2.3 - Tessuti ad alto contenuto di acqua : il sangue

2.3.1 - Generalita'

Il sangue è un tessuto connettivo allo stato liquido che, circolando nei vasi sanguigni del corpo dei vertebrati, assolve la funzione fondamentale di assicurare un collegamento metabolico tra tutti gli organi ed i tessuti dell'organismo. Trasporta agli altri tessuti sostanze nutritive e metaboliti, provvedendo così anche alla distribuzione dei gas respiratori (ossigeno, biossido di carbonio). Il sangue trasporta inoltre sostanze con funzione di regolazione, attivazione, inibizione e cellule e sostanze per la difesa dell'organismo. E' presente in quantità comprese tra 4,5 e 5 litri, e rappresenta circa il 6% del peso corporeo di una persona normale. E' divisibile in una parte liquida (Plasma) ed una corpuscolare (Cellule) che costituisce il 43% del volume complessivo. Le cellule sono costituite dai globuli rossi (eritrociti) e dai globuli bianchi (leucociti). Vengono costruite a partire da una cellula comune generata nel midollo osseo contenuto nelle ossa lunghe ed in alcuni organi come milza e timo. La differenziazione cellulare avviene poi nel midollo osseo delle ossa piatte e corte. I globuli rossi verranno poi distrutti (dopo circa 3 mesi) nella milza, mentre i leucociti invece vengono continuamente rinnovati dal midollo osseo, poiché hanno una vita media di molto inferiore. In un uomo adulto si contano all'incirca 5*106 globuli rossi per mm3 e ~7000 globuli bianchi per mm3 di sangue; la funzione fondamentale dei primi è il trasporto d'ossigeno mediante una proteina contenuta al loro interno (emoglobina19), mentre quella dei globuli bianchi è di difesa.

2.3.2 - Comportamento dielettrico

Nel sangue non s'individua una dispersione di tipo a, questo perché:
- Il rilassamento di tipo a, è di per sé poco rilevante;
- La struttura cellulare delle particelle in sospensione è tale da rendere minimo l'effetto capacitivo (doppio strato superficie-controioni) che è alla base del rilassamento a. Questo ci permette di considerare la membrana, almeno in prima approssimazione, trasparente dal punto di vista E.M.
Le dispersioni di tipo b e g appaiono invece identiche a quelle di soluzioni con percentuale di emoglobina pari 40% (circa la percentuale realmente contenuta nel sangue).
Da ciò deriva che le sue proprietà sono descritte con sufficiente precisione dalla teoria di Maxwell-Fricke per le sospensioni
diluite di particelle sferiche, con l'accortezza di utilizzare un fattore di forma , necessario in quanto non tutte le particelle hanno
forma sferica, determinato empiricamente (i globuli rossi hanno forma di dischi piatti). A frequenze molto basse il sangue è
caratterizzato da un valore limite di permettività pari a ~3000 (per l'uomo il valore è di ~4000). Per il sangue, alla frequenza di 1 MHz abbiamo un valore di er pari a ~2000, ed abbiamo er  pari a ~40 a 10 GHz, frequenza che corrisponde al rilassamento di tipo g. Prendiamo per es il valore ad 1 MHz e per e¥ quello ad 1 GHz, il che è valido visto che ci stiamo riferendo al rilassamento di tipo b, centrato su una frequenza f ~3 MHz. Avremo es - e¥ pari a ~2000. Da ciò segue che nel punto in cui è centrato il rilassamento dobbiamo aggiungere un contributo pari ad ( es - e¥ )/2 ~1000S/m.
 

Fig.22
 
Nella Fig.22 e' mostrato l'andamento della costante dielettrica e della conducibilita' di un campione di sangue a 37 °C.Da tale figura si nota molto bene come il sangue sia privo del rilassamento a, ovvero di come il rilassamento b dia costante dielettrica talmente elevata da non aver senso considerare un rilassamento a monte di questo. La pendenza nell'intervallo Der è notevole, specie in relazione con il ristretto range di frequenze in cui ciò accade.Per quanto riguarda l'andamento della conducibilità
siamo nelle solite condizioni d'andamento approssimativamente esponenziale. Il valore si mantiene basso per bassi valori di w e
cresce al crescere della frequenza, il che dà giustificazione dell'andamento visto per la conducibilità ionica ( s/we, vedi figura 18 ). Essendo infatti w a denominatore, invece d'avere un andamento analogo a quello della conducibilità visto in figura 22 abbiamo un'esponenziale decrescente. Questo perché il valore di e" cresce in maniera inversamente proporzionale con la frequenza e in maniera direttamente proporzionale con la conducibilità20.

Note

19 - L'emoglobina è una proteina polipeptidica. Il peptide è un agglomerato di amminoacidi legati da legame peptidico, caratterizzato da un elevato momento di dipolo complessivo che forma un angolo con l'asse della molecola.
 

Fig.23 - Il peptide
 
E' estremamente reattivo in soluzione acquosa, ed è generalmente legato a molecole d'acqua tramite legami idrogeno. Gli atomi che formano il peptide sono i quattro elementi fondamentali dei composti organici: carbonio, azoto, idrogeno ed ossigeno.
20 - Si tenga presente, allo scopo di visualizzare megli oil fenomeno, che la scale delle frequenze sia in fig. 18 che in fig. 22 è logaritmica e che i rapporti s/w sono piuttosto piccoli.
 
 
 
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