Exercicis: L'aparell circulatori

Anomena els tres components de la sang que compleixen funcions de transport, defensa i coagulació, i indica què fa cadascun d'ells.

Observa la imatge del cor en secció. Indica quins números assenyalen les dues aurícules i quins assenyalen els dos ventricles, i explica una diferència entre les parets d'uns i altres.

Completa la frase amb els termes correctes: «Les $\dots$ porten la sang des del cor cap als òrgans, les $\dots$ la retornen des dels òrgans cap al cor i els $\dots$ són vasos molt fins on es produeix l'intercanvi de substàncies amb els teixits».

Explica què és el plasma sanguini, quin aspecte presenta la sang quan se separen els seus components i cita dos tipus de substàncies que viatgen dissoltes en ell.

Anomena les quatre cavitats del cor i indica per quina d'elles entra la sang pobra en oxigen procedent del cos i des de quina surt la sang rica en oxigen cap a tot l'organisme.

Explica què són les plaquetes i descriu, pas a pas, què passa quan ens fem un petit tall a la pell fins que deixa de sagnar.

Indica si aquestes afirmacions són verdaderes o falses i justifica la teva resposta: a) tota la sang que circula per les artèries és rica en oxigen; b) els capil·lars connecten les artèries amb les venes; c) les vàlvules del cor impedeixen que la sang retrocedeixi.

Explica què són els glòbuls blancs i raona per què el seu nombre a la sang augmenta quan tenim una infecció.

Descriu el recorregut complet de la sang en els dos circuits de l'aparell circulatori: el circuit menor (o pulmonar), indicant en quina cavitat del cor comença, quin vas la treu, què li passa als pulmons i per quin vas i a quina cavitat torna; i el circuit major (o general), indicant des de quina cavitat surt, per quina gran artèria, a quines parts del cos porta la sang i per quina gran vena torna al cor.

A la imatge del cor s'aprecien les vàlvules numerades entre les cavitats. Explica quina és la funció d'aquestes vàlvules i raona quin problema tindria una persona si la vàlvula situada entre l'aurícula i el ventricle esquerres no tanqués bé.

Un nen es pren el pols al canell i compta $72$ batecs en un minut; després de córrer durant el pati compta $115$ batecs en un minut. Explica per què augmenta la freqüència cardíaca en fer exercici, relacionant-ho amb les necessitats de les cèl·lules musculars.

Les artèries tenen parets gruixudes i elàstiques, i les venes, parets més fines. Relaciona aquesta diferència amb la pressió a la qual viatja la sang en cada tipus de vas i explica què passaria si una vena hagués de suportar la pressió d'una artèria.

Explica què és la tensió arterial, quins dos valors es mesuren en prendre-la i en quin tipus de vas se sol mesurar, i raona per què mantenir-la sempre alta acaba danyant els vasos sanguinis.

Segueix el recorregut d'una molècula de glucosa des que s'absorbeix a l'intestí prim fins que arriba a una cèl·lula de la cuixa, indicant per quins vasos viatja, quines cavitats del cor travessa i quina «desviació» obligada fa abans d'arribar a la seva destinació.

Es diu que el cor són en realitat «dues bombes en una». Explica què significa aquesta expressió, quina paret interna separa les dues meitats i quin problema hi hauria si la sang dels dos costats es barregés.

En una donació de sang s'extreuen uns $450\ \text{mL}$. Si una persona adulta té uns $5\ \text{L}$ de sang, calcula quin percentatge de la seva sang dona i explica per què l'organisme pot reposar aquesta quantitat en poques setmanes sense problemes.

Un pacient va al metge i se li diagnostica hipertensió pulmonar greu (la resistència dels vasos que van als pulmons és anormalment alta), mentre que la pressió a la resta del cos és normal. Al cap de dos anys, una ecografia revela que la paret muscular d'un dels seus dos ventricles ha duplicat el seu gruix per compensar aquest sobreesforç.

1. a) Justifica raonadament quin dels dos ventricles haurà augmentat de gruix.
2. b) Prediu quines conseqüències tindria per a l'intercanvi de gasos als alvèols i per a l'organisme si aquest ventricle acabés fallant per esgotament muscular.

Un company de classe llegeix que el cor d'una persona adulta bombeja uns $7500\ \text{L}$ de sang cada dia i afirma: «Això ha de ser una errada d'impremta impossible, perquè si només tenim uns $5\ \text{L}$ de sang al cos, hauríem de fabricar i destruir més de $7000\ \text{L}$ de sang diaris».

1. a) Demostra mitjançant un càlcul si la xifra de $7500\ \text{L/dia}$ és versemblant per a una persona el cor de la qual batega a $75$ pulsacions per minut expulsant $70\ \text{mL}$ de sang en cada batec (expressa el resultat en litres).
2. b) Rebat amb arguments biològics l'afirmació del teu company explicant com l'estructura tancada i el recorregut continu de l'aparell circulatori permeten bombejar aquest volum diari amb només $5\ \text{L}$ de sang.

Un estudiant planteja el següent dubte a classe: «Les cavitats del cor estan contínuament plenes de sang rica en oxigen procedent dels pulmons. Per tant, no té sentit que una obstrucció a les artèries coronàries provoqui un infart, ja que el múscul cardíac podria absorbir els nutrients directament de la sang que bombeja».

1. a) Rebat aquest argument justificant per què les cèl·lules del miocardi no es poden nutrir directament per difusió des de l'interior de les cavitats cardíaques i depenen exclusivament de les artèries coronàries.
2. b) Explica l'«efecte dominó» que té lloc a la resta de l'organisme quan es necrosa una zona del múscul cardíac, comparant-ho amb el que passaria si l'artèria obstruïda fos en un braç.

Un alumne intenta comprovar si el seu company té pols col·locant fermament els dits sobre una vena visible del dors de la mà. Com que no percep cap pulsació, afirma preocupat: «No té pols, així que per aquesta vena no està circulant la sang».

1. a) Rebat la conclusió de l'alumne explicant quin fenomen mecànic origina exactament l'ona de pols i per què aquest pols desapareix en travessar els capil·lars i arribar a les venes, malgrat que la sang continua fluint.
2. b) Justifica quina diferència estructural en la capa elàstica de les parets de les artèries (en comparació amb les venes) els permet suportar i esmorteir aquest pols de pressió contínua sense trencar-se.

En un centre mèdic s'analitzen els casos de tres pacients que van a consulta amb un símptoma idèntic: pateixen una fatiga muscular extrema i es queden sense alè davant del més mínim esforç físic.

• Pacient A: Glòbuls vermells i hemoglobina normals, però el seu cor bombeja a la meitat de la seva capacitat a causa d'una insuficiència cardíaca.

• Pacient B: Cor i pulmons en perfecte estat, però pateix anèmia severa amb un nivell d'hemoglobina de $6,5\ \text{g/dL}$ (el valor normal és de $12\text{--}15\ \text{g/dL}$).

• Pacient C: Cor i analítica sanguínia normals, però pateix una afecció que redueix dràsticament l'absorció de nutrients al seu intestí prim.

1. a) Justifica per què els tres pacients presenten exactament el mateix cansament muscular, identificant quin procés químic cel·lular s'està veient limitat als mitocondris dels seus músculs en cada cas.
2. b) Explica per què l'organisme del pacient B intenta compensar el seu estat augmentant la freqüència cardíaca i respiratòria.

Els membres de la guàrdia reial han de romandre completament ferms i immòbils durant hores. Amb freqüència, alguns pateixen marejos sobtats i fins i tot desmais. En canvi, si se'ls permet contraure rítmicament els bessons elevant els talons sense desplaçar-se, els desmais s'eviten per complet.

1. a) Explica com intervenen la gravetat, la contracció de la musculatura de les cames i les vàlvules semilunars de les venes per aconseguir que la sang retorni al cor.
2. b) Justifica per què romandre immòbil dret redueix el reg sanguini al cervell provocant el desmai, i prediu quina alteració patiran a llarg termini les vàlvules venoses si una persona treballa durant anys moltes hores dreta i quieta (aparició de varius).

En repòs, tant una persona sedentària com una atleta d'elit necessiten que el seu cor bombei exactament el mateix volum total de sang per minut: $4,8\ \text{L/min}$ ($4800\ \text{mL/min}$).

• La persona sedentària té una freqüència cardíaca en repòs de $80$ batecs/min.

• L'atleta té una freqüència cardíaca en repòs de $48$ batecs/min.

1. a) Calcula el volum de sang que expulsa el ventricle de cada persona en un únic batec (expressa'l en $\text{mL}$).
2. b) A partir dels teus càlculs, justifica quins canvis ha sofert el miocardi de l'atleta gràcies a l'entrenament per ser més eficient.
3. c) Prediu què passarà amb la freqüència cardíaca de cadascuna si comencen a córrer a una velocitat que exigeix una despesa cardíaca de $14\ \text{L/min}$, i raona qui assolirà abans el seu límit de fatiga.

Un coàgul que bloqueja una artèria cerebral provoca un ictus, mentre que si bloqueja una artèria coronària causa un infart de miocardi. En tots dos casos, els serveis d'emergències afirmen que «el temps és teixit» i que cada minut de retard empitjora greument el pronòstic.

1. a) Explica la seqüència d'esdeveniments a escala cel·lular (des de la manca d'oxigen i glucosa fins a la mort cel·lular o necrosi) que pateixen les cèl·lules afectades (neurones o miocardiòcits) després de l'obstrucció.
2. b) Justifica per què administrar un fàrmac que dissolgui el coàgul durant la primera hora pot arribar a recuperar completament la funció de l'òrgan, però aquest mateix tractament perd eficàcia progressivament i, al cap de diverses hores, ja no pot recuperar el teixit que ha mort.
3. c) Raona per què les seqüeles d'un ictus (com la pèrdua de la parla o de mobilitat) solen ser irreversibles o de molt difícil recuperació, relacionant-ho amb la capacitat de divisió i regeneració del teixit nerviós en comparació amb altres teixits.