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L’apparato cardiocircolatorio

♥ Si compone di:

1. cuore

2. vasi sanguigni

3. sangue

♥ Le principali funzioni sono:

1. distribuire ossigeno ed

altre sostanze a tutte

le cellule dell’organismo

2. convogliare agli organi escretori l’anidride carbonica e gli altri

prodotti del metabolismo cellulare

3. contribuire all’omeostasi dell’organismo

4. mettere in comunicazione gli organi tra loro

♥ Ha tre importanti caratteristiche:

1. è chiuso: il sangue scorre sempre dentro i vasi senza mai

uscirne;

2. è doppio: il sangue torna al cuore due volte prima di

compiere un giro completo dell’organismo;

3. è completo: il cuore a quattro cavità consente di non

mescolare mai il sangue ossigenato con quello non

ossigenato.

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♥ È un organo muscolare contenuto in un’apposita cavità del

torace, scavata tra i due polmoni, detta mediastino.

♥ La struttura consiste in tre diversi strati di tessuto:

1. endocardio, un sottile epitelio che riveste le cavità interne

2. miocardio, il tessuto muscolare vero e proprio

3. epicardio, una membrana

sierosa che ne riveste

l’esterno

♥ All’esterno dell’epicardio

troviamo una seconda

membrana sierosa che,

insieme all’epicardio,

costituisce il pericardio.

♥ Internamente è cavo e suddiviso in quattro camere: 2

superiori, gli atri, e 2 inferiori, i ventricoli.

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♥ Le pareti sono più sottili negli atri e molto più spesse nei

ventricoli.

♥ Atri e ventricoli di destra sono separati da atri e ventricoli di

sinistra da un setto muscolare continuo che, nell’adulto, non

presenta aperture.

♥ Nel cuore sono presenti quattro valvole fatte da lembi di

tessuto connettivo:

♥ due valvole atrio-ventricolari, poste tra l’atrio e il

rispettivo ventricolo;

♥ due valvole semilunari, tra il ventricolo e l’arteria che

da esso parte.

♥ La valvola atrio-ventricolare destra è detta tricuspide, perché

costituita da tre lembi.

♥ Quella sinistra è chiamata mitrale o bicuspide perché dotata

di due soli lembi.

♥ Entrambe le valvole sono connesse al miocardio tramite

strutture fibrose dette corde tendinee.

♥ Le due valvole semilunari sono dette: valvola polmonare,

quella a destra, e valvola aortica, quella a sinistra.

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♥ Ci sono tre diversi tipi di vasi entro cui scorre il sangue:

le arterie, i capillari e le vene.

♥ arterie: sono i vasi in cui il sangue scorre dal cuore alla

periferia dell’organismo

♥ vene: sono i vasi in cui il sangue scorre dalla periferia

dell’organismo al cuore

♥ capillari: sono i sottilissimi vasi in cui avvengono gli scambi di

sostanze tra sangue e cellule

♥ Arterie e vene sono costituite da una parete in cui possiamo

riconoscere tre diversi strati, detti tuniche:

1. il più esterno, detto avventizia, è prevalentemente costituito da

connettivo elastico;

2. quello intermedio, chiamato media, è invece prevalentemente

formato da tessuto muscolare liscio;

3. il più interno, detto intima, è prevalentemente costituito da un

particolare epitelio, l’endotelio, formato da cellule non

perfettamente aderenti le une alle altre, così da lasciare piccoli

spazi tra loro.

♥ I capillari sono praticamente costituiti dal solo endotelio.

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♥ Dal cuore partono due arterie:

l’arteria polmonare e l’aorta.

♥ L’aorta compie un breve tratto ascendente, poi

descrive un arco e quindi si fa discendente. Nel

tratto ascendente emette le coronarie.

Dall’arco partono tre diverse arterie: l’arteria

anonima, la carotide sinistra e la succlavia

sinistra; l’arteria anonima, dopo un brevissimo

tragitto, si divide in carotide destra e succlavia

destra. Nel tratto discendente toracico l’aorta

emette le arterie intercostali. Nel tratto

addominale Qui emette l’arteria celiaca, le due

arterie mesenteriche, le arterie renali e

surrenali. All’altezza del bacino, l’aorta si divide

in due grossi tronchi: le arterie iliache destra e

sinistra.

♥ Esistono due diversi sistemi venosi:

uno profondo ed uno superficiale.

♥ Al cuore giungono quattro vene

polmonari e due vene cave.

♥ La vena cava superiore si forma dalle vene

giugulari (corrispondenti alle carotidi), delle

succlavie e della vena azigos. La vena cava

inferiore si forma da tutte le vene che raccolgono il

sangue proveniente dalla cavità addominale (vene

epatiche e renali) e dagli arti inferiori (vene iliache).

Un discorso a parte merita la vena porta, che

raccoglie il sangue dall’intestino, stomaco, milza e

pancreas e lo conduce al fegato. Qui la porta si

capillarizza di nuovo e dà origine alle vene epatiche

che confluiscono nella vena cava inferiore.

♥ È composto da una parte liquida, detta

plasma, in cui si trovano globuli rossi,

globuli bianchi e piastrine, i cosiddetti

elementi corpuscolati o figurati.

♥ Costituisce circa il 7-8% del peso

dell’organismo, per cui in un adulto ve ne

sono normalmente 5-6 litri.

♥ Il plasma rappresenta circa il 55% del

sangue ed è prevalentemente costituito

da una soluzione acquosa di proteine e

altre molecole.

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♥ Il plasma è capace di coagulare, ovvero di formare una massa

gelatinosa costituita da un groviglio di proteine fibrose che

tiene imprigionati gli elementi corpuscolati.

♥ Il coagulo è costituito dalla fibrina, presente nel sangue sotto

forma di fibrinogeno.

♥ La trasformazione del fibrinogeno in fibrina avviene per

l’azione di un enzima, la trombina, presente nel sangue in

forma inattiva detta protrombina.

♥ L’attivazione della protrombina deri-

va da un complesso di reazioni che

richiedono una decina di fattori

diversi, tra cui gli ioni calcio.

♥ Esistono due diversi sistemi che portano alla coagulazione:

• la via estrinseca, che origina da un trauma,

• la via intrinseca, che inizia nel sangue stesso.

♥ Il fenomeno si osserva molto bene in provetta:

dopo pochi secondi è possibile distinguere

una parte molliccia di color rosso cupo,

il coagulo, e una parte liquida di color giallo,

il siero, che differisce dal plasma per la

mancanza dei fattori della coagulazione.

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♥ A carico della coagulazione possono aversi difetti, il più

conosciuto è una malattia ereditaria conosciuta con il nome

di emofilia, nella quale si ha la mancanza di un fattore

necessario all’attivazione della protrombina.

♥ Un’altra alterazione del meccanismo di coagulazione è la

trombosi, che consiste nella formazione di un coagulo

all’interno di un vaso sanguigno.

♥ Conseguenza di una trombosi è il distacco di frammenti del

coagulo, gli emboli, che vengono trascinati dalla corrente

sanguigna finché non si incastrano all’interno di un’arteria

ostruendola.

♥ Si originano dal midollo osseo contenuto all’interno di alcune

ossa: costole, vertebre, sterno e bacino.

♥ Qui troviamo particolari cellule, dette cellule staminali, ovvero

cellule che conservano ancora alcune caratteristiche

embrionali.

♥ Le cellule staminali sono cellule indifferenziate, che possono

quindi trasformarsi in altri tipi cellulari.

♥ In particolare, quelle presenti nel midollo osseo, vengono

dette multipotenti perché possono dare origine a più linee

cellulari differenziate.

♥ Una cellula staminale è capace di dividersi in maniera

asimmetrica: invece di dare origine a due cellule identiche,

origina una nuova cellula staminale ed una cellula che

subisce la differenziazione.

♥ In questo modo il numero di cellule staminali rimane

costante.

♥ La produzione di elementi corpuscolati del sangue da parte

delle cellule staminali è detta emopoiesi.

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♥ Una cellula staminale multipotente dà origine a due linee

cellulari diverse: le cellule staminali linfoidi e le cellule

staminali mieloidi.

♥ Dalla linea linfoide si ottengono i linfociti, da quella mieloide

gli altri globuli bianchi, le piastrine e i globuli rossi.

♥ La leucemia è una patologia tumorale delle cellule dalle quali

si ottengono i globuli bianchi.

♥ Le cellule tumorali crescono senza controllo e si ha un

numero insolitamente alto di leucociti nel sangue, la maggior

parte dei quali è difettosa.

♥ Tutte queste cellule sottraggono spazio a quelle che si stanno

differenziando in globuli rossi e piastrine, determinando gravi

anemie e problemi di coagulazione.

♥ Sono i più numerosi: 5.500.000

per mm3 di sangue nel maschio e

4.500.000 nella femmina.

♥ Hanno la forma di un disco bicon-

cavo e mancano del nucleo e di

quasi tutti gli organuli cellulari.

♥ La loro funzione è di contenere

l’emoglobina, che rappresenta ben il 95% del globulo rosso.

♥ Non avendo il nucleo hanno una vita media è assai ridotta:

circa 120 giorni. La distruzione avviene nella milza.

♥ Esistono meccanismi regolatori per la produzione dei globuli

rossi. Tra questi l’eritropoietina, un ormone prodotto dal rene,

ed il testosterone, un ormone prodotto dal testicolo.

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♥ Il loro numero oscilla tra 6.000 e 8.000 per mm3 di sangue,

ma possono variare ampiamente in rapporto ad eventi sia

fisiologici che patologici.

♥ Sono le uniche vere e proprie cellule del sangue e vengono

distinti in tre gruppi:1. granulociti, distinti a loro volta in neutrofili, eosinofili e basofili

a seconda della natura dei granuli che si trovano al loro interno

2. linfociti

3. monociti

♥ I linfociti, pur essendo prodotti nel midollo osseo, possono

originarsi anche dagli organi del sistema immunitario.

♥ Sono frammenti di cellule giganti che si

trovano nel midollo osseo.

♥ Il loro numero è difficile da determinare

con esattezza perché hanno la tendenza

ad aderire tra loro. Generalmente si

ritiene normale un valore tra 150.000

e 300.000 per mm3 di sangue.

♥ La funzione riguarda l’emostasi, cioè l’arresto della

fuoriuscita di sangue dai vasi, che si manifesta in tre modi:

1. liberano un fattore in grado di determinare vasocostrizione

2. formano un vero e proprio “tappo” con la loro aggregazione

3. attivano i meccanismi di coagulazione del sangue

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♥ Quando un vaso sanguigno viene danneggiato la prima

risposta è il restringimento del vaso per ridurre la perdita di

sangue.

♥ Successivamente le piastrine rilasciando sostanze che

rendono adesive altre piastrine nella zona della lesione.

♥ Si forma così un aggregato di piastrine che blocca la

fuoriuscita di sangue.

♥ Infine le piastrine rilasciano diversi fattori di coagulazione, in

questo modo si forma la fibrina i cui filamenti intrappolano

globuli rossi ed altre piastrine.

♥ Essendo doppio, si distinguono

due diversi sistemi circolatori che

fanno capo entrambi al cuore:

la circolazione polmonare o piccola

circolazione e la circolazione sistemica

o grande circolazione.

♥La circolazione polmonare carica il

sangue di O2 e lo libera dalla CO2.

♥La circolazione sistemica trasporta

l’O2 ai vari organi e ne porta via la CO2

prodotta.

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♥ La circolazione polmonare inizia dal ventricolo destro con

l’arteria polmonare, interessa gli alveoli polmonari e ritorna

all’atrio sinistro tramite le vene polmonari.

♥ La circolazione sistemica inizia dal ventricolo sinistro con

l’aorta, interessa tutto l’organismo e ritorna all’atrio destro

tramite le vene cave.

♥ La circolazione polmonare porta il sangue venoso (povero di

ossigeno) ai polmoni, dove si arricchisce di O2 e diventa

arterioso.

♥ La circolazione sistemica ha il compito di distribuire il sangue

arterioso a tutto l’organismo (polmoni compresi).

♥ Le due metà del cuore, destra e sinistra, sono completamente

dedicate ai due diversi tipi di sangue: la metà destra è per il

sangue venoso, la metà sinistra per il sangue arterioso.

♥ La contrazione del cuore si chiama sistole, il rilasciamento

diastole. Sistole e diastole non interessano tutto il cuore

contemporaneamente: gli atri si contraggono e si rilasciano

separatamente dai ventricoli.

♥ La successione delle sistoli e delle diastoli prende il nome di

ciclo cardiaco e si ripete normalmente 70-75 volte al minuto.

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♥ Il sangue riempie gli atri e scende nei ventricoli che sono in

diastole.

♥ Inizia la sistole atriale per consentire agli atri di svuotarsi

completamente.

♥ Una volta terminata, inizia la sistole ventricolare e il sangue

viene compresso.

♥ L’aumento di pressione fa chiudere le valvole atrio-ventricolari

e il sangue non può refluire negli atri.

♥ La sistole ventricolare continua e la pressione del sangue

aumenta finché non raggiunge un valore tale da forzare

l’apertura delle semilunari.

♥ I ventricoli possono ora svuotarsi nelle arterie.

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♥ Nel cuore l’attività ritmica è regolata da un gruppo di cellule

muscolari, situate nel punto d’incontro tra la vena cava

superiore e l’atrio destro, che formano il nodo del seno.

♥ Queste particolari cellule cardiache sono in grado di

autodepolarizzarsi facendo nascere un potenziale d’azione

che si propaga a tutto il cuore.

♥ Il nodo del seno impone così il suo ritmo (pacemaker) a tutto

il cuore: ritmo sinusale, che corrisponde ad una frequenza di

circa 70-75 battiti al minuto.

♥ Le cellule cardiache sono collegate da giunzioni elettriche

specializzate, per questo motivo i potenziali d’azione

diffondono rapidamente negli atri facendoli contrarre.

♥ Durante la contrazione degli atri, gli impulsi raggiungono altre

cellule, capaci anch’esse di generare autonomamente impulsi

elettrici, situate al limite tra atri e ventricoli e che formano il

nodo atrioventricolare.

♥ Qui gli impulsi vengono ritardati di circa 0,1 secondi, per

permette agli atri di svuotarsi completamente.

♥ Infine gli impulsi raggiungono l’apice del cuore attraverso

fibre muscolari cardiache modificate: il fascio di His, che ha il

compito di trasmettere velocemente il segnale.

♥ Il fascio di His si divide in un ramo destro e un ramo sinistro

che terminano entrambi con diramazioni: le fibre di Purkinje.

♥ Fascio di His e fibre di Purkinje sono necessari a causa del

notevole spessore delle pareti ventricolari.

♥ Anche se il ritmo cardiaco viene generato nel cuore stesso,

esso può essere modulato dal sistema nervoso.

♥ Tachicardia è l’accelerazione del ritmo, bradicardia il

rallentamento.

♥ Sono principalmente determinate da due nervi: uno

proveniente dal cervello e uno proveniente dal midollo

spinale.

♥ Il nervo encefalico provoca un rallentamento, mentre quello

spinale determina un’accelerazione.

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♥ L’attività elettrica del cuore può essere registrata attraverso

un elettrocardiogramma.

♥ Il cuore spinge con forza il sangue

nell’aorta deformandola che, a causa

della sua elasticità, tende a tornare

alle dimensioni normali comprimendo

il sangue e spingendolo a valle.

♥ Il sangue scorre quindi per effetto della pressione ricevuta

dalla sistole ventricolare.

♥ L’avvicendarsi di dilatazioni e

compressioni si può percepire dove le

arterie sono superficiali: polso, cavo del

ginocchio, inguine, angolo della

mandibola, lati del collo…

♥ Con lo sfigmomanometro è possibile misura-

re la pressione del sangue nelle arterie,

sia in corrispondenza della loro dilatazione

che in condizioni di riposo.

♥ Si ottengono così due valori,

la pressione sistolica (o massima)

e la pressione diastolica (o minima).

♥ In una persona normale a riposo oscillano intorno a 120-130

mm/Hg per la pressione sistolica e 75-80 mm/Hg per quella

diastolica; valori rispettivamente superiori a 140 o a 90 sono

considerati a rischio per l’insorgenza di danni a carico

dell’apparato cardiocircolatorio, come per es. l’infarto.

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♥ L’aumento della pressione è detto ipertensione e può essere

dovuto ad alterazioni delle pareti delle arterie che perdono la

loro elasticità (arteriosclerosi e aterosclerosi).

♥ L’ipertensione è un segno di incipiente occlusione dell’arteria,

che porterà all’arresto

dell’apporto di sangue.

♥ Quando ciò si verifica i tes-

suti vanno incontro a morte

è l’infarto.

♥ Il più comune è quello che si

verifica per il blocco delle

coronarie.

♥ Diversi fattori favoriscono l’insorgenza di un infarto:

♥ predisposizione genetica

♥ fumo (i fumatori hanno una probabilità d’infarto da tre a quattro

volte superiore rispetto a chi non fuma)

♥ alimentazione ricca di grassi, soprattutto grassi animali

♥ alcool

♥ stress

♥ mancanza di moto

♥ età (il rischio di infarto aumenta con

gli anni, specialmente oltre 45 anni)

♥ sesso (nel maschio l’infarto è più

frequente, ma questa condizione

cessa con la menopausa)

♥ Man mano che il

sangue procede la

pressione diminuisce

fin quasi ad azzerarsi

in corrispondenza della rete capillare.

♥ Anche la velocità di scorrimento del sangue diminuisce

drasticamente, fino a risultare quasi nulla in corrispondenza

dei capillari per poi

riprende a crescere

nelle vene.

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♥ Il fenomeno è dovuto al fatto che le arterie più grandi si

diramano in numerose arteriole: nel complesso, la sezione di

tutti questi vasi è molto maggiore di quella dell’aorta da cui si

è partiti.

♥ Pressione e velocità sanguigna possono venir modificate

anche dalla muscolatura liscia dei vasi.

♥ Quando questa si contrae (vasocostrizione) si determina un

restringimento dei vasi e un aumento di pressione e velocità.

♥ Quando invece si rilassa (vasodilatazione), i vasi aumentano

di diametro e ciò causa diminuzione di pressione e velocità.

♥ Vasocostrizione e vasodilatazione sono controllate dalle

endoteline, un gruppo di polipeptidi ad azione vasocostrittrice

prodotti dall’endotelio.

♥ Nei capillari pressione e velocità sanguigna raggiungono i loro

valori minimi.

♥ Qui, dunque, anche grazie alla loro particolare struttura, può

avvenire il passaggio di sostanze dal sangue alle cellule,

attraverso il liquido interstiziale, e viceversa.

♥ Lo scambio di sostanze avviene in diversi modi.

Alcune, come 02 e di CO2,

diffondono attraverso le

cellule endoteliali. Altre

vengono invece traspor-

tate all’interno di vesci-

cole.

♥ Inoltre, la parete del capillare presenta strette fenditure tra le

cellule epiteliali: l’acqua e i piccoli soluti, come zuccheri e sali,

vi passano liberamente; i globuli rossi e le proteine, invece,

non sono in grado di passare.

♥ Ciò che regola il verso del trasferimento delle sostanze è la

differenza tra pressioni e concentrazioni.

♥ La pressione sanguigna tende a spingere acqua e soluti verso

il liquido interstiziale, mentre la pressione osmotica li

spingono verso il plasma.

♥ In ogni punto del capillare, quindi, l’acqua tenderà a fluire

verso l’interno o verso l’esterno in base alla differenza tra la

pressione sanguigna e quella osmotica.

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♥ All’inizio del capillare, la pressione sanguigna è maggiore di

quella osmotica e ciò determina una fuoriuscita d’acqua e

sostanze nutritive dai capillari.

♥ Ogni giorno circa 4-8 litri di acqua passano dai capillari ai

tessuti.

♥ Questo liquido viene recuperato dal sistema linfatico, prende

il nome di linfa, ed è restituito al sistema cardiovascolare

attraverso dei dotti che si congiungono alle grosse vene del

collo.

♥ Verso la fine del capillare, però, la pressione osmotica ha il

sopravvento su quella sanguigna e richiama acqua e prodotti

di rifiuto nel capillare.

♥ Per la metà superiore del corpo il ritorno venoso è facilitato

dalla gravità; per quelle della metà inferiore, invece, la gravità

costituisce un ostacolo ed il ritorno avviene grazie a diversi

fattori:

♥ la pressione residua della contrazione cardiaca (vis a tergo),

♥ i movimenti respiratori, che esercitano una funzione di

aspirazione e tendono a far risalire il sangue,

♥ le contrazioni dei muscoli, che spremono le vene e spingono il

sangue verso l’alto,

♥ la presenza, nelle grandi vene della metà inferiore, di valvole a

nido di rondine, grazie alle quali la colonna di sangue viene

segmentata in porzioni più piccole.