L`apparato cardiocircolatorio e il sangue

L’apparato cardiocircolatorio
e
il sangue
APPARATO CARDIOCIRCOLATORIO
• è costituito dal cuore, dai vasi sanguigni e
linfatici e dal sangue
• trasporta in tutti i distretti corporei il
sangue e, con esso,ossigeno, sostanze
nutrienti e molecole per la difesa
Contemporaneamente raccoglie ed
asporta i metaboliti di scarto.
IL TRASPORTO INTERNO NEGLI ANIMALI
• Il sistema circolatorio ha relazioni molto
strette con tutti i tessuti del corpo
• In molti animali, microscopici vasi chiamati
capillari formano un’intricata rete di vasi
sanguigni tra le cellule dei tessuti.
Capillare
Nuclei delle
cellule del tessuto
muscolare liscio
LM 700
Globulo rosso
invertebrati
• Cnidari hanno sottili superfici cellulari a diretto
contatto sia con l’ambiente esterno che con la
cavità gastrovascolare interna :non hanno
sistema di trasporto perché possono
sfruttare gli scambi per semplice diffusione
attraverso le pareti del corpo.
• Platelminti:più mobili e attivi:scambio per
diffusione grazie al buon rapporto superficie
volume e alle ramificazioni della cavità
gastrovascolare
• Pseudocelomati: utilizzano il liquido della
loro cavità che è a diretto contatto con gli
organi interni e che opera una “sorta” di
circolazione interna determinata dal
movimento della muscolatura corporea
durante la locomozione.
Nematodi,Rotiferi
APPARATO CIRCOLATORIO
• Il sistema circolatorio può essere aperto
l’emolinfa pompata dal cuore nell’arteria
dorsale si riversa poi direttamente nei seni
ematici di cui il principale è l’emocele,qui
avviene lo scambio di ossigeno e nutrienti
dall’emolinfa agli organi mentre le scorie
prodotte sono direttamente immesse
nell’emocele e da lì ,senza vasi ,la linfa torna
al cuore
• oppure chiuso.
Bocca
Canale
circolare
APPARATO CIRCOLATORIO NEGLI INVERTEBRATI
• La maggior parte dei molluschi(animali a
metabolismo lento) e tutti gli artropodi (animali di
dimensioni ridotte)hanno un sistema circolatorio
aperto: in alcune regioni del corpo, il sangue esce dai
vasi e scorre tra le cellule dei tessuti (senza separazione
tra liquido interstiziale e sangue).
Pori
Cuore tubulare
Invertebrati Sistema circolatorio
chiuso
• Anellidi esigenze metaboliche elevate:un vaso
contrattile (cuore)pompa il sangue nelle arterie
(vasi efferenti)che ramificandosi in arteriole e poi
in capillari arteriosi raggiungono i vari distretti
dove avvengono gli scambi con le cellule dei
tessuti. Dai capillari venosi il sangue arriva nelle
vene afferenti e da qui al cuore diviso in un atrio
(sangue venoso) ed un ventricolo da dove il
sangue viene reimmesso nella circolazione
generale
Emolinfa o sangue invertebrati
• Contiene spesso emociti di numero,tipo e
funzioni diversi a seconda del gruppo
animale (difesa immunitaria,trasporto gas
respiratori ecc)
APPARATO CIRCOLATORIO NEGLI VERTEBRATI
– I vertebrati, compresi i mammiferi, hanno un sistema
circolatorio chiuso, nel quale il sangue si trova
sempre all’interno dei vasi.
– In questo sistema esistono tre tipi di vasi:
• le arterie, che trasportano il sangue dal cuore agli organi
attraverso tutto il corpo;
• le vene, che riportano il sangue al cuore;
• i capillari che fanno passare in ciascun tessuto il sangue
dalle arterie alle vene.
APPARATO CIRCOLATORIO NEI VERTEBRATI
Funzioni svolte:
1. Trasporto di ossigeno, dai polmoni ai tessuti e di
anidride carbonica, in senso inverso
2. Distribuzione dei principi nutritivi (assorbiti tramite la
digestione )a tutte le cellule
3. Trasporto di rifiuti e di sostanze nocive al fegato per la
disintossicazione e ai reni per la escrezione
4. Distribuzione degli ormoni dalle ghiandole che li
secernono fino agli organi “bersaglio“
5. Regolazione della temperatura corporea
6. Il meccanismo della coagulazione per il controllo delle
perdite ematiche
7. La difesa contro i batteri e virus per mezzo di anticorpi e
leucociti presenti nel sangue
APPARATO CIRCOLATORIO NEI VERTEBRATI
Il sistema cardiovascolare dei vertebrati ha subito un
processo evolutivo
Capillari branchiali
Nei pesci il cuore è costituito da due sole
cavità e il sangue scorre in un’unica
direzione: viene pompato nelle branchie,
passa attraverso i capillari sistemici, per
poi ritornare all’atrio del cuore.
Questo tipo di circolazione è detta
circolazione semplice
Cuore:
Ventricolo (V)
Atrio(A)
Capillari sistemici
Sistema circolatorio chiuso di un
pesce:circolazione semplice
Letti capillari
Arteriola
Arteria
(sangue ricco di O2)
Venula
Vena
Figura 18.2C
Capillari
branchiali
Atrio
Arteria
Ventricolo
(sangue povero di O2)
Cuore
APPARATO CIRCOLATORIO:Anfibi,rettili,
Coccodrilli uccelli mammiferi
– Per garantire un maggior flusso di sangue agli
organi, i vertebrati terrestri hanno una circolazione
doppia, in cui il sangue attraversa due volte il
cuore.
– Con la comparsa dei polmoni, a partire dagli anfibi,
la circolazione generale viene affiancata da una
circolazione polmonare
– La circolazione polmonare mette in
comunicazione il cuore con il tessuto polmonare in
cui avvengono gli scambi gassosi.
– La circolazione sistemica trasporta il sangue dal
cuore al resto del corpo e poi di nuovo al cuore.
• Il cuore di anfibi e rettili è diviso in tre
cavità: due atri e un ventricolo.
• I due circuiti sistemico e polmonare
sono parzialmente separati
.Due atri,quello sinistro riceve dai
polmoni sangue ossigenato,il destro
dai tessuti riceve sangue
deossigenato .Nell’unico ventricolo si
raccoglie quindi sangue misto ossia
non ossigenato in maniera ottimale.
• questa circolazione pur
essendo chiusa e doppia
è una circolazione incompleta
Capillari polmonari e del sistema cutaneo
Circolazione
pulmo-cutanea
A
A
V
Destra
Sinistra
Circolazione
sistemica
Capillari sistemici
Anfibi
• La circolazione si sdoppia: il
cuore è formato da:
– 2 atri, 1 ventricolo
• Dal ventricolo partono 3 archi
arteriosi
– Polmonare (porta sangue ai
polmoni)
– Aortico (porta sangue a tronco e
arti)
– carotideo (porta sangue al
cervello)
Rettili
• Il processo di
sdoppiamento prosegue
con la formazione di un
setto che divide
parzialmente il ventricolo
in due parti
• Rimangono i tre archi
arteriosi che portano il
sangue ai polmoni, tronco
e arti, cervello
rettili
• Capacità dei rettili di variare fortemente le
richieste metaboliche
• Un adattamento particolare consiste nel
fatto di variare il volume di sangue
destinato al circuito polmonare oppure a
quello sistemico in relazione alle richieste
metaboliche. Infatti in condizioni di
basso metabolismo (minore necessità di
acqua e molecole da parte delle cellule) il
sangue scorre soltanto nel circolo
sistemico
• Nei mammiferi e negli uccelli il
cuore è diviso in quattro cavità: due atri e
due ventricoli.
• Si parla di circolazione doppia e completa
Capillari polmonari
• L’ossigenazione dei tessuti è più efficiente
• Il sangue ossigenato non può mescolarsi
con quello non ossigenato;
Lo scambio dei gas respiratori è ottimizzato
perché nei polmoni scorre sangue
deossigenato e ricco di anidride carbonica
Le due circolazioni possono svolgersi a
pressioni differenti,infatti negli Uccelli e
Mammiferi dove le richieste metaboliche
sono molto elevate la rete capillare
sistemica è molto sviluppata con
conseguente necessità di una pressione
sistemica molto maggiore rispetto a quella
richiesta nel circuito polmonare
Circolazione
polmonare
A
A
V
Destra
V
Sinistra
Circolazione
sistemica
Capillari sistemici
Il cuore e la circolazione
sanguigna
cuore
• Nella parte sx :un atrio coinvolto nella
ricezione e un ventricolo per la
propulsione di sangue ossigenato diretto
ai tessuti
• Nella parte dx: un atrio coinvolto nella
ricezione di sangue ridotto dai tessuti e
un ventricolo per la propulsione dello
stesso sangue nel circuito polmonare
Atri
• Gli atri ricevono il sangue tramite vene
• All’trio dx arrivano le vene cave,
superiore ed inferiore, che portano il
sangue non ossigenato dai tessuti
• All’atrio sx arrivano 4 vene polmonari
che portano sangue ossigenato dai
polmoni
• Gli atri sono collegati con i rispettivi
ventricoli da valvole, tricuspide a dx,
bicuspide a sx
Ventricoli
• Ricevono il sangue dagli atri e lo
spingono con pressione nelle arterie
• Dal ventricolo dx parte l’arteria
polmonare che porta il sangue non
ossigenato ai polmoni
• Dal ventricolo sx parte l’arteria aorta
che porta il sangue ossigenato ai tessuti
Aorta
Cuore
Arteria Polmonare
Vene Polmonari
Vena Cava Superiore
Atrio sx
Valvola biscuspide
Atrio dx
Vena Cava Inferiore
DX
SX
Ventricolo sx
Valvola tricuspide
Next
Play
Ventricolo dx
Ciclo cardiaco
• Fase di contrazione degli atri subito
seguita da quella dei ventricoli:SISTOLE
• Fase di rilasciamento: DIASTOLE
Attività cardiaca
Diastole atriale:
il sangue riempie gli atri
Diastole
ventricolare:
il sangue riempie i
ventricoli
DX
Sistole atriale:
il sangue viene
spinto nei ventricoli
Sistole ventricolare:
il sangue viene
spinto nelle arterie
SX
I vasi
Arterie e Vene
Arterie, trasportano il sangue fuori dal cuore e, con l’eccezione delle arterie
polmonari, trasportano sangue ossigenato.
Hanno pareti spesse con muscolatura liscia sviluppata, aiutano la spinta
propulsiva del sangue; l’elasticità delle arterie rende costante il flusso cardiaco
pulsante
Le Vene, trasportano il sangue al cuore e , con l’eccezione delle vene
polmonari, trasportano sangue non ossigenato hanno pareti sottili che
offrono scarsa resistenza al flusso sanguigno,favorendo il ritorno al cuore.
Le vene di grosse dimensioni sono dotate di valvole che impediscono il
reflusso del sangue
Le arterie diminuiscono
di calibro man mano che
si allontanano dal cuore,
Tessuto muscolare
liscio (tonaca media)
sino a diventare capillari,
vasi dalla parete
sottilissima, costituiti solo
da cellule endoteliali e
dalla loro membrana
basale.
Capillare
Valvola
Epitelio
(tonaca intima)
Epitelio (tonaca
Tessuto m
(tonaca me
Tessuto connettivo
(tonaca esterna)
Arteria
Tessuto co
(tonaca est
Vena
Arteriola
Attraverso la sottile parete
dei capillari diffondono i
gas respiratori, le
sostanze nutrienti e di
rifiuto, gli ormoni. Il flusso
sanguigno interno ai capillari
è lento, viene in tal modo
facilitata la diffusione delle
sostanze
Membrana basale
Epitelio
Venula
Ai vasi capillari fanno
seguito le venule, di piccole
dimensioni, che diventano
man mano di calibro
maggiore ed assumono le
caratteristiche
istologiche delle vene
IL SANGUE
COMPOSIZIONE E PROPRIETÀ DEL
SANGUE
Il sangue dei Vertebrati è costituito dal plasma e
da elementi cellulari in sospensione che si
originano nel midollo osseo
– Il sangue è formato da diversi tipi di elementi cellulari,
chiamati nel loro insieme elementi figurati, che sono in
sospensione in un liquido, detto plasma.
– Il plasma nei mammiferi è composto per circa il 90%
da acqua; tra i numerosi soluti si trovano sali inorganici
sotto forma di ioni, proteine, sostanze nutritive, prodotti
di scarto, ormoni.
– Gli elementi figurati in sospensione nel
plasma sono i globuli rossi, i globuli
bianchi e le piastrine.
– I globuli rossi sono chiamati anche eritrociti e la
loro funzione principale è quella di trasportare i gas
respiratori(ossigeno e anidride carbonica)
Nei mammiferi sono privi di nucleo e hanno forma
discoidale biconcava con una più ampia superficie
di scambio. Negli altri vertebrati hanno forma
sferica
Divengono inattivi dopo 4 mesi,il ricambio è
assicurato dagli eritroblasti del midollo osseo in
Uccelli e Mammiferi e da reni e milza negli altri
vertebrati
• I globuli bianchi, o leucociti, hanno la funzione di
combattere le infezioni migrando nei siti con
movimento ameboide ,svolgono funzione di difesa
da agenti estranei e patogeni,possono esercitare
attività fagocitaria.
• Si formano a partire da cellule
immature,staminali,presenti nel midollo osseo
• Piastrine(nei mammiferi) e i trombociti (negli altri
vertebrati) sono frammenti cellulari contenenti
enzimi e molecole necessarie per la coagulazione .
Sistema circolatorio linfatico
• sistema linfatico è un sistema di drenaggio a
una via che trasporta i fluidi dallo spazio
interstiziale dei tessuti al torrente circolatorio
• LE FUNZIONI DEL SISTEMA LINFATICO
-PRODUZIONE, MANTENIMENTO E DISTRIBUZIONE DEI LINFOCITI
•
ORGANI LINFOIDI PRIMARI: MIDOLLO OSSEO E TIMO DELL’ADULTO
contengono CELLULE STAMINALI che si dividono per produrre cellule figlie che si
differenziano in linfociti
•
ORGANI LINFOIDI SECONDARI: LINFONODI; TONSILLE; MILZA SONO
•
LOCALIZATI IN PUNTI STRATEGICI OVVERO NELLE ZONE CHE PER
PRIME ENTRANO IN CONTATTO CON I BATTERI INVASORI. i linfociti
immaturi o attivati si dividono per produrre cellule dello stesso tipo
LE FUNZIONI DEL SISTEMA LINFATICO
--PRODUZIONE, MANTENIMENTO E DISTRIBUZIONE
DEI LINFOCITI
•
ORGANI LINFOIDI PRIMARI: MIDOLLO OSSEO E TIMO DELL’ADULTO
contengono CELLULE STAMINALI che si dividono per produrre cellule figlie
che si differenziano in linfociti
•
ORGANI LINFOIDI SECONDARI: LINFONODI; TONSILLE; MILZA
SONO LOCALIZATI IN PUNTI STRATEGICI OVVERO NELLE
ZONE CHE PER PRIME ENTRANO IN CONTATTO CON I
BATTERI INVASORI. i linfociti immaturi o attivati si dividono per
produrre cellule dello stesso tipo
--MANTENIMENTO DEL VOLUME EMATICO: il sistema
linfatico riporta al circolo venoso il liquido interstiziale
--ELIMINAZIONE DELLE VARIAZIONI LOCALI DELLA
COMPOSIZIONE CHIMICA DEL FLUIDO INTERSTIZIALE
--VIA ALTERNATIVA PER IL TRASPORTO DI ORMONI,
SOSTANZE NUTRITIZIE E DI SCARTO:
• attraverso la linfa passano le sostanze nutritive
che giungono alle cellule e in essa vengono
riversate le scorie del metabolismo, cioè i rifiuti
cellulari . Dopo essere stata gravata dei rifiuti la
linfa viene filtrata dai linfonodi interposti sul suo
cammino e infine si getta nel sangue venoso
• Appare già chiaro come un ristagno di linfa
conduca a un difetto della nutrizione delle cellule
e a una loro intossicazione per l'insufficiente
smaltimento dei rifiuti.
• Da piccoli capillari linfatici (strettamente
associati ai capillari sanguigni) la linfa circola
con flusso unidirezionale in vasi di diametro
gradualmente crescente fino al dotto toracico
che sbocca nella vena cava superiore presso il
cuore..
• Linfonodi svolgono funzione di difesa e sono
distribuiti in tutto il corpo.
• flusso della linfa nei vasi linfatici è regolato non
da un organo propulsore, ma dalla contrazione
dei muscoli del corpo; i vasi sono dotati di
valvole che impediscono il reflusso della linfa.
Organi linfatici complessi
• Uccelli :milza ,borsa di Fabrizio
• Mammiferi: milza,timo,tonsille,adenoidi
LUNGO IL LORO PERCORSO
ATTRAVERSANO TESSUTI E
ORGANI LINFOIDI CONTENENTI UN
ELEVATO NUMERO
DI LINFOCITI, MACROFAGI E (in alcuni
casi) CELLULE
STAMINALI
IL CUORE
• Il cuore ha 4 cavità interne:
• 2 atri, in cui entra il sangue
-atrio destro (dove entra il sangue proveniente dalle vene cave)
-atrio sinistro (dove entra il sangue ossigenato proveniente dai
polmoni)
• 2 ventricoli, da cui il sangue esce
- ventricolo destro (il sangue proveniente dall’atrio destro attraversa
la valvola ed entra nel ventricolo destro
dove viene pompato tramite le arterie polmonari,
verso i polmoni)
- ventricolo sinistro (il sangue ossigenato rientrato nell’atrio sinistro
tramite le vene polmonari attraversa la valvola
e arriva nel ventricolo sinistro, da cui
viene pompato nell’arteria aorta)
All’origine dell’aorta e dell’arteria polmonare ci sono particolari
valvole, le valvole semilunari, che impediscono il reflusso
sanguigno nei ventricoli
Valvola aperta
Valvola chiusa
La circolazione sanguigna
Piccola Circolazione
percorso compiuto dal sangue a partire dal atrio
destro, poi al ventricolo destro e,
tramite le arterie polmonari, ai polmoni sino,
tramite le vene polmonari, all’atrio sinistro
Durante questo percorso il sangue deossigenato
giunge ai polmoni e ritorna al cuore
nuovamente ossigenato
Grande Circolazione percorso compiuto dal
sangue dall’atrio sinistro al ventricolo sinistro
sino,tramite l’aorta,l’intero albero arterioso e
venoso, al ritorno all’atrio destro del cuore
Il flusso della linfa nei vasi linfatici è regolato non da un organo propulsore,
ma dalla contrazione dei muscoli del corpo; i vasi sono dotati di valvole
che impediscono il reflusso della linfa
I vasi linfatici trasportano anche i lipidi assorbiti dall’intestino dopo la digestione
dei cibi
Lungo i vasi linfatici sono anche disseminati I linfonodi
Organi di piccole dimensioni spugnosi e tondeggianti, filtrano la linfa e,
contenendo globuli bianchi, sono importanti stazioni di controllo del sistema
immunitario
Altri organi come tonsille, placche di Peyer (nell’intestino) e milza, (nell’addome)
coadiuvano i linfonodi in questa funzione
La milza è anche sede di ematopoiesi e soprattutto agisce come organo
emocateretico, cioè elimina dal sangue i globuli rossi vecchi o danneggiati