Sistema circolatorio e tessuto emopoietico

Sistema circolatorio

Ha il compito di trasportare sostanze nutritive grazie all’ossigeno e al sangue ed elimina le sostanze di rifiuto.
è un sistema complesso di vasi sanguigni che sono caratterizzati dal diametro, per esempio i capillari hanno un diametro molto piccolo per questo le cellule del sangue viaggiano in fila indiana per questo avviene lo scambio.
Il nostro sistema cardiocircolatorio è complicato, ha una difficoltà complessa per come è organizzato il corpo. Il sistema differisce se si tratta di invertebrati o vertebrati:
APERTO, invertebrati, cuore rudimentale che pompa sangue in un vaso, non hanno il sangue ma un endolinfa che ha le stesse caratteristiche ma composizione diversa. Questa riversa nella lacune poi bagna tutti gli altri tessuti. Questi animali vengono detti eterotermi, variano la propria temperatura al variare di quella esterna. Sono provvisti di trachea, prelevano l'ossigeno e lo trasporto ai vari tessuti.
Chiuso, vertebrati, di due tipi:
Semplice (pesci): comprende un solo circuito (sangue che pompa il cuore). Il cuore ha un solo atrio e un solo ventricolo che attraverso l'aorta trasporta sangue sotto pressione alle arterie
Complesso che comprende due circuiti 1A
(cuore, polmoni, cuore) 2A
(cuore pompa il sangue che va a tutti i distretti del corpo). Può essere anche 1B
c'è una mescolanza tra sangue ossigenato e quello povero di ossigeno (anfibi e rettili) (cuore ha due atri e un solo ventricolo, nel ventricolo infatti arriva sia sangue ossigenato che no, nei rettili esiste un piccolo getto separatore che aiuta il non mescolamento) , 2B c
sangue non si mescola (uccelli e mammiferi) (cuore ha due atri e due ventricoli e più vasi sanguigni che trasportano il sangue sia nella circolazione polmonare che nel circuito sistemico. Il cuore è formato da 4 camere, 2 superiori (atrio dx e sx) e due inferiori (ventricolo dx e sx). Il sangue deossigenato va nell'atrio destro, viene poi spinto nel ventricolo destro e pompato verso i polmoni dove si ossigena, ritorna poi indietro nel cuore e va nell'atrio sinistro, da lì passa al ventricolo sinistro e poi all'aorta (circolazione sistemica)
(tra atrio dx e ventricolo dx valvola tricuspide tre lembi si aprono e vena cava inferiore si richiude subito, tra atrio sx e ventricolo sx valvola bicuspide ha due soli lembi)
(setto separatore al centro)
(percorso unidirezionale grazie alle valvole e alla valvola semilunare, quando si ha il soffio al cuore significa che la chiusura non è efficace)
(arteria: vaso sanguigno che porta il sangue in uscita dal cuore, vena: porta il sangue che arriva dal cuore)
Il battito cardiaco
In condizioni di riposo il nostro battito cardiaco è di 70 battiti al minuto, sotto stress la frequenza può raddoppiare. Ciascun battito dura 0,85 secondi ed è suddiviso in tre fasi che vengono chiamate ciclo cardiaco:
gli atri si contraggono e i ventricoli sono rilassati, dura 0,15 secondi
i ventricoli si contraggono e gli atri no, dura 0,30 secondi
atri e ventricoli sono rilassati, dura 0,40 secondi
Nel ciclo cardiaco il sangue viene pompato fuori dal cuore, produce la gittata cardiaca che è il volume totale del sangue pompato in un minuto nel cuore. Le contrazioni ritmiche del cuore si chiamano sistole, per diastole invece si intende la fase di rilassamento. La sistola atriale breve perchè compie uno spazio breve, solo fino ai ventricoli e ai ventricoli con parete muscolare spessa, il termine sistola è indicato solo per la contrazione ventricolare e soprattutto del ventricolo sinistro.
Il battito cardiaco è costituito da un doppio suono: il primo (più breve) corrisponde alla chiusura della valvole atrio-ventricolare, il secondo è la chiusura delle valvole semilunari. Il battito cardiaco è dovuto ad una pulsazione ritmica che corrisponde alla dilatazione delle arterie causata dalla pressione del sangue, quest’ultima è dovuta alla spinta del sangue nei vasi della sistola ventricolare e si propaga nel corpo.
La tachicardia avviene quando si superano i 0,85 battiti al secondo. La bradicardia avviene quando i battiti diminuiscono.
C’è un sistema di conduzione cardiaca, il cuore pompa con molta forza contraendo le sue fibre muscolari (contrazione due atri è simultanea e anche quella dei due ventricoli). Questo grazie al fatto che le sue cellule sono collegate tra di loro attraverso giunzioni comunicanti che permettono agli impulsi elettrici che stimolano la contrazione muscolare di diffondersi istantaneamente da una cellula all’altra. Un’altra ragione è che il muscolo cardiaco si contrae autonomamente senza alcuna stimolazione del sistema venoso centrale. La contrazione inizia in alcune cellule localizzate nella parte superiore dorsale dell’atrio destro in una zona chiamata nodo seno atriale , in questa zona le cellule si contrappongono per alcuni millisecondi e determinano il battito cardiaco.
Nel nodo seno atriale ci sono delle cellule chiamate pacemaker o segna-passo. Si chiama così il nodo perchè questo tessuto ha sia carattere nervoso che muscolare, la contrazione che si innesta raggiunge una zona specializzata posta alla base dell’atrio a destra, cioè il nodo atrio ventricolare che si trova vicino al setto cardiaco che divide gli atri dai ventricoli e segnala a questi di contrarsi. La contrazione ventricolare avviene perchè dal nodo atrio ventricolare partono delle fibre muscolari che compongono il fascio di HIS, queste fibre si assottigliano e si dividono in due rami e vanno a stimolare entrambi i ventricoli. Le fibre si assottigliano formando le fibre del purkinje e comandando ai ventricoli si contrarsi.
Vasi sanguigni
(sangue blu, venoso: deossigenato al cuore. sangue rosso, arterioso fuoriesce dal cuore)
arterie: sangue dal cuore ai capillari
capillari: scambiano ossigeno e sostanze nutritive tra il sangue e le sostanze extracellulari
vene: dai capillari al cuore
Le arterie sono grosse pareti formati da tre stati
esterno: tessuto connettivo fibroso
intermedio: tessuto muscolare liscio ed elastico
interno: endotelio
Quello intermedio è formato da un pluristrato di tessuto muscolare che è il più grande, ha il compito di contenere l’espansione del vaso quando arriva la gittata cardiaca. Il tessuto elastico invece permette alle arterie di espandere e contrarre l’espansione dovuta a un aumento di volume ematico. Le arterie si ramificano in arteriole appena visibili a occhio nudo, innervate dal s.n.c. possono dilatarsi o contrarsi. L’arteria più grande è l’aorta.
I capillari sono vasi molto piccoli, la cui parete è composta solo da endotelio, permette lo scambio tra il capillare stesso e l’ambiente esterno, tra cui la diffusione delle sostanze nutritive e scambi gassosi. Quest’ultimi si ramificano in letti capillari che sono un insieme di capillari intercomuni tra di loro, ne esistono tanti che circondano i diversi organi e non sono tutti attivi nello stesso momento. (dopo pasto aperti quelli del sistema digerente e chiusi quelli del sistema muscolare) Avviene questo grazie alla deviazione artero venosa, cioè una sorta di bypass che permette al sangue di scorrere dalle arteriole alle venule senza passare dal letto capillare.
Le arteriole si trasformano in venule che sono capillari che si riuniscono tra di loro. Lo strato intermedio che è composto sia da tessuto muscolare liscio che da quello elastico, ha uno spessore più piccolo rispetto a quello delle arterie. La pressione nelle vene è molto più bassa, infatti il ritorno del sangue dai tessuti al cuore viene aiutati dai muscoli scheletrici, c’è una pressione esterna e il sangue defluisce. Tutto questo è aiutato anche dalle valvole che si trovano all’interno delle vene che si chiamano valvole a coda di rondine che permettono il passaggio in modo unidirezionale del sangue.
Circuito polmonare
Va dal cuore ai polmoni e viceversa. Sangue deossigenato dalle vene cave inferiore e superiori arriva all’atrio destro, per una contrazione sistolica va ventricolo destro e grazie alla valvola semilunare va nel circuito polmonare grazie all’arteria polmonare che prima è unica poi si biforca: arteria polmonare destra (sangue deossigenato polmone destro) e arteria polmonare sinistra (polmone sinistro). Negli alveoli pomponari la CO2 viene rilasciata. SANGUE
è un tessuto emopoietico, l’umano ne possiede 5-6 litri, chi ne possiede meno è considerato anemico. le sue funzioni sono:
trasporto di varie sostanze
cellule immunitarie, specializzate nella difesa dell’organismo
mantiene la temperatura corporea stabile
costruisce i coaguli in caso di ferite
è formato al 55% dal plasma (giallo) e dal 45% da organuli sanguigni. Questo ha massa maggiore infatti si deposita in basso ed è formato da globuli rossi, globuli bianchi e piastrine, sono chiamati elementi figurati del sangue e vengono prodotti all’interno delle ossa lunghe che contengono il midollo osseo rosso, tutto ciò avviene attraverso un processo di emopoiesi.
PLASMA
è formato
90-92% acqua
7-8% proteine
sali minerali, sostanze nutritive e di scarto
I sali minerali e le proteine formano un sistema a tampone, il quale si oppone a una variazione del ph in una soluzione mantenendo il ph del nostro sangue intorno al valore di 7,4. Questo valore è leggermente basico (acidosi più basso, alcalosi più alto) permette alle molecole di acqua di penetrare dentro ai vasi sanguigni tramite il processo di pressione osmotica, se questo non succede si entra nella patologia con gli edemi.

Globuli rossi

chiamati eritrociti, sono delle cellule rosse formate da un disco biconcavo. Nascono nel midollo osseo rosso, nascono nucleate e durante la maturità perdono il nucleo ma mantengono inalterata la loro dimensione, il posto che prima era occupato dal nucleo ora lo occupa una proteina quaternaria: emoglobina. L’emoglobina è formata da quattro catene di amminoacidi e contiene un gruppo , contiene il ferro che si lega all’ossigeno che lo rilascia poi nel legame chimico poiché debole, si trasforma quindi in ossiemoglobina. Dopo perde anche l’anidride carbonica e diventa carbossiemoglobina. I globuli rossi hanno vita breve perché non hanno il nucleo (120 gg) poi vengono distrutti dal fegato e dalla milza. Durante la degradazione viene liberata l’emoglobina e recuperato il ferro che ritorna al midollo osseo rosso, tutte le altre sostanze si trasformano in bilirubina. Nelle donne i va dai 4 ai 6 milioni e negli uomini dai 4,5 milioni ai 6,5, quando cala si parla di anemia o quando è costante ma diminuisce il ferro si parla di anemia sideropenica. La produzione dei globuli rossi è stimolata da un ormone prodotto dai reni chiamato eritropoietina con un meccanismo a feedback negativo: i reni risentono della mancanza di emoglobina e di ossigeno e producono l’ormone capace di stimolare la produzione dei globuli rossi nel midollo osseo rosso. Quando il valore si ripristina la produzione si interrompe.

Globuli bianchi

vengono chiamati anche leucociti, sono delle cellule bianche, più grandi rispetto ai globuli rossi e sono nucleate. si dividono in:
granulociti: presentano una granulazione nel loro citoplasma
linfociti: cellule T e B. le cell T difendono l’organismo dall’attacco dei virus e sono molto importanti nel caso di trapianti di organi e rigetto. Le cell B sono importanti perché producono anticorpi che difendono l’organismo, ce ne sono diversi tipi e ognuno produce un anticorpo diverso
monociti: più grandi e non granulati
Il 1 gruppo si divide in altri tre gruppi:
neutrofili:
eosinofili: entrano in caso di parassitosi e aumentano in caso di allergie
basofili: aumentano in caso di allergie e tumori del sangue
Vanno da 5-10 mila per mm cubo di sangue, in caso di trauma o infiammazione sono quelle che si riproducono subito. Attraversano la parete capillare, passano per il liquido interstiziale, nella milza e negli organi linfatici.
Quando un organismo entra in un altro organismo (attraverso barriera epiteliale) si produce una risposta infiammatoria che consiste nell’aumento di volume della zona interessata, maggiore riscaldamento e dolore. I tessuti danneggiati rilasciano delle sostanze dette chinine che aumentano la permeabilità dei capillari e quindi il passaggio dei globuli bianchi provocando una dilatazione dei capillari. Le chinine vengono aiutate anche dalle istanine che permettono la fuoriuscita dei leucociti. Infine intervengono i neutrofili che hanno una funzione fagocitaria: globuli bianchi con forma ameboide entrano nei capillari mangiano il materiali esterno e lo neutralizzano.

Piastrine

Sono frammenti di cellule, vanno dalle 150 mila ai 300 mila in un mm cubo. I megacariociti sono i frammenti di cellula e partecipano alla coagulazione del sangue. Se avviene un trauma le piastrine formano un tappo piastrinico che però non ferma la coagulazione, quindi avvengono delle reazioni a catena che portano alla formazione del coagulo. Sostanze chiamate fattori di coagulazione in parte sono rilasciate dai tessuti danneggiati e in parte dalle piastrine, vengono aiutate da delle proteine plasmatiche prodotte dal fegato e da alcuni ioni di calcio. Queste sostanze servono a trasformare le proteine plasmatiche inattive in forma attiva,agendo come un enzima su un’altra proteina (protrombina-trombina, fibrinogeno-fibrina). La fibrina è una proteina che forma dei filamenti che si dispongono lungo il tappo piastrinico, formando una rete che produce un coagulo fino a quando questo non si rimargina, in seguito interviene la plasmina che rimuove il tappo. A tanti individui manca il fattore di coagulazione e ad altri si interrompe la catena di coagulazione, questa è una malattia genetica detta emofilia.

Antigeni

Sono sostanze proteiche o zuccherine nel rivestimento esterno degli agenti patogeni (virus, batteri…), quando gli anticorpi si combinano con gli antigeni formano un complesso antigene anticorpo. Questo può essere fagocitato da un macrofago. La produzione di anticorpi immunizza l’organismo quasi sempre per tutta la vita.

Gruppi sanguigni

I gruppi sanguigni sono determinati da una proteine e un carboidrato che sono posizionati sulla membrana dei globuli rossi e si comportano da antigeni, per cui il gruppo sanguigno di ogni individuo è dato dalle presenza o dall’assenza i questi. Nel plasma di ogni individuo si possono trovare delle proteine che fungono da anticorpi.

A
A
anti-B
B
B
anti-A
AB
A-B
nessuno
0
nessuno
anti-A anti-B

Un altro antigene di membrana è Rh (presente Rh+/assente Rh-). I globuli rossi che presentano Rh non ha anticorpi contro Rh-, mentre Rh- può produrre anticorpi se viene a contatto con Rh+. La eritroblastosi fetale è una patologia che porta alla morta, avviene se la madre Rh- concepisce un figlio con un uomo Rh+, il figlio potrà essere Rh+ e se il sangue viene a contatto con quello della madre comincia a produrre gli anticorpi che attraversando la placenta distruggono i globuli rossi del nascituro. Tutto ciò può essere risolto nel corso della prima gravidanza somministrando alla mamma delle immunoglobuline Rh che impediscono agli anticorpi di produrre l’emolisi.

Lo scambio nei capillari

La pressione osmotica non permette la fuoriuscita dell’acqua invece la pressione sanguigna spinge l’acqua ad uscire dai capillari. Queste due pressioni hanno intensità variabile nei capillari, all’estremità arteriosa la pressione sanguigna è maggiore rispetto a quella osmotica, per cui l’acqua fuoriesce dal capillare. In posizione intermedia le due pressioni si equivalgono e non ci sono fuoriuscite di acqua ma solo di soluti. In questo caso nel liquido interstiziale la concentrazione di ossigeno e sostanze nutritive sono basse mentre è alto la concentrazione dell’anidride carbonica e degli scarti metabolici, i primi escono dal capillari e i secondi entrano. Tutte le altre sostanze sono troppo grasse per attraversare. Nella fase terminale si ha una maggiore pressione osmotica rispetto a quella sanguigna, l’acqua infatti rientra nel capillare. Al capillare ritorna quasi la stessa quantità di acqua rilasciata e se rimane in eccesso viene raccolta nei capillari linfatici e si forma la linfa.