Il Sistema Circolatorio: Un'Efficiente Rete Di Trasporto - I Vasi Sanguigni E Il Sistema Circolatorio, Il Cuore E La Circolazione Sanguigna

Il Sistema Circolatorio: Un'Efficiente Rete Di Trasporto

Il sistema circolatorio trasporta materiali da e verso le cellule dell'organismo. Tali materiali, che vengono trasportati disciolti o sospesi nel sangue, comprendono ossigeno, anidride carbonica, nutrienti, vitamine, ormoni e prodotti di rifiuto, oltre a molecole e cellule specializzate nella difesa dell'organismo. Il sangue come noi tutti sappiamo è la materia principale caratterizzante, in un certo senso, l'intero sistema. Il volume di esso è compreso tra i 4 e i 5 litri in una donna e i 5 e i 6 litri in un uomo. La temperatura del sangue è di circa 38° C e il suo pH ha valore medio di 7,4, quindi leggermente alcalino. Esso ha inoltre una consistenza appiccicosa, la sua viscosità infatti è 5 volte quella dell'acqua. Il sangue si separa in due componenti principali:

Gli Elementi urativi caratterizzante il suo 45%;

Il Plasma, un liquido giallastro costituito prevalentemente di acqua, caratterizzante invece il suo 55%.

Gli Elementi urativi comprendono:

I Globuli Rossi che trasportano l'ossigeno a tutti i distretti dell'organismo rimuovendo al tempo stesso l'anidride carbonica. Essi sono anche noti come eritrociti e devono il loro colore alla presenza dell'emoglobina, una proteina contenente ferro, che è l'elemento a cui si lega l'ossigeno. Nel suo insieme, il sangue ha una colorazione rosso cupo perché i globuli rossi costituiscono il 99,9% dei suoi elementi urativi. I globuli rossi sono molto diversi dalla maggior parte delle altre cellule perché non hanno né nucleo, né molti degli organuli che sono la dotazione standard di quasi tutte le cellule. A casa di queste differenze i globuli rossi hanno una vita relativamente breve. L'organismo infatti ne deve sostituire quotidianamente circa l'1% il che significa che a ogni minuto entrano nel circolo sanguigno circa 180 milioni di nuovi eritrociti.

I Globuli Bianchi che fanno parte del sistema immunitario. Noti anche come leucociti sono diversi dai globuli rossi perché conservano il nucleo e gli altri organuli e sono privi di emoglobina. Essi però rispetto a globuli rossi sono molto più pochi. I globuli bianchi si servono del sangue principalmente come di mezzo di trasporto per raggiungere i siti nei quali è in atto un'invasione o in cui l'organismo ha subito una lesione. Queste cellule sono capaci di movimenti autonomi, mediante l'emissione di quelle estensioni citoplasmatiche chiamate pseudopodi. Quando viene rilevata la presenza di patogeni, i globuli bianchi abbandonano il sistema circolatorio infiltrandosi fra le cellule della parete vasale e penetrano nell'area interessata; una volta raggiuntala, inglobano i patogeni, il detrito cellulare o altri materiali mediante fagocitosi.

Le Piastrine, note anche come trombociti, possono considerarsi come sacchetti pieni di enzimi. Non si tratta di vere cellule ma di frammenti staccatisi da cellule insolitamente grandi presenti nel midollo osseo. Gli enzimi contenuti nelle piastrine contribuiscono al processo di coagulazione del sangue. Le piastrine promuovono la coagulazione del sangue aggregandosi nel sito della lesione formando così un coagulo temporaneo, una sorta di tappo, che rallenta il sanguinamento mentre si svolge il processo di coagulazione.

Gli elementi urativi del sangue di cui abbiamo parlato sono tutti sospesi nel plasma. In esso sono disciolte anche altre proteine. In maggior parte le proteine ematiche sono troppo voluminose per attraversare le pareti dei piccoli vasi sanguigni, i cosiddetti capillari, e rimangono quindi intrappolate all'interno del sistema circolatorio. Queste proteine dunque sono:

Le Albumine, che costituiscono circa 60% delle proteine plasmatiche, sono sintetizzate dal fegato e intervengono nel trasporto degli ormoni e degli acidi grassi.

Le Globuline, che costituiscono circa il 35% delle proteine, partecipano alla risposta immunitaria e servono come proteine di trasporto.

Le Fibrinogene che svolgono la funzione essenziale nella coagulazione del sangue.

Notiamo quindi che la coagulazione del sangue è dovuta al fibrinogeno, che in particolari condizioni viene trasformato in fibrina. Mentre il fibrinogeno è solubile, la fibrina non lo è e forma una trama fibrosa che costituisce appunto il coagulo. Affinché si trasformi in fibrina, il fibrinogeno deve essere esposto all'azione della trombina, che normalmente è presente nel sangue in forma inattiva, la protrombina. Il sangue può coagulare solo se quest'ultima viene convertite in trombina. Esistono numerose condizioni patologiche in cui questa serie di eventi dinamici s'inceppano. La mancanza, inoltre, per cause genetiche, di uno dei fattori della coagulazione, il fattore VIII, è responsabile dell'emofilia, una gravissima condizione caratterizzata dall'incoagulabilità del sangue. Nelle persone affette da questa malattia genetica, una piccola lesione, interno o esterna, può costituire un pericolo mortale. Allo stesso modo la tendenza opposta, essa infatti può dar luogo alla formazione di trombi (coaguli) all'interno di vasi sanguigni che vengono così ostruiti.

In alcune circostanze, per esempio in casi di grandi emorragie, è necessario ricorrere a trasfusioni di sangue. Una trasfusione va considerata come un caso particolare di trapianto di tessuto; e se fatta senza gli opportuni controlli sulla compatibilità tra donatore e ricevente, determina gravissimi fenomeni di "rigetto" che possono risultare anche letali. Importanti sono quindi gli antigeni del gruppo AB0 e quelli del cosiddetto fattore Rh.

I Vasi Sanguigni E Il Sistema Circolatorio

Il sangue pompato dal cuore viene trasportato in tutte le parti del corpo all'interno di vasi sanguigni: quelli che trasporta il sangue in uscito dal cuore sono chiamati arterie, mentre quelli che portano il sangue in entrata al cuore sono chiamati vene. Quanto  più i vasi sanguigni si allontanano dal cuore tanto più il loro diametro diventa più piccolo. I vasi sanguigni di minor calibro sono chiamati capillari; sono essi che connettono le arterie alle vene. La parete delle arterie e delle vene è costituita da tre strati distinti:

Il più interno, chiamato endotelio, è un epitelio squamoso semplice.

Lo stato intermedio contiene molte cellule muscolari lisce; quando queste si contraggono, il calibro del vaso si riduce (Vasocostrizione); quando si rilassano, il calibro aumenta (Vasodilatazione). Questo meccanismo interviene nella regolazione della pressione sanguigna.

Lo strato più esterno delle arterie delle vene è costituito da una guaina di tessuto connettivo. La loro struttura stratificata conferisce a arterie e vene una considerevole resistenza.

Le arterie di maggiore calibro sono dotate di notevole elasticità e hanno un diametro che può arrivare anche ai 2,5 cm. Le arterie più piccole, o arteriose, hanno un diametro medio. I capillari sono i soli vasi sanguigni le cui pareti siano abbastanza sottili da permettere scambi fra il sangue e il liquido interstiziale. Un tipico capillare consiste praticamente solo del endotelio. I capillari formano reti interconnesse dette letti capillari.

Il Cuore E La Circolazione Sanguigna

In un sistema circolatorio, il sangue viene fatto scorrere nei vasi da quella meravigliosa pompa muscolare che chiamiamo cuore: un organo delle dimensioni di un pugno chiuso, situato nella gabbia toracica.

Il cuore umano è costituito da 4 camere muscolari, 2 delle quali (atrio sinistro e ventricolo destro) sono associate alla circolazione polmonare e la altre 2 (atrio destro e ventricolo sinistro) sono associate invece alla circolazione sistematica.

La contrazione del cuore è automatica, per la presenza del tessuto di conduzione, una variante del tessuto muscolare miocardico la cui funzione è quella di generare un'onda di contrazione ritmica e regolare e di trasmetterla alle restanti parti del cuore. L'innervazione che arriva al cuore dal sistema nervoso ha invece una funzione regolatrice su parametri quali la forza e la frequenza di contrazione.

Come abbiamo detto, uno dei compiti fondamentali del sistema circolatorio è portare ossigeno a tutti i tessuti del corpo. A tal fine, il sangue deve far proprio l'ossigeno introdotto nell'organismo dal sistema respiratorio. L'ossigenazione del sangue è un compito così importante che il nostro organismo dispone di un circuito riservato a questa funzione, la circolazione polmonare o piccola circolazione, in cui il sangue scorre dal cuore ai polmoni e da questi al cuore; da qui il sangue ossigenato viene pompato al resto del corpo attraverso la circolazione sistemica o grande circolazione. In altre parole, il sangue che ritorna al cuore dalla circolazione sistemica entra nell'atrio destro portato dalle due vene cave superiori e inferiori. Esso passa poi nel ventricolo destro, dal quale viene pompato nelle arterie polmonari, che lo portano ai polmoni; da qui è riportato dalle vene polmonari all'atrio sinistro, da dove passa al ventricolo sinistro, che lo pompa al resto del corpo. Riassumendo, il lato destro del cuore pompa il sangue ai polmoni, mentre quello sinistro lo pompa a tutti gli altri tessuti.

Un concetto importante, a questo punto, è quello di pressione sanguigna; si tratta infatti di un parametro fondamentale per stabilire lo stato di salute del sistema circolatorio di un individuo. Essa, comunque, varia moltissimo nei diversi distretti del sistema; per esempio, essa è più elevata nel distretto arterioso, diminuendo a mano a mano che ci si allontana dal cuore, è bassa nei capillari. Non solo: nel distretto arterioso, la pressione è diversa a seconda della fase del ciclo cardiaco considerato; a seconda cioè che la si misuri durante la contrazione ventricolare (sistole) o nella fase di rilassamento successiva (diastole). La Pressione Sistolica è detta massima mentre quella Diastolica è detta minima. Valori di pressione costantemente alti affaticano il cuore e i vasi: l'ipertensione è un serio fattore di rischio, che aumenta la probabilità di sviluppare malattie cardiovascolari. L'apertura e la chiusura di determinate valvole, in ogni caso, assicura che all'interno del cuore il flusso di sangue avvenga in un'unica direzione.

L'Infarto Miocardio: L'Ostruzione Delle Arterie Coronarie.

Oggi l'ostruzione di una delle arterie coronarie che riforniscono il cuore di sangue è una delle cause più profonde di morte. Tali ostruzioni possono interrompere il rifornimento di ossigeno a interi gruppi di cellule miocardiche, che, se prive troppo a lungo di sangue, muoiono: il risultato di un evento del genere è un infarto miocardio.

Come Avvengono Gli Scambi Tra Il Sangue E Le Cellule?

Le arterie si ramificano in vasi di piccolo calibro detti arteriose, che portano il sangue ai letti capillari, formati dai vasi sanguigni di minor calibro. Questi sono poi puliti, in un centro senso, dal sistema venoso, che riporta il sangue al cuore. Il sistema venoso comincia con venule di piccolo calibro che diventano poi via via più grandi.

I materiali trasportati dalle arterie e necessari ai tessuti del corpo fuoriescono dai capillari (passando attraverso le loro sottili pareti) e passano nel liquido interstiziale, quello che bagna sia i capillari che le cellule. Al tempo stesso, l'anidride carbonica e i prodotti di rifiuto, provenienti dalle cellule e presenti nel liquido interstiziale, migrano nei capillari.

In un letto capillare, la fuoriuscita di materiali ha luogo principalmente in prossimità dell'estremo arteriolare ed è promossa dalla pressione ematica; il movimento inverso di materiali, dall'esterno nei capillari, ha luogo principalmente in prossimità dell'estremo venoso del letto capillare ed è promosso dalla pressione osmotica.

Una volta che il sangue è passato attraverso un letto capillare, la sua pressione  è ormai molto bassa. Il ritorno del sangue al cuore è garantito dalla contrazione dei muscoli, che spreme le vene in modo da spingere verso il cuore il sangue in esse contenuto; il riflusso del sangue è impedito da un sistema di valvole presenti nelle vene.