Apparato circolatorio

1. Apparato circolatorio

3. 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.

4. Atrio destro Atrio sinistro Valvola semilunare Valvola semilunare Valvola atrioventricolare (tricuspide) Valvola atrioventricolare (bicuspide) Ventricolo destro Ventricolo sinistro 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. • I ventricoli hanno una parete più spessa degli atri, pompano il sangue verso tutti gli altri organi del corpo.

5. 8 9 2 2 3 3 4 4 9 8 Percorso del sangue attraverso il sistema cardiovascolare: Capillari della testa, del torace e delle braccia Vena cava superiore Arteria polmonare Arteria polmonare Aorta Capillari del polmone destro Capillari del polmone sinistro 7 5 10 Vena polmonare Vena polmonare 6 1 Atrio destro Atrio sinistro Ventricolo sinistro Ventricolo destro Aorta Vena cava inferiore Capillari della regione addominale e delle gambe VIDEO

6. Capillare Membrana basale Epitelio Valvola Epitelio Epitelio Tessuto muscolare liscio Tessuto muscolare liscio Tessuto connettivo Tessuto connettivo Arteria Vena Arteriola Venula 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.

7. 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.

8. Gli atri si contraggono. 2 Il cuore è rilassato e le valvole atrioventricolari sono aperte 1 I ventricoli si contraggono; le valvole semilunari sono aperte 3 Circolo cardiaco: 0.1s Sistole 0.3 s 0.4 s Diastole

9. 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.

10. 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. Fibre muscolari specializzate per la trasmissione degli impulsi Nodo senoatriale (pacemaker) Nodo atrioventricolare Atrio destro Ventricolo destro Apice 1 2 3 4 ECG

11. 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.

12. Aorta Vena cava superiore Arteria coronarica sinistra Arteria polmonare Arteria coronarica destra Occlusione Tessuto muscolare morto 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.

13. Tessuto liscio Tessuto connettivo Placche Epitelio LM 60  LM 160  Figura 18.8B • 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.

14. 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.

15. 120 Pressione sistolica 100 Pressione (mm Hg) 80 60 40 Pressione diastolica 20 0 Dimensione relative e numero di vasi sanguigni 50 40 Velocità (cm/sec) 30 20 10 0 Aorta Vene Arterie Venule Atreriole Capillari Vena cava • La pressione e la velocità del sangue sono maggiori nell’aorta e nelle arterie.

16. Direzione del flusso sanguigno nella vena Valvola (aperta) Muscolo scheletrico Valvola (chiusa) • 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.

17. Pressione sanguigna 120 sistolica 70 diastolica (ancora da misurare) Pressione del manicotto sopra 120 Pressione del manicotto sotto i 120 Pressione del manicotto sotto i 70 Manicotto di gomma gonfiata con aria 120 120 70 Suoni udibili nello stetoscopio I suoni si arrestano Arteria chiusa Arteria • 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. 2 1 3 4

18. 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.

19. Metarteriola Sfinteri precapillari Capillari Venula Arteriola Metarteriola Arteriola Venula • 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. Sfinteri rilassati 1 Sfinteri contratti 2

20. Liquido interstiziale Lume capillare Parete capillare Nucleo di una cellula epiteliale Spazio tra due cellule epiteliali della parete capillare Cellula muscolare TEM 5000 Figura 18.12A • Molte sostanze riescono a passare attraverso le pareti dei capillari

21. Cellule tessutali Estremità capillare vicina alla venula Pressione osmotica Pressione osmotica Estremità capillare vicina all’arteriola Pressione sanguigna Pressione sanguigna Liquido interstiziale Pressione netta verso l’esterno Pressione netta verso l’interno • 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.

22. 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.

23. 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.

24. 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.

25. Plasma (55%) Elementi cellulari (45%) Componenti Principali funzioni Funzioni Numero (per mm3 di sangue) Tipi di cellule Acqua Solvente per diluire le altre sostanze 5–6 milioni Trasporto di ossigeno e, in parte, di anidride carbonica Eritrociti (globuli rossi) Equilibrio osmotico, azione tampone, trasmissione di impulsi nervosi Ioni inorganici: Sodio Potassio Calcio Magnesio Cloruro Bicarbonato Sangue centrifugato 5000–10 000 Leucociti (globuli bianchi) Difesa e immunità Proteine plasmatiche: Albumina Fibrinogeno Immunoglobuline Equilibrio osmotico e azione tampone Coagulazione Immunità Linfociti Basofili Esosinofili Sostanze trasportate dal sangue: Sostanze nutritive Prodotti di rifiuto del metabolismo Gas respiratori (O2 eCO2) Ormoni Neutrofili Monociti 250 000– 400 000 Coagulazione del sangue Piastrine • La composizione del sangue:

26. Colonizzata SEM 3400 • La mancanza o l’eccesso di globuli rossi possono essere dannosi per la salute • Quantità troppo basse di emoglobina o un ridotto numero di globuli rossi comportano una patologia detta anemia.

27. 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.

28. Colonizzata SEM 3400 - La coagulazione blocca la fuoriuscita di sangue dai vasi sanguigni danneggiati - 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.

29. Le piastrine aderiscono al tessuto connettivo, lesionato a causa di una ferita Si forma un aggregato di piastrine Un coagulo di fibrina intrappola le cellule 1 2 3 • Il processo di coagulazione del sangue: Epitelio Tessuto connettivo Piastrine Tappo di piastrine

30. 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.

31. Cellule staminali linfoidi Cellule staminali mieloidi Basofili Eritrociti Piastrine Eosinofili Monociti Neutrofili Linfociti • 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.