Anatomia sistematica animale

Anatomia - Prof. Granato

Piani anatomici nei mammiferi

L'anatomia centrata sui mammiferi richiede di considerare tre diversi piani:

• Piano sagittale mediano: taglia su linea mediana (metà simmetriche e speculari); il naso è mediale rispetto agli occhi, gli occhi sono laterali rispetto al naso.
• Piano sagittale para-mediano: non è su linea mediana ma spostato un po' verso sinistra o destra. Mano a mano che ci si sposta ci si muove lateralmente, quando si torna al piano mediano ci si sposta medialmente.
• Piano orizzontale: taglia in una metà dorsale e una ventrale; quasi tutti gli organi interni sono ventrali rispetto alla colonna vertebrale, il rivestimento cutaneo è dorsale rispetto alla colonna vertebrale.

Verso l'alto: si sposta dorsalmente, si avvicina alla colonna vertebrale; Verso il basso: si sposta ventralmente. Questo piano cambia se si prende in considerazione quadrupedi o bipedi.

Piano longitudinale: taglia in una metà anteriore e una posteriore; la testa è craniale rispetto alla coda, la coda è caudale rispetto alla testa. Verso l'avanti: si sposta cranialmente (o rostrale); all'indietro: si sposta caudalmente.

Tutti i mammiferi sono dotati di 4 arti:

• Uomo: arti superiori o inferiori.
• Mammiferi quadrupedi: arto toracico (zampe anteriori), arto pelvico (zampe posteriori). Tutto ciò che è vicino al torace o alla pelvi si dice prossimale, se è distante si definisce distale.

Apparato cardio-circolatorio

Il cuore è l'organo cavo al centro, pulsa e funziona come una pompa premente e aspirante, funzione meccanica che serve per inviare il sangue in strutture chiuse, ovvero i vasi, all'interno dei quali scorre il sangue che ha una funzione di nutrimento per tutti gli organi e tessuti del mammifero. Il sangue viene pompato verso l'apparato circolatorio che poi lo recupera, questo è il ciclo cardiaco. Ogni ciclo cardiaco si compone di due movimenti che si alternano:

• Sistole: contrazione del cuore.
• Diastole: cavità cardiache si dilatano per aspirare e accogliere sangue che ritorna verso il cuore.

In ogni individuo l'aumento della frequenza cardiaca si chiama tachicardia, mentre la diminuzione si chiama bradicardia.

Il cuore preme il sangue nei vasi, che sono di tre tipi:

• Arterie: vasi di conduzione del sangue, trasportano sangue ma la loro parete, pur essendo flessibile, impedisce scambi tra sangue e tessuti circostanti (gas, ossigeno, anidride carbonica, glucosio, ecc.); prima di poter fare scambi, il sangue deve arrivare in vasi appositi. Trasportano sangue dal cuore verso la periferia (direzione centrifuga).
• Vene: vasi di conduzione del sangue (stesse caratteristiche delle arterie). Trasportano sangue da periferia verso il cuore.
• Capillari: vasi in cui può avvenire scambio di materiale tra sangue e tessuti circostanti.

Il cuore, ad ogni sistole, spreme il sangue all'interno delle arterie; questo sangue poi circola e fluisce fino alla periferia, in tutti gli organi e tutti i tessuti (cuore compreso), e una volta arrivato c'è bisogno che il sangue scambi materiali nutritivi con i tessuti attraverso i capillari (es. scambio ossigeno-anidride carbonica). È un circolo chiuso, il sangue non esce mai dai capillari altrimenti ci sarebbe emorragia. Successivamente il sangue torna verso il cuore attraverso altri vasi di conduzione, ovvero le vene.

Circolazione nei mammiferi

Nei mammiferi sono presenti due circoli paralleli:

• Circolazione polmonare (piccola circolazione).
• Circolazione sistemica (grande circolazione).

Ad ogni sistole il cuore pompa sangue sia nel circolo sistemico sia nel circolo polmonare, e ad ogni diastole il cuore riceve sangue sia dal circolo polmonare che da quello sistemico. Le arterie del circolo sistemico sono molto ossigenate, perché devono cederlo ai tessuti e cellule per nutrimento. Al livello dei capillari sistemici, viene sottratto ossigeno al sangue e gli viene ceduta anidride carbonica che ritorna al cuore attraverso le vene della circolazione sistemica.

Ad ogni sistole una parte di sangue prende anche la via delle arterie del circolo polmonare, ed è un sangue poco ossigenato; quando arriva al livello dei capillari polmonari cede anidride carbonica all'aria e assume ossigeno dall'aria, diventando ricco in ossigeno. Il sangue torna quindi al cuore attraverso le vene polmonari portando sangue ossigenato.

Sangue arterioso: sangue molto ossigenato delle arterie della circolazione sistemica;

Sangue venoso: sangue poco ossigenato.

Il cuore è formato da 4 cavità: 2 atri e 2 ventricoli (destro e sinistro). Esistono regole di passaggio del sangue all'interno delle cavità cardiache:

• Dal momento della nascita in poi, atrio destro e atrio sinistro non comunicano, il sangue non può passare e mescolarsi; i due atri devono essere separati tra di loro da un setto interatriale. Prima della nascita, quando l'individuo è in corso di formazione, nel cuore del feto il sangue deve passare tra i due atri.
• Anche il ventricolo destro e sinistro sono separati dal momento della nascita in poi.
• Esiste comunicazione tra:
  • Atrio destro e ventricolo destro;
  • Atrio sinistro e ventricolo sinistro;

Con possibilità del sangue di passare in una sola direzione, ovvero da atrio destro verso ventricolo destro, ma non può rifluire da ventricolo ad atrio; tra i due è presente un apparato valvolare per impedire il reflusso, la valvola tricuspide; il sangue può passare da atrio sinistro al ventricolo sinistro ma non può rifluire grazie alla valvola bicuspide o mitrale. Nel loro complesso, queste due valvole prendono il nome di valvole atrio-ventricolari.

Durante la sistole, la contrazione più importante è quella dei ventricoli che spingono sangue nelle rispettive arterie, infatti, dai ventricoli originano le arterie. Dal ventricolo destro nascono le arterie che servono alla circolazione polmonare, mentre dal ventricolo sinistro nascono le arterie sistemiche. L'arteria sistemica è quella più importante e si chiama arteria aorta, dal ventricolo destro nasce il tronco dell'arteria polmonare, che si divide in due arterie polmonari, di destra e di sinistra, che portano sangue rispettivamente al polmone di destra e al polmone di sinistra. Nell'aorta ci sarà sangue molto ossigenato, mentre le arterie della circolazione polmonare avranno sangue poco ossigenato. Questo sangue, però, non deve mai rifluire nel ventricolo e quindi sono presenti degli apparati valvolari, che consentono passaggio di sangue dal ventricolo verso la rispettiva arteria ma non viceversa; tra ventricolo destro e tronco polmonare è presente una valvola polmonare, mentre tra ventricolo sinistro e arteria aorta è presente la valvola aortica; insieme le valvole vengono definite valvole semilunari a causa della loro forma. Nel ventricolo sinistro è presente più pressione e quindi la sua parete è più spessa rispetto a quella del ventricolo destro.

Le vene, sia sistemiche che polmonari, portano sangue agli atri. All'atrio destro arrivano due grandi vene della circolazione sistemica con sangue povero di ossigeno, formatesi da tante vene piccole che si uniscono fino a formare una più grande, e si chiamano vena cava craniale e vena cava caudale, è presente una terza vena più piccola, vena seno-coronario. Il sangue fluisce naturalmente dalle vene all'atrio destro e non ha la possibilità di tornare indietro, anche se non è presente un apparato valvolare. Le vene polmonari riportano indietro sangue ossigenato dai polmoni verso il cuore attraverso l'atrio sinistro; sono in numero variabile, generalmente se ne riconoscono 4 (2 da polmone destro e 2 da sinistro) e sboccano tutte nell'atrio sinistro; anche in questo caso non esistono valvole tra vene polmonari e atrio sinistro, infatti il sangue fluisce naturalmente.

A livello dei capillari avvengono gli scambi con i tessuti.

Esempio: il sangue ossigenato presente nell'atrio sinistro è obbligato ad andare nel ventricolo sinistro passando attraverso la valvola bicuspide, a questo punto il sangue passa nell'arteria aorta (principale arteria del circolo sistemico). L'aorta si divide in rami sempre più piccoli fino a formare i capillari sistemici, a livello dei quali avvengono gli scambi di O₂ e CO₂ con i tessuti diventando quindi sangue povero di ossigeno; a questo punto il sangue non ossigenato inizia a tornare indietro attraverso le vene sistemiche che man mano diventano sempre più grandi finché non si arriva alla vena cava craniale e alla vena cava caudale. Queste due vene cave arrivano in atrio destro insieme alla vena seno-coronaria, dall'atrio destro il sangue passa poi nel ventricolo destro attraverso la valvola tricuspide; successivamente passa nel tronco polmonare, diviso nelle due arterie polmonari. Il sangue, a questo punto, prende ossigeno dai polmoni e torna indietro verso il cuore con le vene polmonari che arrivano al cuore, precisamente nell'atrio sinistro.

Struttura del cuore

Le pareti del cuore sono cave e hanno la stessa struttura a 3 strati:

• Endocardio: strato più interno della parete cardiaca, a contatto col sangue. Dovunque scorra sangue è presente un epitelio pavimentoso monostratificato (piatto, semplice).
• Miocardio: strato intermedio, è il più spesso. Strato che consente la contrazione del cuore, è un muscolo striato cardiaco involontario, più spesso dei ventricoli (decisamente maggiore del ventricolo sinistro rispetto al ventricolo destro). Il muscolo striato scheletrico è un sincizio, ovvero con cellule plurinucleate, mentre il muscolo cardiaco ha cellule striate mononucleate.
• Pericardio: strato più esterno. Circonda il cuore esternamente e protegge il cuore (anche grazie alla presenza del sacco fibroso del pericardio); non è presente nel setto interventricolare. Il pericardio appartiene a una serie di strutture del corpo del mammifero chiamate strutture sierose, che sono 3: pericardio che circonda il cuore, le pleure (2) che circondano i polmoni, peritoneo che circonda gli organi della cavità addominale (apparato gastro-enterico); il pericardio, quindi, avvolge organi che si muovono e che hanno bisogno di essere circondati da membrane sierose che facilitano il movimento. Le cavità sierose circondano il cuore e lo proteggono; la parte aderente al cuore si chiama foglietto viscerale del pericardio o epicardio, la parte esterna si chiama foglietto parietale della sierosa del pericardio, mentre tra i foglietti è presente una cavità chiusa, chiamata cavità pericardica sierosa, lubrificata dal liquido della cavità dentro alla quale si muove il cuore (immaginare pallone sgonfio premuto da un pugno).

La contrazione del cuore deve essere coordinata, tutte le cellule si devono contrarre quasi simultaneamente e questa contrazione è data da complessi giunzionali, dischi intercalari o strie scalariformi, che collegano le cellule tra loro.

I vasi sono fatti in modo analogo alla struttura del cuore, 3 strati di tessuto:

• Tunica intima: fatta da un epitelio pavimentoso piatto monostratificato (simile a endocardio), composto da cellule epiteliali che favoriscono lo scorrimento liscio del sangue all'interno dei vasi.
• Tunica media: la più spessa, fatta da muscolo liscio e da tessuto connettivo di tipo elastico. Nelle arterie è presente un'alta pressione (100 mm di mercurio al di sopra della pressione atmosferica), nelle vene più vicine al cuore la pressione può essere inferiore alla pressione atmosferica; quindi, per questo motivo, la tunica media è più spessa nelle arterie che nelle vene. Nella tunica media, più un'arteria è vicino al cuore, più prevale il tessuto elastico: ad ogni sistole le arterie si dilatano per accogliere la grande quantità di sangue (vasodilatazione) e, una volta finita la sistole, le arterie si restringono e spingono il sangue in circolazione (vasocostrizione); nelle arterie più lontane dal cuore prevale il tessuto liscio nella tunica media, sono più piccole e vengono chiamate arteriole (diametro 20-100 µm). Questi fenomeni servono per regolare il flusso del sangue nelle varie parti del corpo.
• Tunica avventizia: semplice strato di tessuto connettivo che tiene legati i vasi, arterie e vene, ai tessuti circostanti.

La parete dei capillari presenta esclusivamente una tunica intima fatta da endotelio che riposa sulla membrana basale. A seconda del tipo di organo in cui ci troviamo, i capillari possono avere delle differenze:

• Capillari continui: fatti in tutti i punti da cellule epiteliali che poggiano su membrana basale.
• Capillari fenestrati: cellule epiteliali presentano discontinuità, ma membrana basale è continua (es. ghiandole endocrine).
• Capillari sinusoidi: endotelio e membrana basale presentano discontinuità, lo scambio tra i tessuti è facilitato (es. fegato).

Ci sono differenze nei diametri dei vari capillari, ma solitamente misurano intorno ai 10 µm, il globulo rosso è la cellula che scambia ossigeno e anidride carbonica con i tessuti, il diametro misura circa 7-8 µm; nei capillari, a causa del poco spazio, i globuli rossi vengono a contatto con l'endotelio che permette lo scambio di materiali.

In alcuni organi è presente una circolazione arteriosa, detta circolazione terminale, che presenta rami collaterali con circoli capillari all'estremità; se ci dovesse essere un'occlusione, come un trombo (restringimento del vaso), i vasi a valle ricevono meno sangue che può portare alla sofferenza dei tessuti, quindi meno ossigeno, e si chiama ischemia. In alcune situazioni, le circolazioni anastomotiche si instaurano fra le arterie collaterali delle anastomosi, collegando quindi le arteriole: in questo caso, si dice che le arteriole si anastomizzano a pieno canale. Il sangue, in questo caso, trova impedimento ma continua a percorrere l'anastomosi e l'arteria in senso contrario, andando a rivascolarizzare le arterie successive: i circoli anastomotici, infatti, servono per limitare i danni dell'ischemia.

Posizione e rapporti del cuore

Il cuore è un organo toracico e mediastinico. Nel torace esiste la parte situata subito intorno alla linea mediana, ovvero il mediastino (o tutto ciò che è nel torace non è i polmoni); il cuore è situato dorsalmente rispetto allo sterno, dal quale partono le coste, dove si trovano anche altri organi, come l'esofago; nell'uomo si chiama anche mediastino anteriore e posteriore, mentre negli animali mediastino ventrale e dorsale.

I rapporti del cuore sono mediati dal pericardio, in particolare col sacco fibroso del pericardio e la pleura, la sierosa dei polmoni.

Il cuore:

• Ventralmente: è in rapporto con lo sterno e le coste.
• Dorsalmente: è in rapporto con l'esofago e gli altri organi del mediastino dorsale.
• Lateralmente: a destra e a sinistra, è in rapporto con i due polmoni.
• Cranialmente: è in rapporto principalmente con grossi vasi che entrano ed escono dal cuore e con il timo nell'animale giovane.
• Caudalmente: è in rapporto con il muscolo piatto che separa la cavità toracica dalla cavità addominale, il diaframma.

Il cuore si trova sulla linea mediana, ma sporge più a sinistra che a destra; ciò fa sì che il polmone di sinistra sia più piccolo.

Il cuore ha circa la forma di un cono:

• Base del cuore: corrisponde agli atri e ai grossi vasi che entrano ed escono dal cuore.
• Apice del cuore: vicino sono presenti i ventricoli.
• Asse anatomico del cuore: linea che congiunge apice con base.

La base guarda dorsalmente e cranialmente verso destra mentre l'apice guarda ventralmente e caudalmente verso sinistra.

Il cuore ha attività elettrica, infatti come tutti i muscoli è un tessuto eccitabile, e può essere misurata attraverso un esame clinico diagnostico chiamato elettrocardiogramma. L'asse elettrico non è perfettamente corrispondente all'asse anatomico, ma quasi.

Sulla superficie esterna del cuore si possono trovare dei solchi che presentano del tessuto adiposo (grasso) di colorito giallastro, diversamente dal colorito del miocardio. I solchi principali vanno in direzione dorso-ventrale, il solco interventricolare sinistro, che fa il giro a livello dell'apice del cuore e fa il giro arrivando nella faccia opposta e prende il nome di solco interventricolare destro; a questi due solchi, all'interno del cuore, corrispondono una struttura rappresentata dal setto interventricolare, che separa il ventricolo destro da quello sinistro.

I due solchi non si incontrano proprio all'apice del cuore, ma sono un po' spostati in modo che l'apice appartenga al ventricolo sinistro, il quale è caudale rispetto al ventricolo destro. Il solco interventricolare destro separa gli atri, dorsalmente, dai ventricoli, ventralmente, sulla superficie esterna del cuore e viene chiamato anche solco coronario. Gli atri hanno appendici che vanno a coprire le emergenze delle arterie e si chiamano auricola sinistra e destra.

Sulla superficie esterna c'è anche un piccolo solco che separa tra loro i due atri che corrisponde al solco interatriale.

La parete caudale del ventricolo sinistro è più spessa della parete craniale del ventricolo destro, a causa dell'alta pressione arteriosa del sangue.

Il cuore è un organo cavo con 4 cavità:

• Atrio destro;
• Atrio sinistro;
• Ventricolo destro;
• Ventricolo sinistro.

L'ingresso del sangue nel cuore avviene attraverso gli atri, poi passa ai ventricoli ed esce attraverso le arterie; il sangue arriva al cuore e passa da cranialmente a caudalmente (da alto verso basso). Successivamente va da parte caudale a craniale.

Dall'atrio destro il sangue passa nel ventricolo destro attraverso la valvola tricuspide, poi arriva fino all'apice del cuore passando attraverso la valvola polmonare nel tronco dell'arteria polmonare, si divide in arterie polmonari destra e sinistra, e va ai rispettivi polmoni.