Capitolo 10: Il sangue: il treno rosso che trasporta l'ossigeno

Tutti a bordo

Immagina un treno che non si ferma mai. Corre su un binario che fa il giro di ogni parte di un paese enorme, passando accanto alle montagne, attraverso le valli e dentro ogni minuscolo villaggio. I suoi vagoni vengono caricati di rifornimenti freschi in una grande stazione, e poi il treno parte, lasciando rifornimenti a ogni fermata e raccogliendo i rifiuti da portare via. Quando torna alla grande stazione, scarica i rifiuti, si carica di nuovo e riparte. Lo fa giorno e notte, e non si è mai preso nemmeno un giorno di vacanza.

Il tuo corpo ha un treno proprio così. È il tuo sangue. Il binario è fatto dei tuoi vasi sanguigni, i tubi che portano il sangue in ogni parte di te. La grande stazione sono i tuoi polmoni. I rifornimenti sono l'ossigeno, e i rifiuti sono l'anidride carbonica. E la locomotiva che fa muovere tutto il treno è il tuo cuore.

Nel capitolo sugli alveoli hai visto l'ossigeno scivolare attraverso le pareti sottili dei minuscoli sacchetti d'aria fino al sangue nei capillari. Quello è stato il momento in cui l'ossigeno è salito sul treno.

Ma l'ossigeno non serve a molto se resta fermo nei polmoni. Le dita dei piedi hanno bisogno di ossigeno. Il cervello ha bisogno di ossigeno. I muscoli delle gambe e le cellule della punta delle dita hanno bisogno di ossigeno. In questo capitolo viaggerai insieme al sangue e vedrai come viene consegnato l'ossigeno, e come il sangue aiuta a proteggere il corpo lungo la strada.

Quanto sangue c'è nel tuo corpo? Un adulto ha circa cinque litri di sangue, più o meno quanto cinque bottiglie d'acqua da un litro. Un bambino ne ha di meno, forse da un litro e mezzo a tre litri, a seconda di quanto è grande. Il tuo corpo produce più sangue man mano che cresci, così c'è sempre la quantità giusta per la tua taglia.

Di che cosa è fatto il sangue

Il sangue sembra un semplice liquido rosso, ma in realtà è un miscuglio di tante cose diverse. Se un medico prendesse una provetta di sangue e la lasciasse ferma a lungo, o la facesse girare velocissima in una macchina speciale, il sangue si separerebbe in strati. In alto ci sarebbe un liquido trasparente giallo chiaro. In fondo ci sarebbe uno strato denso rosso scuro. In mezzo ci sarebbe uno strato sottilissimo biancastro.

Il liquido giallo chiaro si chiama plasma. Il plasma forma poco più della metà del tuo sangue, ed è fatto soprattutto di acqua. Ma il plasma trasporta tante cose importanti sciolte dentro di sé, come una tazza di tè zuccherato trasporta lo zucchero che non puoi vedere.

Il plasma porta lo zucchero e altre sostanze nutrienti del cibo alle tue cellule. Trasporta i sali di cui il corpo ha bisogno. Trasporta messaggi chimici da una parte all'altra del corpo. E trasporta gran parte dell'anidride carbonica nel suo viaggio di ritorno verso i polmoni.

Lo strato denso rosso scuro in fondo è fatto di globuli rossi. Sono i vagoni del treno che trasportano l'ossigeno. Lo strato sottile biancastro in mezzo contiene i globuli bianchi, i difensori che hai conosciuto nel capitolo precedente, insieme a pezzettini minuscoli chiamati piastrine, che aiutano a fermare il sangue quando esce da una ferita. In questo capitolo conoscerai ciascuno di questi viaggiatori.

Ecco una cosa da provare. Guarda l'interno del polso, dove la pelle è sottile. Potresti vedere delle righe leggere bluastre o verdastre. Sono vene, vasi sanguigni che riportano il sangue verso il cuore.

Però il sangue dentro di loro non è blu. Il sangue è sempre rosso. Le vene sembrano blu solo per il modo in cui la luce attraversa la pelle e torna indietro fino ai tuoi occhi. Se mai vedi il tuo sangue uscire da una piccola sbucciatura, noterai che è rosso.

I globuli rossi e i loro posti per l'ossigeno

I globuli rossi sono tra le cellule più straordinarie del tuo corpo. Ognuno ha la forma di un disco rotondo e piatto schiacciato al centro su tutti e due i lati, un po' come una ciambella il cui buco non è stato fatto fino in fondo. Questa forma dà alla cellula una superficie grande per la sua misura, e aiuta l'ossigeno a entrare e uscire in fretta. Rende anche la cellula molto pieghevole.

I globuli rossi devono essere pieghevoli. Ognuno è minuscolo, largo circa sette o otto millesimi di millimetro. Ma alcuni dei capillari più piccoli sono ancora più stretti. Per passare, i globuli rossi si piegano e si schiacciano, come un morbido anello di gomma spinto dentro un tubo stretto. Dall'altra parte tornano di scatto alla loro forma solita e continuano il viaggio.

Nel tuo corpo ci sono più globuli rossi che qualunque altro tipo di cellula. Un adulto ne ha circa 25.000 miliardi. Mille miliardi sono un milione di milioni, quindi è un numero così grande che è quasi impossibile da immaginare. Se potessi impilare tutti i globuli rossi di un adulto uno sopra l'altro, la torre arriverebbe molto, molto più in alto della montagna più alta della Terra.

I globuli rossi vengono prodotti nel midollo osseo, la parte centrale morbida e spugnosa dentro alcune ossa. Il tuo midollo osseo è una fabbrica indaffaratissima. Produce circa due milioni di nuovi globuli rossi ogni singolo secondo. Deve lavorare così in fretta perché i globuli rossi non durano per sempre. Ognuno viaggia per il corpo per circa quattro mesi, facendo molte migliaia di viaggi attraverso il cuore e i polmoni. Poi si consuma.

Quando un globulo rosso diventa vecchio e rigido, non riesce più a passare così facilmente nei capillari stretti. Allora entrano in scena dei vecchi amici del capitolo precedente: i macrofagi. I macrofagi in un organo chiamato milza, e nel fegato, catturano i globuli rossi consumati e li smontano. Anche in questo caso non si spreca niente di importante. I macrofagi conservano il ferro delle vecchie cellule, e il ferro viene rimandato al midollo osseo per aiutare a costruire nuovi globuli rossi.

Che cosa rende un globulo rosso così bravo a trasportare l'ossigeno? Dentro ognuno ci sono milioni di minuscole molecole di una proteina speciale chiamata emoglobina. Una molecola è una particella piccolissima, troppo piccola per essere vista anche con un normale microscopio. Un solo globulo rosso contiene circa 270 milioni di molecole di emoglobina, strette strette.

Puoi immaginare che ogni molecola di emoglobina abbia quattro posti a sedere, e che ogni posto possa ospitare una minuscola molecola di ossigeno. Quindi ogni globulo rosso ha spazio per circa un miliardo di molecole di ossigeno. I globuli rossi fanno perfino a meno di alcune parti che hanno quasi tutte le altre cellule, compreso il centro che contiene le istruzioni per la cellula. Così resta più spazio per l'emoglobina e più spazio per l'ossigeno.

Al centro di ogni posto dell'emoglobina c'è un pezzettino minuscolo di ferro. Il ferro è lo stesso tipo di metallo che si trova nei chiodi e in alcune pentole, ma nel tuo sangue si trova in una forma piccolissima e speciale. Quando l'ossigeno si siede sul ferro, l'emoglobina diventa rosso vivo. Quando l'ossigeno scende, l'emoglobina diventa di un rosso più scuro. Quindi il sangue che è appena uscito dai polmoni, pieno di ossigeno, è rosso vivo. Il sangue che sta tornando ai polmoni, con meno ossigeno, è di un rosso più scuro.

Il tuo corpo ha bisogno di ferro per produrre l'emoglobina, e prende quel ferro dal cibo. Tanti cibi contengono ferro, come fagioli, lenticchie, verdure a foglia verde, uova, carne e pesce. Mangiare cibi diversi e vari aiuta il corpo a prendere il ferro di cui ha bisogno per costruire tanti globuli rossi sani.

L'emoglobina ha un modo astuto per sapere quando afferrare l'ossigeno e quando lasciarlo andare. Nei polmoni, dove c'è tanto ossigeno, l'emoglobina lo afferra stretto e riempie i suoi posti. Nel resto del corpo, dove le cellule hanno consumato l'ossigeno, ce n'è meno in giro, e l'emoglobina lo lascia andare. I muscoli che lavorano sodo sono caldi e producono tanta anidride carbonica. Questi cambiamenti aiutano l'emoglobina a lasciare andare ancora più ossigeno. Così l'ossigeno viene consegnato proprio dove serve di più.

Il cuore: due pompe una accanto all'altra

Un treno ha bisogno di una locomotiva, e la locomotiva del sangue è il tuo cuore. Il cuore è un muscolo forte, grande più o meno come il tuo pugno. Si trova nel petto, tra i due polmoni, un po' verso il lato sinistro. Ti ricordi che il polmone sinistro è un po' più piccolo per fargli spazio? Il cuore e i polmoni sono vicini di casa, e lavorano in squadra in ogni secondo della tua vita.

Ecco una cosa che molte persone non sanno: il tuo cuore in realtà è fatto di due pompe una accanto all'altra. Il lato destro e il lato sinistro del cuore sono separati da un muro, e ogni lato ha il suo lavoro. Il lato destro pompa il sangue verso i polmoni. Il lato sinistro pompa il sangue verso il resto del corpo. Ogni goccia di sangue passa da tutti e due i lati, uno dopo l'altro.

Seguiamo un globulo rosso nel suo viaggio. Parte dai polmoni, dove si riempie di ossigeno. Dai polmoni scorre nel lato sinistro del cuore. Il lato sinistro dà una stretta forte e manda la cellula in un grande vaso sanguigno, poi in vasi sempre più piccoli, fino a un muscolo della gamba. Lì, nei capillari, la cellula lascia andare il suo ossigeno e raccoglie l'anidride carbonica.

Adesso il globulo rosso comincia il viaggio di ritorno. Scorre nelle vene, che lo riportano su verso il cuore. Entra nel lato destro del cuore, e il lato destro dà una stretta che manda la cellula nei polmoni. Nei capillari intorno agli alveoli, la cellula lascia l'anidride carbonica e raccoglie ossigeno fresco. Poi è pronta per andare di nuovo nel lato sinistro del cuore e cominciare un altro viaggio.

Quindi il binario del treno rosso ha una forma un po' simile al numero otto. Un anello va dal cuore ai polmoni e torna indietro. L'altro anello va dal cuore a tutto il corpo e torna indietro. Il cuore sta nel mezzo, dove i due anelli si incrociano. Quando sei a riposo, un globulo rosso può fare un giro completo di tutti e due gli anelli in circa un minuto.

I vasi sanguigni che portano il sangue lontano dal cuore si chiamano arterie. I vasi sanguigni che riportano il sangue verso il cuore si chiamano vene. Tra loro, a collegare le arterie più piccole con le vene più piccole, ci sono i capillari, i vasi stretti dove il treno fa le sue consegne. Ogni parte viva del corpo ha dei capillari vicino, così nessuna cellula è mai lontana da una consegna.

Puoi sentire il tuo cuore che spinge il sangue. Appoggia piano due dita sull'interno del polso, appena sotto il pollice. Stai fermo e aspetta. Potresti sentire sotto le dita un tocco leggero e regolare, tic, tic, tic. È il tuo polso. Ogni tocco è un'onda di sangue spinta nelle arterie da una stretta del tuo cuore.

Prova a contare i battiti del polso mentre stai seduto tranquillo. Per molti bambini, a riposo il cuore batte all'incirca da 70 a 120 volte al minuto.

Poi, se hai spazio per farlo in sicurezza, salta su e giù per un po' e conta di nuovo. Il tuo polso sarà più veloce. E probabilmente noterai che anche il respiro è più veloce. Quando i tuoi muscoli lavorano sodo, hanno bisogno di più ossigeno, quindi il cuore pompa più in fretta e i polmoni respirano più in fretta. La locomotiva e la stazione accelerano insieme.

Difensori a bordo del treno

I globuli rossi non sono gli unici passeggeri del treno. Anche i globuli bianchi viaggiano a bordo. Nel capitolo precedente hai scoperto come i macrofagi dei polmoni danno l'allarme quando arrivano i germi, e come i neutrofili accorrono ad aiutare. I neutrofili arrivano lì viaggiando nel sangue. Il sangue è la strada che porta i difensori in qualunque parte del corpo ne abbia bisogno.

Quando suona l'allarme, le pareti dei vasi sanguigni lì vicino cambiano. Diventano un po' appiccicose all'interno. I globuli bianchi che passano rotolando nel sangue cominciano a rallentare, come passeggeri che sentono annunciare la loro fermata. Si aggrappano alle pareti appiccicose, poi escono stringendosi attraverso minuscoli spazi tra le cellule della parete del vaso. Una volta fuori, vanno dritti verso i germi.

Anche il plasma trasporta difensori. Gli anticorpi, le proteine speciali prodotte dai linfociti, galleggiano nel plasma e viaggiano per tutto il corpo. Siccome il sangue arriva dappertutto, gli anticorpi possono trovare i germi quasi ovunque. Quando un anticorpo trova un germe che riconosce, si attacca al germe e lo segna, così i macrofagi e gli altri difensori possono trovarlo e distruggerlo.

Il sangue passa anche attraverso alcuni posti di controllo speciali. Uno di questi è la milza, un organo grande più o meno come un pugno, nascosto dietro lo stomaco sul lato sinistro del corpo. Dentro la milza il sangue scorre lentamente accanto a tanti globuli bianchi e macrofagi. Questi controllano che nel sangue non ci siano germi né globuli rossi consumati, e tolgono quello che non dovrebbe esserci. La milza è un po' come un cancello di sicurezza da cui ogni treno deve passare ogni tanto.

Poi ci sono le piastrine. Le piastrine sono pezzettini minuscoli di cellule, ancora più piccoli dei globuli rossi. Quando ti fai un taglio o una sbucciatura, le piastrine accorrono sul posto e si attaccano tra loro per tappare il buco. Aiutano anche il sangue ad addensarsi in un grumo, che poi si secca e diventa una crosticina. Questo non serve solo a fermare il sangue. Chiude anche l'apertura nella pelle, così i germi non possono entrare dal taglio.

Il sangue trasporta perfino il calore. Mentre scorre nei muscoli e negli organi indaffarati, raccoglie calore e lo distribuisce per il corpo, tenendoti caldo dappertutto. Quando il tuo corpo combatte i germi, il cervello può alzare la temperatura per far venire la febbre, e il sangue porta quel calore in più ovunque. In un prossimo capitolo scoprirai di più su come la febbre aiuta il tuo corpo.

Tenere d'occhio ogni respiro

Il tuo sangue fa un altro lavoro importante per il respiro. Dice al cervello come sta andando il respiro. Mentre scorre per il corpo, il sangue raccoglie l'anidride carbonica dalle cellule. Se stai correndo forte, i tuoi muscoli producono tanta anidride carbonica, e la quantità nel sangue comincia a salire.

In fondo al tronco encefalico, la parte più bassa del cervello che hai conosciuto nel capitolo 3, c'è un gruppo di cellule che sorveglia il tuo sangue. Queste cellule sono particolarmente sensibili all'anidride carbonica. Quando notano che l'anidride carbonica nel sangue sta salendo, mandano messaggi che ti dicono di respirare più in fretta e più a fondo. Quando il livello di anidride carbonica torna a scendere, lasciano rallentare di nuovo il respiro.

Non devi mai pensare a niente di tutto questo. Quando dormi, il cervello tiene d'occhio il sangue e regola il respiro per tutta la notte. Quando giochi a rincorrerti, accelera il respiro senza che tu debba deciderlo. È il modo in cui il tuo corpo si assicura che tu abbia sempre l'aria di cui hai bisogno. Nel prossimo capitolo scoprirai di più su questa parte attenta del tuo cervello.

Ripensa al viaggio dell'ossigeno che respiri. È entrato dal naso, ha superato i guardiani della gola, è sceso per la trachea e attraverso i rami dell'albero bronchiale, ed è arrivato agli alveoli. Lì è scivolato nel sangue ed è salito su un globulo rosso. Poi il cuore l'ha mandato a tutta velocità per il corpo fino alle cellule che ne avevano bisogno. E lungo tutta la strada, i difensori facevano la guardia per tenere fuori i germi.

Ma resta ancora una domanda. Come fa l'aria a essere davvero tirata dentro i polmoni e spinta di nuovo fuori? I tuoi polmoni non hanno muscoli propri per farlo. Quando il cervello manda il suo messaggio di respirare, chi risponde? La risposta è un muscolo forte a forma di cupola sotto i polmoni e una gabbia di ossa intorno a loro. Nel prossimo capitolo conoscerai il diaframma e le costole, la pompa che fa avvenire ogni respiro.

Parole chiave

Vasi sanguigni: I tubi che portano il sangue in giro per il corpo. Ne fanno parte arterie, vene e capillari.

Plasma: La parte liquida giallo chiaro del sangue. È fatto soprattutto di acqua e trasporta sostanze nutrienti, sali, messaggi, anticorpi e gran parte dell'anidride carbonica.

Globuli rossi: Cellule pieghevoli a forma di disco che portano l'ossigeno dai polmoni al resto del corpo. Sono le cellule più numerose del corpo.

Emoglobina: Una proteina dentro i globuli rossi che trattiene l'ossigeno. Contiene ferro, che aiuta a rendere rosso il sangue.

Midollo osseo: La parte centrale morbida e spugnosa di alcune ossa, dove vengono prodotti nuovi globuli rossi, globuli bianchi e piastrine.

Cuore: Un muscolo forte nel petto che funziona come due pompe. Il lato destro pompa il sangue verso i polmoni, e il lato sinistro pompa il sangue verso il resto del corpo.

Arterie e vene: Le arterie sono vasi sanguigni che portano il sangue lontano dal cuore. Le vene sono vasi sanguigni che riportano il sangue verso il cuore.

Polso: Il battito regolare che puoi sentire in posti come il polso della mano. Ogni battito è un'onda di sangue spinta da un battito del cuore.

Piastrine: Pezzettini minuscoli di cellule nel sangue che si attaccano tra loro per tappare i tagli e aiutare a formare un grumo, che tiene dentro il sangue e fuori i germi.

Milza: Un organo vicino allo stomaco che controlla che nel sangue non ci siano germi e toglie i globuli rossi consumati.