Circolazione

Stefano Monorchio

Alice Ferro

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UNDICESIMA LEZIONE

LA CIRCOLAZIONE: PARTE FUNZIONALE

La circolazione è suddivisa in una piccola circolazione o circolazione polmonare, cioè quella parte

vascolare che dal cuore va ai polmoni e rientra al cuore stesso, e in una grande circolazione o

circolazione sistemica che dal cuore si distribuisce alla periferia e rientra al cuore (in particolare

attraverso le vene cave superiore e inferiore).

Da specificare, in merito alla slide sulla circolazione, è la definizione di arterie e vene: erroneamente

sono classificate le arterie come i vasi che trasportano sangue ossigenato e le vene sangue non

ossigenato; questa definizione di uso comune va sostituita con quella di arterie come vasi in uscita

dal cuore e le vene come vasi in entrata. Questa è una differenza sostanziale di definizione poiché se

si considerano le arterie polmonari, che originano alla biforcazione del tronco polmonare, esse sono

definite arterie in quanto partono dal cuore e vanno ai polmoni ma trasportano sangue da ossigenare;

allo stesso modo le vene polmonari (sono quattro, due destre e due sinistre), sono definite tali in

quanto arrivano al cuore (sono vasi in entrata) e hanno l'eccezione di trasportare sangue ossigenato.

Ecco che nel caso delle arterie e vene polmonari la definizione iniziale decade.

Da un punto di vista microstrutturale, la parete dei vasi arteriosi e venosi presenta diversi strati

(definiti anche tuniche o tonache).

La parte più esterna delle strutture vascolari viene definita tonaca avventizia e ha un ruolo strutturale

ed è uno strato che presenta una certa tridimensionalità (in quanto tale possiede abbondante matrice

extracellulare, struttura proteica la cui proteina più abbondante e rappresentata è il collagene). La

tonaca avventizia è popolata da una tipologia cellulare detta fibroblasti; i fibroblasti non sono cellule

specializzate ma producono matrice extracellulare: ecco perché popolano lo strato più esterno dei vasi

che è più strutturale. Strutturale per due motivi: il primo è per dare la forma al vaso sanguigno e ne

crea la struttura, il secondo è perché attraverso questa tonaca avventizia la struttura vascolare penetra

nei tessuti circostanti rimanendo in continuità con essi. È vero che da un punto di vista anatomico si

possa isolare un vaso sanguigno andando ad eliminare tutta la componente connettivale esterna, ma

normalmente la parte vascolare è in continuità con il connettivo tissutale.

Appena sotto la tonaca avventizia si trova la tonaca media, detta anche tonaca muscolare. Anche

questo strato presenta tridimensionalità e quindi si trova una presenza significativa di matrice

extracellulare nello spessore dello strato medio: questa tonaca si differenzia dalla precedente perché

popolata da un altro tipo cellulare rappresentato dalle cellule muscolari lisce (a differenza dei

fibroblasti queste cellule hanno un fenotipo specifico che garantisce la loro funzionalità contrattile.

Questo strato, pur accompagnando il ruolo strutturale per la presenza di matrice extracellulare,

tuttavia possiede la capacità di contrazione muscolare a livello dei vasi sanguigni.

Lo strato più interno endoteliale, è costituito da cellule endoteliali, esistono anche strati lamellari

dove si trova l'elastina, inoltre presenza di membrana basale; questo strato si differenza

particolarmente da quelli precedenti poiché è un monostrato cellulare di tipo endoteliale. Ancora una

volta si trova un fenotipo cellulare specifico: in questo caso il ruolo dell'endotelio è quello di

mantenere il sangue in forma fluida ed evita che il sangue coaguli. Quindi in questo caso si perde la

funzione strutturale ma si crea invece una barriera che crea una suddivisione tra tessuto sanguigno

che scorre all'interno delle strutture vascolari e gli strati circostanti rispetto all'endotelio.

Da notare che il collagene ha la capacità di indurre la coagulazione: se ci trovassimo nel caso in cui

l'endotelio per qualche motivo è assente, quindi il sangue scorre senza questa barriera protettiva, in

realtà si trova a contatto con il collagene della matrice extracellulare della tonaca media e ciò può

creare problemi di formazione di coaguli nella porzione dove manca l'endotelio. Quindi vi sono tre

strati principali con tre ruoli differenti legati alla presenza di cellule differenti (divisione morfo-

funzionale).

Nella slide in alto si mette a confronto un vaso venoso (a destra) con il vaso venoso (a sinistra): vi

nella vena è una suddivisione a strati che rispecchia a grandi linee quello che è stato descritto per le

arterie, nel vaso venoso si evidenzia una struttura microscopica presente all'interno del lume vascolare

rappresentata dalle valvole semilunari che hanno forma a nido di rondine, con dimensioni differenti

rispetto alle valvole presenti all''interno del cuore, che hanno proprietà meccaniche analoghe: i lembi

valvolari chiudono il lume del vaso impedendo il flusso retrogrado, quando invece il flusso è dal

basso verso l'alto i lembi valvolari si aprono.

La parte venosa ha bisogno di qualcosa in più che direzioni il flusso: nella parte arteriosa non è

necessario in quanto la rete arteriosa è ad alta pressione e lavora sulla spinta del lavoro cardiaco e il

flusso unidirezionale è mantenuto dal lavoro del cuore. Nel ritorno retrogrado venoso non abbiamo

più una spinta quindi dobbiamo dare un altro motore che permette di dare una spinta e questo caso vi

è il lavoro muscolare che agisce schiacciando le pareti dei vasi venosi e quindi questo schiacciamento

provoca una spinta dal basso verso l'alto. Le valvole che si chiudono servono quindi ad evitare il

flusso retrogrado quando la spinta del lavoro muscolare sul sistema venoso viene a mancare. La

presenza delle valvole è ciò che differenzia un vaso venoso da un vaso arterioso.

L'altra differenza si può osservare nell'immagine seguente, al centro, che mostra come la struttura in

sezione trasversale di un vaso arterioso sia approssimabile a una struttura circolare, mentre il lume

venoso è decisamente più irregolare e quindi questo sta a dimostrare come la struttura della parete

arteriosa sia più rigida di quella venosa poiché quest'ultima ha la necessità di essere compressa; quella

arteriosa deve invece garantire, soprattutto nella parte più vicina al cuore, un ruolo convettivo perché

si è in un sistema ad alta pressione. La pressione che di solito viene misurata è la pressione arteriosa.

Queste sono differenze importanti in entrambi i casi infatti le strutture vascolari si devono adattare

alla necessità funzionale.

Anche la parte arteriosa vede delle differenze, infatti parlando in precedenza della struttura istologica

e microanatomica di un vaso arterioso, distinguiamo due tipi di arterie: le arterie elastiche e le

arterie di tipo muscolare. Un materiale elastico può essere sottoposto, entro certi limiti, a una

deformazione; quando lo stress meccanico da stiramento viene a mancare il materiale elastico (la

parete arteriosa) ritorna allo stato iniziale senza deformarsi. Se allungando oltre le capacità di

resistenza elastica si ottiene una deformazione plastica, ossia non si ritorna alle condizioni iniziali.

Questo concetto si deve trasporre alle arterie: in presenza di arterie elastiche, le quali per

caratteristica sono quelle più vicine al cuore, esse possono subire in qualche modo una deformazione

e devono essere in grado di contrastare una pressione elevata senza deformarsi e rompersi (di cui

l'aorta ne è l'esempio principale). L'aorta nel suo tratto iniziale ma anche nella sua parte addominale,

ad ogni pulsazione/ battito cardiaco, si deforma all'incirca di un 10%; però elastico vuol dire un'altra

cosa ossia quella pressione che si crea a livello della parete delle arterie elastiche viene restituita come

s