Sistema cardiocircolatorio

Sistema cardiocircolatorio

Il sistema cardiocircolatorio è un sistema di trasporto, le funzioni sono:

trasporto di ossigeno di polmoni ai tessuti e di anidride carbonica dai tessuti ai

polmoni;

il trasporto di rifiuti e prodotti tossici al fegato per la disintossicazione e ai reni per l'escrezione;

la distribuzione di ormoni dagli organi che li secernono ai tessuti sui quali agiscono;

la regolazione della temperatura corporea;

il controllo delle perdite di sangue per mezzo della coagulazione;

la difesa contro batteri e virus ad opera di anticorpi e globuli bianchi presenti nel flusso circolatorio.

Le sue componenti principali sono:

il sangue, tessuto che circola all'interno dei vasi sanguigni;

il cuore, organo che svolge la funzione di pompaggio del sangue all'interno dei

vasi sanguigni verso le cellule di tutto il corpo.

Sangue

E' un tessuto fluido che serve per il trasporto di sostanze nutritive, gas, ormoni e prodotti di rifiuto.

Un uomo adulto ne contiene 5 6 litri ossia esso rappresenta l'8 % del peso corporeo totale. Le sue componenti principali sono:

Il plasma che ne costituisce il 55%. È una parte liquida costituita dal 90% di acqua nella quale sono disciolte numerose sostanze tra cui proteine (albumine importanti per le funzioni osmotiche; le globuline con funzione di trasporto dei grassi e fondamentali nei processi immunitari; il fibrinogeno , che collabora assieme ai 12 fattori nella coagulazione, e deve essere attivato in fibrina da enzimi tessutali che agiscono sulla proto trombina attivandola in trombina, la quale agisce sul fibrinogeno), sali minerali (cloro, magnesio, calcio, ecc), gas (anidride carbonica e ossigeno), vitamine e sostanze di rifiuto (urea).

I globuli rossi o eritrociti, cellule sprovviste di nucleo  prodotte dal midollo osseo rosso, adibite al trasporto di ossigeno che si fissa all'emoglobina (molecola proteica contenente ferro).

I globuli bianchi o leucociti, cellule provviste di nucleo prodotte dal midollo osseo, con funzione difensiva.

Le piastrine, frammenti di megacariociti (grosse cellule presenti nel midollo osseo), fondamentali nel processo di coagulazione del sangue.

Cuore

È' un muscolo cavo di forma triangolare con l'apice rivolto verso il basso, della grandezza di un pugno, situato nel mediastino tra i polmoni e il diaframma. È rivestito con tre membrane: miocardio, ricoperto dal pericardio (parietale e viscerale)  e endocardio che avvolge le cavità interne.

Al suo interno è costituito da quattro cavità: atrio sinistro e atrio destro nella parte superiore, collegati ai rispettivi ventricoli da due valvole dette bicuspide o mitrale (per la parte sinistra) e tricuspide o atrioventricolare (per la parte destra). Le due parti sono separate dal setto atrioventricolare.

Vasi sanguigni

Sono dei condotti adibiti al trasporto di ossigeno, anidride carbonica, sostanze di rifiuto e nutritive. A seconda del compito che svolgono vengono classificati in:

Arterie: partono dal cuore e trasportano ossigeno e sostanza nutritive a tutte le cellule del corpo. Sono costituite da tonache muscolari più grosse formate da fibre elastiche che mantengono la pressione costante in tutto il corpo. Non emergono in superficie eccetto alcune.

Vene: partono dalla periferia e trasportano il sangue (carico di anidride carbonica e sostanze di rifiuto prodotte dal metabolismo cellulare) al cuore. Non contengono tonache muscolari in quanto trasportano il sangue per attrazione gravitazionale. Sono dotate di valvole a nido di rondine che impediscono il reflusso del sangue.

Capillari: rete periferica di collegamento fra arterie e vene, deputati allo scambio dei materiali a livello cellulare.

Circolazione sanguigna

La circolazione sanguigna, nell'uomo è doppia e completa, per la presenza di quattro cavità separate e perché il sangue venoso non si mischia mai con quello arterioso. Si divide in piccola e grande circolazione.

Piccola circolazione o circolazione polmonare

collega il cuore ai polmoni e ha lo scopo di ripulire il sangue dall'anidride carbonica e rifornirlo di ossigeno, messo a disposizione della grande circolazione.

Il sangue proveniente da tutto il corpo e carico di anidride carbonica e sostanze di rifiuto entra nell'atrio destro attraverso la vena cava superiore, viene pompato nel ventricolo destro da cui attraverso la valvola semilunare, passa nell'arteria polmonare (destra e sinistra) per poi essere trasportato ai polmoni dove cede l'anidride carbonica in cambio dell'ossigeno.

Grande circolazione o sistemica

collega il cuore con tutte le cellule corporee e le rifornisce di ossigeno e sostanze nutritive contenute nel sangue arterioso che poi si arricchisce di sostanze di rifiuto e diviene sangue venoso, rimesso nella piccola circolazione per iniziare un nuovo ciclo.

Il sangue ossigenato proveniente dai polmoni s'immette nell'atrio sinistro attraverso le quattro vene polmonari e pompato da questo passa nel ventricolo sinistro, che a sua volta lo pompa nell'arteria aorta che si dirama nell'arco aortico verso tutto il corpo.

Ciclo cardiaco

E' l'insieme della contrazione e rilassamento delle cavità cardiache nell'arco di 0.8 secondi, ossia la durata di un battito cardiaco. Si divide in:

sistole: che comprende la fase di contrazione ventricolare di durata 0.3 secondi;

diastole: che comprende la fase di contrazione atriale e il rilassamento di tutte le cavità, di durata 0.5 secondi.

La contrazione cardiaca è regolata da una masserella di tessuto muscolare,  situata nella parete dell'atrio destro, detta nodo seno-atriale (o nodo SA). Quest'ultimo funge da regolatore del ritmo, come una sorta di pace-maker naturale. Esso invia un impulso elettrico agli atri, facendoli contrarre, sino a raggiungere una barriera di tessuto refrattario (che separa gli atri dai ventricoli). Da qui l'impulso viene deviato verso un ammasso di cellule muscolari specializzate, dette nodo atrioventricolare (o nodo AV), situate sul pavimento dell'atrio destro. Questo rallenta l'impulso ritardando la contrazione ventricolare rispetto a quella atriale. Questo breve intervallo consente ai ventricoli di caricarsi del sangue proveniente dagli atri prima che avvenga la contrazione ventricolare. Quest'ultima è avviata dagli impulsi inviati dal nodo atrioventricolare che raggiungono una rete nervosa detta fascio di His e vengono trasmessi al sistema di Purkinje che si dirama nel miocardio ventricolare consentendone la contrazione.

Frequenza cardiaca

Gli impulsi nervosi di cui abbiamo parlato precedentemente, assieme ad alcuni ormoni influenzano il battito cardiaco. Il numero di battiti al minuto prende il nome di frequenza cardiaca, una delle tante funzioni vitali. In un individuo adulto a riposo, essa è di circa 70 bpm nell'uomo e di circa 75 bpm nelle donne. Nei neonati, assume valori pari a circa 130-150 bpm.

L'elettrocardiogramma

L'elettrocardiogramma ( ECG ) è la registrazione delle variazioni di campo elettrico prodotte sulla superficie del corpo dall'attività elettrica cardiaca, che possono venire captati da elettrodi opportunamente disposti. Il tracciato dell'elettrocardiogramma rappresenta quindi graficamente l'andamento del potenziale cardiaco (in ordinata) nel tempo (in ascissa).

Origine dell'attività elettrica

La membrana cellulare del miocardio, come tutte le membrane cellulari , è una membrana selettiva, che consente soltanto il passaggio di determinate sostanze, regolando gli scambi. All'interno della cellula vi sono ioni potassio con una concentrazione maggiore di 40/ 50 volte rispetto all'esterno. All'esterno invece vi è una maggiore concentrazione di ioni sodio, 15 volte maggiore rispetto all'interno. Grazie a un gradiente di concentrazione elevato gli ioni potassio escono all'esterno della cellula attraversando i pori della membrana. Allo stesso modo dovrebbero comportarsi gli ioni sodio, ma in condizioni di riposo, e non avendo un elevato gradiente di concentrazione non riescono ad entrare all'interno della cellula. Si crea così tra interno ed esterno della cellula un potenziale () dovuto a una differente concentrazione di cariche positive e negative, che pertanto creano uno squilibrio. Infatti all'interno della cellula abbiamo una maggiore concentrazione di cariche negative (dovuta alla perdita di ioni potassio), all'esterno vi sono più cariche positive (date dagli ioni sodio e potassio). In queste condizioni di riposo si è verificata una polarizzazione della cellula, che quindi può essere paragonata ad un dipolo elettrico.

Successivamente se noi inviamo un impulso elettrico alla cellula, questo fa entrare gli ioni sodio al suo interno e fa uscire gli ioni potassio. Al suo interno si avrà così una maggiore quantità di carica positiva (data dagli ioni sodio), all'esterno si avrà una maggiore concentrazione di cariche negative. Viene dunque a modificarsi il potenziale di membrana che assume valori pari a . Si verifica perciò una depolarizzazione.

L'ulteriore afflusso di ioni calcio protrae la depolarizzazione così che nella curva del potenziale d'azione compare un plateau. Durante questo intervallo di tempo la cellula non può essere stimolata, è cioè refrattaria ( affinché la cellula possa essere stimolata è necessario un potenziale minimo di

Tramite la disattivazione e riattivazione della permeabilità agli ioni potassio viene ripristinato lo stato originario e la cellula risulta ripolarizzata.

Depolarizzazione, plateau e ripolarizzazione sono i tre momenti del potenziale di azione della cellula.