La circolazione - osservare la circolazione periferica nella pinna caudale di un pesce rosso

La circolazione

Obiettivo: osservare la circolazione periferica nella pinna caudale di un pesce rosso.

Strumenti/attrezzatura:

• Capsula di Petri
• Pesce rosso
• Cotone idrofilo
• Microscopio ottico n°4

Metodo o procedura:  inizialmente si prepara la capsula Petri in cui viene messa una sottile compressa di cotone idrofilo, sulla quale sarà adagiato il pesce, coperto da un'altra compressa (entrambe inumidite per evitare il soffocamento dell'animale). Il preparato va così messo sul piano porta oggetti, con la parte più esterna della coda posta sotto l'obiettivo. Per evitare che l'animale si agitasse, spostandosi da sotto l'obiettivo o che lo bagnasse, era necessario esercitare su di esso una leggera pressione.

Risultati:

Conclusioni il nostro obiettivo è quello di osservare come avviene la circolazione in un determinato tratto di corpo; per raggiungere tale scopo la strada più semplice è stata quella di osservare la zona periferica dell'apparato circolatorio, ovvero la pinna del pesce, in cui è relativamente facile osservare i capillari, che, come sappiamo, distribuiscono tutto ciò che c'è di utile nel sangue alle cellule.

È ovvio che per osservare come circoli il sangue nei vasi del pesce è necessario che il suo cuore pulsi spingendo i globuli rossi e perciò è necessario che il pesce resti vivo: a questo sono servite le due compresse di cotone idrofilo inumidito, che ne ha permesso la respirazione (essendo abituato ad assimilare O₂ contenuto nell'H₂O).

I pesci hanno un cuore suddiviso in un atrio, che riceve il sangue e un ventricolo, che lo pompa nei vasi. Quest' ultimo lo dirige nei capillari prendendo ossigeno e cedendo anidride carbonica attraverso le branchie, dove il sangue ossigenato è trasportato ai tessuti; tuttavia gran parte della forza propulsiva del battito cardiaco è smorzata dai capillari branchiali, e di conseguenza il flusso sanguigno della circolazione sistematica è relativamente lento.

Ogni animale ha sviluppato un apparato circolatorio idoneo al suo ambiente e alle sue condizioni di vita ma in generale possiamo affermare che la circolazione sanguigna è una circolazione doppia completa, cioè che passa due volte attraverso il cuore. Gli organi attraverso cui si svolge questa funzione sono:

• cuore, che ha la funzione di imprimere movimento al sangue (e può avere forme differenti a seconda dell'animale, può avere 2 atri e un ventricolo, 1v e 1 a, 2 a e 2 v)
• vasi sanguigni, che sono le 'strade' attraverso cui il sangue si irradia in tutto il corpo; possono essere suddivisi in:
1. vasi arteriosi o arterie, che portano il sangue dal cuore alla periferia (si sfrutta la presenza di esse in superficie per misurare la pressione, ovvero la forza del cuore di pompare sangue nell'organismo)
2. vasi venosi o vene, che compiono il cammino inverso.

La funzione dei vasi è semplicemente quella di permettere il passaggio del sangue fino a farlo giungere ai tessuti ed agli organi.

La circolazione sanguigna è organizzata in due processi circolari collegati in serie: la circolazione sistemica e la circolazione polmonare. La prima inizia con la contrazione del ventricolo sinistro, che spinge il sangue, ricco di ossigeno, nell'aorta. Attraverso arterie di calibro sempre inferiore raggiunge i capillari  approvvigionando tutte le cellule di ossigeno e nutrimenti, e attraverso di essi avvengono tutti gli scambi: il sangue rilascia l'ossigeno e i nutrimenti si carica di anidride carbonica e di sostanze di rifiuto. I capillari sfociano poi nelle venule e attraverso il sistema venoso il sangue raggiunge la vena cava e di li il ventricolo destro del cuore, dove viene ripompato nel polmone e da li il ciclo ricomincia. La circolazione polmonare inizia con del sangue povero di ossigeno che passa attraverso il ventricolo destro dirigendosi al polmone( dove avviene lo scambio gassoso in cui il sangue cede CO₂ arricchendosi di O₂) passando per le arterie polmonari; attraverso le vene polmonari il sangue torna al cuore, entrando nell'atrio sinistro, partendo così nella circolazione sistematica.

La nostra attenzione però si è concentrata su una parte periferica di questi cicli: ovvero dove le arteriole si ramificano nei capillari. Sono vasi sanguigni con una parete molto sottile, composta da un unico strato cellulare, per favorire la diffusione, con un diametro medio di 10mm. La rete capillare attraversa fino in fondo tutti gli organi ed è il tramite del rifornimento cellula - STRUTTURA DELLE CELLULE EUCARIOTE" class="text">delle cellule di sostanze necessarie, con il rilascio degli scarti. In una persona di taglia normale la superficie capillare è di 6000cm² mentre la sua lunghezza arriva ad un valore pari a 100.000km. Anche la rete capillare è suddivisa in due: la parte arteriosa, nella quale il sangue continua a fluire verso la periferia, e la parte venosa, nella quale avviene il processo inverso, ovvero il flusso si dirige verso il cuore.

Questo è il grafico che rappresenta il volume in cm² che ognuno dei tipi di vasi conduttori (presenti sull'asse delle x) occupa all'interno del nostro corpo. Notiamo immediatamente che a trovarsi sul podio più alto per "presenza" nel nostro corpo sono i capillari.

Da questo possiamo dedurre che lo somma dei diametri dei capillari di un arteriola da cui derivano è superiore al diametro di essa., e di conseguenza è superiore anche la somma delle superfici dei capillari rispetto all'arteriola che gli genera.

Sappiamo, inoltre che il sistema arterioso è sottoposto ad una pressione relativamente elevata causata dalla pressione della spinta del cuore e quindi le pareti dei suoi vasi sono più spesse e muscolose, e con un'azione di dilatazione e  costrizione regolano la pressione

arteriosa, inoltre attraverso di essi il sangue non porta nulla alle cellule, ma deve aspettare di trovarsi nei capillari che ha una parete cellulare nettamente più piccola, come il suo di amento: nel capillare passa un solo globulo rosso(sono cellule piccolissime, 7-8 mm di diametro, con la forma di un disco biconcavo. Queste cellule sono prive di nucleo, e ciò comporta la loro morte dopo 3 mesi, essendo impossibilitati a svolgere le normali funzioni del nucleo, che permette alle altre cellule di sopravvivere. Il loro volume è quasi del tutto occupato dall'emoglobina, una proteina ricca di ferro che conferisce a queste cellule il loro caratteristico colore, e che a loro volta conferiscono il colore rosso al sangue) alla volta, mentre in un'arteria il numero è più elevato. Da ciò possiamo dedurre che la pressione all'interno dei capillari sia inferiore di quella presente nelle arteriose, così come il suo flusso è sensibilmente più lento.

Una volta che il sangue ha svolto il suo compito ritorna dai capillari alle venule. Essendo che il sangue non sparisce nel nulla, la quantità che arriva ai capillari è uguale che se ne va, e per questo le dimensioni di venule e arteriose sono simili, come è simile la loro morfologia; le venule hanno però uno strato intermedio, quello muscolare, più piccolo di quello arterioso. Sulla strada di ritorno il sangue appena uscito dai capillari rallenta il suo flusso in quanto la spinta del cuore ha terminato i suoi influssi; ma se il movimento venulare si basasse sulla spinta dei globuli allora la circolazione sarebbe molto più lenta, il corpo si è così adattato: a favorire il movimento sanguigno sono le contrazioni dei muscoli scheletrici e le valvole a nido di rondine(valvole a forma di coppe che si aprono solo nella direzione del sangue, non in senso opposto).

Con il microscopio abbiamo osservato il movimento dei globuli rossi e con successivi ingrandimenti, abbiamo visto le loro direzioni e i spostamenti.  Non siamo riusciti però ad osservare i capillari, dove i globuli rossi passavano in fila indiana, ma sono canali con "agglomerati" di globuli. Inoltre abbiamo potuto vedere delle ramificazioni delle arteriose( come si può vedere nell'ingrandimento numero 2)