene e se ci fosse solo questo sistema  i nostri antenati non  sarebbero potuti sopravvivere a ripetute infezioni.

Ma è stato progettato il sistema immunitario adattativo che funziona molto bene nei tempi lunghi e contro un numero enorme di nemici che invadono il corpo. La cellula principale del sistema immunitario adattativo è il linfocita. I linfociti sono prodotti nel midollo osseo e si dividono in due gruppi principali: i linfociti B e il linfociti T.I linfociti T entrano nel sangue e arrivano al timo ,un organo che si trova tra lo sterno e il cuore; Una volta dentro il timo i linfociti T si dividono a loro volta in due gruppi, i linfociti T helper e i linfociti T citotossici .Il timo e il midollo osseo sono per questo chiamati tessuto linfoide primario. Nel sistema immunitario innato le cellule immunitarie hanno ciascuna circa mille recettori nella loro membrana ,uno diverso dall'altro in modo che possono rilevare mille diversi modelli chimici dei bacteri invasori; ma tutte le cellule di questo sistema sono eguali nel senso che hanno tutte questi mille recettori diversi. La loro azione è quindi immediata e massiccia nel senso che partecipano tutte le cellule immunitarie presenti in quanto sono tutte uguali e possono lavorare insieme come una grande forza di combattimento. Invece ogni linfocita ha circa centomila recettori sulla sua superficie, ma tutti uguali ,capaci di rilevare solo pochi aminoacidi su una proteina di un germe invasore, ma solo quello. Quando un linfocita B coi suoi recettori individua in un microbo la conformazione chimica complementare al suo recettore, esso si attiva e incomincia a secernere milioni di speciali sostanze proteiche che hanno una conformazione simile ai recettori del linfocita B ,chiamate anticorpi e li mettono in circolo, ed essi si combinano con la specifica conformazione chimica di una proteina del germe in causa  che si chiama antigene. Il sistema immunitario adattativo è capace di rilevare, non mille motivi conformazionali antigenici, ma ben 10 miliardi di motivi conformazionali antigenici, uno per ogni linfocita presente. Il lavoro dell'immunità adattativa però richiede molto più tempo per potersi attivare perchè inizialmente attorno al nemico in causa esistono uno o pochissimi linfociti che possono aggredire il nemico. Quindi i linfociti individuano meglio tutti i nemici possibili ed immaginabili, ma la loro azione è più lenta ad agire. L'immunità adattativa deve quindi prima prendere le informazioni sulla natura dell'agente patogeno, integrare queste informazioni, e poi creare le cellule effettrici specifiche per realizzare l'attacco e la distruzione dell'invasore. Come avviene tutto questo? I linfociti viaggiano continuamente lungo i vasi linfatici e si localizzano anche nei linfonodi linfatici, nella milza, nelle tonsille, nelle adenoidi e nell'appendice cecale;  facendo questo i linfociti pattugliano continuamente il sistema linfatico e circolatorio alla ricerca di agenti estranei. I linfociti T helper hanno anch'essi un centinaio di migliaia di recettori tutti eguali per un specifico antigene; anche in questo caso ogni linfocita T helper ha un recettore diverso per un antigene diverso. Il linfocita T helper però non produce anticorpi ,ma sono i macrofagi e le cellule dentritiche che, avendo digerito i germi invasori penetrano nel sistema linfatico e presentano ai recettori del linfocita helper presenti un gruppo di aminoacidi dell'invasore al linfocita T helper che ha il ricettore complementare. Il linfocita T helper viene cosi' attivato ;inoltre i macrofagi e le cellule dentritiche rilasciano delle citochine che unendosi al linfocita helper attivato lo inducono a moltiplicarsi in  migliaia di copie identiche. Il linfocita helper ,una volta attivato secerne anch'esso delle citochine specifiche che inducono le cellule deputate a distruggere i virus o bacteri invasori. Infine i linfociti citotossici hanno pure loro nelle membrane centomila recettori identici per riconoscere la conformazione di un germe invasore: riconosciutolo si attivano e si moltiplicano anch'essi provocando essi stessi la distruzione dell'invasore mediante la secrezione di enzimi proteolitici o altre sostanze tossiche per l'invasore. Il linfocita T helper inoltre, attivato, secerne delle citochine specifiche che inducono il linfocita B attivato a moltiplicarsi e secernere milioni di anticorpi che vengono secreti ed entrano in circolo. Una parte dei linfociti B attivati ed anche una parte dei linfocitiT helper ,si depositano negli organi linfatici secondari  e diventano cellule della memoria ,pronte cioè ad attivarsi rapidamente appena lo stesso germe invade nuovamente l'organismo senza passare per le tappe intermedie Questa memoria immunitaria è sfruttata per la fabbricazione dei vaccini contro molte malattie… Infine vorrei sottolineare l'importanza dei linfociti T helper: la quantità normale di cellule helper nel sangue è di 500 milioni per litro.al di sotto di 200 milioni per litro si hanno nell'organismo gravi patologie infettive :ciò accade con l'infezione da virus HIV che distrugge proprio i linfociti T helper e li riduce ad un numero inferiore a 200 milioni per litro: il paziente cosi' risulta affetto della malattia AIDS   che determina gravi infezioni, infezioni opportunistiche, cioè infezioni determinate da germi che normalmente non sono patogeni, e parecchi tipi di tumori che si formano anche contemporaneamente nel malato. Tutto questo dimostra che l'immunità adattativa ha una struttura a complessità irriducibile e quindi deve essere sorta tutta in una volta progettata da un disegno intelligente.