Apparato Cardio-Vascolare

Facoltà di biologia e farmacia

Corso: chimica e tecnologia farmaceutiche

Apparato cardio-vascolare

Indice

• Presentazione apparato
• La circolazione
• Circoli nutritizi e funzionali
• Il cuore
• Morfologia esterna
• Cavità interne: atrio e ventricolo destro e sinistro
• Orifizi e valvole
• Sistole e diastole
• Morfologia della parete
• Contrazione e impulso
• Vasi sanguigni: arterie, capillari e vene
• Struttura della parete delle arterie
• Struttura della parete dei capillari
• Struttura della parete delle vene di grosso calibro
• Arterie e circolazione sistemica
• Aorta: ascendente, arco aortico (arteria anonima, carotide comune destra e sinistra, succlavia destra e sinistra)
• Poligono di Willis
• Aorta discendente: aorta toracica e addominale
• Arteria renale
• Arterie degli arti
• Vene della circolazione sistemica
• Vene degli arti
• Vena azygos
• Circolo portale ipotalamo-ipofisario

L'apparato cardio-vascolare è costituito da un insieme di organi cavi, che sono rappresentati da:

• Il cuore, un organo posto nella gabbia toracica (cavità toracica) che ha il compito di pompare il sangue nei vasi sanguigni;
• I vasi sanguigni, una serie di organi cavi che hanno invece il compito di far arrivare il sangue fino a tutti i distretti corporei.

Il compito del sangue è quello di trasferire ai tessuti le sostanze nutritive e l’ossigeno, e di prelevare dalle regioni periferiche le sostanze di rifiuto, che vengono prodotte dal metabolismo cellulare. Il cuore rappresenta l’organo propulsore dell’apparato cardio-circolatorio; è in grado di muoversi, e contraendosi spinge il sangue nei vasi sanguigni.

I vasi possono essere distinti in:

• Arterie: I vasi che lasciano il cuore per portare il sangue nei distretti periferici; per convenzione vengono rappresentate in rosso. Il sangue, nelle arterie, si muove in direzione centrifuga (dal cuore verso la periferia) e può essere più o meno ossigenato;
• Vene: Vasi in cui il sangue scorre in direzione centripeta (verso il cuore). Il compito delle vene è quello di drenare il sangue dai tessuti dei vari organi e di riportarlo al cuore.

La circolazione

La circolazione ha il compito di portare l’ossigeno a tutti i tessuti (tramite il sangue). Possiamo distinguere due tipi di circolazione:

• Grande circolazione o circolazione sistemica: ha inizio nel ventricolo sinistro, una delle cavità che formano il cuore. Dal ventricolo sinistro si passa all’aorta, il più grosso vaso sanguigno nel corpo. Tale grossa arteria si ramifica, e il sangue attraverso tali ramificazioni arriva a tutti gli organi, nei quali poi avvengono gli scambi gassosi; l’ossigeno viene liberato dal sangue nei spazi interstiziali, per poter essere utilizzato dalle cellule. L’anidride carbonica, accumulatasi negli spazi interstiziali del connettivo, si porta all’interno dei vasi sanguigni. Una volta avvenuto tale scambio nelle zone periferiche, il sangue torna al cuore attraverso le vene e arriva all’atrio destro, un’altra delle cavità cardiache. La grande circolazione ha il compito di distribuire l’ossigeno e le sostanze nutritizie a tutti gli organi.
• Piccola circolazione o circolazione polmonare: viene chiamata anche circolazione polmonare perché ha il compito di trasferire ai polmoni il sangue povero di ossigeno, dove verrà riossigenato. Avverranno dunque gli scambi che trasformeranno il sangue venoso in arterioso. Ha origine nel ventricolo destro per poi passare nel tronco polmonare, da cui hanno origine le due arterie polmonari che si dirigono verso i due polmoni, destro e sinistro. In essi poi avverrà lo scambio gassoso (il sangue si arricchirà d’ossigeno e rilascerà l’anidride carbonica). Il sangue riossigenato ritornerà al cuore dirigendosi verso l’atrio sinistro, per dare di nuovo origine alla grande circolazione. (dall’atrio sinistro, il sangue passa nel ventricolo sinistro e prende il decorso della g.c.).

Nella piccola circolazione vi è un’anomalia rispetto al concetto di “arterie” e “vene”: dal tronco polmonare ha origine l’arteria polmonare, ma essa trasporta sangue venoso e poco ossigenato. Dunque, viene chiamata arteria perché il sangue in essa si muove in direzione centrifuga, ma esso è privo di ossigeno. Nella piccola circolazione le arterie trasportano sangue poco ossigenato.

La spinta necessaria al sangue per arrivare a tutti i tessuti viene data dal cuore, che stabilisce una pressione che viene trasferita ai grossi vasi. Tale pressione, man mano che le arterie si ramificano, tende a diminuire e all’interno dei capillari essa si stabilizza, diventando bassa e omogenea.

Circoli nutritizi e funzionali

Oltre ai circoli nutritizi, rappresentati dalla grande e dalla piccola circolazione e chiamati così perché servono a nutrire i tessuti con ossigeno e metaboliti, esistono anche i circoli funzionali, che coinvolgono altri organi e sono importanti perché avvenga il normale funzionamento dell’organismo. Essi sono localizzati:

• Nel rene, dove è situata una rete mirabile a livello del nefrone, l’unità funzionale dell’organo che ha il compito di filtrare e produrre l’urina. Affinché avvenga la filtrazione del plasma, si instaura a livello del nefrone un circolo funzionale.
• Nei sistemi portali a livello del fegato e dell’ipofisi. La funzione di questo filtro (nel fegato) è quella di trasferire le sostanze nutritizie che vengono assorbite durante la digestione al fegato. Il fegato metabolizza la maggior parte delle macromolecole, e il compito del circolo funzionale è di favorire tale metabolismo delle sostanze assorbite a livello intestinale.
• Nell’alveolo polmonare dei polmoni. L’arteria polmonare ricca di sangue venoso entra in contatto con l’epitelio degli alveoli, favorendo così gli scambi gassosi.
• All’interno degli organi genitali, nel pene e nel clitoride, affinché avvenga l’erezione durante il rapporto sessuale.

Come sono organizzati i circoli portali del fegato e dell’ipofisi?

Normalmente il decorso del sangue è: arterie – capillare arterioso – capillare venoso – vena: nella grande circolazione, le arterie trasportano il sangue arterioso fino alla periferia, dove si ramificano in vasi sempre più piccoli e diventano capillari. Si passa poi dai capillari arteriosi a quelli venosi (avviene lo scambio nei tessuti periferici), e questi danno origine alle vene responsabili del ritorno del sangue al cuore. In un circolo funzionale viene alterata questa organizzazione: nel caso del sistema portale epatico il sangue arterioso arrivato all’intestino e agli organi dell’apparato digerente confluisce nei capillari, e qui viene drenato da diverse vene, le quali confluiscono nella vena porta. La vena porta, attraverso l’ilo (ingresso dei vasi in un organo pieno), si porta fino al fegato invece di andare in direzione del cuore, e una volta dentro si ramifica per formare dei capillari, che hanno il compito di consentire la diffusione dei nutrienti al fegato. Tali capillari confluiscono poi in venule, che confluiscono a loro volta nella vena cava inferiore che ritorna al cuore.

Nel circolo epatico dunque c’è un’anomalia: una vena capillarizza all’interno del fegato, e dai capillari si riforma un’ulteriore vena. Il decorso è: vena – capillare – vena.

La ramificazione delle vene capillari, che confluiscono in ulteriori vene, prende il nome di rete mirabile (mirabile perché anomala). Altra rete mirabile venosa si stabilisce a livello dell’asse ipotalamo-ipofisario: tra ipotalamo e ipofisi si crea un sistema portale che ha il compito di favorire la distribuzione degli ormoni fuori dall’ipotalamo per portarli nell’ipofisi senza che essi entrino nel circolo sistemico. In questo modo gli ormoni arrivano in maniera concentrata all’ipofisi e da qui passano in circolazione, evitando la diffusione.

Oltre alle reti mirabili venose vi sono anche quelle arteriose, come quelle che si stabiliscono a livello del rene, nel nefrone. Il nefrone è costituito da due parti, un corpuscolo renale e un tubulo renale, ed esso ha il compito di filtrare il sangue arterioso e di produrre l’urina. Il sangue arriva nell’arteriola afferente, che si ramifica e dà origine a capillari arteriosi detti capillari glomerulari (particolari perché presentano un endotelio con aperture), uniti tra loro da capillari a ponte. Ciò fa in modo che la pressione sanguigna che viene esercitata favorisca la fuoriuscita del plasma dai capillari e si permetta la filtrazione. Tali capillari confluiscono poi nell’arteriola efferente.

Dunque, nei circoli nutritizi il decorso del sangue è arterie – capillare arterioso – capillare venoso – vena; nei circoli funzionali:

• Venosi (rete mirabile venosa) il decorso è: vena – capillare – vena. (fegato e ipofisi)
• Arteriosi (reti mirabili arteriose) il decorso è: arteria - capillare - arteria. (l’unico esempio si trova nel rene)

I circoli funzionali più importanti sono:

• Il circolo portale epatico, a livello del fegato
• Il circolo del nefrone, nel rene
• Il circolo portale ipotalamo-ipofisario

Per quanto riguarda i circoli nutritizi, che hanno il compito di distribuire ossigeno, nutrienti e metaboliti a tutti i tessuti, affinché questo circolo avvenga è necessario che il sangue sia in movimento. Ciò è garantito dal cuore, che continua a pulsare e a contrarsi favorendo una spinta continua del sangue, che essendo fluido può muoversi. Altro fattore importante affinché avvengano gli scambi è la presenza di una certa pressione a livello dei liquidi interstiziali.

I liquidi interstiziali circondano le cellule nei tessuti e negli organi, e sono presenti nella matrice del tessuto connettivo che forma lo stroma dell’organo. La matrice è fluida: contiene acqua e ha le caratteristiche di un gel viscoso. In questa matrice sono presenti numerosi metaboliti che vengono rilasciati dai vasi sanguigni, perché si crea una pressione favorevole all’uscita dei liquidi dai vasi, a livello periferico dei capillari arteriosi in cui la pressione è ancora alta e viene favorita la fuoriuscita del plasma.

A livello dei capillari venosi si verifica un riassorbimento del plasma all’interno delle vene, perché si instaura una pressione simile a quella a livello arterioso.

I capillari sono importanti perché in esso avviene il trasferimento dei nutrienti negli spazi interstiziali, e da questi nelle cellule. Affinché avvenga la fuoriuscita del plasma dai capillari, è necessario un equilibrio tra diverse pressioni: la pressione idrostatica, quella determinata dalla pressione arteriosa, che a livello delle arterie è positiva (33mmHg a livello periferico), e la pressione colloido-osmotica, determinata dalla presenza di proteine nel sangue (a livello dei capillari arteriosi anch’essa è positiva), che favoriscono la fuoriuscita del plasma dai capillari arteriosi.

A livello dei capillari venosi, la pressione colloido-osmotica tende ad essere negativa: essendo maggior all’esterno rispetto all’interno, tende a trasferire i fluidi all’interno delle vene.

Il flusso ematico dai capillari agli spazi interstiziali dipende dall’equilibrio tra pressione idrostatica e pressione colloido-osmotica. Se tale equilibrio viene alterato, si avrà un’alterazione del contenuto di fluidi presente a livello periferico (ad esempio, una presenza eccessiva di albumina determinerà un eccesso del flusso di plasma dai capillari agli spazi interstiziali, provocando edema e gonfiore poiché vi sarà una pressione osmotica elevata).

A livello periferico, il 90% del plasma fuoriuscito viene riassorbito nel circolo venoso, il restante 10% nel circolo linfatico, dove passa nella linfa e va a costituirla. Il circolo linfatico poi riporterà il sangue al cuore. I vasi linfatici hanno il compito di trasferire e trasportare la linfa, e sono a fondo cieco a livello periferico. Non esiste una circolazione linfatica arteriosa o venosa, ma piuttosto dei vasi che hanno lo scopo di portare la linfa al cuore: i capillari linfatici, tramite il circolo, riporteranno la linfa nel torrente circolatorio a livello del punto di congiunzione tra la vena giugulare e la succlavia, e tale linfa ritornerà quindi al cuore. (Nota: La linfa contiene i linfociti, utili nel funzionamento del sistema immunitario.)

Il cuore

È l’organo propulsore dell’apparato cardio-circolatorio. È localizzato all’interno della gabbia toracica, all’interno di una regione centrale della cavità toracica detta mediastino, circondato:

• Lateralmente dai due polmoni
• Superiormente dagli organi situati nel collo (il timo e la tiroide)
• Inferiormente dal diaframma, che separa la cavità toracica dalla cavità addominale,
• Posteriormente dalla colonna vertebrale
• Anteriormente dallo sterno.

La regione in cui è localizzato il cuore è chiamata mediastino anteriore.