6. L`apparato circolatorio
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L'APPARATO CARDIOCIRCOLATORIO Il corpo umano è formato da miliardi di CELLULE, che sono le unità elementari come i mattoni di un edificio, dotate di vita propria ma unite in tante aggregazioni (i tessuti) via via più complessi a formare l'insieme dell'organismo umano. Per vivere e le cellule hanno bisogno continuamente di Ossigeno(O2) e di sostante nutritizie. Nello stesso tempo, per mantenere la loro vitalità e svolgere le loro attività, hanno bisogno di essere liberate dagli scarti che producono e in particolare dall'anidride carbonica (CO2). A ciò provvede il sangue che scorre le sistema circolatorio del corpo grazie all'azione di pompa del cuore. L' APPARATO CARDIOCIRCOLATORIO è un sistema complesso costituito dal cuore e da una serie di condotti, i vasi sanguigni. l cuore contraendosi ritmicamente pompa il sangue nei vasi sanguigni che diramandosi in tutto il corpo lo distribuiscono a tutti i tessuti e organi. Si realizza così un ciclo continuo di andata e ritorno del sangue il quale porta le sostanze per il nutrimento (in particolare Ossigeno = O2) delle cellule e ne rimuove i prodotti di scarto (in particolare Anidride Carbonica = CO2 ). Passando attraverso i polmoni il sangue cede la CO2 e si arricchisce di O2. I polmoni si riforniscono di O2 dall'aria ed eliminano la CO2 nell'aria. Il modo più semplice di immaginare il sistema cardiovascolare è quello di paragonarlo ad una macchina formata da una POMPA MUSCOLARE (il cuore) e da una sistema di tubi (vasi sanguigni) collegati che partono dal cuore (l'aorta e le altre grandi arterie) e progressivamente si dividono in condotti sempre più piccoli (arterie di medie dimensioni e arteriole) fino a tubicini dalla parete sottilissima (i capillari attraverso le cui pareti passano i gas e le sostanze nutritizie). Al centro di questo circuito dei vasi sanguigni ci sta il CUORE. IL CUORE I COMPITI DEL CUORE Il cuore è un organo fondamentale del corpo umano. Costituisce la parte più importante del sistema cardiocircolatorio e svolge la funzione di pompa. Tramite le arterie, rete molto ramificata di vasi sanguigni che dal cuore si dirama in tutto l'organismo, rifornisce tutti gli organi, i tessuti e le cellule dell'energia necessaria per la vita sotto forma di sangue ricco di ossigeno e di sostanze nutritive. Il cuore è una pompa muscolare che si contrae costantemente e ritmicamente per inviare il sangue ai polmoni ed in tutto l'organismo. Lavora senza sosta come una pompa aspirante che raccoglie il sangue venoso non ossigenato da tutto il corpo e come pompa premente che spinge il sangue nei polmoni per essere ossigenato e quindi nelle arterie per essere distribuito a tutto l'organismo. Delle dimensioni di un pugno, questo potente muscolo si contrae in risposta a segnali elettrici prodotti da un suo sistema elettrico. Esso pompa da 5 a 6 litri di sangue in un minuto a riposo, ma più di 20 litri al minuto durante l'esercizio fisico. Istante per istante, nella vita quotidiana, il cuore si adatta automaticamente alle diverse necessità. Quando l'organismo richiede più nutrimento ed energia (ad esempio, quando si svolge un'attività fisica come salire le scale o correre) il cuore risponde di conseguenza: pulsa più rapidamente ed energicamente, per far circolare una maggiore quantità di sangue, portando più ossigeno e nutrimento ai vari muscoli ed organi. Il muscolo cardiaco Perché si possa contrarre, necessita di un costante apporto di sangue ossigenato che viene fornito dalle arterie coronarie. È situato nel torace, dietro la parte inferiore dello sterno, un po’ spostato a sinistra tra i due polmoni e il diaframma. Presenta una forma vagamente conica, con base in alto e verso destra, leggermente inclinata all’indietro. Il volume di un cuore adulto è simile a quella di una mano chiusa a pugno. In un individuo medio, misura circa 13 centimetri di lunghezza su 8 centimetri di larghezza, e pesa meno di 500 grammi. Il cuore è avvolto da un sacco protettivo che si chiama pericardio. La parte più superficiale del cuore si chiama epicardio ed è una sottile membrana che ne ricopre la superficie. Sotto l'epicardio c'è uno spesso strato muscolare, il miocardio, che si contrae ritmicamente svolgendo la funzione di pompa. L'interno del cuore è rivestito di una membrana lucida chiamata endocardio, che ricopre le pareti interne e le valvole cardiache e si continua con il rivestimento interno delle arterie e delle vene (endotelio). Il cuore è un muscolo cavo che contraendosi e rilassandosi ritmicamente funziona come una pompa e spinge il sangue dal centro alla periferia dell’organismo. Esso è diviso in quattro cavità (camere) due superiori gli atri (sinistro e destro) e due inferiori i ventricoli (sinistro e destro). Ciascun atrio è in comunicazione col proprio ventricolo, ma i due atri ed i due ventricoli sono fra loro separati. L'atrio e il ventricolo dello stesso lato comunicano fra loro attraverso una valvola (tricuspide a destra e bicuspide o mitralica a sinistra). A loro volta i ventricoli sono forniti di un altro orifizio che permette di spingere il sangue nella circolazione polmonare quello di destra, e nella circolazione generale quello di sinistra. Anch’essi sono forniti di un apparato valvolare per evitare il rigurgito, attraverso la valvola polmonare il sangue passa dal ventricolo destro nell’arteria polmonare e attraverso la valvola aortica il sangue passa dal ventricolo sinistro all’aorta. La sezione destra con rispettivo atrio e ventricolo è separata da quella sinistra con rispettivo atrio e ventricolo tramite un parete muscolare che si chiama rispettivamente setto interatriale, quella superiore, e setto interventricolare, quella inferiore. Il setto nella sua totalità viene definito setto atrioventricolare. Nella parte destra del cuore fluisce sangue venoso carico di CO2 e povero di O2, in quanto è quello che ritorna dalla periferia del corpo e verrà spinto nei polmoni. Nella parte sinistra del cuore arriva il sangue ossigenato dai polmoni che viene spinto con grande potenza nella circolazione generale verso tutti i tessuti dell'organismo. Le valvole agiscono in modo che, chiudendosi, il flusso di sangue proveniente dagli atri non possa tornare indietro durante la contrazione dei ventricoli, quindi indirizzano il sangue in una direzione verso l'avanti (sono infatti definite valvole unidirezionali) Approssimativamente il peso del cuore è di circa 300 grammi e ha una capacità globale di circa 560 centimetri cubi Rappresentazione del CUORE. VCs = vena cava superiore; VCi = vena cava inferiore; Ads = atrio destro; Vds = ventricolo destro; AP = arteria polmonare; APd = arteria polmonare destra; APs = arteria polmonare sinistra; Vp = vene polmonari; Asn = atrio sinistro; VSn = ventricolo sinistro; AO = aorta-. Nel corso di una vita media il cuore si contrae più di 2,5 miliardi di volte. A riposo il cuore si contrae 60-80 volte al minuto e pompa circa 95 ml di sangue per ogni battito (6 litri al minuto). Durante uno sforzo fisico molto intenso la frequenza può raggiungere le 200 contrazioni al minuto pompando quasi 200 ml a battito (50 litri al minuto). Il sangue giunge al cuore attraverso dei canali o vasi denominati vene ed è espulso dal cuore attraverso altri vasi denominati arterie; per cui, indipendentemente dalla qualità del sangue in essi contenuto, si chiamano vene tutti i vasi che conducono il sangue al cuore ed arterie tutti i vasi che trasportano il sangue dal cuore alla periferia. Due grandi vene raccolgono tutto il sangue che viene dalla periferia e lo convogliano nell’atrio destro: sono la vena cava superiore, che raccoglie il sangue proveniente dalla parte superiore del corpo e la vena cava inferiore, che raccoglie il sangue che viene dalla parte inferiore del corpo. Approfondimento Il sangue scorre nei vasi del sistema circolatorio (arterie, capillari e vene), la linfa scorre nei vasi del sistema linfatico. Sistema linfatico •Il plasma è la matrice acquosa del sangue. Vi è uno scambio continuo tra plasma , liquido interstiziale e linfa. La linfa è costituita dal liquido interstiziale e da cellule immunitarie specializzate (linfociti) •Il sangue distribuisce nutrienti, ossigeno e ormoni, trasporta sostanze di rifiuto al rene per l’escrezione; veicola le cellule deputate alla difesa immunitaria • stabilizza il pH e la temperatura corporea • coagulandosi previene la perdita di fluidi Il sangue Globuli rossi (4.5-5 milioni/mm) Globuli bianchi (6000-8000 mm) • Sono elementi mobili • Contengono nucleo e organuli citoplasmaici • Si possono riscontrare nei tessuti connettivi • Si riconoscono in uno striscio di sangue dopo colorazione per la forma del nucleo e per la presenza o meno di granuli • neutrofili: 50-70% • linfociti: 20-30% • monociti: 2-8% • eosinofili: 2-4% • basofili: < 1% Piastrine: 250.000/mm Partecipano al sistema della coagulazione. Si formano per frammentazione dai megacariociti L’emopoiesi (produzione delle cellule sanguigne) si svolge nel midollo osseo LA CIRCOLAZIONE DEL SANGUE Il sistema cardiovascolare è formato dal cuore e dai vasi sanguigni che, insieme sono responsabili del continuo flusso di sangue in tutto il corpo. Il sangue circola nel sistema cardiovascolare, e la sua funzione principale è quella di trasportare ossigeno alle cellule che compongono l'organismo. Questo sistema è formato da una serie di vasi sanguigni, le arterie e le vene, che come dei tubi contengono e trasportano il sangue. L'energia per far circolare il sangue viene fornita dal cuore, che durante la fase di contrazione (SISTOLE) si spreme come una spugna e spinge il proprio contenuto nelle arterie principali (l'Aorta e la Polmonare. Terminata la sistole, il cuore si rilascia (DIASTOLE) e il sangue che ritorna attraverso le vene lo riempie di nuovo così che è pronto per una una nuova contrazione. Grazie alla capacita pulsatile del letto arterioso, il sangue viene spinto fino alla più estrema periferia, nel letto capillare, dove può svolgere la sua funzione di nutrimento dei tessuti. Una persona adulta ha circa 5 litri di sangue che circolano nel proprio corpo in circa 1 minuto. Nelle ARTERIE scorre il sangue ricco di O2. Esse si ramificano nel corpo in vasi sempre più piccoli sino a formare una rete di vasi piccolissimi, detti capillari sanguigni, che si trovano tra le cellule dei vari organi. È proprio nella rete dei vasi capillari che il sangue rilascia l'O2 alle cellule e queste cedono la CO2al sangue. I capillari si raccolgono in una serie di vasi sanguigni di calibro progressivamente crescente che sono chiamati VENE e che riportano il sangue la cuore. Tutte le vene del corpo confluiscono gradualmente in due vene maggiori, la vena cava superiore e la vena cava inferiore, che entrano nell'atrio destro. Esse riportano al cuore il sangue che proviene da tutte le parti dell'organismo. Il sangue che arriva dalle vene cave in atrio destro si chiama sangue venoso, ha un basso contenuto di O2 ed ha un colore scuro. Dall'atrio destro il sangue passa attraverso la valvola tricuspide nel ventricolo destro che lo spinge, con una pressione di circa 25 mmHg, attraverso la valvola polmonare in arteria polmonare. Questa si divide in due rami sinistro e destro che portano il sangue rispettivamente nel polmone sinistro e nel polmone destro. Nei capillari polmonari il sangue, passa attraverso i capillari degli alveoli polmonari dove per un processo di "diffusione gassosa", si arricchisce di O2 e cede la CO2 all'aria attraverso la respirazione diventando sangue arterioso che ha un colore rosso brillante. La pressione di lavoro del ventricolo sinistro è molto più alta di quella del ventricolo destro. Il ventricolo sinistro di un bambino mediamente lavora con una pressione di 100 mmHg, mentre il ventricolo destro lavora con una pressione di 25 mmHg. Seguendo le diramazioni delle arterie il sangue ossigenato arriva alla fitta rete dei capillari dove cede l'O2 alle cellule e si carica della CO2 prodotta da queste. Da qui, attraverso le vene, ritorna alla parte destra del cuore e poi ai polmoni per ricaricarsi di O2. In conclusione Nell’uomo e nei mammiferi la circolazione è doppia e completa: La circolazione è doppia perché costituita da due circuiti posti l’uno in successione con l’altro (in serie) chiamati rispettivamente piccola circolazione e grande circolazione. 1. La piccola circolazione (o polmonare) è quella che collega il cuore ai polmoni con lo scopo di “ripulire” il sangue dall’anidride carbonica e rifornirlo di ossigeno che viene messo a disposizione della grande circolazione. 2. La grande circolazione (o sistemica) è quella che collega il cuore a tutti i tessuti del corpo. I vasi diramandosi verso la periferia dell’organismo si assottigliano talmente da diventare permeabili (capillari) e permettere così gli scambi con le cellule che ricevono l’ossigeno e cedono l’anidride carbonica. Il sangue che va verso le cellule è carico di ossigeno mentre quello che ritorna verso il cuore è carico di anidride carbonica e viene immesso nuovamente nel piccolo circolo dando inizio ad un nuovo ciclo. PICCOLA CIRCOLAZIONE cuore - polmoni - cuore, in corrispondenza degli alveoli polmonari esce dai capillari CO2 ed entra O2. Nei polmoni entra sangue venoso ed esce sangue arterioso. GRANDE CIRCOLAZIONE cuore - tessuti - cuore, in corrispondenza dei tessuti i capillari cedono O2 alle cellule e ricevono CO2. Nei tessuti arriva sangue arterioso ed esce sangue venoso. ARTERIE: circolazione centrifuga - dal cuore ai polmoni. VENE: circolazione centripeta - dagli organi verso il cuore. La differenza tra arterie e vene si ha in base al flusso e non in base al contenuto. Infatti, solo nella grande circolazione le arterie contengono sangue arterioso e le vene sangue venoso. Nella piccola circolazione si inverte il contenuto: la "vena polmonare" contiene sangue arterioso (detta vena perché entra nel cuore) e "l'arteria polmonare" contiene sangue venoso (detta arteria perché esce dal cuore). La circolazione è anche detta completa in quanto il sangue arterioso (trasportato dalle arterie) e il sangue venoso (trasportato dalle vene) non si mescolano mai anche perché le quattro valvole cardiache consentono al sangue di procedere in un'unica direzione. Tuttavia viene mantenuta una continuità di flusso del sangue che da arterioso diventa venoso dopo il passaggio nei capillari periferici che irrorano i tessuti da dove riprende il percorso verso il cuore per passare di nuovo ai polmoni, cedere anidride carbonica e arricchirsi di ossigeno continuando il che si ripete ciclicamente.
