Confronto tra sistemi circolatori aperti e chiusi negli animali

Tutti gli animali più complessi sono dotati di sistemi in grado di assicurare il trasporto delle sostanze necessarie all'organismo; questo sistema, in genere, è costituito da un organo che funge da pompa, le cui contrazioni inducono la circolazione del fluido in tutto il corpo. Quasi sempre l'organo in questione è chiamato cuore e il fluido circolante sangue, anche se la sua composizione e funzione variano secondo le specie animali.

Sistema circolatorio aperto negli insetti

L'insieme del sangue e delle strutture che ne permettono la circolazione viene denominato sistema circolatorio e, in base al suo funzionamento, si distingue in sistema circolatorio aperto e sistema circolatorio chiuso. Tra gli artropodi, per esempio, gli insetti sono dotati di un sistema circolatorio aperto, in cui il fluido è detto emolinfa e circola all'interno dei vasi solo per un determinato tratto. Vari cuori sono posizionati dorsalmente e, suddivisi in varie cavità, spingono l'emolinfa attraverso un unico vaso, l'aorta, che ne consente il passaggio nella cavità corporea, detta emocele, dove circola direttamente a contatto con i tessuti. Infine, rientra in una zona delimitata che circonda il cuore, in cui penetra attraverso gli osti, piccole aperture dotate di valvole che ne impediscono il riflusso. Il sistema circolatorio aperto è meno efficiente di quello chiuso, perché la circolazione è più lenta, ma negli insetti questo non comporta danni per l'organismo, in quanto il sistema circolatorio non trasporta ossigeno, ma unicamente sostanze nutritive e materiali di rifiuto.

Sistema circolatorio chiuso nei vertebrati

Il sistema circolatorio chiuso è comune a tutti i vertebrati; in genere è formato da un suolo cuore e da vasi sanguigni. Il cuore presenta due tipi di cavità: l'atrio, in cui entra il sangue che giunge al cuore e il ventricolo che rimanda il sangue in circolo. I vasi sanguigni sono costituiti dalle arterie che trasportano il sangue dal cuore alle diverse parti del corpo, dalle vene, che trasportano il sangue dalle diverse parti del corpo al cuore e dai capillari, che collegano le arterie con le vene e attraverso le sottilissime pareti avvengono gli scambi delle diverse sostanze.

Cuore e circolazione nei pesci

I pesci hanno un cuore fornito soltanto di due cavità: un atrio e un ventricolo. Il sangue deossigenato affluisce nel seno venoso, una specie di sacco, da cui entra nell'atrio e successivamente nel ventricolo che, tramite le sue contrazioni, lo spinge nell'aorta ventrale. Da qui arterie più piccole lo portano alle branchie, irrorate da molti capillari, dove il sangue si ossigena e si libera dell'anidride carbonica; i capillari confluiscono poi nell'aorta dorsale, che si ramifica in arterie minori attraverso cui il sangue scorre in tutto il corpo. Dopo lo scambio di sostanze con i tessuti, le vene

riportano il sangue al seno venoso e quindi al cuore.

Cuore e circolazione negli anfibi

Gli anfibi sono dotati invece di un cuore con tre cavità: due atri e un ventricolo. Il sangue deossigenato affluisce nell'atrio destro percorrendo il seno venoso, mentre attraverso le vene polmonari entra in circolo il sangue ossigenato, proveniente dai polmoni e dalla pelle (è da ricordare che, negli anfibi, circa 1'80% dell'ossigeno viene assunto dall'ambiente esterno attraverso la pelle). Dai due atri il sangue entra nel ventricolo da cui si staccano le arterie che lo trasportano sia ai polmoni sia al resto del corpo. Le diramazioni delle arterie continuano nella rete di capillari che confluiscono nelle vene, le quali riportano il sangue al cuore.

Cuore e circolazione nei rettili

Anche i rettili sono provvisti di un cuore a tre cavità: due atri e un ventricolo, il quale è parzialmente diviso a metà da un setto muscolare che tiene quasi totalmente separato il sangue ossigenato dal sangue deossigenato, in modo tale che quest'ultimo giunga ai polmoni, mentre l'altro irrora i tessuti.

Cuore e circolazione in uccelli e mammiferi

Gli uccelli e i mammiferi sono dotati di un cuore con quattro cavità: atrio

destro e sinistro e ventricolo destro e sinistro, per evitare che il sangue ossigenato si mescoli con quello deossigenato. Delle due parti simmetriche del cuore, ciascuna formata da un atrio e da un ventricolo, una riceve sangue deossigenato e lo invia ai polmoni, mentre l'altra riceve sangue ossigenato e lo invia al resto del corpo, con un sistema circolatorio chiuso, che è anche doppio (perché il sangue compie un intero circolo passando per due volte attraverso il cuore) e completo (perché il sangue deossigenato non si mescola mai con sangue ossigenato).

Vantaggi del sistema circolatorio chiuso

Tali caratteristiche si traducono in vantaggi notevoli per l'organismo: sia gli uccelli sia i mammiferi sono, infatti, omeotermi, ovvero mantengono costante la temperatura corporea indipendentemente dalle condizioni dell'ambiente esterno; entrambi sono capaci inoltre di un elevato ritmo di ossigenazione cellulare anche in climi freddi, il che consente loro di occupare un habitat più vasto.