l'evoluzione del sistema circolatorio - DigiLibro

L'EVOLUZIONE DEL SISTEMA CIRCOLATORIO
Un vero e proprio sistema circolatorio è comparso nel corso dell'evoluzione solo negli organismi che
possiedono un celoma (la cavità del corpo che abbiamo trovato in Anellini, Echinodermi e Vertebrati),
mentre gli organismi privi di celoma o con pseudoceloma non ne hanno bisogno. L'organizzazione
corporea degli Cnidari,
come le meduse e i
coralli, e dei
Platelminti, come le
planarie, per esempio,
non richiede la presenza
di un sistema di
distribuzione. Negli
Cnidari, infatti,
ciascuna cellula è a
contatto con l'acqua
dell'ambiente esterno e
scambia direttamente
con essa gas e nutrienti;
nei Platelminti la cavità
gastrovascolare, che si
ramifica nel corpo
appiattito dell'animale, permette alle sostanze in entrata di raggiungere tutte le cellule e a quelle in uscita
di essere eliminate rapidamente.Gli Artropodi (crostacei, insetti e aracnidi) e molti Molluschi, invece,
sono dotati di un sistema circolatorio aperto, nel quale il sangue non resta sempre all'interno di vasi
sanguigni ma, pompato da diversi cuori, bagna gli organi interni o le cavità, dette seni, all'intemo degli
organi stessi. Nella cavalletta, per esempio, l'aorta dorsale si apre nella cavità corporea detta emocele. Il
sangue è incolore poiché non contiene emoglobina o altri pigmenti respiratori dato che trasporta solo
nutrienti, mentre i gas respiratori vengono riforniti alle cellule da minuscoli tubicini aeriferi che si aprono
all'esterno nei cosiddetti osti. D'altra parte, i Vertebrati e vari Invertebrati (Anellidi e alcuni Molluschi)
sono dotati di un sistema circolatorio chiuso. Il sangue è costituito da una parte cellulare e da una parte
liquida o plasma, e scorre sempre all'interno di vasi sanguigni, nei quali è pompato da uno o più cuori.
Nel lombrico, per esempio, vi sono cinque paia di cuori dorsali che pompano il sangue nei vasi ventrali,
che si diramano in ciascun segmento corporeo. Gli scambi gassosi si realizzano nei capillari, dai quali poi
il sangue ritorna ai vasi dorsali attraverso le vene fino ai cuori. Il sangue è rosso perché contiene emoglobina
non racchiusa nelle cellule. Nel lombrico gli scambi gassosi non si realizzano
in organi specializzati, ma a livello di tutta la superficie corporea, che è rivestita da
una cuticola sottilissima. In tutti i Vertebrati il sistema circolatorio chiuso è detto
sistema cardiovascolare, essendo formato da un organo-pompa, il cuore, e da una
serie di vasi. In genere, il cuore, un organo a struttura muscolare, è diviso in due
parti, quella costituita dagli atri, che raccoglie il sangue proveniente dal corpo e dai
polmoni, e quella formata dai ventricoli, che pompa il sangue nei vasi sanguigni.
Questi ultimi possono essere distinti in: arterie, con pareti elastiche, che escono dal
cuore; capillari, sottili vasi microscopici con pareti costituite da singole cellule che
effettuano gli scambi a livello dei tessuti e formano in tutto il corpo una fitta rete
capillare; e vene, vasi che riportano il sangue al cuore, con pareti più sottili di quelle
delle arterie e dotate di valvole per impedire il riflusso del sangue.Le arterie più
piccole, di calibro intermedio tra le grandi arterie e i microscopici capillari, sono
chiamate arteriole. Analogamente, le vene più piccole, che drenano il sangue dai
capillari, si definiscono venule.
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Nei Vertebrati ci sono tre diverse tipologie di sistemi circolatori. I pesci hanno
circolazione semplice e completa. Il cuore, con un unico atrio e un unico ventricolo,
pompa il sangue verso la regione delle branchie, dove avvengono gli scambi gassosi
attraverso i capillari branchiali. La pressione sanguigna generata dalla contrazione del
cuore diminuisce dopo il passaggio attraverso i capillari branchiali, per cui il flusso
sanguigno attraverso il corpo è relativamente lento. Il sangue ossigenato, attraverso
l’aorta arriva ai tessuti ed attraverso i capillari sistemici avviene lo scambio tra
ossigeno ed anidride carbonica. Di qui il sangue torna al cuore
nell’atrio per essere di nuovo pompato. La circolazione è detta
completa in quanto il sangue venoso non si mescola mai con
quello arterioso ed è detta semplice in quanto il sangue entra ed
esce dal cuore una sola volta. Gli anfibi invece hanno una
circolazione doppia, nella quale il cuore pompa il sangue sia ai
polmoni sia al resto del corpo. Il sistema non è molto efficiente,
perché il sangue ossigenato e il sangue povero di ossigeno si
mescolano nell'unico ventricolo. Il cuore appare suddiviso in tre
cavità: due atrii ed un unico ventricolo comune. Il sangue da
ossigenare arriva all’atrio destro ed al ventricolo. Da qui viene
pompato attraverso un vaso unico che si dirama in due direzioni:
una che va ai polmoni per ossigenarsi, ed una che va in circolo.
Il sangue che arriva ai polmoni, si ossigena, passa nell’atrio sinistro e da qui di
nuovo nel ventricolo comune dal quale viene pompato nel vaso comune. La
circolazione è incompleta perché nel ventricolo il sangue arterioso si mescola a
quello venoso. In uccelli e mammiferi il circolo polmonare e il circolo sistemico
sono completamente separati, perché il cuore è diviso da un setto in una metà destra
ed una metà sinistra. La metà destra pompa il sangue ai polmoni, mentre la metà
sinistra pompa il sangue a tutto il resto del corpo. La circolazione è detta doppia e
completa.
IL SANGUE
Il sangue è un tessuto liquido, pertanto si compone di due elementi:
(1)
corpuscolati:
le cellule od elementi
-globuli rossi -globuli bianchi -piastrine
(2) il liquido intercellulare o plasma
La percentuale del volume degli elementi corpuscolati è detta ematocrito e si aggira normalmente intorno
a valori di 47 ±7% negli uomini e di 47 ±5% nelle
donne. In condizioni di disidratazione il volume del
plasma diminuisce, mentre aumenta relativamente
l'ematocrito. Gli elementi corpuscolari si dividono in:
globuli rossi od eritrociti, globuli bianchi o leucociti,
piastrine o trombociti.
GLI ERITROCITI (OD EMAZIE O
GLOBULI ROSSI)
Osservati al microscopio, gli eritrociti si
presentano come dischi circolari, privi di nucleo,
biconcavi (se osservati di profilo). Gli eritrociti sono
flessibili, elastici e deformabili: grazie a tali caratteristiche
possono attraversare vasi il cui calibro sia
inferiore al loro diametro e, in seguito, riassumere
rapidamente la loro forma normale.
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Nell'embrione le prime emazie si formano princi-palmente nel fegato e, in parte, anche nella milza.
Verso il 5° mese di vita intrauterina i processi eritropoietici cominciano ad interessare il midollo osseo.
Successivamente, aumenta la produzione di globuli rossi da parte del midollo a scapito di quella epatica.
Dopo la nascita il midollo rosso delle ossa è l'unico tessuto che continui a produrre emazie. Gli eritrociti
sono il prodotto finale di differenziazione di particolari cellule primitive e non differenziate presenti nel
midollo osseo rosso, dette eritroblasti. Ciascun eritroblasto si riduce progressivamente di dimensioni,
accumula quantità crescenti di emoglobina nel citoplasma, riduce i suoi organuli citoplasmatici, perde il
suo nucleo, assume la forma definitiva dell'emazia e penetra nel torrente circolatorio. Il processo di
maturazione degli eritrociti necessita, per giungere a completezza, della vitamina B12. Le cellule parietali
delle ghiandole gastriche sintetizzano una particolare sostanza, chiamata fattore intrinseco. Tale fattore è
indispensabile all'assorbimento intestinale della vitamina B12 presente negli alimenti. Una volta assorbita,
la vitamina B12 è accumulata nel fegato, dal quale è
liberata secondo le necessità del momento: in tal caso,
arriva per via ematica al midollo rosso delle ossa nel cui
ambito, agendo come coenzima, consente la piena
maturazione delle emazie. Oltre alla vitamina B12, anche
proteine, svariate vitamine, acido folico, rame, cobalto
e ferro sono fattori indispensabili per una normale
eritropoiesi.
La durata media della vita delle emazie è di circa 120
giorni. Le cellule invecchiate diventano meno resistenti
ai traumi meccanici e si rompono più facilmente mentre
si deformano per attraversare capillari di piccolo
diametro, specie dell'ambito della milza. Infatti, la
rimozione chirurgica della milza aumenta il numero di
emazie circolanti «vecchie» od anomale. Il numero
medio di emazie presenti in un mm3 di sangue normale è compreso tra 5.500.000 e 7.000.000 nell'uomo e
tra 4.500.000 e 6.000.000 nelle donne. Se la tensione d'ossigeno del sangue è inferiore ai livelli normali
(ipossiemia), il rene (e fors'anche il fegato) è stimolato a sintetizzare e secernere nel sangue una
glicoproteina, l’eritropoietina, della classe delle globuline capace di stimolare la produzione di emazie
da parte del midollo osseo rosso.
L'emoglobina risulta composta d'una complessa molecola proteica, la globina, e
d'una porzione non proteica, o gruppo prostetico, detta eme, che contiene ferro.
Un singolo globulo rosso contiene svariati milioni di molecole d'emoglobina. I
processi catabolici interessanti l'emoglobina hanno luogo in coincidenza con
quelli di lisi del globulo rosso da parte delle cellule reticoloendoteliali della
milza. L'atomo di ferro è separato dalla molecola dell'eme, riammesso nel sangue
circolante e, una volta captato dal midollo rosso delle ossa, reimpiegato nel processo eritropoietico per la
sintesi di nuova emoglobina. La porzione restante della molecola dell'eme è trasformata in bilirubina ed
escreta nella bile dal fegato. La funzione svolta dall'emoglobina consiste essenzialmente nel legarsi a
livello dei polmoni con una molecola d'ossigeno trasformandosi in ossiemoglobina e, successivamente,
nel separarsi dall'ossigeno a livello dei capillari degli altri tessuti.
I LEUCOCITI (O CELLULE BIANCHE DEL SANGUE)
All'osservazione microscopica i leucociti si presentano come cellule di svariate dimensioni, dotate d'un
citoplasma più o meno ricco di granuli e capace di movimenti ameboidi. Alcuni tipi di leucociti sono
formati nell'ambito del midollo rosso dello scheletro, mentre altri si generano nel tessuto linfatico.
Il numero di leucociti presenti in un mm 3 di sangue varia da 5000 a 9000. Un aumento del loro numero è
indicato col termine di leucocitosi, e si può riscontrare nel corso di processi infettivi, come la polmonite,
l'appendicite ed altre infezioni acute. Una diminuzione del numero di leucociti circolanti è indicata con il
termine di leucopenia. Una leucocitosi fisiologica si può riscontrare nel corso di condizioni normali,
come l'attività fisica, la digestione, la gravidanza ed un bagno caldo. Possono penetrare nei tessuti
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attraverso la parete dei capillari. Le loro funzioni sono legate a processi di difesa dell’organismo e si
dividono in: fagocitosi, produzione di anticorpi, rimozione dei detriti delle cellule necrotizzate. I leucociti
sono distinti in base alla loro morfologia, all'aspetto dei loro granuli citoplasmatici ed alla loro affinità
per i coloranti istologici in: granulociti, linfociti e monoliti.
Granulociti
I granulociti derivano da particolari cellule del midollo osseo dette mieloblasti. La durata media della
vita dei granulociti è breve, essendo spesso inferiore alle 24 ore. Possono colorarsi con coloranti acidi,
basici e neutri, pertanto si dividono in:
Neutrofili (o leucociti polimorfonucleati).
Presentano un nucleo tipicamente suddiviso in
lobuli, il cui numero cresce con l'età del
leucocita. Nel loro citoplasma sono presenti
fini granuli che si evidenziano mediante l'uso di coloranti neutri. I neutrofili costituiscono il 55-65% della
popolazione leucocitaria totale. Sono dotati d'una attività fagocitarla assai spiccata nei confronti della
maggior parte dei batteri. Dopo aver inglobato i batteri (fagocitosi), li distruggono grazie all'attività degli
enzimi contenuti nei loro lisosomi.
Eosinofili. Posseggono un nucleo per lo più bilobato e, nel citoplasma, numerosi granuli, più grandi di
quelli dei neutrofili, capaci di assumere coloranti acidi,
come l'eosina. Normalmente, la percentuale dei
granulociti eosinofili è alquanto bassa (2-4%), ma
aumenta di molto nel corso di reazioni allergiche,
malaria ed infestazioni da vermi. Si ritiene che gli eosinofili
fagocitino i prodotti della reazione tra antigene ed
anticorpo.
Basofili Dotati di un nucleo polimorfo e di granuli citoplasmatici grossolani che reagiscono con i
coloranti basici. Normalmente sono presenti nel sangue in piccolo numero (0,5%) rispetto agli altri tipi di
leucociti. Sono dotati di capacità fagocitarla. Il loro
numero aumenta nel corso della guarigione dei
processi infiammatori ed anche nel corso di processi
flogistici cronici. I granuli dei leucociti basofili
conterrebbero quantità relativamente cospicue di
istamina (circa la metà dell'istamina normalmente
presente nel sangue), sostanza che aumenta il flusso ematico locale e la permeabilità dei capillari durante i
processi infiammatori ed eparina a funzione anticoagulante.
Linfociti
Nel sangue sono presenti diversi tipi di linfociti: i linfociti B, prodotti dal midollo osseo; i linfociti T,
prodotti dal timo, e altri linfociti prodotti dai linfonodi e dalla milza. Tipicamente, i linfociti appaiono
come cellule piuttosto piccole, dotate d'un nucleo rotondeggiante, a cromatina molto addensata, e d'un
sottile alone di citoplasma. Alcuni linfociti hanno una vita molto breve (pochi giorni), altri invece vivono
molto a lungo (diversi anni). La funzione più
importante dei linfociti è di partecipare alla
difesa dell'organismo sintetizzando e secernendo
molecole di anticorpi, proteine dette globuline.
Monociti
Sono cellule molto grandi, mononucleate con nucleo centrale. Attuano la fagocitosi ed in particolari
situazioni sono capaci di proliferare, e sintetizzare proteine. Derivano dal midollo rosso e possono passare
dal sangue ai tessuti. Nei tessuti i monociti danno origine ai macrofagi, cellule ameboidi capaci di
incorporare particelle estranee. Quindi macrofagi e neutrofili inglobano i batteri che sono penetrati o altre
cellule identificate come estranee ivi comprese le cellule cancerogene. Così facendo, i globuli bianchi
subiscono una degradazione irreversibile,
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muoiono e si accumulano contribuendo a formare quella sostanza bianca nota come "pus", caratteristica
delle zone infette.
LE PIASTRINE
Le piastrine o trombociti derivano da cellule giganti, i megacariociti del midollo rosso delle ossa. I
megacariociti si dividono senza attuare la citodieresi, pertanto risultano polinucleati. Per gemmazione
liberano porzioni di citoplasma generando così migliaia di piastrine, le quali, in quanto frammenti di
citoplasma, sono prive di nucleo. Penetrate in circolo dal midollo osseo, le piastrine sopravvivono in
media 10 giorni nei vari animali domestici e nell’uomo. Un terzo delle piastrine viene rimosso dalla
circolazione e trattenuto dalla milza dove costituiscono una riserva. Pur avendo una
ridottissima capacità di sintesi proteica, le piastrine hanno un attivo
metabolismo che fornisce l’energia per varie funzioni. Partecipano al
primo processo di coagulazione del sangue svolgendo un’azione
meccanica di blocco del flusso sanguigno. Al microscopio elettronico,
oltre agli scarsi mitocondri e lisosomi e ai granuli di glicogeno, le
piastrine mostrano due tipi principali di granuli:
1. i granuli densi, contenenti serotonina, calcio, ADP e ATP;
2. i granuli alfa, molto più numerosi, contenenti varie proteine (sintetizzate precedentemente nei
megacariociti) comprendenti una proteina che neutralizza l’eparina (fattore 4), la fibronectina, un
fattore di crescita che stimola la proliferazione delle cellule muscolari lisce e probabilmente anche
la proliferazione di quelle endoteliali, il fibrinogeno, il fattore V ed enzimi idrolitici.
L’impalcatura scheletrica delle piastrine è composta da una fascia di lunghi microtubuli formanti un
cerchio al di sotto della membrana plasmatica. Questa struttura serve a mantenere la forma discoidale
delle piastrine.
A contatto con le fibre collagene della parete dei vasi cambiano la loro forma, formando espansioni,
secernono ADP che rende le piastrine molto adesive. Formano così una sorta di tappo.
IL PLASMA SANGUIGNO
E’ la parte fluida del sangue, a composizione chimica molto complessa, in quanto garantisce una fonte di
svariate sostanze nutritizie per le cellule ed allo stesso tempo è responsabile della rimozione dei prodotti
di rifiuto. L’ acqua rappresenta i nove decimi del plasma sanguigno ed è continuamente scambiata grazie
ai fluidi interstiziali ed intracellulari. Le proteine del sangue sono per due terzi le globine dei globuli rossi
e per un terzo rappresentate da quelle plasmatiche. Queste possono essere: albumine, globuline e
fibrinogeno. Le albumine mantengono la pressione osmotica del sangue, molte globuline sono anticorpi,
altre come la protrombina partecipano alla coagulazione del sangue, il fibrinogeno è uno dei responsabili
della coagulazione del sangue. Albumine, fibrinogeno ed alcune globuline (come la protrombina)
vengono prodotti a livello epatico, e tale sintesi è condizionata dalla quantità di amminoacidi presenti nel
sangue (per la protrombina dalla disponibilità della proteina K). Il valore di protidemia dà il valore della
concentrazione media di proteine del plasma. Molte proteine poi svolgono un ruolo di trasportatori per
molte vitamine liosolubili, ormoni e lipidi. Infine le proteine del plasma con la loro funzione tampone
provvedono a mantenere stabile il pH. Nel plasma è inoltre presente un polisaccaride detto eparina che ha
una funzione anticoagulante.
COAGULAZIONE DEL SANGUE
L’adesione delle piastrine alla membrana basale subendoteliale rappresenta una delle manifestazioni più
importanti della funzione che svolgono le piastrine nel preservare l’integrità dei vasi dopo la distruzione
dell’endotelio. Sebbene la membrana basale abbia tra i suoi principali costituenti una proteina simile al
collagene, il risultato dell’interazione delle piastrine con la membrana basale non dà luogo alla
degranulazione delle piastrine e alla loro aggregazione. In altri termini la pavimentazione piastrinica della
membrana basale serve a sostituire temporaneamente il rivestimento endoteliale e impedisce l’innesco del
meccanismo della coagulazione: altre piastrine non aderiscono al primitivo strato, non si agglutinano e
non si degranulano; se invece il danno del vaso è più profondo e l’interazione delle piastrine avviene con
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il collagene "scoperto" della parete vasale, allora comincia il processo di aggregazione piastrinica, seguito
dalla formazione di un coagulo. L’evento iniziale è l’adesione delle piastrine al collagene mediante
un’interazione tra alcuni siti specifici della molecola del collagene e specifiche glicoproteine del
rivestimento glicoproteico delle piastrine. Su questa membrana vi sarebbero infatti dei siti recettoriali
distinti per le membrane basali e per le fibre collagene. Le piastrine, quando aderiscono al collagene,
cambiano forma, si distendono su di esso e perdono i granuli. A questo punto altre piastrine presenti nel
sangue che scorre aderiscono a quelle che si sono già legate al collagene, formando un aggregato di
piastrine. La rottura dei granuli permette la fuoriuscita di fibrinogeno, del fattore V che interviene nella
conversione della protrombina in trombina, dell’ ADP che favorisce l’aggregazione delle piastrine fra
loro. Perciò successivamente altre piastrine presenti nel flusso sanguigno aderiscono al primo strato e nel
tempo di circa 1 minuto viene a formarsi un tappo piastrinico che chiude la breccia detto trombo bianco.
Contemporaneamente i tessuti danneggiati
permettono la fuoriuscita della tromboplastina, che mette in moto la catena di reazioni della coagulazione
che porta alla formazione di fibrina. Le fibrille di fibrina rafforzano e rendono più compatto il tappo
emostatico di piastrine e nello stesso tempo vi intrappolano anche globuli rossi e bianchi, così alla fine il
tappo occlusivo risulta formato da piastrine agglutinate e apparentemente fuse tra loro, da un certo
numero di globuli rossi e bianchi e da un rinforzo fibrillare di fibrina.
Ad arrestare l’emorragia, oltre alla formazione del tappo emostatico, contribuisce la contrazione
muscolare circolare che restringe il lume del vaso. Tuttavia nei vasi più piccoli l’emostasi è devoluta
quasi esclusivamente alla formazione di un tappo piastrinico (arteriole e venule), mentre nei capillari si
potrebbe avere anche un semplice accollamento delle pareti.
Le principali fasi dell’emostasi sono riassunte di seguito:
1. Fase parietale Contrazione attiva del muscolo liscio dei vasi in corrispondenza o a monte della
lesione di continuo. É dovuta inizialmente ad un riflesso vasomotorio neurovegetativo e
successivamente all’azione di sostanze liberate dalle piastrine: serotonina, catecolamine. La
vasocostrizione riduce transitoriamente l’intensità dell’emorragia e favorisce la marginazione
delle piastrine.
2. Fase endotelio-piastrinica Uno strato di piastrine aderisce al collagene messo allo scoperto nella
lesione. Le piastrine quindi si degranulano liberando sostanze aggreganti. Segue l’aggregazione
serrata di altre numerose piastrine: si forma il tappo piastrinico, che è propriamente un trombo
bianco.
3. Fase plasmatica o della coagulazione Dal momento che comunque tale formazione può essere
facilmente rimossa, la sua stabilizzazione viene operata grazie alla fibrina che forma una sorta di
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ete tesa ad intrappolare gli elementi corpuscolari del sangue. La sua formazione viene operata da
una serie di reazioni chimiche a catena che vedono coinvolti enzimi, ioni calcio, vitamina K ed
una serie di fattori indicati con numeri romani e prodotti dal fegato. Mutazioni dei geni deputati
alla formazione del Fattore IX o del Fattore VIII sono responsabili di patologie quali
rispettivamente l’emofilia B e l’emofilia A (più frequente).Di seguito vengono elencati i passaggi
più significativi di tale processo. I tessuti danneggiati liberano la tromboplastina che agisce da
enzima trasformando la protrombina in trombina. Questa a sua volta agisce come enzima sul
fibrinogeno solubile trasformandolo in fibrina solubile che viene polimerizzata in fibrina
insolubile con l’intervento, in presenza di Ca++, di un fattore stabilizzante detto fattore XIII, la
cui principale funzione è quella di facilitare la formazione di ponti –S-S (disolfuro) tra i polimeri
della fibrina. E’ proprio la fibrina che formando come una rete intrappola tra le sue maglie tutte le
parti corpuscolate del sangue, costituendo il coagulo. Dalla frammentazione della molecola del
fibrinogeno originano anche fibrinopeptidi capaci di potenziare la contrazione del muscolo liscio
dei vasi, collaborando così con la serotonina all’arresto dell’emorragia.
4. Fase trombodinamica Questa fase, in cui si attuano i processi evolutivi del coagulo, inizia pochi
minuti dopo la sua formazione e può essere scissa in due: fase costruttiva e fase distruttiva.
Nella fase costruttiva si ha un ispessimento progressivo delle strutture di fibrina e un
addensamento a fasci dei filamenti di fibrina con conseguente riduzione del volume del coagulo;
la contrazione dei prolungamenti delle piastrine avvicina i filamenti di fibrina ai quali esse
aderiscono tenacemente, facendo fuoriuscire il siero. La retrazione del coagulo si completa dopo
circa un’ora dall’inizio della formazione del coagulo stesso.
La fase distruttiva subentra dopo alcuni giorni e comporta la dissoluzione del coagulo mediante
fibrinolisi.
APPARATO CARDIOVASCOLARE
Sebbene i vasi sanguigni presentino
delle caratteristiche molto simili, si
differenziano istologicamente in base
alla diversa funzione svolta. Le arterie,
difatti, hanno una parete più spessa,
dove abbondano fibre muscolari ed
elastiche, per l’enorme resistenza alla
pressione che deve offrire quando il
sangue viene pompato in uscita dal
cuore.
Le vene, dal momento che riportano il
sangue al cuore, e quindi sono
sottoposte a pressioni più basse, hanno
pareti meno spesse. I capillari,
provvedendo agli scambi , attraverso
la loro parete, hanno un calibro molto
piccolo e pareti formate da un unico
strato cellulare.
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ARTERIE
Sono provviste di tre tonache dette: intima, media e avventizia. La tonaca intima è la parte più interna ,
formata da uno strato di cellule endoteliali, ed uno strato di fibre elastiche. La tonaca media è costituita da
cellule muscolari lisce e da fibre elastiche. Le fibre vaso motorie possono causare vaso costrizione o vaso
dilatazione a secondo delle condizioni del corpo. Le attivita’ della tunica media sono importanti nella
regolazione della dinamica del sistema circolatorio. In
genere, la tunica media è lo strato più spesso nelle
arterie, ed è responsabile del mantenimento della
pressione sanguigna e di un flusso continuo di sangue.
La tonaca avventizia, la più esterna, è formata da
connettivo lasso contenente cellule muscolari lisce e
principalmente fibre di collagene non compatte.
Questo strato protegge i vasi e ne permette
l’ancoraggio ad altre strutture. Esso forma una sorta di
continuità tra vaso e gli altri tessuti del corpo.
Le arterie si dividono in tre diverse classi: arterie
elastiche, muscolari ed arteriose. Quelle elastiche
sono arterie di conduzione, di grosso calibro (aorta
arterie polmonari) che partono direttamente dal cuore.
La loro tonaca media è molto ricca di fibre elastiche
per garantire, dilatandole e contraendole, il normale
flusso sanguigno. Le arterie muscolari hanno un
calibro minore, sono arterie di distribuzione, cioè
provvedono a convogliare il sangue ossigenato nei
vari organi e con la loro contrazione e dilatazione regolano il flusso sanguigno in base al bisogno.La loro
tonaca media è ricca di cellule muscolari lisce. Le arteriole sono anch’esse arterie muscolari, ma di
diametro più ridotto. La loro funzione è quella di ridurre la pressione sanguigna prima di raggiungere i
capillari.
IL SISTEMA ARTERIOSO
Il vaso principale è costituito dall’aorta che prende
diversi nomi lungo il suo tragitto: aorta ascendente,
arco aortico ed aorta discendente che a sua volta si
suddivide in aorta toracica ed addominale. L’aorta
ascendente costituisce il più breve tratto aortico, lunga
circa 5 cm, si suddivide in due rami: arterie coronarie di
destra e arterie coronarie di sinistra. L’arco aortico si
suddivide in tre rami: arteria anonima, arteria carotide
comune di sinistra che va nella parte sinistra del collo,
ed arteria succlavia sinistra che va all’arto superiore
sinistro. L’arteria anonima si suddivide a sua volta
nell’arteria carotide comune di destra che va nella parte
destra del collo e nell’arteria succlavia destra che va
all’arto superiore destro. L’aorta toracica fornisce
sangue alle pareti della cavità toracica. L’aorta
addominale si suddivide nelle due arterie iliache
comuni che vanno agli arti inferiori. Le arterie polmonari si diramano in arterie più piccole ed in capillari,
portano sangue ricco di anidride carbonica fino ai polmoni per ossigenarsi.
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VENE
Si formano per la confluenza di vasi capillari e servono per portare il sangue al cuore per ossigenarsi.
Simili alle arterie si suddidono anch’esse in tre tuniche: tonaca intima, media
ed avventizia. La tonaca intima è la parte più interna , formata da uno strato
di cellule endoteliali, lamina basale e tessuto connettivo subendoteliale sottile
con lamina elastica interna. La tonaca media è costituita da uno strato sottile
di cellule muscolari lisce. La tonaca avventizia, la più esterna, è formata da
connettivo lasso. Le differenze tra vene ed arterie sono. Il diverso spessore
delle pareti, lo scarso sviluppo della tonaca muscolare media, la bassa quantità
di fibre elastiche e la presenza nelle vene di numerose valvole, assenti nelle
arterie. Tali valvole dette a nido di rondine sono costituite da due pieghe,
lembi semilunari della tonaca intima, che sporgono nel lume. Tali valvole
sono presenti soprattutto lì dove è
possibile il reflusso del sangue.
Quando il sangue deve tornare al cuore si deve portare dalla
parte bassa del corpo verso il cuore opponendosi alla forza di
gravità che ne ostacola la risalita. E’ qui che le valvole
operano, arrestando il sangue, per non farlo scendere. La
vena si contrae determinando l’apertura della valvola
successiva e facendo risalire per pressione il sangue. Dopo il
passaggio, la valvola si chiude, bloccando la parte di sangue
appena entrata, di nuovo la vena si ricontrae, spingendo il
sangue oltre la valvola successiva.
CAPILLARI
Sono vasi estremamente piccoli. Stabiliscono un collegamento tra le
arteriose da un lato e le venule dall’altro. Sono costituiti solo da endotelio
che si continua con quello delle arteriose e venule e poggia su una sottile
membrana basale.
IL SISTEMA VENOSO
Distinguiamo la vena cava superiore ed
inferiore che si riversano nell’atrio destro del
cuore e che raccolgono il sangue carico di
anidride carbonica dalla regione inferiore e
superiore del corpo. La vena cava superiore si
suddivide nelle due vene anonime destra e
sinistra che a loro volta si suddividono nelle due
giugulari di destra, interna ed esterna, e nelle
due giugulari di sinistra, interna ed esterna, che
raccolgono il sangue dal collo e dalla testa. Le
vene anonime inoltre si suddividono ancora
nella succlavia destra e sinistra che raccolgono
il sangue dagli arti superiori. La vena cava
inferiore riceve il sangue della vena epatica che
arriva dal fegato al quale confluisce il sangue
proveniente dalla milza, dal pancreas e dal tubo
gastroenterico attraverso il sistema della vena
porta. Arrivano le vene renali e surrenali, poi la
vena si biforca nelle due vene iliache che raccolgono il sangue dagli arti inferiori
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IL CUORE
La parete cardiaca è formata da tre tonache: una esterna detta pericardio, una intermedia detta
miocardio, ed una interna detta endocardio. Il
cuore si suddivide in due parti: destra in cui arriva
sangue ricco di anidride carbonica e sinistra dove
arriva il sangue ossigenato. Le due porzioni sono
separate da un setto muscolare detto setto
interatriale che si continua con il setto
interventricolare. Ciascuna metà del cuore è
costituita da due cavità: atrio superiormente e
ventricolo inferiormente connessi da valvole. Tra
atrio e ventricolo destro c’è la valvola tricuspide,
tra atrio e ventricolo sinistro c’è la valvola
bicuspide detta anche valvola mitrale. Le
valvole semilunari poste tra ventricolo destro e
l’arteria polmonare e ventricolo sinistro ed aorta
inoltre impediscono anche qui il reflusso del
sangue.
CIRCOLAZIONE DEL SANGUE
Si divide in circolazione sistemica o grande circolazione e circolazione polmonare detta anche piccola
circolazione. Il sangue dai tessuti si raccoglie nelle vene cave superiore ed inferiore ed arriva all’atrio
destro del cuore. Per effetto della contrazione degli atrii (sistole) il sangue passa da qui al ventricolo
destro (in diastole) attraverso la valvola tricuspide, dando inizio alla circolazione polmonare. Per
contrazione (sistole) del ventricolo destro, il sangue passa attraverso la valvola semilunare all’arteria
polmonare e da qui ai polmoni per ossigenarsi. Torna al cuore attraverso le quattro vene polmonari
nell’atrio sinistro che contraendosi spinge il sangue attraverso la valvola bicuspide nel ventricolo destro.
Questo si contrae e attraverso la valvola semilunare spinge il sangue nell’aorta. Inizia la grande
circolazione che provvede a distribuire il sangue ossigenato a tutto il corpo ed a raccogliere il sangue
venoso per riportarlo al cuore.
CIRCOLAZIONE FETALE
L'apparato cardiocircolatorio dell'embrione raggiunge lo sviluppo anatomico, che sarà fondamentalmente
quello definitivo fetale, alla decima settimana di età gestazionale.
Durante la vita fetale l'ossigenazione del sangue e lo smaltimento della CO2 non vengono effettuati dai
polmoni (che iniziano a funzionare
dopo la nascita), ma dalla placenta.
Per questo motivo non è necessario che
ai polmoni del feto arrivi molto
sangue. Questa ed altre esigenze
circolatorie del feto vengono ottenute
attraverso alcune comunicazioni tra la
parte destra e la parte sinistra del
cuore, che sono tipiche del cuore fetale
e che si chiudono dopo la nascita : esse
sono il forame ovale o di Botallo che
consente la comunicazione tra atrio
destro e atrio sinistro, il dotto venoso
di Aranzio che mette in
comunicazione la vena ombelicale e la
vena cava inferiore, il dotto arterioso
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di Botallo che mette in comunicazione l'aorta con l'arteria polmonare. Il cordone ombelicale congiunge la
placenta con l’ombelico: è costituito da due arterie ed una grossa vena, circondate e protette da connettivo
mucoso di origine embrionale. Nella circolazione fetale la vena ombelicale porta il sangue arterioso dalla
placenta al feto. Questo sangue è diventato arterioso attraversando i villi coriali (estroflessioni placentari
contenenti arterie e vene), dove assume ossigeno dal sangue materno ed elimina l'anidride carbonica. La
vena ombelicale penetra, attraverso l'ombelico, nel corpo fetale e da qui si porta verso il fegato. La
maggior parte del sangue non penetra nel fegato, ma in un piccolo vaso detto dotto venoso di Aranzio che
si versa direttamente nella vena cava inferiore. Solo una piccola parte del sangue giunge al fegato e si
mescola con quello proveniente dalla vena porta che collega il fegato all’intestino. Il fegato non necessita
di un apporto ematico considerevole visto che nel periodo fetale è funzionalmente immaturo. Attraverso
la vena cava inferiore il sangue penetra nell'atrio destro del cuore. L'atrio destro fetale, in corrispondenza
dello sbocco della vena cava inferiore, presenta una formazione chiamata “valvola di Eustachio”. Per
mezzo di essa la corrente sanguigna proveniente dalla vena cava inferiore viene avviata verso il setto
interatriale, nel quale è presente il foro ovale o di Botallo che mette in comunicazione i due atri.
Di conseguenza, il sangue proveniente dalla vena cava inferiore passa direttamente dall'atrio destro
all'atrio sinistro. Nell'atrio sinistro giunge anche il sangue che proviene dai polmoni mediante le quattro
vene polmonari. Questo viene convogliato tutto nel ventricolo sinistro e da qui passa nell'aorta per
irrorare il miocardio grazie alle arterie coronarie, il sistema nervoso centrale tramite le arterie carotidi ed
il resto del corpo.
Dal ventricolo destro, attraverso l'arteria polmonare, una piccola quantità di sangue arriva ai polmoni del
feto (ancora privi di funzione). Essi pertanto offrono una notevole resistenza al flusso del sangue. La
maggior parte del sangue viene quindi deviata verso il dotto arterioso di Botallo che sbocca nell'aorta,
dove si unisce al sangue che proviene dal ventricolo sinistro. Il sangue che è nell'aorta viene convogliato
nelle arterie iliache interne e quindi nelle arterie ombelicali, percorrerà il funicolo ombelicale dopo che le
arterie ombelicali sono fuoriuscite dal corpo fetale a livello dell'ombelico e si distribuirà nei villi coriali
per subirvi il processo di ossigenazione ed eliminazione dell'anidride carbonica.
E' importante sottolineare come nell'organismo fetale nessun apparato è nutrito dal sangue esclusivamente
arterioso, in quanto il sangue arterioso proveniente dalla
placenta per mezzo della vena ombelicale si mescola:
nella vena cava inferiore, con il sangue venoso
proveniente dalla parte inferiore del corpo
attraverso la vena cava inferiore stessa e con il
sangue convogliato dal sistema portale mediante le
vene sovraepatiche;
nell'atrio destro, con il sangue venoso proveniente
dalla metà superiore del corpo (la commistione è
solo parziale);
nell'atrio sinistro, dopo aver attraversato l'atrio
destro ed il foro di Botallo, allo scarso sangue
venoso proveniente dalle vene polmonari;
a valle dello sbocco nell'aorta del dotto di Botallo,
dopo aver attraversato il ventricolo sinistro, al
sangue, prevalentemente venoso, proveniente dal
ventricolo destro.
Dopo il parto si hanno radicali modificazioni nell'apparato
cardiocircolatorio neonatale: obliterazione del dotto di Botallo, chiusura del dotto venoso di Aranzio,
chiusura del forame ovale.
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