Apparato cardiocircolatorio




cuore,
vasi sanguigni,
sangue,
organi emopoietici.
Costituisce un sistema di trasporto per il
sangue che fornisce all’organismo materiali
nutritizi e ossigeno, veicola ormoni e
prodotti di rifiuto.
Il cuore umano ha due atri che ricevono il sangue che entra
nel cuore e lo spingono, per la breve distanza che li separa, ai
ventricoli.
Atrio
destro
Atrio
sinistro
Valvola
semilunare
Valvola semilunare
Valvola
atrioventricolare
(tricuspide)
Valvola atrioventricolare
(bicuspide)
Ventricolo
destro
Ventricolo
sinistro
I ventricoli hanno una parete più spessa degli atri, pompano il sangue
verso tutti gli altri organi del corpo.
Percorso del sangue attraverso il sistema
cardiovascolare:
Capillari della testa, del torace e delle braccia
Vena cava superiore
8
Arteria polmonare
Arteria polmonare
Aorta
9
Capillari del polmone destro
2
7
Capillari del polmone sinistro
2
3
3
4
5
10
4
Vena polmonare
Atrio destro
Vena polmonare
6
1
9
Atrio sinistro
Ventricolo sinistro
Ventricolo destro
Aorta
Vena cava inferiore
8
VIDEO
Capillari della regione addominale
e delle gambe
La struttura dei vasi sanguigni è perfettamente
adattata alle loro funzioni
– I capillari hanno pareti molto sottili costituite da un singolo strato di cellule
epiteliali.
– Arterie, arteriole, vene e venule hanno pareti più spesse, rivestite da un
epitelio e rinforzate da uno strato di tessuto muscolare liscio e da uno di
tessuto connettivo.
Capillare
Membrana basale
Epitelio
Valvola
Epitelio
Epitelio
Tessuto muscolare
liscio
Tessuto muscolare liscio
Tessuto connettivo
Tessuto connettivo
Arteria
Vena
Arteriola
Venula
Il cuore si contrae e si distende ritmicamente
nei movimenti di sistole e diastole
– Durante la fase di sistole,ovvero di contrazione degli
atri, il sangue passa nei ventricoli che si trovano
dilatati in diastole; poi si contraggono i ventricoli, si
chiudono le valvole atrioventricolari, si aprono le
valvole semilunari e il sangue viene pompato nelle
grandi arterie.
– Contemporaneamente gli atri che si trovano in
diastole ricevono sangue dalla periferia.
Circolo cardiaco:
2 Gli atri si contraggono.
1 Il cuore è rilassato
e le valvole
atrioventricolari
sono aperte
0.1s
0.4 s
Diastole
0.3 s
Sistole
3 I ventricoli si contraggono;
le valvole semilunari sono aperte
– La quantità di sangue al minuto che il ventricolo
sinistro pompa dentro l’aorta è detta gittata
cardiaca.
– Le valvole atrioventricolari (tricuspide, bicuspide)
impediscono al sangue di refluire verso gli atri
quando i ventricoli si contraggono, mentre le
valvole semilunari si chiudono quando i ventricoli si
rilassano durante la diastole, impedendo al sangue
di ritornare nei ventricoli.
•Il nodo senoatriale regola il ritmo del battito
cardiaco
•Una regione specializzata del tessuto muscolare
cardiaco detta nodo senoatriale (SA), o
pacemaker, mantiene il ritmo regolare di
pompaggio del cuore determinando la frequenza
con cui esso si contrae.
Nodo senoatriale
(pacemaker)
Nodo atrioventricolare
Fibre muscolari specializzate
per la trasmissione degli impulsi
Atrio
destro
Ventricolo
destro
ECG
1
2
3
Apice
4
– Il nodo senoatriale genera impulsi elettrici trasmessi
anche a una regione particolare, il nodo
atrioventrcicolare (AV).
– I segnali elettrici che insorgono e si propagano nel
cuore generano dei cambiamenti elettrici sulla pelle
che possono essere rilevati tramite degli elettrodi e
registrati come elettrocardiogramma.
– Il ritmo cardiaco è influenzato anche da ormoni e
potenziato dall’esercizio fisico.
PATOLOGIE
Che cos’è un attacco cardiaco?
•Se uno o più vasi sanguigni si ostruiscono, le cellule muscolari
cardiache muoiono rapidamente, il cuore non è più in grado di pompare
sufficiente sangue nel corpo e si verifica un attacco cardiaco, o infarto
del miocardio.
Vena cava
superiore
Arteria
polmonare
Arteria
coronarica
destra
Aorta
Arteria
coronarica
sinistra
Occlusione
Tessuto muscolare morto
•L’aterosclerosi è una patologia cardiovascolare
cronica dovuta a formazione di placche (ateromi) che
si sviluppano e si accrescono all’interno delle pareti
dei vasi, determinando il restringimento del lume delle
arterie e facendo scorrere il sangue con maggiore
difficoltà, determinando una maggiore pressione
sanguigna.
Tessuto
Tessuto
Placche
Epitelio
LM 60 
Figura 18.8B
liscio
LM 160 
connettivo
Il sangue esercita una pressione sulle pareti
dei vasi
– La pressione sanguigna corrisponde alla forza
che il sangue esercita sulle pareti dei vasi
sanguigni.
– Dipende, in parte, dalla gittata cardiaca e, in parte,
dalla resistenza al flusso sanguigno operata dallo
stretto lume delle arteriole.
Pressione (mm Hg)
•La pressione e la velocità del sangue sono
maggiori nell’aorta e nelle arterie.
120
100
80
60
40
20
0
Pressione
sistolica
Pressione
diastolica
50
Vena cava
Vene
Venule
Capillari
Arterie
30
20
10
0
Atreriole
40
Aorta
Velocità (cm/sec)
Dimensione relative
e numero
di vasi
sanguigni
•Le grosse vene dei mammiferi sono compresse
tra muscoli scheletrici e hanno valvole (a nido di
rondine) che consentono al sangue di scorrere
solo in direzione del cuore.
Direzione
del flusso
sanguigno
nella vena
Valvola (aperta)
Muscolo scheletrico
Valvola (chiusa)
•Misurando la pressione sanguigna è possibile evidenziare i problemi
cardiovascolari
•Il valore normale della pressione sanguigna di un adulto è 120/70: il
primo numero rappresenta la pressione durante la sistole, mentre il
secondo quella durante la diastole.
Pressione sanguigna
120 sistolica
70 diastolica
(ancora da misurare)
Pressione
del manicotto
sopra 120
Manicotto
di gomma
gonfiata
con aria
Pressione
del manicotto
sotto i 120
Pressione
del manicotto
sotto i 70
120
120
70
Suoni udibili
nello
stetoscopio
Arteria
1
I suoni si arrestano
Arteria
chiusa
2
3
4
– L’alta pressione sanguigna, o ipertensione, viene
definita come pressione sanguigna che raggiunge di
norma valori superiori a 140mmHg per la pressione
sistolica, e superiori a 90 mmHg per la pressione
diastolica.
– L’ipertensione interessa circa un quarto della
popolazione adulta e aumenta il rischio di ictus,
infarto del miocardio e altre patologie cardiache o
renali.
•Il tessuto muscolare liscio controlla la distribuzione del sangue
•La muscolatura liscia delle pareti delle arteriole può contrarsi o rilassarsi,
ostacolando oppure favorendo l’ingresso del sangue nel letto capillare.
Metarteriola
Sfinteri precapillari
Capillari
Arteriola
1 Sfinteri rilassati
Venula
Metarteriola
Arteriola
2 Sfinteri contratti
Venula
• Molte sostanze riescono a passare attraverso
le pareti dei capillari
Parete
capillare
Lume
capillare
Liquido
interstiziale
Figura 18.12A
TEM 5000
Nucleo
di una cellula
epiteliale
Cellula
muscolare
Spazio tra due
cellule epiteliali
della parete capillare
– Lo scambio di sostanze tra il sangue e il liquido
interstiziale avviene in diversi modi:
• per diffusione ed endocitosi;
• per pressione sanguigna e pressione osmotica.
Cellule tessutali
Pressione
osmotica
Estremità
capillare
vicina all’arteriola
Pressione
sanguigna
Liquido
interstiziale
Pressione netta
verso l’esterno
Pressione
osmotica
Pressione
sanguigna
Pressione netta
verso l’interno
Estremità
capillare
vicina
alla venula
– Due forze attive spingono il liquido all’interno e
all’esterno del capillare:
• una è la pressione sanguigna che tende a far uscire il
liquido fuori dal lume del capillare;
• l’altra è la pressione osmotica che tende ad attirarlo
dentro al lume.
Composizione e proprietà del sangue
Il sangue 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 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
ossigeno.
– I globuli bianchi, o leucociti, hanno la funzione
di combattere le infezioni e di impedire la crescita
delle cellule cancerose.
Plasma (55%)
Componenti
Elementi cellulari (45%)
Principali funzioni
Numero
(per mm3 di sangue)
Tipi di cellule
Acqua
Solvente per diluire le altre
sostanze
•La composizione del sangue:
Ioni inorganici:
Sodio
Potassio
Calcio
Magnesio
Cloruro
Bicarbonato
Proteine plasmatiche:
Albumina
Fibrinogeno
Immunoglobuline
Equilibrio osmotico,
azione tampone,
trasmissione di
impulsi nervosi
Eritrociti
(globuli rossi)
5–6 milioni
Leucociti
(globuli bianchi)
5000–10 000
Sangue
centrifugato
Funzioni
Trasporto
di ossigeno e, in
parte, di anidride
carbonica
Difesa e
immunità
Equilibrio osmotico
e azione tampone
Coagulazione
Immunità
Sostanze trasportate dal sangue:
Sostanze nutritive
Prodotti di rifiuto del metabolismo
Gas respiratori (O2 eCO2)
Ormoni
Linfociti
Basofili
Esosinofili
Neutrofili
Piastrine
Monociti
250 000–
400 000
Coagulazione
del sangue
•La mancanza o l’eccesso di globuli rossi
possono essere dannosi per la salute
Colonizzata SEM 3400
•Quantità troppo basse di emoglobina o un ridotto
numero di globuli rossi comportano una patologia
detta anemia.
– Se i tessuti non ricevono abbastanza ossigeno, i
reni secernono un ormone chiamato eritropoietina
(EPO), che stimola il midollo osseo a produrre più
globuli rossi.
– Alcuni atleti scelgono metodi drastici o illegali per
incrementare la capacità di trasporto di O2 nel
sangue, al fine di migliorare le proprie prestazioni,
iniettandosi EPO sintetica.
- La coagulazione blocca la fuoriuscita di
sangue dai vasi sanguigni danneggiati
Colonizzata SEM 3400
- Le piastrine e la proteina plasmatica fibrinogeno
sono sempre presenti nel sangue e si attivano per
produrre un coagulo nel momento un cui un vaso
sanguigno viene leso.
•Il processo di coagulazione del sangue:
1 Le piastrine aderiscono al
tessuto connettivo, lesionato
a causa di una ferita
Epitelio
2 Si forma un aggregato
di piastrine
intrappola le cellule
Tessuto
connettivo
Piastrine
3 Un coagulo di fibrina
Tappo di piastrine
Attraverso l’analisi del sangue si possono diagnosticare molte malattie
– L’analisi del sangue è probabilmente l’esame clinico più diffuso e
più richiesto dai medici.
– L’esame del sangue permette di:
• evidenziare carenze ormonali o vitaminiche e squilibri
nell’alimentazione;
• valutare il rischio di sviluppare malattie cardiovascolari o
renali;
• avere indicazioni sulla presenza di un’infezione o anche di
un tumore non ancora diagnosticati.
•Le cellule staminali potrebbero essere utilizzate per curare la leucemia
e altre malattie delle cellule del sangue
•Le cellule staminali si differenziano negli elementi figurati del sangue e
possono essere usate per la cura di malattie come, per esempio, la
leucemia.
Cellule staminali
linfoidi
Cellule staminali mieloidi
Basofili
Eritrociti
Piastrine
Eosinofili
Monociti
Linfociti
Neutrofili