Anatomia ed istologia

Apparato cardiocircolatorio

L’apparato cardiocircolatorio è costituito da cuore, vasi sanguigni e sangue (tessuto connettivo fluido).

La sua funzione è quella di trasportare sostanze da una parte all’altra dell’organismo.

Il sangue è il mezzo liquido attraverso cui viaggiano queste componenti.

Trasporto

• Il sangue trasporta ossigeno dai polmoni ai tessuti dell’organismo.
• Raccoglie sostanze nutritizie dall’apparato digerente e le rilascia a tutti gli altri tessuti.
• Trasporta i prodotti di scarto metabolici ai reni perché siano rimossi.
• Trasporta ormoni dalle cellule endocrine ai loro organi bersaglio.
• Trasporta cellule staminali dal midollo osseo ai tessuti.

Protezione

• Il sangue ha un ruolo nell’infiammazione.
• I globuli bianchi distruggono i microrganismi e cellule neoplastiche.
• Gli anticorpi neutralizzano le tossine e cooperano nella distruzione dei patogeni.
• Le piastrine secernono fattori che innescano il processo di coagulazione.

Regolazione

• I capillari sanguigni svolgono un ruolo nella regolazione della distribuzione dei fluidi.
• Le proteine ematiche aiutano a stabilizzare il pH dei fluidi extracellulari.
• Modificazioni del flusso ematico aiutano a regolare la temperatura corporea.

Il sangue è un tessuto connettivo con sostanza intercellulare liquida; esso è composto di cellule e di una matrice extracellulare. La matrice è il plasma ematico, nel quale sono sospesi gli elementi figurati compresi i globuli rossi, bianchi e le piastrine.

Gli elementi figurati del sangue sono: eritrociti (globuli rossi), piastrine, leucociti (globuli bianchi), granulociti, neutrofili, eosinofili, basofili, granulociti, linfociti, monociti.

Plasma ematico

1. Plasma ematico: è un insieme complesso di acqua, proteine, sostanze nutritive, elettroliti.

Quando il sangue si coagula il liquido che rimane è detto siero ematico. Il siero è identico al plasma ma senza la proteina coagulante fibrinogeno. Le proteine sono i soluti plasmatici più abbondanti e nel plasma svolgono diversi ruoli che includono la coagulazione, la difesa e il trasporto di soluti come il ferro, il rame, i lipidi.

Ci sono tre categorie di proteine plasmatiche: le albumine, le globuline e il fibrinogeno.

• Albumina: proteina più abbondante. Serve per trasportare diversi soluti e tamponare il pH plasmatico. Fornisce anche un contributo per la viscosità e per l’osmolarità. Le variazioni nella concentrazione di albumina possono influenzare il volume ematico, la pressione e il flusso.
• Globulina: si dividono in 3 sottoclassi: alfa, beta e gamma. Svolgono ruoli nel trasporto di soluti, nella coagulazione e nell’immunità.
• Fibrinogeno: è un precursore solubile della fibrina, una proteina dotata di proprietà adesive che forma ‘’l’impalcatura’’ del coagulo ematico.

Eritrociti

2. Eritrociti: hanno due funzioni principali: raccogliere l’ossigeno a livello polmonare e distribuirlo ai tessuti; prelevare l’anidride carbonica dai tessuti e liberarsene a livello polmonare.

Emoglobina

3. Emoglobina: il colore rosso del sangue è causato dalla sua emoglobina, una proteina che serve per il trasporto dei gas, che contiene ferro e che si trova solo nei globuli rossi. L’emoglobina è formata da 4 catene proteiche dette globine. Un componente non proteico chiamato gruppo eme è legato ad ogni catena proteica.

Al centro di ogni eme c’è un ione ferroso che è il sito di legame per l’ossigeno (avendo 4 gruppi eme ogni molecola di emoglobina può trasportare fino a quattro O2).

Gruppi sanguigni

4. Gruppi sanguigni: nella popolazione umana ci sono numerosi gruppi sanguigni geneticamente determinanti, ognuno dei quali contiene molti tipi di sangue. Ci sono i gruppi AB0 e il gruppo Rh. Questi differiscono per quanto riguarda la composizione chimica di glicolipidi sulla superficie del globulo rosso.

Leucociti

5. Leucociti: garantiscono una protezione contro microrganismi infettivi ed altri patogeni. I leucociti differiscono dagli eritrociti per il fatto che mantengono i loro organuli nel corso della vita; mostrano una complessa struttura interna.

Ci sono 5 tipi di leucociti: si distinguono per la loro dimensione relativa e il numero, per la dimensione e la forma dei loro nuclei, la presenza o assenza di alcuni granuli citoplasmatici e per la loro funzione. Tutti i GB hanno lisosomi detti granuli non specifici nel citoplasma; tre dei cinque tipi di GB (neutrofili, eosinofili, basofili) sono detti granulociti perché hanno diversi tipi di granuli specifici; i due tipi di GB rimanenti (monociti e linfociti) sono detti agranulociti dal momento che sono privi di granuli specifici.

Granulociti

6. Granulociti:

• I neutrofili sono i GB più numerosi; il numero di neutrofili aumenta in risposta alle infezioni batteriche. Il primo compito dei neutrofili è quello di distruggere i batteri tramite fagocitosi e la digestione dei batteri; l’altro è il rilascio di una miscela di prodotti tossici chimici che comprendono l’ipoclorito e l’anione superossido che reagisce con gli ioni idrogeno per produrre perossido di idrogeno. Questi prodotti chimici formano una zona di morte intorno ai neutrofili; i neutrofili sono quindi i guardiani suicidi del corpo contro le infezioni.
• Gli eosinofili oscillano molto: dal giorno alla notte, nelle stagioni, con le infezioni parassitarie, il SNC. Gli eosinofili secernono composti chimici che indeboliscono o distruggono parassiti di dimensioni grandi. Fagocitano anche ed eliminano composti chimici infiammatori, complessi antigene-anticorpo e allergeni.
• I basofili secernono due composti chimici che intervengono nei processi di difesa dell’organismo: l’istamina, un vasodilatatore che dilata i vasi sanguigni; aumenta la velocità del flusso del sangue verso un tessuto lesionato e rende i vasi sanguigni più permeabili, in modo che componenti del sangue come neutrofili e proteine della coagulazione possano raggiungere i tessuti connettivi velocemente; l’eparina, un anticoagulante che inibisce la coagulazione del sangue e in questo modo promuove la mobilità di altri GB dell’area. Essi rilasciano segnali che chiamano eosinofili e neutrofili verso il sito di infezione.

Agranulociti

7. Agranulociti:

• I monociti aumentano in corso di infiammazione e di infezioni virali. I monociti esplicano la loro funzione solo dopo aver lasciato il torrente ematico e solo dopo essersi trasformati in cellule tissutali dette macrofagi, che distruggono ospiti morti o che stanno morendo, cellule estranee. Essi inoltre digeriscono o elaborano gli antigeni estranei ed espongono i loro frammenti sulla superficie per avvisare il sistema immunitario della presenza di un patogeno (APC, cellule presentanti l’antigene).
• I linfociti: sono i globuli bianchi più piccoli. Il numero aumenta in diverse infezioni e risposte immunitarie. Alcuni funzionano in una difesa non specifica dell’organismo contro i virus e le neoplasie maligne, ma la maggior parte è coinvolta nell’immunità specifica, una difesa nella quale il corpo riconosce un antigene che ha già incontrato precedentemente e organizza una risposta specifica.

Ciclo vitale dei leucociti

Il ciclo vitale dei leucociti: la leucopoiesi, produzione dei globuli bianchi del sangue, comincia con la medesima cellula staminale pluripotente dell’eritropoiesi. Alcune cellule staminali pluripotenti producono le seguenti linee cellulari:

• Mieloblasti: che si differenziano in neutrofili, eosinofili, basofili.
• Monoblasti: sembrano identici ai mieloblasti ma portano alla fine a formare monociti.
• Linfoblasti: danno origine a tutti i tipi di linfociti.

I granulociti e i linfociti stanno nel midollo osseo fino a quando diventano necessari; i linfociti iniziano a svilupparsi nel midollo osseo ma poi migrano altrove. I linfociti B (cellule B) maturano nel midollo osseo ed alcuni restano nel midollo, mentre altri si disperdono e colonizzano i linfonodi, la milza, le membrane mucose. I linfociti T iniziano a svilupparsi nel midollo ma poi migrano nel timo, dove maturano. In questo caso T sta per timo. Le cellule natural killer si sviluppano nel midollo osseo come le cellule B.

Piastrine

8. Piastrine: non sono cellule ma frammenti di piccole dimensioni di cellule midollari dette megacariociti. Hanno una complessa struttura interna che è costituita da lisosomi, mitocondri e microtubuli. Non sono provviste di nucleo; le piastrine hanno molte funzioni:

• Secernono vasocostrittori, mediatori chimici che stimolano il vasospasmo dei vasi ematici lesionati.
• Si attaccano l’una all’altra per costituire tappi piastrinici provvisori che tamponano le piccole lesioni dei vasi sanguigni.
• Secernono pro coagulanti.
• Iniziano la formazione di un enzima che degrada i coaguli ematici che hanno esaurito la loro utilità.
• Internalizzano e distruggono i batteri.
• Secernono fattori di crescita che stimolano la mitosi.

L’emostasi

L’emostasi

Cessazione dei sanguinamento; quando c’è una lesione di un vaso sanguigno le piastrine rilasciano la serotonina; questa sostanza chimica stimola la vasocostrizione per ridurre la perdita di sangue.

Le piastrine aderiscono anche alla parete del vaso, formando un tappo piastrinico, che chiude temporaneamente le rotture dei piccoli vasi. Le piastrine rilasciano i fattori della coagulazione che trasformano la proteina del plasma detta fibrinogeno nella fibrina che aderisce alle pareti del vaso sanguigno.

Le piastrine secernono il fattore di crescita derivato dalle piastrine, che stimola i fibroblasti e il muscolo liscio a proliferare ed a sostituire il tessuto danneggiato. Il coagulo dopo che il tessuto è stato riparato, deve essere eliminato. Le piastrine allora secernono il fattore XII, che inizia una serie di reazioni che portano alla formazione di un enzima detto plasmina che scioglie il vecchio coagulo di sangue.

Il cuore

L’apparato cardiovascolare ha due suddivisioni principali: un circolo polmonare responsabile del trasporto del sangue ai polmoni per lo scambio dei gas e un circolo sistemico, che fornisce sangue ad ogni organo dell’organismo.

La parte destra del cuore fornisce il sangue al circolo polmonare. Riceve il sangue che ha circolato per tutto il corpo e lo pompa nell’arteria polmonare. Da questa il sangue povero di ossigeno si distribuisce ai polmoni, dove si libera anidride carbonica e si carica di ossigeno. Poi ritorna alla parte sinistra del cuore attraverso le vene polmonari.

La metà sinistra del cuore fornisce il circolo sistemico. Pompa il sangue attraverso l’aorta che con le sue diramazioni porta l’ossigeno a tutti gli organi del corpo. Dopo aver assunto anidride carbonica e scorie, il sangue torna al cuore con le due grosse vene dell’organismo: vena cava superiore che drena la parte superiore del corpo, e la vena cava inferiore, che riceve il sangue dalla parte del corpo posta sotto il diaframma.

Il tronco dell’arteria polmonare, l’aorta e le due vene cave sono dette grandi vasi. Il cuore è localizzato all’interno della cavità toracica, nel mediastino, spazio compreso tra i polmoni e localizzato posteriormente al piastrone sternale.

L’asse maggiore del cuore è piegato verso sinistra. La porzione superiore è detta base, punto in cui prendono attacco i grandi vasi. L’estremità inferiore si restringe in un apice, al di sopra del diaframma.

Pericardio

Pericardio: il cuore è racchiuso in un sacco costituito da due foglietti chiamato 1. pericardio. Il foglietto esterno è detto sacco pericardico, provvisto di uno strato fibroso superficiale. Lo strato sieroso si riflette a livello della base del cuore e costituisce l’epicardio che riveste la superficie del cuore. Il sacco pericardico è ancorato da legamenti al diaframma in basso e allo sterno anteriormente. Tra il foglietto parietale e quello viscerale c’è uno spazio chiamato cavità pericardica. Contiene un liquido pericardico, che lubrifica i foglietti e permette al cuore di battere con minimo attrito. Il pericardio isola il cuore dagli altri organi toracici e permette alle sue camere di espandersi, opponendosi ad un’espansione eccessiva.

Parete cardiaca

Parete cardiaca: costituita da tre strati: un sottile epicardio che copre la superficie esterna, 2. uno spesso miocardio muscolare e un endocardio che riveste la parte interna della cavità.

L’epicardio è una membrana sierosa disposta sulla superficie del cuore. È costituita da un epitelio squamoso semplice posto sopra di un sottile strato di tessuto aerolare.

L’endocardio riveste l’interno delle camere cardiache. L’endocardio è un epitelio squamoso semplice; ricopre la superficie valvolare e si continua con l’endotelio dei vasi sanguigni. Lo strato tra questi due è il miocardio che è formato da muscolo cardiaco disposto in una spirale detta vortice miocardico. Il cuore è anche costituito da una struttura di sostegno di collagene e fibre elastiche che costituisce lo scheletro fibroso. Questo si concentra a livello degli anelli fibrosi. Lo scheletro fibroso ha molteplici funzioni: fornisce il supporto strutturale al cuore, soprattutto attorno alle valvole e alle aperture dei grossi vasi; ancora i cardiomiociti e fornisce loro un punto d’appoggio sul quale esercitare la loro forza tensiva; serve come isolante tra gli atri e ventricoli non essendo un conduttore di elettricità (questo isolante è importante per la coordinazione dell’attività elettrica e contrattile).

Cavità cardiache

Cavità cardiache: il cuore è provvisto di quattro cavità: due localizzate a livello del polo 3. superiore del cuore (base) sono gli atri destro e sinistro. Esse sono cavità costituite da pareti sottili che ricevono il sangue che ritorna al cuore attraverso le grandi vene. Le due cavità inferiori, i ventricoli, sono le pompe che spingono il sangue all’interno delle arterie e gli permettono di fluire in