APPARATO CIRCOLATORIO

L'apparato circolatorio è costituito da una pompa, il cuore, che con le sue ritmiche contrazioni spinge il sangue attraverso una rete di vasi di due tipi, le vene e le arterie, che a livello degli organi si ramificano in vasi piccolissimi, i capillari.

IL SANGUE

Il sangue è un tessuto liquido: tessuto perché costituito da cellule, liquido perché è liquida la sua sostanza fondamentale, il plasma.

-IL PLASMA costituisce il 55% del sangue.

Per il 90% è costituito da acqua in cui sono disciolti:

Sali minerali

Sostanze nutritive (amminoacidi, monosaccaridi, acidi grassi)

Prodotti del catabolismo cellulare (cioè prodotti espulsi dalle cellule come l'urea, che è formata dal gruppo NH₂ degli amminoacidi)

Proteine costitutive (fibrinogeno, albumina, alfaglobulina, betaglobulina, gammaglobulina)

La quantità delle proteine costitutive deve essere costante: le gammaglobuline, ad esempio, sono anticorpi e se aumentano indicano che c'è un'infiammazione in corso.

-LE CELLULE Costituiscono il 45% del sangue e sono di tre tipi.

GLOBULI ROSSI (o eritrociti o emazie)

Vengono prodotti dal midollo rosso (per questo chiamato ematopoietico) e appena entrano in circolazione nel sangue perdono il loro nucleo, per cui non possono riprodursi. Possono vivere al massimo 120 giorni e muoiono nella milza, dove vengono smontati e viene recuperato il ferro in essi contenuto.

Un globulo rosso ha la forma di un disco biconcavo grande intorno ai 7µm ed è pieno di un pigmento rosso, l'emoglobina, che ha la funzione di trasportare l'ossigeno nel sangue.

La parte centrale dell'emoglobina si chiama EME e ad essa si attaccano 4 proteine: due alfaglobine e due betaglobine. L'EME è costituito da quattro nuclei pirrolici al centro dei quali c'è un atomo di ferro che si lega con l'ossigeno.

In un ml³ di sangue ci sono dai 4 ai 4,5 milioni di globuli rossi nella donna e dai 4,5 ai 5 milioni nell'uomo.

GLOBULI BIANCHI (o leucociti)

Sono più grandi dei globuli rossi ma ce ne sono di meno: in un ml³ 7000-8000. la loro funzione è quella di difenderci dagli antigeni, cioè gli agenti estranei. Ci sono tre categorie di globuli bianchi:

MONOCITI hanno un nucleo reniforme, cioè che presenta un'incavatura. Sono i meno abbondanti e la loro funzione è quella di inglobare e fagocitare i batteri.

LINFOCITI hanno un nucleo molto grosso che occupa quasi tutta la cellula. Rappresentano circa il 30% dei globuli bianchi. Ci sono due tipi di linfociti:

i linfociti T che si originano dal timo, un organo retrosternale che è più sviluppato nel bambino. Questi linfociti hanno due azioni: 1)quella citotossica diretta (producono sostanze dette linfochine che avvelenano le cellule antigene) 2) quella di regolare la capacità dei linfociti B di trasformarsi in plasmacellule, sia attivandola (helper) sia inibendola (suppressor)

i linfociti B che si originano nel midollo osseo. Si trasformano in plasmacellule che hanno la funzione di fabbricare gli anticorpi ( le gammaglobuline).

GRANULOCITI sono i più numerosi perché rappresentano circa il 68-70% dei globuli bianchi. Il loro nucleo è lobato, cioè costituito da 2 o 3 masserelle unite da sottilissimi fili di nucleoplasmina.Presentano delle granulazioni citoplasmatiche che possono reagire con diversi tipi di coloranti.

Quelli che hanno affinità con i coloranti basici sono detti basofili. Sono quelli meno numerosi e non si conosce ancora la loro funzione.

Quelli che hanno affinità con i coloranti acidi sono detti acidofoli o eusinofili e la loro funzione è probabilmente collegata alle allergie.

I neutrofili, che hanno affinità con i coloranti neutri, rappresentano circa il 65% dei granulociti e la loro funzione è quella di fagocitare e uccidere i batteri

PIASTRINE

Si formano da cellule giganti (megacariociti) prodotte nel midollo osseo. Queste poi si frammentano formando le piastrine. Nel sangue ce ne sono intorno a 200'000 per ml³. Sono molto più piccole dei globuli rossi, meno della metà.Sono implicate nel processo di coagulazione del sangue.

COAGULAZIONE DEL SANGUE

La coagulazione del sangue è un processo che richiede la presenza delle piastrine e di almeno 15 fattori. Quando un tessuto si lacera viene rilasciata la tromboplastina che va ad attivare la protrombina e la trasforma in trombina. La trombina a sua volta agisce sul fibrinogeno e lo trasforma in fibrina. La fibrina è insolubile e le sue molecole formano una rete che intrappola le piastrine e i globuli rossi dando origine a un coagulo che fa rimarginare la ferita.

I VASI SANGUIGNI

VENE

Vengono in genere chiamati vene i vasi che escono dagli organi. Esse hanno pareti contrattili. All'interno presentano delle valvole dette "a coda di rondine". Queste valvole permettono al sangue di andare verso l'alto e non permettono che ritorni indietro. Ma se si rompono provocano un ristagno del sangue che rende più difficoltosa la circolazione. In questo caso occorre fare delle deviazioni artificiali chiamate circoli collaterali. Le vene ramificandosi in vasi più piccoli diventano venule e poi capillari venosi. Le vene più importanti sono la vena cava superiore e inferiore che portano il sangue ricco di CO₂ nell'atrio di destra del cuore e la vena polmonare che porta il sangue ricco di ossigeno dai polmoni all'atrio sinistro del cuore.

ARTERIE

Le arterie sono in genere quelle che portano il sangue dentro gli organi. Hanno pareti molto robuste ed elastiche per meglio sopportare la forte pressione del sangue che viene pompato dal cuore. Non presentano le valvole all'interno come le vene. Quando si ramificano diventano arteriole che poi si ramificano ulteriormente in capillari arteriosi. Le più importanti arterie sono l'aorta, che esce dal ventricolo sinistro del cuore portando sangue ricco di ossigeno a tutto il corpo, e l'arteria polmonare che porta il sangue da depurare ai polmoni.

L'aorta uscita dal cuore fa un arco chiamato arco aortico, il quale continua poi come aorta toracica nel torace a partire da sotto il diaframma e nell'addome continua come l'aorta addominale. All'altezza dell'ileo l'aorta addominale si biforca nelle due arterie iliache. Una di queste va nell'addome e si chiama arteria iliaca interna, l'altra va nella coscia ed è detta arteria iliaca esterna. Quest'ultima prosegue come femorale che poi nella gamba si biforca in tibiale e peroniera.

Dall'arco aortico si dipartono le arterie coronarie, che servono a irrorare il cuore, e l'arteria carotide che invece porta il sangue alla testa. Sempre dall'arco aortico si diparte un altro ramo che porta il sangue alle braccia ed è detto arteria surclavia. Questa poi proseguirà nel braccio come arteria brachiale, poi ulnare e radiale.

Dal tratto toracico si origina l'arteria gastrica, che si ramifica nelle arterie epigastriche superiore e inferiore, che vanno allo stomaco. Dal tratto toracico si originano anche le intercostali che portano il sangue alla muscolatura che circonda le costole.

Dal tratto addominale si originano tre importanti vasi: la mesenterica che raggiunge il mesentere, cioè la membrana che avvolge l'intestino; l'epatica, che va al fegato e la splenica che va alla milza.

IL CUORE

Il cuore è costituito da un muscolo striato involontario, il miocardio. Questo esternamente è rivestito da un tessuto di protezione, il pericardio, mentre le sue cavità interne sono rivestite di un tessuto molto sottile detto endocardio. Queste cavità sono quattro: due atri in alto e due ventricoli in basso. Ogni atrio comunica con il sottostante ventricolo ma il cuore di destra non comunica con quello di sinistra. Atri e ventricoli possono dilatarsi e restringersi: il primo movimento si chiama diastole, il secondo sistole. Durante la diastole il sangue viene aspirato mentre in sistole viene espulso. Tra l'atrio e il ventricolo c'è una valvola: quella destra si chiama tricuspide perché e costituita da tre lembi, mentre la sinistra ne ha solo due e si chiama bicuspide o mitrale.

Quando l'atrio destro è in diastole, il sangue viene aspirato dalle vene, che sono separate dall'atrio mediante una valvola che si apre facendo entrare il sangue nel cuore. Successivamente l'atrio va in sistole mentre il ventricolo va in diastole, la valvola tra i due si apre e il sangue scende nel ventricolo sottostante. Quando questo va in sistole la valvola si chiude e il sangue è spinto fuori attraverso le arterie.

La contrazione del muscolo cardiaco è causata dagli impulsi elettrici generati dal nodo senoatriale. Questo si trova nell'atrio destro e funziona da stimolatore cardiaco (pacemaker) ed è costituito da cellule capaci di generare impulsi. Dal nodo senoatriale gli impulsi si diffondono agli atri destro e sinistro stimolandone la contrazione. Poi alcuni impulsi, attraverso un fascio di speciali fibre muscolari chiamate fascio di His, vengono trasportati ai ventricoli stimolandone la contrazione.

LA CIRCOLAZIONE SANGUIGNA  

Quando l'aria raggiunge gli alveoli polmonari, l'ossigeno in essa contenuto passa per diffusione passiva nei capillari venosi che circondano l'alveolo e si lega con l'emoglobina dei globuli rossi formando ossiemoglobina. I capillari venosi si raccolgono in venule e poi in vene  che confluiscono nella vena polmonare. Questa esce dal polmone attraverso un'apertura chiamata ilo polmonare e raggiunge l'atrio sinistro del cuore. Il sangue entra nell'atrio quando questo è in diastole, poi quando va in sistole scende nel sottostante ventricolo attraverso la valvola mitrale. Quando il ventricolo va in sistole il sangue esce da esso attraverso l'arteria aorta che mediante le sue numerose ramificazioni porta sangue ricco di ossigeno a tutto il corpo. I capillari arteriosi portano il sangue alle cellule, che ricevono l'ossigeno e lo utilizzano per il processo di respirazione cellulare. A seguito di questo processo, che consiste nell'ossidazione della sostanza organica allo scopo di ricavare l'energia in essa contenuta, si forma CO₂. L'anidride carbonica per diffusione passiva lascia la cellula e va nei capillari sanguigni di tipo venoso. Nel sangue la CO₂ viene trasformata dall'enzima anidrasi carbonica in acido carbonico che va in soluzione sotto forma di ione di carbonato:

I capillari venosi si raccolgono in venule e poi in vene che confluiscono tutte nelle vene cave superiore e inferiore, che riportano il sangue nell'atrio destro. Il sangue va poi nel sottostante ventricolo, esce dal cuore attraverso l'arteria polmonare che entra nel polmone dall'ilo. L'arteria si ramifica in arteriose che si capillarizzano raggiungendo gli alveoli polmonari. La CO₂ per diffusione passiva lascia i capillari ed entra negli alveoli, dai quali verrà espulsa con ogni atto espiratorio.