Sistema circolatorio, Anatomia comparata dei vertebrati

Sistema circolatorio

Funzioni del sistema circolatorio

Componenti del sistema cardiovascolare: sangue, cuore, vasi sanguigni. Circolazione semplice e circolazione doppia. Sistema arterioso: gli archi aortici. Evoluzione degli archi aortici nei "Pesci", nei Dipnoi, negli Anfibi e negli Amnioti. L'evoluzione del cuore nelle varie classi di vertebrati: il cuore nei "Pesci", Anfibi, coccodrilli, Mammiferi, Uccelli.

Funzioni

• Respirazione: acquisizione, trasporto e cessione di O₂ e CO₂
• Trasporto: nutrienti e prodotti del metabolismo, ormoni, anticorpi e cellule del sistema immunitario
• Regolazione della pressione osmotica
• Termoregolazione
• Omeostasi

Componenti del sistema cardiovascolare: sangue, cuore e vasi sanguigni

Sangue

Il sangue è un tessuto connettivo fluido e costituisce il veicolo che porta alle cellule, tessuti e organi, ossigeno, sostanze nutritive, ormoni e prodotti del catabolismo. Nell'uomo, il sangue è costituito da:

• Plasma, per il 55%, matrice liquida composta da acqua proteine ed elettroliti
• Cellule, o elementi figurati, per il 45%

Elementi figurati del sangue

• Eritrociti o globuli rossi o emazie
• Leucociti o globuli bianchi, difesa dell’organismo
• Piastrine, coagulazione

Vasi sanguigni

Il sangue circola all’interno dei vasi sanguigni, arterie (diametro minore) e vene (diametro maggiore) la cui unica differenza è la pressione a cui sono sottoposti perché le vene non portano necessariamente sangue non ossigenato. Queste formano un sistema di canali a circuito chiuso con caratteristiche di base comuni: infatti tutti i vasi presentano una parete costituita da 3 tonache:

• Tunica intima, endotelio e fibre di elastina
• Tunica media, muscolo liscio e fibre elastiche
• Tunica esterna, fibre collagene

Le arterie sono i vasi che portano il sangue dal cuore ai capillari nei vari tessuti; quelle di maggiori dimensioni hanno una grande quantità di fibre elastiche che conferisce il colore biancastro. Questo permette di attutire la grande pressione. Le arteriole precedono i capillari, hanno una grande quantità di muscolo liscio. I capillari sono interposti tra arteriole e venule, sono i vasi più sottili e la loro parete è costituita da endotelio mono-stratificato. Sono presenti in quasi tutti i distretti corporei e sono dotati di capacità contrattile grazie anche alle miocellule circostanti. I capillari sanguigni sono i soli vasi che consentono scambi tra il sangue, che scorre lentamente, e fluidi interstiziali che bagnano le cellule. Possono essere distinti in:

• Normali
• Fenestrati: presenti soprattutto in molte ghiandole endocrine e nel rene degli amnioti; sono dotati di piccole fessure che permettono al sangue di essere separato dal fluido interstiziale mediante la lamina basale delle cellule endoteliali.

A livello dei capillari sanguigni si stabilisce quindi un microcircolo, ossia quella parte del sistema circolatorio:

• Direttamente coinvolta nel metabolismo
• Regola l’afflusso di sangue
• Regola la pressione sanguigna
• Il letto capillare nel derma regola la temperatura negli omeotermi ed eterotermi; infatti quando facciamo uno sforzo fisico diventiamo rossi

Le venule ricevono il sangue dai capillari e si riversano nelle vene: le vene sono i vasi che riportano il sangue al cuore presentano pareti più sottili in cui predominano le fibre collagene e poche fibre muscolari lisce che conferiscono alle vene il colore violaceo. (Arterie-arteriole-capillari-venule-vene)

Termoregolazione

Problemi di riscaldamento, Cetacei (delfini): mammiferi omeotermi che spesso vivono a temperature più basse della propria, e devono quindi conservare il calore; le vene sono posizionate più superficialmente, l'arteria è invece in posizione più centrale, e c'è quindi uno scambio di temperatura che permette all'arteria centrale di mantenersi calda. Problemi di raffreddamento, i mammiferi che vivono in ambienti desertici devono affrontare soprattutto problemi legati al riscaldamento dell'encefalo; i vasi che portano sangue all'encefalo si raffreddano nel corpo carotideo. Le vene hanno valvole unidirezionali perché il sangue che portano deve sconfiggere la forza di gravità; evitano in questo modo il reflusso di sangue. Nei pesci, la muscolatura assile spinge anche a livello venoso, infatti con la sua contrazione permette al sangue di essere portato al cuore.

Cuore

Organo muscolare situato nella cavità pericardica è una pompa che imprime una spinta al sangue nei vasi e riceve sangue a bassa pressione. La parete del cuore è costituita da tre tuniche:

• Endocardio: formata da endotelio, corrispondente alla tonaca intima di un vaso
• Miocardio: formato da cellule muscolari striate cardiache, corrispondente alla tunica media di un vaso
• Epicardio: formato da cellule mesoteliali appiattite, corrispondente alla tunica avventizia di un vaso