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Concetti Chiave

  • L'apparato circolatorio ha la funzione principale di trasportare sangue e sostanze nutritive a organi e tessuti, composto dal cuore e una rete di vasi sanguigni.
  • Il sangue svolge funzioni vitali come la distribuzione di ossigeno, regolazione del pH e termoregolazione, e difesa contro agenti patogeni.
  • Il cuore, situato nel mediastino, è un organo muscolare che pompa il sangue attraverso due circuiti: la circolazione sistematica e quella polmonare.
  • Il ciclo cardiaco, suddiviso in sistole e diastole, è regolato da un sistema di conduzione che inizia nel nodo senoatriale, influenzato da fattori nervosi e chimici.
  • Il sangue è composto da plasma, globuli rossi, globuli bianchi e piastrine, con la compatibilità dei gruppi sanguigni determinante per le trasfusioni sicure.

-> funzione principale: portare sangue a tutti gli organi e tessuti

-> costituito da cuore e rete di vasi sanguigni (vene e capillari: corpo/cuore – arterie: cuore/corpo)

Il tessuto fondamentale di questo apparato è il sangue, che ricopre diverse funzioni:

• distribuire ossigeno e molecole nutritive

• rimuovere materiali di rifiuto

• trasportare molecole regolatrici

• intervenire nella termoregolazione corporea

• regolare pH

• controllare livello dell’acqua nel corpo

• contrastare l’aggressione degli agenti patogeni

Indice

  1. Caratteristiche della circolazione umana
  2. Struttura e funzione del cuore
  3. Ciclo cardiaco e battito
  4. Composizione e funzione del sangue
  5. Gruppi sanguigni e trasfusioni
  6. Compatibilità Rh e gravidanza

Caratteristiche della circolazione umana

Il corpo umano ha una circolazione che è detta

“chiusa” -> sangue sempre all’interno dei vasi sanguigni

“doppia” -> circolazione sistematica e polmonare

“completa” -> sangue venoso e arterioso non si mescolano perché il cuore è diviso in due parti

La circolazione si divide grande (sistematica) e piccola (polmonare). Nella grande circolazione il sangue ricco di ossigeno lascia il cuore attraverso l’aorta. In un primo tratto l’aorta si dirige verso l’alto (aorta ascendente, da cui poi derivano le coronarie) e distribuisce il sangue alle braccia e al cervello (carotidi). L’aorta poi si piega e si dirige verso il basso suddividendosi in una porzione toracica e una addominale. Il sangue fa poi ritorno al cuore attraverso le vene. La vena cava superiore raccoglie il sangue venoso della parte superiore del corpo, mentre la vena cava inferiore raccoglie il sangue venoso della parte inferiore.

Nella piccola circolazione, il sangue deossigenato va dal cuore ai polmoni attraverso le arterie polmonari. Qui, avvengono gli scambi gassosi negli alveoli. Successivamente il sangue torna al cuore tramite le vene polmonari.

Un tratto particolare del sistema circolatorio è la circolazione portale epatica, che riguarda le vene dell’intestino che, insieme ai gas disciolti trasportano anche le molecole nutritive della digestione dei cibi. Attraverso la vena porta le sostanze sono trasferite al fegato, dove vengono digerite e trasformate in molecole. Le molecole, tramite la vena cava inferiore e le vene epatiche, vengono portate al cuore.

Struttura e funzione del cuore

Il cuore è un organo muscolare cavo dal peso di circa 300 gr (adulto). È collocato nel mediastino, ovvero lo spazio tra i polmoni e lo sterno. La punta del cuore si trova a contatto con il diaframma. Il sangue arriva al cuore tramite la vena cava inferiore e superiore ed entra nell’atrio destro. Una volta pieno, l’atrio si contrae e spinge il sangue attraverso la valvola tricuspide del ventricolo destro. Alla contrazione di questo, il sangue va nelle arterie polmonari e raggiunge i polmoni dove viene arricchito di ossigeno. Il sangue ossigenato torna al cuore ed entra nell’atrio sinistro e, tramite la valvola bicuspide, passa al ventricolo. All’uscita dei ventricoli ci sono delle valvole che si chiudono impedendo un reflusso di sangue. Dall’aorta il sangue circola nel corpo distribuendo sostanze nutritive e raccogliendo quelle di scarto, per poi tornare al cuore attraverso le vene.

Le pareti del cuore sono costituite da un tessuto muscolare chiamato miocardio, rivestito esternamente dal pericardio ed internamente dall’endocardio. Negli esseri umani la parte destra e la parte sinistra del cuore non sono comunicanti ed esiste il passaggio di sangue solo tra atrio e ventricolo del solito lato. Il cuore ha quattro valvole che servono per il corretto flusso sanguigno; due valvole atrioventricolari tra atri e ventricoli e due valvole semilunari all’uscita dei ventricoli. Le valvole semilunari si dividono in semilunare polmonare (separa ventricolo destro e arteria polmonare) e semilunare aortica (separa ventricolo sinistro e aorta); insieme collaborano per evitare il reflusso di sangue. La valvola dell’atrio destro ha tre lembi e viene quindi chiamata tricuspide, mentre la valvola dell’atrio sinistro, avendo due lembi, è chiamata bicuspide (o mitrale). I muscoli delle camere ventricolari sono i muscoli papillari e quelli degli atri sono i muscoli pettinati, per le loro striature parallele. Le arterie coronarie circondano il cuore come una corona e si occupano del rifornimento di energia al miocardio.

Ciclo cardiaco e battito

L’apertura e la chiusura delle valvole avviene in modo quasi simultaneo. Al momento della contrazione dell’atrio destro, il passaggio di sangue al ventricolo destro avviene con la valvola tricuspide aperta e la valvola semilunare polmonare chiusa. Alla contrazione del ventricolo destro, il sangue arriva alle arterie polmonari e la valvola semilunare è aperta, al contrario della valvola tricuspide che è chiusa (vedi viaggio del sangue…). La contrazione degli atri avviene contemporaneamente, così come quella dei ventricoli. Le valvole atrioventricolari si chiudono per la pressione del sangue nei ventricoli, finita la contrazione il muscolo si rilassa e torna a riempirsi di sangue.

fase di contrazione -> sistole*

fase di rilassamento -> diastole*

= ciclo cardiaco 0,8 secondi

*atri in sistole = ventricoli in diastole

Il battito cardiaco ha un duplice suono. Il primo equivale suono di chiusura delle valvole atrioventricolari, mentre il secondo equivale al suono di chiusura delle valvole semilunari. In un uomo adulto a riposo il battito si ripete 70 volte/minuto.

Il volume di sangue pompato nel cuore corrisponde alla gittata cardiaca (battiti/minuto x litri/battito). La contrazione del cuore è dovuta al muscolo stesso. L’1% delle fibre cardiache è dotata di auto contrazione; queste fibre danno il ritmo a tutte le altre cellule e sono disposte in nodi e fasci del muscolo cardiaco, costituendo il sistema di conduzione. La contrazione inizia in un’area dell’atrio destro: il nodo senoatriale o pacemaker. Da lì l’onda si diffonde provocando la contrazione quasi simultanea dei due atri. L’onda raggiunge rapidamente il nodo atrioventricolare, dove l’impulso rallenta in modo da consentire agli atri di rilassarsi prima della contrazione dei ventricoli. L’onda viene trasmessa al fascio di His (fibre muscolari che trasmettono l’impulso), che insieme alle fibre di Purkinje, può provocare la contrazione dei ventricoli.

La regolazione del battito cardiaco può essere nervosa o chimica. La regolazione nervosa dipende dal sistema nervoso autonomo, che accelera o rallenta l’attività del pacemaker; la regolazione chimica, invece, dipende da alcuni ormoni, come gli ormoni tiroidei, l’adrenalina e la noradrenalina, rilasciata in caso di stress, paura o intensa attività fisica e aumentano la frequenza cardiaca e la forza di contrazione del cuore.

Composizione e funzione del sangue

Il sangue è un tessuto connettivo fluido, composto da plasma (matrice liquida) al 55%. Il restante 45% è costituito da globuli rossi (eritrociti), globuli bianchi (leucociti) e piastrine (trombociti). Il plasma è formato da acqua e soluti organici e inorganici; vi si trovano ioni essenziali, molecole nutritive e materiali di scarto prodotti dalle cellule. Inoltre, contiene proteine come il fibrinogeno, che si occupa della coagulazione del sangue, le globuline, che si occupano della difesa, e le albumine, che si occupano del trasporto degli ormoni e degli acidi grassi. Se dal plasma viene sottratto il fibrinogeno, si ottiene il siero. La sieroterapia è una trasfusione che ha la funzione di una difesa immunitaria più rapida del vaccino.

I globuli rossi hanno la funzione di trasporto di ossigeno e sono i più numerosi, 25 000 miliardi, e la causa della vischiosità del sangue. L’assenza di nucleo permette una vita media di 120/150 giorni. Hanno una forma biconcava che consente loro di schiacciarsi per passare attraverso i capillari e un’ampia area che aiuta la diffusione di ossigeno. Essi contengono l’emoglobina, una proteina formata da quattro catene polipeptidiche. I globuli rossi sono prodotti dal midollo osseo e, a seguito dell’invecchiamento, vengono demoliti dalla milza.

I globuli bianchi hanno la funzione di difesa del corpo da virus e batteri attraverso la fagocitosi. Sono incolori e provvisti di nucleo. Anche loro sono prodotti dal midollo osseo, oltre che dalla milza e dai linfonodi, e dopo il conseguimento del proprio compito vengono distrutti con la produzione di pus.

Le piastrine sono una riserva di sostanze chimiche per la coagulazione del sangue. Sono prodotte dal midollo osseo e, dopo una breve vita, distrutte dalla milza o dal fegato.

Gruppi sanguigni e trasfusioni

La trasfusione è il trapianto più diffuso nei tempi moderni. In passato erano considerate pericolose perché, non essendo a conoscenza dei gruppi sanguigni, le trasfusioni venivano fatte senza un criterio di scelta, alcune volte anche tra uomini e animali. Karl Landsteiner (premio Nobel per la Medicina nel 1930) identificò i gruppi A, B e 0 nel 1901, e il gruppo AB l’anno successivo. Se il sangue donato non è compatibile, antigeni e anticorpi cominciano il processo di agglutinazione, per cui un ammasso di globuli rossi e anticorpi ostruiscono i capillari arrestando il flusso sanguigno. Tutto ciò provoca la rottura dei globuli rossi con rilascio di plasma.

Compatibilità Rh e gravidanza

La classificazione dei gruppi sanguigni si basa su caratteristiche delle cellule e del sangue. Tra i più importanti c’è il fattore Rh. Si considera positivo chi presenta questo antigene, e negativo chi no. I soggetti negativi non hanno anticorpi per il fattore Rh ma questi si formano con la trasfusione. Quindi i positivi possono donare ai positivi, mentre i negativi possono donare sia ai negativi che ai positivi. Se viene fatta una prima trasfusione sbagliata, non si hanno problemi; ma con una seconda si va in contro all’agglutinazione. Con il fattore Rh si può avere il problema dell’incompatibilità materno-fetale: in caso di madre Rh negativa e feto Rh positivo, al momento della nascita, i globuli rossi fetali entrerebbero in circolo nella madre con la conseguente produzione di anticorpi dal suo sistema immunitario che rimarrebbero in circolo nella corrente sanguigna. In una gravidanza successiva, gli anticorpi sarebbero trasmessi al feto che, se Rh positivo, reagirebbero con i suoi globuli rossi distruggendoli. Questa reazione è chiamata eritroblastosi fetale. La soluzione è iniettare alla madre gli anticorpi contro i globuli rossi fetali Rh positivi subito dopo il parto, causando la distruzione delle cellule e, quindi, impedendo la produzione degli anticorpi nella madre. In questi casi viene fatto il test di Coombs indiretto più volte durante la gravidanza.

gruppo 0 -> donatore universale

gruppo AB -> ricevente universale

Domande da interrogazione

  1. Qual è la funzione principale dell'apparato circolatorio?
  2. La funzione principale dell'apparato circolatorio è portare sangue a tutti gli organi e tessuti, distribuendo ossigeno e nutrienti, rimuovendo rifiuti, e regolando vari processi corporei.

  3. Come si divide la circolazione sanguigna nel corpo umano?
  4. La circolazione sanguigna si divide in grande circolazione (sistematica) e piccola circolazione (polmonare), con il sangue che viaggia dal cuore ai polmoni e viceversa.

  5. Quali sono le componenti principali del sangue e le loro funzioni?
  6. Il sangue è composto da plasma, globuli rossi, globuli bianchi e piastrine. I globuli rossi trasportano ossigeno, i globuli bianchi difendono da infezioni, e le piastrine aiutano nella coagulazione.

  7. Qual è il ruolo delle valvole cardiache nel flusso sanguigno?
  8. Le valvole cardiache, tra cui le valvole atrioventricolari e semilunari, assicurano il corretto flusso sanguigno impedendo il reflusso durante le contrazioni cardiache.

  9. Come si classificano i gruppi sanguigni e qual è l'importanza del fattore Rh?
  10. I gruppi sanguigni si classificano in A, B, AB e 0, con il fattore Rh che determina la positività o negatività. Questo è cruciale per la compatibilità nelle trasfusioni e per evitare reazioni avverse come l'eritroblastosi fetale.

Domande e risposte