Biologia per il liceo/L'apparato circolatorio

Apparato cardiocircolatorio

L’apparato cardiocircolatorio

L’apparato cardiocircolatorio provvede alla circolazione del sangue in tutto l’organismo, per garantire alle cellule il rifornimento di nutrienti e ossigeno e consentire la rimozione dell’anidride carbonica e degli altri prodotti di scarto.

L’apparato cardiocircolatorio consiste in un sistema chiuso di vasi sanguigni che rendono possibile la circolazione del sangue sotto la spinta del cuore. È costituito da due parti principali: il circolo sistemico e il piccolo circolo o circolo polmonare. Entrambe le componenti comprendono arterie, capillari e vene.

Le arterie sono spessi vasi sanguigni fatti di tessuto elastico e fibre muscolari; esse ricevono il sangue dal cuore, organo muscolare cavo che rappresenta il centro dell’apparato, agendo come una pompa per il sangue. Le arterie vanno restringendosi in condotti sempre più piccoli, diventando arteriole attraverso cui il sangue viene canalizzato all’interno di capillari, piccoli dotti dalla parete sottile e fortemente assorbente nei confronti di nutrienti, gas e prodotti di scarto. Questi trascinano il sangue fino alle venule, degli stretti vasi sanguigni che si incontrano a formare le vene che riconducono il sangue verso il cuore.

Nella circolazione sistemica, il sangue che proviene dai polmoni, ricco di ossigeno e di nutrienti, viene pompato dal ventricolo sinistro (una delle quattro camere del cuore umano) all’interno dell’aorta, che lo ripartisce al resto del corpo. Il sangue, dotato di una grande quantità di anidride carbonica e prodotti di scarto viene quindi riversato dalla vena cava all’atrio destro (un’altra delle cavità del cuore).

La circolazione polmonare consiste invece un circuito più piccolo, dal momento che collega il cuore ai polmoni; comincia nel ventricolo destro, dal quale il sangue ricco di anidride carbonica raccolto dall’atrio destro – ad esso collegato tramite la valvola tricuspide – viene spinto nell’arteria polmonare. L’arteria polmonare si biforca quindi in due rami, ognuno dei quali va verso un polmone, terminando nella formazione dei capillari che raccolgono l’ossigeno all’altezza degli alveoli. Il sangue ossigenato viene poi trasportato in vasi di dimensioni sempre più grandi, convergendo nelle vene polmonari, che lo riversano nell’atrio sinistro del cuore, da dove fluirà nel ventricolo sinistro attraverso la valvola mitrale.

Funzioni dell'apparato cardiocircolatorio

L’apparato cardiocircolatorio distribuisce l’ossigeno e i nutrienti a tutti gli organi, ai tessuti e le cellule dell’organismo e allo stesso tempo elimina l’anidride carbonica e le sostanze di scarto.

L’apparato cardiocircolatorio serve anche a veicolare componenti fondamentali del sistema immunitario (i globuli bianchi) e altre molecole aventi altre funzioni nell’organismo (come ad esempio gli ormoni) che, proprio grazia alla fitta rete di cui è composto l’apparato cardiocircolatorio, possono muoversi tra i vari organi e tessuti a seconda delle necessità dell’organismo.

Il cuore

Il cuore è l’organo muscolare cavo, situato in prossimità della parete anteriore del torace, appena dietro lo sterno, da cui dipendono tutte le funzioni dell’apparato cardiovascolare.

Insieme al cervello, è l’organo più importante dell’organismo: il cuore funziona, infatti, con una pompa che provvede ininterrottamente a far circolare il sangue carico di ossigeno in tutti i distretti e tessuti.

È un organo di natura muscolare, impari e cavo.

La sua forma è conica ed il suo asse è diretto in avanti e verso il basso, in questo modo il ventricolo destro viene a trovarsi un po’ più in avanti rispetto a quello sinistro.

In un individuo adulto, le sue dimensioni sono simili a quelle del pugno di un uomo.

Posizione

Il cuore è situato al centro della gabbia toracica, nello spazio tra i due polmoni chiamato mediastino. Nel dettaglio, il cuore situato dietro lo sterno, davanti alla colonna e sopra al diaframma, spostato un po' a sinistra, infatti il polmone sinistro è un po' più piccolo.

Muscolo Involontario.

Il cuore genera la forza necessaria a spingere il sangue nei vasi sanguigni e, per questa sua funzione, utilizza primariamente la muscolatura cardiaca.

La componente muscolare del cuore è striata, con cellule strettamente interconnesse in modo da favorire la contrazione uniforme. Tuttavia, a differenza di tutti gli altri muscoli striati che consentono i movimenti del corpo, è involontario, cioè funziona in modo autonomo, grazie a impulsi elettrici generate da particolari cellule del cuore stesso dette pacemaker.

Struttura della Parete Cardiaca.

Il cuore ha una componente muscolare detta miocardio, rivestita esteriormente da una membrana sierosa, chiamata pericardio, che lo fissa inferiormente al centro frenico del diaframma e lo avvolge in modo simile ad un sacco, isolandolo e proteggendolo dagli organi vicini.

L’endocardio riveste, invece, internamente il miocardio; si tratta di un tessuto sottile e robusto.

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  Parete cardiaca

Quattro Cavità: due atri e due ventricoli.

Internamente, il cuore è divisibile in due sezioni separate da un setto: la sezione destra e la sezione sinistra.

Struttura del cuore

Ciascuna sezione del cuore comprende due cavità (o camere), una superiore, l’altra inferiore, chiamate, rispettivamente, atri e ventricoli:

• Sezione destra:
  • Atrio destro in alto a destra;
  • Ventricolo destro in basso a destra;
• Sezione sinistra:
  • Atrio sinistro in alto a sinistra;
  • Ventricolo sinistro in basso a sinistra.

Gli atri ricevono il sangue che dai vari distretti del corpo, in un modo continuo, arriva al cuore con le vene, mentre i ventricoli pompano il sangue al di fuori di esso, per inviarlo alle altre zone del corpo con le arterie.

Atrio e ventricolo destro sono separati verticalmente dall’atrio e dal ventricolo sinistro da una lamina di tessuto (setto cardiaco), che dunque divide il cuore a metà.

Atri e corrispondenti ventricoli comunicano attraverso una valvola atrioventricolare: a sinistra c’è la valvola mitrale, a destra la valvola tricuspide. Queste permettono il passaggio del sangue in un’unica direzione e cioè dagli atri ai ventricoli.

Setti cardiaci.

Internamente esistono due setti, chiamati setto interatriale e setto interventricolare, che dividono il cuore in due metà distinte. La loro funzione è quella di impedire qualsiasi tipo di comunicazione tra i due atri e tra i due ventricoli.

Valvole Cardiache.

Come anticipato, il cuore è dotato di valvole, la cui funzione consiste nel mantenere la direzionalità del flusso stabilita dal gradiente pressorio, durante la contrazione ed il rilasciamento delle camere cardiache (ciclo cardiaco).

Le valvole cardiache sono quattro:

• Due valvole atrioventricolari (AV) che, dal punto di vista strutturale, separano atri e ventricoli: valvola mitrale (a sinistra) e valvola tricuspide (a destra);
• Due valvole semilunari (SL) situate tra i ventricoli e le rispettive arterie, cioè aorta ed arteria polmonare: valvola aortica e valvola polmonare.

Le valvole sono costituite da membrane sottili, ma molto resistenti, che si aprono e chiudono ad ogni battito cardiaco in maniera coordinata, consentendo normalmente che il flusso di sangue si muova in una sola direzione attraverso il cuore, prevenendone il reflusso.

Valvole atrioventricolari e valvole semilunari.

Valvole cardiache

• La valvola mitrale (o bicuspidale), localizzata tra atrio e ventricolo sinistro, è costituita da due lembi (o cuspidi) e da un anello valvolare che congiunge le cuspidi al cuore. Filamenti di tessuto connettivo (corde tendinee) connettono i margini liberi dei lembi valvolari al muscolo cardiaco.
• La valvola tricuspide (valvola AV di sinistra) è dotata di tre lembi elastici e mobili. Come per la valvola bicuspide, il corretto funzionamento della valvola tricuspide prevede l’interazione fra anello valvolare, corde tendinee, muscoli papillari e ventricolo sinistro.

La funzione del valvole semilunari è simile a quella delle valvole AV: permettono al sangue di fluire nel senso corretto, prevenendone il movimento inverso (dalle arterie ai ventricoli).

Valvola tricuspide

Le valvole possiedono una caratteristica struttura a nido di rondine (i lembi si inseriscono in un anello di tessuto). La valvola aortica e la valvola polmonare hanno tre cuspidi e la loro posizione sfalsata assicura la chiusura del vaso impedendo il reflusso del sangue nel ventricolo.

Queste valvole non sono provviste di corde tendinee.

• La valvola semilunare aortica collega il ventricolo sinistro all’aorta, che porta il sangue ossigenato a tutto l’organismo.
• Le valvole semilunari polmonari si trovano tra ventricolo destro e arterie polmonari, che portano il sangue carico di anidride carbonica polmoni affinché venga ossigenato.

Le valvole semilunari si aprono quando la pressione ventricolare supera quella arteriosa a valle: il sangue può così lasciare i ventricoli ed entrare nelle arterie. Si chiudono, invece, quando i ventricoli si rilasciano e la pressione ventricolare diviene più bassa della pressione arteriosa.

Aorta

Arteria aorta

Il cuore è collegato ai principali vasi sanguigni del corpo umano:

L’aorta è l’arteria più grande del corpo umano.

Origina dal ventricolo sinistro, prima diretta in alto e in avanti, quindi posteriormente a formare il cosiddetto arco aortico, da cui si diramano le arterie che portano il sangue al cervello e agli arti superiori: le carotidi (testa, collo e viso) e le succlavie (torace, spalle, braccia, cervello).

Funzione del cuore

Il cuore è l’organo centrale dell’apparato cardiocircolatorio. Le sue funzioni sono:

• Portare ai polmoni il sangue povero di ossigeno (di ritorno dagli organi e dai tessuti periferici), affinché questo possa ossigenarsi a livello degli alveoli;
• Distribuire il sangue ossigenato (di ritorno dai polmoni) negli organi e nei tessuti periferici, in modo da garantire a questi il nutrimento.

Il muscolo cardiaco funziona proprio come una pompa aspirante e premente, che riceve il sangue dalla periferia e lo spinge nelle arterie rimettendolo in circolo. Il sangue scorre, infatti, all’interno dell’organismo in due circuiti, detti piccola circolazione e grande circolazione.

Grande e piccola circolazione

Piccola Circolazione.

La piccola circolazione trasporta sangue venoso provenienti da tutto il corpo, pieno di anidride carbonica e di prodotti di rifiuto, dal cuore ai polmoni.

Qui il sangue viene ossigenato e decarbonizzato, per poi essere nuovamente riportato al muscolo cardiaco con la seguente modalità:

1. Il flusso sanguigno che arriva dalla parte superiore del corpo (arti superiori, collo e testa) viene raccolto dalla vena cava superiore, mentre quella proveniente da torace, addome, pelvi e arti inferiori viene convogliato nella vena cava inferiore.
2. Le vene cave indirizzano il sangue nell’atrio destro, da cui viene spinto nel ventricolo destro e, tramite le arterie polmonari, entra nei polmoni per ossigenarsi.
3. Infine, le vene polmonari riportano il sangue ricco di ossigeno al cuore, nell’atrio sinistro.

Circolazione sanguigna

Grande Circolazione.

La grande circolazione parte dal cuore e trasporta alla periferia il sangue ossigenato, per poi riportare al cuore il sangue venoso carico di anidride carbonica.

Più precisamente:

1. L’atrio sinistro pompa il sangue ossigenato, ricevuto dalle vene polmonari, nel ventricolo sinistro;
2. Il ventricolo sinistro attua dei movimenti ritmici di pompaggio, con cui spinge con gran forza il sangue nell’aorta, la grande arteria da cui originano tutte le arterie della grande circolazione;
3. Dall’aorta, il sangue ossigenato viene immesso nella circolazione generale di tutto l’organismo fino ai capillari arteriosi;
4. Dai capillari arteriosi il sangue passa in quelli venosi e inizia il suo viaggio di ritorno fino alle due vene cave che lo immettono nell’atrio destro del cuore.

Il ciclo cardiaco: sistole e diastole.

Contrazione cardiaca

Il muscolo cardiaco assicura il flusso del sangue nei due circuiti, grande e piccola circolazione, grazie a fasi rigide e spontanee di contrazione e di distensione. Il ciclo cardiaco dura mediamente 0,8 s ed è composto da una contrazione detta sistole (0,4 s) e da una distensione detta diastole che dura circa altri 0,4 s

• Durante la fase di contrazione, o sistole, in muscolo cardiaco si contrae e attraverso i ventricoli destro e sinistro, pompa il sangue rispettivamente verso i polmoni e verso tutto il resto dell’organismo. La sistole atriale dura 0,1 s (si contraggono prima gli atri per spingere il sangue sotto nei ventricoli). Quella successiva ventricolare dura circa 0,3 s.
• Durante la fase di distensione, o diastole, il muscolo si distende rilassandosi e i ventricoli si riempiono di nuovo del sangue proveniente dagli atri.

In pratica, questo meccanismo coordina migliaia di cellule muscolari situate negli altri e nei ventricoli in modo da contrarsi in modo sincrono. L’attività di pompaggio è avviata e controllata da un sistema di conduzione elettrica dello stimolo.

Stimolo Elettrico del Battito.

Battito cardiaco

In condizioni normali, lo stimolo per la contrazione cardiaca origina in un punto dell’atrio destro, denominato nodo seno-atriale.

Da quest’insieme di cellule specializzate in questo compito, gli stimoli elettrici si diffondono a tutte le regioni cardiache mediante un capillare sistema di conduzione.

La propagazione dell’impulso procede attraverso tappe distinte: il nodo seno-atriale crea lo stimolo che eccita i muscoli atriali provocandone la contrazione.

Nodo atrio-ventricolare

Tramite cellule conduttrici, l’impulso elettrico va poi verso il basso fino a raggiungere il nodo atrio-ventricolare, posto fra atri e ventricoli. Da qui, si propaga fino a raggiungere il fascio di His, e poi le fibre di Purkinje, dalle quali parte l’impulso di contrazione dei ventricoli. Una volta giunto ai ventricoli e attivata la contrazione del muscolo cardiaco lo stimolo elettrico cessa.

Ad ogni contrazione del cuore corrisponde un battito cardiaco. Per indicare il ritmo di contrazione del cuore si usa l’espressione ritmo sinusale.

Il cuore, quindi, è in grado di generare autonomamente gli stimoli per la sua contrazione. Tuttavia, necessita di particolari controlli esterni (sistema nervoso simpatico e parasimpatico) per variare gli stimoli contrattili, in base alle richieste metaboliche. In caso di attività sportiva o agitazione, per esempio, ai muscoli e agli organi occorre più energia.

Il ruolo del Sistema Nervoso.

Tramite il sistema nervoso autonomo, controllato dal cervello, il lavoro del cuore si adatta così alle esigenze dell’organismo. Il sistema nervoso parasimpatico presiede a stazioni di quiete, digestione, accumulo di energie; l’azione del sistema nervoso simpatico si manifesta, invece, in situazioni di emergenza (paura, attacco, fuga), eccitazione o attività fisica.

I vasi sanguigni

I vasi sanguigni sono i condotti sanguigni del sistema circolatorio usati per il trasporto del sangue attraverso il corpo. L'insieme dei vasi sanguigni forma il sistema vascolare, preceduto dall'aggettivo cardio nel caso in cui si considerino anche il sangue ed il cuore. Esistono tre tipi di vasi sanguigni, chiamati arterie, capillari e vene.

I vasi che trasportano il sangue dal cuore alla periferia sono detti arterie, mentre il ritorno al muscolo cardiaco è affidato alle vene; i capillari fanno da ponte tra i due tipi di vasi, e servono per lo scambio di sostanze tra sangue e tessuti. Grazie alle loro sottilissime pareti costituite da un unico strato di cellule, l'endotelio, e alla bassa velocità con cui il sangue circola al loro interno, i capillari possono facilmente scambiare gas respiratori, nutrienti, enzimi, ormoni e sostanze di rifiuto.

Le pareti delle arterie, spesse ed elastiche, sono costituite da tre strati: quello più interno (tonaca intima) è uno strato di cellule endoteliali, l'intermedio (tonaca media) è formato da tessuto muscolare liscio, mentre il più esterno (tonaca esterna) è formato da tessuto connettivo molto ricco di fibre elastiche. La presenza di tessuto muscolare ed elastico permette alle arterie di accumulare, dilatandosi, l'energia impressa alla massa sanguigna dalla contrazione del cuore; quando questo si rilassa tra le contrazioni, l'energia accumulata dalle arterie viene ceduta lentamente. In questo modo consentono i normali scambi a livello capillare.

Struttura di arterie, vene e capillari

Anche le vene sono costituite da tre strati, ma le loro pareti sono meno estensibili e spesse rispetto alle arterie; ciò permette il transito di grosse quantità di sangue senza opporre una grossa resistenza. Lungo alcune vene, in particolare in quelle di maggiori dimensioni localizzate a livello degli arti inferiori, sono dislocate speciali valvole - dette a mezzaluna o a nido di rondine - che assicurano l'unidirezionalità del flusso ematico dalla periferia al cuore. Il sistema vascolare inizia con grandi arterie che si diramano poco a poco in arterie più piccole e ramificate, quindi in altre ancora più piccole (dette arteriole) che si continuano in una rete di vasi sanguigni piccolissimi, i capillari. Dopo aver ceduto il necessario ed aver accumulato gli scarti, il sangue passa dai capillari a piccolissime vene (le venule), poi in vene più grosse attraverso le quali ritorna al cuore. Arteriole, capillari e venule formano il microcircolo.

I vasi sanguigni grazie agli sfinteri precapillari hanno la capacità di variare il loro tono indirizzando un maggior flusso sanguigno verso gli organi che compiono un lavoro più intenso e viceversa.

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Classificazione delle arterie

Il calibro e l'elasticità delle arterie decrescono progressivamente dall'aorta verso la periferia, mentre aumenta, di riflesso, la componente muscolare liscia. Anche pressione e velocità del sangue diminuiscono mano a mano che ci si allontana dal cuore; la sezione trasversa totale, invece, aumenta, perché il calibro della somma dei rami collaterali e terminali di ciascuna arteria è sempre maggiore rispetto a quello del vaso di origine. Esistono quindi graduali passaggi da un tipo di arteria all'altro; si possono così individuare anche arterie di tipo misto, che presentano caratteristiche intermedie tra le differenti tipologie vasali.

Tutte le arterie trasportano sangue ricco di ossigeno. Fa eccezione l'arteria polmonare, che veicola il sangue deossigenato ai polmoni - dove i globuli rossi rilasciano l'anidride carbonica per arricchirsi di ossigeno - e quelle ombelicali nel feto. Si parla quindi di arterie sistemiche, per indicare i i vasi sanguigni deputati al trasporto di sangue ossigenato dal cuore al resto del corpo, e di arterie polmonari, adibite al trasporto di sangue deossigenato dal cuore ai polmoni; di conseguenza le vene polmonari, al contrario delle sistemiche, trasportano sangue ricco di ossigeno.

Le pareti delle arterie

Parete di una arteria

La parete di tutte le arterie è costituita da tre tonache concentriche: l'intima, più interna, la media e l'avventizia (o tonaca esterna).

La tonaca intima rappresenta lo strato più interno della parete vasale; delimita il lume ed è formata da un sottile strato di cellule endoteliali che poggia su un altrettanto esiguo strato di tessuto connettivo; funge da rivestimento protettivo e assicura la regolazione del trasporto di materiale tra il sangue ed i tessuti. Le cellule che la compongono svolgono ruoli importantissimi, per certi versi ancora da chiarire, come il rilascio di sostanze paracrine capaci di regolare il flusso ematico.

La tonaca media è costituita da fibrocellule muscolari lisce e fibre elastiche; è in genere la più spessa e variabile in base al calibro e al tipo di arteria. La tonaca media ha lo scopo di conferire al vaso elasticità (nelle arterie di grosso calibro le fibre elastiche sono abbondanti, mentre quelle contrattili relativamente poche) e contrattilità (nelle arterie muscolari si ha una predominanza del contenuto muscolare liscio rispetto all'elastico).

La tonaca avventizia, più esterna, è costituita da connettivo lasso, con fascetti di fibrocellule muscolari lisce, ed ha principalmente scopo contenitivo; nei vasi di grosso e medio calibro contiene i vasa vasorum (piccoli vasi che irrorano e nutrono le pareti vascolari) ed i nerva vasorum (fibre vegetative simpatiche deputate essenzialmente al controllo delle fibre muscolari lisce della tonaca intermedia).

Le vene formano un sistema convergente di vasi sanguigni, deputato a trasportare il sangue dall'estremità venosa dei capillari al cuore. Per questo motivo tutte le vene, ad eccezione di quelle polmonari, trasportano sangue deossigenato e ricco di anidride carbonica. Procedendo dalla periferia al cuore, il flusso ematico confluisce in vasi di dimensioni via via maggiori, fino a riversarsi nelle vene cave dirette all'atrio destro del cuore, dove si riversa anche il sangue refluo dal circolo coronarico. Il sangue proveniente dalla porzione sopradiaframmatica del corpo confluisce nella vena cava superiore, mentre quello refluo dai distretti sottostanti e dagli arti inferiori, si riversa nella vena cava inferiore. Dall'atrio destro, il sangue viene spinto nel ventricolo omolaterale e da qui nell'arteria polmonare, dove si arricchisce di ossigeno; il ritorno all'atrio sinistro è affidato alle vene polmonari.

Valvola a nido di rondine

Alcune vene, specialmente quelle di maggior calibro, contengono valvole che impediscono il reflusso del sangue e contribuiscono a regolare la corrente sanguigna in senso centripeto. Tali valvole sono dette a nido di rondine, per via della loro forma particolare in cui si riconosce una concavità rivolta verso il cuore; queste valvole sono sempre accoppiate e funzionano come i battenti di una porta: quando il sangue viene spinto verso il cuore, le valvole sono schiacciate contro la parete venosa, lasciando libero il passaggio; al contrario, se il flusso ematico tende a retrocedere le valvole si gonfiano, addossandosi e chiudendo la vena. Tale azione risulta particolarmente importante proprio nelle estremità inferiori, dal momento che la forza di gravità promuove il ristagno ematico; compito delle valvole a nido di rondine è anche quello di frazionare la colonna sanguigna in più tronconi, evitando che l'eccessivo peso determini problemi di edemi e varici, piuttosto comuni quando le valvole non funzionano a dovere.

Al pari di quelle arteriose, le pareti delle vene sono costituite da tre strati di tessuto; pur conservando una buona capacità espansiva, risultano più sottili ed anelastiche rispetto alle arterie di stesso calibro. A prova di queste caratteristiche, le vene superficiali visibili ad occhio nudo lasciano intravedere le tonalità azzurre del sangue scuro che circola al loro interno, mentre all'esame istologico appaiono appiattite (a differenza delle arterie che mantengono la forma cilindrica anche quando non sono perfuse). Di fatto, una lesione di una vena provoca un'emorragia regolare e continua, mentre da un'arteria il sangue - spinto dalle contrazioni ritmiche del cuore - esce a fiotti in modo zampillante. Dal momento che la pressione sanguigna all'interno delle vene è bassa, le pareti, pur essendo sottili, presentano un basso rischio di lesione. Aldilà della maggior sottigliezza della parete, le vene vantano un diametro maggiore rispetto alle arterie, utile affinché possano accogliere quantità importanti di sangue opponendo una modesta resistenza; in effetti, più del 65% del sangue totale circolante si trova normalmente all'interno delle vene, che per questo sono chiamate vasi capacitori (a bassa resistenza).

Struttura di un capillare

I capillari sanguigni sono deputati agli scambi metabolici tra sangue e liquido interstiziale (un fluido che circonda le cellule). Questi piccoli vasi possiedono delle pareti estremamente sottili che permettono il continuo passaggio, in ambedue le direzioni, di gas, nutrienti e metaboliti. Affinché tali scambi possano avvenire è importante che il torrente ematico li percorra a bassa velocità e che la sua pressione, non eccessiva, si mantenga entro range piuttosto ristretti.

Le pareti capillari, a differenza di quelle venose ed arteriose, non sono costituite da tre tonache concentriche, ma da un singolo strato di cellule endoteliali appiattite che poggia su una membrana basale; la parete capillare è quindi priva di fibre muscolari, elastiche e fibrose. Questa peculiarità morfologica ha lo scopo di facilitare lo scambio di sostanze con il liquido interstiziale. D'altra parte, molti capillari sono associati a cellule, dette periciti, che regolano la permeabilità dell'endotelio, opponendosi a tali passaggi; tanto maggiore è il numero di periciti e tanto minore è la permeabilità capillare. Non a caso, dunque, i periciti sono particolarmente abbondanti a livello del sistema nervoso centrale, dove concorrono alla formazione della barriera ematoencefalica.

Nel sistema circolatorio umano sono identificabili tre tipi di capillari:

Capillari continui: sono così chiamati perché le loro cellule formano una parete priva di spazi ed interruzioni importanti. Anche se le cellule endoteliali sono unite tramite giunzioni strette, esistono comunque dei piccoli spazi che conferiscono al capillare una certa permeabilità ad acqua e soluti, ma scarsa alle proteine. I capillari continui si trovano soprattutto nel sistema nervoso centrale e periferico, nel tessuto muscolare, nei polmoni e nella pelle; sono i più comuni.

Capillari fenestrati o discontinui: presentano nella loro parete dei pori, che in realtà non sono completamente pervi ma sottesi da un sottile diaframma (una laminetta plasmatica verosimilmente adibita al controllo dell'interscambio tra capillare ed interstizio). Si fanno abbondanti nelle ghiandole endocrine, nel pancreas, nel glomerulo renale (dove i pori sono privi di diaframma) e nell'intestino, dove le finestre aumentano la capacità di scambio delle cellule endoteliali.

Capillari sinusoidali: sono i più permeabili dei tre, perché la loro parete endoteliale, molto ampia, ha poche giunzioni e grandi spazi intercellulari. L'endotelio e la membrana basale sono discontinui e ciò facilita gli scambi fra sangue e tessuto. Si trovano nel fegato, nella milza, nel midollo osseo, negli organi linfoidi ed in alcune ghiandole endocrine, dov'è richiesta una permeabilità elevata a proteine e grosse molecole.

A livello tissutale i capillari tendono a formare delle reti intrecciate chiamate "letti capillari", mentre il flusso che le attraversa è chiamato microcircolo. A questo livello l'arteriola terminale si continua con  una metarteriola, una sorta di canale di passaggio diretto alla venula post capillare. A sua volta, da ogni metarteriola si dipartono i cosiddetti capillari veri, che intrecciandosi tra loro formano il già citato letto capillare (per ogni letto, in relazione all'organo irrorato, ci sono da una decina ad un centinaio di capillari veri ).

Nel punto di origine dei capillari veri è presente un anello di fibre muscolari lisce, lo "sfintere precapillare", che lo  circonda. Questo sfintere agisce come una valvola, regolando il flusso di sangue nel letto microcircolatorio; di conseguenza, quando gli sfinteri precapillari sono contratti il flusso si realizza esclusivamente tramite il condotto metarteriola vaso principale;  viceversa, quando gli sfinteri sono rilassati il sangue scorre nei capillari ed il tessuto viene abbondantemente perfuso. Si tratta, ovviamente, di condizioni limite, dal momento che nella maggior parte dei casi vi sarà una quota di capillari aperta ed una parte chiusa. Pertanto, il capillare vero può essere chiuso o aperto, mentre la metarteriola, essendo un vaso preferenziale, è sempre aperta (poiché priva di sufficiente muscolatura per fungere da sfintere). Come tale, la metarteriola può aggirare i capillari e dirigere il sangue direttamente nella circolazione venosa; questo canale, inoltre, consente il passaggio dei globuli bianchi dal circolo arterioso a quello venoso (altrimenti impedito dal ridotto calibro capillare).

Il sangue

Il sangue è un tessuto connettivo liquido e denso e scorre nei vasi sanguigni.

Globuli rossi

Le funzioni

Il sangue svolge diverse funzioni:

• trasporta l’ossigeno e le sostanze nutritive a tutte le cellule del corpo umano;
• raccoglie dalle cellule le sostanze di scarto e l’anidride carbonica e le trasporta agli organi che le eliminano;
• regola la temperatura corporea;
• aiuta a combattere le infezioni e a rimarginare le ferite.

Composizione

È formato da una parte liquida, il plasma, e da una parte più densa composta da cellule sanguigne: i globuli rossi, i globuli bianchi e le piastrine.

In un individuo adulto scorrono circa 5 litri di sangue.

Plasma

È la parte liquida del sangue. Il plasma è formato per circa il 90% da acqua e contiene oltre cento tipi di sostanze: gas disciolti, ioni, molecole organiche di piccole dimensioni, proteine con varie funzioni, ormoni lipidici e vitamine, prodotti di scarto dell'attività cellulare.

Globuli rossi

I globuli rossi o eritrociti sono cellule con la forma di un bottone schiacciato al centro, che danno il colore al sangue. Sono gli elementi più abbondanti nel sangue. Inoltre i globuli rossi nei mammiferi sono anucleati: essi infatti perdono il loro nucleo durante il processo di differenziamento.

Il numero di eritrociti è variabile, ma sempre molto elevato: normalmente vi sono tra i 4 e i 6 milioni di globuli rossi per millimetro cubo di sangue. Proprio perché sono così numerosi, gli eritrociti influenzano la viscosità del sangue: se sono troppi il sangue diventa più denso e scorre più faticosamente, se invece il numero di eritrociti è basso il sangue tende ad essere più fluido e a scorrere più velocemente.

Contengono l’emoglobina, una sostanza in grado di trattenere l’ossigeno e di trasportarlo alle cellule.

I globuli rossi hanno vita breve. Vivono circa tre o quattro mesi. Il loro numero non diminuisce mai perché il corpo ne produce continuamente attraverso il midollo osseo.

Globulo bianco

Globuli bianchi

I globuli bianchi o leucociti sono cellule con una forma sferica irregolare e sono più grandi dei globuli rossi. Possiedono un nucleo e sono molto più grandi dei globuli rossi, infatti per millimetro cubo vi sono circa tra i 4000 e i 10000 leucociti.

I globuli bianchi hanno il compito di difendere l’organismo dalle infezioni.

Infatti, il loro numero aumenta quando ci ammaliamo. I globuli bianchi vivono poco e sono sostituiti continuamente da altri, prodotti dal midollo osseo e dalla milza, un organo posto vicino allo stomaco. Esistono 3 tipi di leucociti:

• I granulociti: sono caratterizzati dalla presenza nel citoplasma di grossi granuli visibili. In base alla colorazione assunta al microscopio ottico, si dividono in neutrofili, eosinofili e basofili .
• I linfociti: comprendono i linfociti T, i linfociti B e le cellule natural killer . Partecipano alle difese specifiche: dapprima riconoscono un agente patogeno, poi lo attaccano in maniera mirata. La risposta mirata implica la produzione degli anticorpi.
• I monociti: sono i leucociti più grandi, caratterizzati da un grosso nucleo a forma di ferro di cavallo.

I monociti impiegano più tempo per raggiungere la zona di infezione; una volta raggiuntasi trasformano in macrofagi, cellule di grandi dimensioni che possono fagocitare molti più microbi rispetto ai neutrofili.

Piastrine

Piastrine

Le piastrine hanno il compito di coagulare il sangue, cioè di farlo indurire formando una crosta in caso di ferite. La concentrazione delle piastrine nel sangue è pari a circa 400000 al millimetro cubo. Vivono dai 2 ai 5 giorni e sono prodotte dal midollo osseo.

Coagulazione del sangue

La coagulazione implica diversi passaggi. Quando la parete si un vaso si rompe, le fibre si collagene che normalmente si trovano all'esterno vengono a contatto con le piastrine circostanti. Le piastrine, stimolate al contatto, assumono una forma irregolare aderendo alla parete lesionata; a questo punto rilasciano sostanze chimiche, chiamate fattori della coagulazione, che attirano a loro volta altre piastrine che si accumulano formando una specie di "tappo" nel punto danneggiato. Grazie ai fattori di della coagulazione, una serie di reazioni che portano la conversione del fibrinogeno, una proteina di piccole dimensioni e solubile nel plasma, in fibrina. I filamenti di fibrina sono insolubili e formano una rete che trattiene il sangue, sigilla i vasi e fornisce un'impalcatura per la formazione del tessuto cicatriziale.

Percorso per la coagulazione (fattori della coagulazione)

Patologie

Ostruzione delle arterie che causa aterosclerosi

Aterosclerosi

L'aterosclerosi è una condizione patologica caratterizzata da alterazioni della parete delle arterie, che perdono la propria elasticità e tendono a formare placche parietali contenenti materiale amorfo, colesterolo, cellule muscolari lisce, cellule infiammatorie e cellule provenienti dal sangue. Se la placca protrude nel lume vasale può arrivare a ostacolare il flusso ematico al suo interno.

Per prevenire l'aterosclerosi è importante condurre uno stile di vita salutare caratterizzato da un'alimentazione sana, equilibrata e povera di grassi di origine animale e un'attività fisica adeguata. È anche fondamentale non fumare e limitare il consumo di alcolici.

Ischemia coronaria

L’ischemia coronarica, conosciuta anche come cardiopatia ischemica, è una malattia del cuore che colpisce le coronarie, incapaci di apportare sangue ed ossigeno al cuore a causa di un restringimento progressivo. Nei casi più gravi può portare all'infarto, quando il flusso di sangue viene bloccato.

Per una corretta prevenzione della cardiopatia ischemica è necessario intervenire sull’identificazione e la correzione dei fattori di rischio principali come il fumo, la sedentarietà e l’obesità. Inoltre, sono da tenere sotto controllo anche soggetti che soffrono di ipertensione e diabete, ma non solo. Per questo è di fondamentale importanza condurre uno stile di vita sano, svolgere regolarmente attività fisica e sottoporsi a controlli periodici dal cardiologo, soprattutto se si è in presenza di uno o più fattori di rischio.

Ictus

Ictus

L’ictus è un evento neurologico legato a una causa vascolare, che il più delle volte è causata da una placca aterosclerotica localizzata a livello dei vasi che portano il sangue al cervello (in particolare le carotidi).

Si verifica, quando un’arteria cerebrale si chiude improvvisamente, determinando un’ischemia, cioè la brusca interruzione dell’apporto di sangue a una regione dell’encefalo.

Le ischemie cerebrali sono causate sia da depositi di colesterolo che si depositano nei vasi sanguigni, restringendone il lume, sia da coaguli di sangue, che li occludono completamente. L’interruzione di flusso sanguigno che ne consegue provoca la morte delle cellule cerebrali.

La prevenzione si basa sull’adozione di corretti stili di vita per eliminare questi fattori di rischio.

Una dieta ipocalorica e iposodica previene contemporaneamente il sovrappeso, l’ipertensione, il diabete e l’ipercolesterolemia, così come smettere di fumare e di assumere alcol in quantità eccessive o sostanze stupefacenti. In caso di ipertensione conclamata, la terapia suggerita dal medico avrà una grande importanza preventiva, così come nel caso di pazienti con diabete o altre malattie croniche.

Aneurisma aortico

Si definisce aneurisma dell’aorta una dilatazione permanente di natura anomala di un breve tratto dell’aorta. Più precisamente, si definisce aneurisma aortico una qualsiasi dilatazione non fisiologica dell’aorta, che aumenta il diametro vasale  oltre i 3 cm La presenza di un aneurisma dell’aorta rappresenta una minaccia molto seria per la vita del paziente in quanto una sua rottura può causare un’emorragia interna molto spesso fatale.

La prevenzione dell’aneurisma aortico costituisce la strategia migliore per i soggetti a rischio, attraverso l’adozione di uno stile di vita sano che prevede:

• Smettere di fumare e seguire una dieta sana, per ridurre pressione e colesterolo;

• Restare in forma e fare attività fisica, per mantenere i vasi sanguigni sani e puliti;

• Sottoporsi a controlli cardiovascolari e conoscere la propria storia familiare.

Insufficienza cardiaca

L’insufficienza cardiaca o scompenso cardiaco è una condizione per cui il cuore non riesce a pompare sangue in quantità sufficiente da soddisfare le esigenze dell’organismo.

Sintomi dell'insufficienza cardiaca

L’insufficienza cardiaca non si manifesta all’improvviso ma si sviluppa lentamente, spesso nell’arco di anni: scompenso cronico. Il cuore perde gradualmente la sua capacità di pompa e ciò determina il grado di scompenso cardiaco.

Il modo migliore per prevenire lo scompenso cardiaco è prevenire, controllare e trattare tutti quei fattori di rischio e quelle condizioni che possono provocarlo. Questa strategia si rivela inoltre utile per sostenere la terapia dello scompenso cardiaco.

Pertanto, è opportuno:

• non fumare o smettere di fumare ed evitare l’esposizione al fumo passivo

• adottare una sana alimentazione, varia ed equilibrata, ricca di fibre, frutta, verdura, cereali integrali, legumi e pesce, nonché povera di grassi di origine animale, sale e dolciumi

• evitare o limitare il consumo di alcol, ricordandosi che per la salute è meglio astenersi dal bere alcolici, per i quali non esiste un consumo sicuro; se si beve, il limite da non superare è di 2 Unità Alcoliche  al giorno per gli uomini di età compresa tra i 18 e i 65 anni e di 1 per le donne e gli ultrasessantacinquenni, mentre minorenni e donne in gravidanza e allattamento non devono consumare bevande alcoliche

• limitare l’assunzione di caffeina (non più di 1-2 caffè al giorno)

• praticare regolare e adeguata attività fisica, concordandola con il medico

• tenere sotto controllo la pressione arteriosa

• tenere costantemente sotto controllo il peso e ridurlo se si è in sovrappeso o obeso.