Sistem circulator

Informațiile prezentate nu sunt sfaturi medicale și este posibil să nu fie corecte. Conținutul are doar scop ilustrativ și nu înlocuiește sfatul medicului: citiți avertismentele .

Diagrama circulației sângelui la om cu reprezentare a inimii , circulație mică și circulație mare : roșu indică sânge bogat în oxigen, în timp ce albastru indică sânge slab oxigenat

Sistemul circulator , cardiovascular sau cardiocirculator este ansamblul de organe responsabile de transportul diferitelor fluide - precum sângele și, într-un sens mai general, limfa - care au sarcina principală de a furniza celulelor corpului elementele necesare pentru traiul lor. ^[1] La om și la toate vertebratele , inima este organul propulsor al sângelui și constituie elementul central al aparatului , care include și vase de sânge ( artere , vene ), capilare și limfatice . ^[1] Strâns legate de sistemul circulator sunt organele hematopoietice și organele limfatice , care sunt responsabile de producerea continuă a elementelor figurative prezente în sânge și limfă. ^[1]

În diferitele grupuri de animale multicelulare, circulația asigură supraviețuirea microorganismului și metabolismul fiecărei celule din corp, furnizează substanțele chimice și menține proprietățile fiziologice . Sângele transportă oxigenul din plămâni către celule și dioxidul de carbon în direcția opusă (vezi și respirație ). ^[2] Din procesele digestive care au loc în sistemul digestiv , derivă substanțe nutritive precum lipidele , zaharurile și proteinele care sunt transportate în fiecare țesut , utilizate acolo și, dacă este necesar, pot fi modificate sau stocate în continuare. Substanțele care rămân din metabolism, denumite și deșeuri sau cataboliți (de exemplu, uree și acid uric ), sunt apoi eliminate de alte țesuturi sau organe (cum ar fi rinichii și colonul ). ^[2] Sângele transportă, de asemenea, mesageri chimici, cum ar fi hormoni , celule ale sistemului imunitar și componente de coagulare a sângelui pe tot corpul. ^[2]

Descriere și clasificări

Referindu-ne la istoria evoluției ^[3] a animalelor, se disting fundamental două tipuri diferite de sistem circulator: sistemul închis și sistemul deschis. Sistemul circulator este definit ca „deschis” dacă nu există nicio distincție între fluidele circulante și fluidele interstițiale ; în caz contrar se spune că este „închis”.

1. Grupuri de animale precum bureții ^[4] , echinodermele ^[5] , cnidari ^[6] , nematodele ^[7] și viermii plat nu au un sistem circulator, astfel încât alimentele prin gură, după ce au fost transformate în molecule nutritive, ajung la celule direct (de exemplu la viermii plati care au un sistem digestiv ramificat). Oxigenul se difuzează direct din apă în celule.
2. La unele nevertebrate precum artropodele și moluștele (spre deosebire de cefalopode) există un circuit deschis, în care sângele pătrunde în cavitățile corpului. De fapt, lichidul corporal, care este o hemolimfă, este pompat din inimă în vase scurte și de acolo în toate cavitățile corpului până când se întoarce în inimă. Cu toate acestea, hemolimfa curge încet și la presiune scăzută. ^[8]
3. În anelide, pe de altă parte, există un circuit închis în care fluidul corporal similar cu sângele este ținut în circulație de valvele vaselor. ^[9]
4. De asemenea, vertebratele au un circuit închis. Aici fluxul de sânge prin rețeaua închisă de vase de sânge ajunge la toate organele. Inima și vasele de sânge formează sistemul cardiovascular. Aceasta a suferit modificări majore în timpul evoluției vertebratelor. ^[10]
5. Peștele și vertebratele terestre au separat circulația pulmonară. La păsări și mamifere este complet separat de circulația sistemică, astfel încât există vase cu mult mai puțină presiune. ^[10]
6. La animalele cu sânge rece sau peciloterme , adică amfibieni și reptile , apare un amestec de sânge oxigenat și dezoxigenat în inimă, deoarece ventriculii nu sunt complet separați. Din acest motiv, „noile” organe respiratorii - plămânii - preiau oxigenul necesar din vezica înotătoare . ^[10]
7. La animalele cu sânge cald sau homeoterm , cum ar fi păsările și mamiferele , inima este formată din două atrii și două ventricule, astfel încât există o separare completă a sângelui oxigenat de sângele dezoxigenat. ^[10]

Aranjamentul general al sistemului circulator închis

Structura

Inima este mușchiul care permite circulația sângelui, dar cu o acțiune „ vis a tergo ” (literalmente „forță din spate”, acesta este factorul care exploatează diferența de presiune dintre circulația arterială și venoasă pentru întoarcerea sângelui în inima) afectează, de asemenea, circulația limfei în vasele limfatice. ^[1] Cele două circulații, deși sunt considerate două sisteme independente (lichidele au caracteristici diferite, precum și vasele lor și organizarea lor), sunt de fapt conectate între ele: de fapt, limfa se revarsă prin canalul toracic în fluxul sanguin , în timp ce în același timp se formează altă limfă prin dializă prin pereții vaselor. Circulația este alcătuită din inimă și vasele de sânge. Vasele care transportă sângele către inimă se numesc vene , cele care îl duc departe de organ se numesc artere ; îndepărtându-se de inimă, vasele de sânge se ramifică și reduc în mod progresiv diametrul. În primul rând avem arterele, apoi arteriolele ^[11] și apoi capilarele ^[12] care transportă elementele nutriționale chiar în țesuturi, adunându-se în acest punct într-o rețea densă pentru a forma venulele post-capilare ^[13] , care la rândul lor curg în vene. ^[14]

Vasele de sânge

Vasele de sânge sunt împărțite în diferite tipuri în funcție de structura și funcția lor. ^[15] Arterele transportă sânge la presiune ridicată și, prin urmare, grosimea peretelui este mai mare decât în ​​vene. Arteriolele servesc drept valve de control care, datorită pereților lor musculari, se pot îngusta ( vasoconstricție ) sau se pot lărgi ( vasodilatație ) prin prezența unor dispozitive care reglează fluxul sanguin (formațiuni sfincteriene, mușchi intimi și plăcuțe polipoide). ^[16] Se ramifică apoi în rețelele capilare care efectuează schimbul de fluide, substanțe nutritive, electroliți , hormoni și datorită peretelui subțire al lumenului (numai endoteliu ) sunt permeabile substanțelor cu greutate moleculară mică. În unele organe precum ficatul și splina, capilarele sunt dilatate și în acest caz vorbim de sinusoide .

Secțiunea transversală a unei artere umane

Venulele colectează sângele din capilare pentru a-l readuce în sistemul venos, care transportă sângele de la periferie la inimă; au pereți musculari subțiri, care permit creșterea sau reducerea lumenului lor, prin prezența unor dispozitive similare cu cele ale arterelor (formațiuni sfincteriene și formațiuni intime cu musculatură longitudinală). ^[17] O parte din fluid trece din vase în capilare și de acolo este îndepărtată de vasele limfatice. Canalul toracic , care se ramifică din cisterna chilo , aduce limfa înapoi la inimă, curgând în joncțiunea dintre vena subclaviană stângă și vena jugulară stângă , la baza gâtului.

Vasele de sânge cu aceeași zonă țintă sunt adiacente și sunt denumite garanții. În aproape toate regiunile corpului, există conexiuni între aceste vase, numite anastomoze ^[18] : acestea asigură că circulația sângelui este garantată chiar și în prezența unui tromb ocluziv (de exemplu în cursul trombozei ). Arterele care nu prezintă anastomoză se numesc „artere terminale”. ^[19] Dacă există o ocluzie a unei artere, țesutul corespunzător din aval nu mai este alimentat cu sânge și moare (ca, de exemplu, apare în infarct miocardic acut sau accident vascular cerebral ). Cu toate acestea, anastomozele pot fi, de asemenea, prea mici pentru a permite compensarea completă și în acest caz vorbim de „artere terminale funcționale” ^[19] ; un blocaj sau vătămare a acestor vase duce la scăderea fluxului sanguin și, în consecință, la posibila ischemie .

Sarcini și funcții

Sângele din corp îndeplinește diferite funcții: transportă oxigenul din plămâni către țesuturi și readuce dioxidul de carbon ; hrănește, de asemenea, țesuturile cu substanțe nutritive extrase din alimente în tractul digestiv și îndepărtează deșeurile metabolice și deșeurile care le aduc la organele excretoare ( rinichi și intestin gros ). ^[2] Sângele acționează și ca un mijloc important de transport al hormonilor, al componentelor sistemului imunitar și al elementelor de coagulare acolo unde sunt necesare. ^[2]

Circulația sângelui servește în cele din urmă pentru a permite sângelui să treacă pe tot corpul. Sângele joacă, de asemenea, un rol important în termoreglare prin fluxul care ajunge la piele: puterea de căldură este reglată de suprafața corpului. ^[2]

Mișcarea vertebratelor cu sânge rece

La animale, prezența sistemului circulator nu este întotdeauna esențială: de exemplu, poriferele , cunoscute și sub numele de bureți, și cnidarienilor le lipsește. Sistemul circulator devine indispensabil dacă raportul dintre suprafața totală a organismului și volumul său intern (format doar din celule din cele mai simple organisme și sisteme întregi din cele mai evoluate specii de animale) este redus, deoarece în acest caz celulele nu mai au capacitatea de a schimba direct combustibili și oxidanți cu lumea exterioară. Sistemul circulator poate fi „deschis” sau „închis”.

Sistem circulator deschis

Crustacee

Crustaceele posedă un sistem circulator deschis în care inima eliptică este conectată direct la o arteră. Artera transportă sângele într-o zonă numită hemocel în care fluidul circulant se amestecă cu fluidele interstițiale care alimentează toate părțile corpului animalului. Odată ce toate țesuturile au fost perfuzate, inima „atrage” toate fluidele hemocelului către sine, canalizându-le într-un canal venos mare care trece prin branhii . Odată ce oxigenarea în branhii a avut loc, inima se umple din nou cu lichide și se întâlnește din nou, începând din nou ciclul. ^[20]

Insecte

Același subiect în detaliu: sistemul circulator al insectelor .

Insectele au un sistem circulator deschis ca și crustaceele, dar inima lor nu este limitată la o anumită zonă a corpului, ci se întinde de-a lungul întregii părți dorsale, luând numele de „inimă tubulară”. Inima tubulară este formată dintr-o serie de ramuri arteriale care se extind pe întregul corp și de o serie de găuri numite ostia, prin care fluidele circulatorii ( hemolimfa ) revin în inimă. În ceea ce privește crustaceele, ramificațiile nu sunt legate direct de gazde, ci dispersează hemolimfa prin cavitatea corpului. Insectele folosesc sistemul circulator mai mult pentru transportul substanțelor decât pentru transportul gazelor, deoarece traheele asigură alimentarea cu oxigen și eliminarea de sine a dioxidului de carbon. ^[21]

Moluște comestibile

Moluscele au un sistem circulator deschis (cu excepția cefalopodelor care au un sistem circulator închis). Inima eliptică are atât ramuri arteriale, cât și venoase. Acestea, ca în toate celelalte sisteme deschise, sunt întrerupte în spațiile intercelulare. Procedând astfel, sângele irigă țesuturile, aducând oxigen și drenând deșeurile de dioxid de carbon din celule. Din țesuturi, sângele, încărcat cu dioxid de carbon, este transportat mai întâi la branhii și apoi, oxigenat, înapoi la inimă. Inima bate ritmic imitând sunetul unei pânze umplute de vânt. Această vibrație la moluște este transmisă și ramurilor venoase și arteriale. ^[8]

Sistem circulator închis

Anelide

În anelide precum râmele de pământ, găsim primul tip de sistem circulator închis. De acum înainte, va exista o diferență distinctă între fluidele interstițiale și fluidele circulante, care nu sunt niciodată amestecate. Anelidele au un vas dorsal contractil care preia funcția inimii. „Inima” este conectată la toate extremitățile corpului printr-o serie de „paturi capilare”, care alimentează toate țesuturile. Particularitatea reală a anelidelor sunt inimile accesorii. Vasele mai mari ale fiecărui inel care apar pot acționa ca inimi accesorii, excluzând funcția inimii dorsale. ^[9]

Peşte

Reprezentarea schematică a sistemului circulator al peștilor: roșu = sânge bogat în oxigen; albastru = sânge dezoxigenat

Peștii au un sistem circulator închis și unic. Distins doar în două camere, atriul și ventriculul , este predecesorul inimii umane. Este o inimă care poartă doar sânge venos. Ciclul circulator începe cu o sistolă (contracție) a ventriculului, care transportă sângele către branhii pentru a-l oxigena și din branhii este pompat în țesuturi pentru schimbul de gaze. Odată ce schimburile au avut loc, o puternică diastolă (distensie) a inimii suge tot sângele venos din țesuturi în atriu, unde este returnat în ventricul pentru a începe din nou ciclul. ^[10]

Amfibieni

Reprezentarea schematică a sistemului circulator al amfibienilor: roșu = sânge bogat în oxigen; albastru = sânge dezoxigenat; roz = sânge mixt

Amfibienii posedă, de asemenea, un sistem circulator închis, iar diferențele dintre inima unui mamifer și inima unui amfibian sunt minime. Pe lângă faptul că au o inimă cu două atrii și un ventricul, amfibienii au și o circulație dublă. Caracteristica inimii lor este că nu are ventriculi separați, astfel încât sângele arterial și venos se amestecă, nepermițând amfibienilor să aibă randamente energetice mari. Cu toate acestea, această caracteristică permite devierea fluxului sanguin pentru a evita circulația pulmonară în perioade lungi de apnee. ^[22] Sângele venos intră în atriul drept și este pompat imediat atât în ​​ventricul către plămâni, cât și în atriul stâng către țesuturile din care a provenit. Plămânii oxigenează sângele și îl trimit înapoi în ventricul unde are loc o altă contracție care transportă sângele oxigenat din atriul stâng către țesuturile unde este amestecat cu sângele venos deja utilizat din contracția anterioară. După ce a fost canalizat în țesuturi, sângele este aspirat în atriul drept și ciclul începe din nou. ^[10]

Reptile

Reprezentarea schematică a sistemului circulator al reptilelor: roșu = sânge bogat în oxigen; albastru = sânge dezoxigenat; roz = sânge mixt

Reptilele au o inimă formată din două atrii și o cameră ventriculară, aproape complet împărțită de un sept în două jumătăți. Sângele sărac în oxigen curge în atriul drept din plămâni ca sânge oxigenat și apoi trece în atriul stâng. Ambele atrii pompează sânge în ventricul. În atriul drept, sângele sărac în oxigen trece în plămâni, de la atriul stâng la cap și corp. Deoarece separarea ventriculului nu este completă, aceasta duce la formarea de sânge mixt (aproximativ 10 până la 40%), acesta curge prin artera centrală în tot corpul. ^[10]

Dintre reptile, crocodilii sunt o excepție, de fapt cele două ventricule sunt complet separate. Foramenul Panizza este o deschidere prezentă numai în crocodili care leagă cele două trunchiuri aortice de bază, adică imediat după implantarea dintre cele două ventricule. Prin foramen, sângele bogat în oxigen din camera dreaptă este amestecat cu partea săracă în oxigen a ventriculului stâng, astfel încât sângele amestecat este transportat în circulația sistemică și în zonele periferice ale corpului. În același timp, aorta stângă transportă sânge bogat în oxigen în corp și mai ales în capul animalului. Importanța foramenului se regăsește în principal asupra vieții acvatice a acestor reptile, de fapt valva dintre ventriculul drept și trunchiul său aortic, are capacitatea de a se deschide și închide în timpul scufundării sau când animalul respiră în afara apei.

Circulația vertebratelor cu sânge cald

Structura schematică a unui sistem circulator dublu: roșu = sânge bogat în oxigen; albastru = sânge dezoxigenat

Anatomia omului

Același subiect în detaliu: Inima , arterele și venele .

Diagrama sistemului circulator uman

Sistemul cardiovascular uman este alcătuit din organe goale. ^{[10] [15]}

• Inima : este un anumit mușchi, de fapt este de tip striat, dar involuntar; are patru camere, două atrii și două ventricule. Are două sarcini de bază: structura musculară pompează sângele către toate organele prin artere , în timp ce țesutul de conducere specific dă naștere bătăilor inimii .
• Vasele de sânge : structuri care permit transportul sângelui către corp; pot fi clasificate în:
  • arterele : vasele de sânge care provin din ventriculi și transportă în principal sângele oxigenat către întregul corp (prin aorta care provine din ventriculul stâng), cu excepția arterei pulmonare care provine din ventriculul drept și transportă sângele slab oxigenat către plămâni;
  • vene : vase de sânge care (cu excepția venelor pulmonare ) transportă sânge încărcat cu dioxid de carbon în plămâni și substanțe reziduale în ficat și rinichi pentru purificare; pereții lor sunt mai puțin groși decât cei ai arterelor, deoarece tensiunea arterială este mai puțin ridicată;
  • capilare : permit schimburi între sânge și țesuturi, de fapt au dimensiuni microscopice și se găsesc între celule.
• Vasele limfatice : sunt împărțite în vase periferice, absorbante ( capilare limfatice ) și în vasele de conducere, de diferite tipuri în funcție de mărime și structură.

Există două circuite arteriale mari: circulația mare sau circulația sistemică și circulația mică sau circulația pulmonară. Aceste două circuite sunt conectate în serie, astfel încât tot sângele să poată circula prin circulația pulmonară. În schimb, organele circuitului din corp sunt conectate în paralel. Organul care se află în centrul ambelor circuite este inima și vasele, care se nasc sau ajung acolo, sunt definite tocmai cu referire la acest mușchi: orice vas care „apare” din ventriculii cardiaci se numește arteră , orice vas că „sosirile” în atrii se numesc venă , indiferent de tipul de sânge pe care îl transportă, oxigenat sau neoxigenat.

Circulația mare începe de la ventriculul stâng care, prin contractare, împinge sângele bogat în oxigen în aortă și de acolo în toate arterele corpului, care transportă sângele oxigenat către diferitele țesuturi și sisteme . Din țesuturi, sângele, prin sistemul de vene goale, ajunge la atriul drept al inimii. Din ventriculul drept începe circulația mică : de aici sângele este pompat, prin artera pulmonară, în plămâni unde în alveole înconjurate de o rețea bogată de capilare , eliberează dioxid de carbon și este îmbogățit cu oxigen . Prin venele pulmonare ajunge la atriul stâng al inimii și de aici reîncepe întregul ciclu anterior.

Circulația fetală

Sistemul circulator fetal

• Wikiversitatea conține resurse privind circulația fetală

La făt circulația este ușor diferită de cea a adultului ^[23] . Fătul nu mănâncă, nu bea și respiră autonom, deoarece este scufundat în lichidul amniotic ^[24] , totuși are nevoie de substanțe nutritive și oxigen , provenind din placenta maternă. ^[25] Sângele mamei intră în placentă unde prin presiune hidrostatică (același principiu care îl face să ajungă la țesuturi) îi dă fătului substanțele nutritive, care sunt turnate într-o venă fetală, vena ombilicală . Această venă urcă pe cordonul ombilical ^[25] și ajunge la făt intrând în vena portală .

La adulți, vena portală intră în ficat pentru a permite ficatului să purifice sângele. La făt ficatul este gata să funcționeze, dar nu este nevoie să proceseze sângele, deoarece mama a făcut deja acest lucru; de aceea există un canal, canalul venos al lui Aranzio , care leagă vena portă de vena cavă inferioară . Sângele arterial al mamei intră în vena cavă inferioară și se amestecă cu sângele venos din organele subdiafragmatice; atunci se formează un „sânge arteriovenos ” care ajunge la inimă ( atriul drept ). O parte din sângele amestecat, cu o concentrație de 1: 1, coboară în ventriculul drept , se amestecă cu tot restul de sânge și este împins în artera pulmonară .

La adult, plămânii schimbă dioxidul de carbon al sângelui cu oxigen , dar la făt acest lucru nu se poate întâmpla (de asemenea, deoarece plămânii se află doar la 40% de dezvoltare), astfel încât majoritatea sângelui conținut în artera pulmonară este deturnat, prin intermediul Canalul arterial Botallo și hrănește toate districtele corpului, cu excepția gâtului , a craniului și a membrelor superioare . Fiecare arteră iliacă internă generează o arteră (artera ombilicală), care urcă în cordonul ombilical și ajunge în placentă, unde sângele absoarbe oxigenul și nutrienții din sângele matern și îi conferă dioxid de carbon și deșeuri. Unele deșeuri sunt excretate de rinichi prin urină , care este turnată în amnion . În momentul nașterii , actul respirator și tăierea cordonului ombilical duc la închiderea canalului Botallo , închiderea canalului Aranzio și orificiului oval al Botallo .

Sangele

Același subiect în detaliu: Sânge .

Sângele este un țesut lichid care circulă în vasele de sânge ale diferiților taxoni animale . Compoziția sa este destul de complexă: include elemente corpusculare precum celule și fracțiuni celulare, suspendate într-un lichid plasmatic format din apă , săruri minerale , proteine , glicide și alte substanțe dizolvate . Aparține categoriei țesuturilor conjunctive . ^[26]

Funcțiile sângelui sunt diverse și numeroase: transportul substanțelor nutritive și al deșeurilor metabolice, are o funcție respiratorie și de apărare, transportă hormoni, participă la reglarea termică a organismului, reglează pH-ul și funcția osmotică. ^[27]

Sângele din diferitele grupuri de animale

Diferitele grupuri de animale au sânge cu componente inegale în funcție de necesitățile fiziologiei lor, de aranjamentul diferit al organelor responsabile de hematopoieză și de diferențierea celulară a elementelor corpusculare. Eritropoieza în numeroase grupuri de animale prezintă celule care sunt diferite chiar și prin aspectul lor care pot fi evaluate imediat la microscopul optic : de fapt, prezența sau absența nucleului celular permite identificarea apartenenței la numeroși taxoni de animale. ^[28]

• 

  Microscop optic frotiu de sânge: Osteichthyes , Pești

• 

  Microscop optic frotiu de sânge: amfibii , amfibieni

• 

  Microscop optic frotiu de sânge: Aves , Birds

• 

  Microscop optic frotiu de sânge: mamifere , mamifere

Sânge uman

Sângele este un lichid opac, roșu intens când este extras dintr-o arteră, roșu închis când este extras dintr-o venă: diversitatea culorii depinde de cantitatea mai mare de hemoglobină oxigenată prezentă, care lipsește în sângele venos. ^[26] Sângele este compus din plasmă, un lichid gălbui și elemente corpusculare, reprezentate de celule roșii din sânge , globule albe din sânge și trombocite : aceste două părți sunt separabile prin centrifugare și raportul lor se numește hematocrit , format din 55% din plasmă și 45% din elemente corpusculare. Dacă se găsește în afara corpului, sângele se coagulează rapid dând naștere unei părți solide, trombului și unei părți lichide, serul , care diferă de plasmă prin faptul că nu conține fibrinogen și alți factori de coagulare . ^[29] Masa de sânge la om este de aproximativ 7,7% din greutatea corporală , are o temperatură de aproximativ 37/38 ° C și un pH , la nivel arterial, de la 7,35 la 7,40 (pH-ul unei soluții fiziologice optime trebuie să fie egal cu 7.383). ^[29]

• 

  Trombocite (trombocite)

• 

  Globule roșii SEM

• 

  Un limfocit

Fiziologie

Tensiunea arterială și volumul

Același subiect în detaliu: tensiunea arterială sistemică .

Cele două sisteme arteriale funcționează în două regimuri de presiune diferite: la presiune scăzută cea a circuitului pulmonar și a venelor, la presiune ridicată cea a arterelor și a circulației sistemice. ^[30] Sarcina principală a sistemului de presiune scăzută este „stocarea” sângelui, de fapt 80% din sângele care circulă în organism (aproximativ 7% din masa slabă la om, aproximativ patru până la cinci litri) poate fi găsit acolo, această funcție este favorizată de elasticitatea și capacitatea mare a vaselor. ^[31] În caz de pierdere de volum ( hemoragie ), vasele se îngustează; în cazul opus, de exemplu, în transfuziile de sânge prin creșterea volumului, sistemul își mărește capacitatea. Presiunea venoasă centrală (valoarea normală este de aproximativ 3-9 mmHg) este un bun indicator al volumului de sânge circulant. ^[32]

Tensiunea arterială se modifică în funcție de nivelurile sistemului: în aortă și arterele mari este de aproximativ 100 mmHg, în ramurile arteriale aflate în aval este de aproximativ 40 mmHg, până la capilare unde este doar 25 mmHg. În venule este doar 20 mmHg, în vena portală doar 3 mmHg. Presiunea în circulația pulmonară atinge 15-20 mmHg în artera pulmonară și doar 2-5 mmHg în vena pulmonară. ^[30]

Fluxul de sânge

În ciuda diferențelor mari de presiune dintre sistolă și diastolă , sângele curge relativ uniform prin corp: în timpul sistolei, peretele vasului se extinde. Această extensibilitate volumetrică permite menținerea unui flux constant. Dacă presiunea nu ar putea fi absorbită de vasele elastice, presiunea din aortă ar varia excesiv. Unda de presiune ^[33] se mișcă la viteze diferite, la subiecții tineri aproximativ 6 metri pe secundă, la vârstnici viteza este dublată. Pe măsură ce pereții vaselor devin mai inelastici odată cu înaintarea în vârstă, debitul este redus. ^[34]

În timp ce fluxul sanguin în artere depinde doar de forța de pompare a inimii, mai mulți factori joacă un rol în fluxul venos. Într-un anumit fel, forța contractilă a inimii ajunge și la vene, așa cum sa spus deja pentru vis a tergo , adică „forța din spate”: din acest motiv, supapele sunt situate în vene, pentru a permite curgerea într-o singură direcție. numai. ^{[35] [36]} Le forze esterne sono principalmente legate alle contrazioni del muscolo scheletrico ^[37] e nelle grandi vene all'interno del corpo dalle differenze pressorie legate alla respirazione (dilatazione delle vene dovuta alla pressione negativa nell' inspirazione ). La pressione di aspirazione degli atri gioca un ruolo solo nelle grandi vene vicino al cuore. ^[30]

Sistemi di regolazione dell'apparato circolatorio

La quantità di sangue deve essere mantenuta, indipendentemente dalle condizioni ambientali e di stress . ^[38] Si deve garantire che l'attività cardiaca e la pressione sanguigna siano regolate sempre al meglio per avere in tutti gli organi una quantità minima di sangue e di flusso per soddisfare le esigenze degli organi attivi: la distribuzione come prestazione massima in tutti gli organi nello stesso tempo, non è possibile. Se tutti gli organi richiedessero contemporaneamente una erogazione massima di sangue, la pressione del sangue cadrebbe bruscamente, perché la quantità totale di sangue non è sufficiente. Pertanto, la circolazione è costituita da molti circuiti paralleli che possono essere attivati o disattivati a seconda della condizione in cui si trova l'organismo: in pratica, per esempio, dopo aver mangiato l' apparato digerente riceve una quantità di sangue maggiore poiché è l'organo che in quel momento ha la maggior necessità di irrorazione. La realizzazione di tale connessione e disconnessione avviene in diversi modi.

1. Il diametro del lume dell'arteria viene determinato dallo stato di stress (tono) della muscolatura liscia presente nella parete del vaso, una volta che le arterie sono dilatate, può fluire più sangue nel punto corrispondente.
2. Le anastomosi artero-venose sono connessioni tra i vasi sanguigni più piccoli, in questo caso tra arteria e vena. Queste anastomosi sono in genere chiuse e il sangue passa attraverso i capillari. Aprire queste connessioni fa sì che la maggior parte del sangue passi direttamente in vena per la minore resistenza al flusso, quindi il letto capillare riceve meno sangue.
3. Sfinteri precapillari : le arterie normalmente possono restringere il loro lume, ma non possono arrivare a una chiusura completa. Al contrario, nelle più piccole arteriole lo strato intermedio della parete presenta appunto un ispessimento, noto come praecapillaris sfintere , questo può occludere il lume e quindi ridurre il passaggio di sangue al letto capillare a valle.
4. Vena giugulare : le vene giugulari sono delle vene che possono restringere il loro lume. Si riscontrano anche nella mucosa dell'intestino: se riducono il lume rallentano il deflusso di sangue dall'intestino, aumentando così la quantità di sangue e il tempo per trasferire i nutrienti assorbiti dal sangue. Si trovano anche nella midollare del surrene.

Le modifiche del flusso dipendono inoltre dal controllo locale, dagli influssi ormonali e dagli influssi nervosi.

Controllo locale

Il controllo locale o l'autoregolazione ^[38] è quello che rimane più costante: la perfusione dell'organo, si mantiene anche con il cambiamento della pressione sanguigna e dall'altro regola il flusso di sangue nelle condizioni metaboliche del momento (per esempio, l'aumento della circolazione nel tratto gastrointestinale durante la digestione). Questo può avvenire in modi diversi:

• In presenza di aumento della pressione sanguigna si ha la contrazione della muscolatura liscia piuttosto che una dilatazione; ciò si verifica nel cervello , nel rene e nel tratto digerente, ma non nella pelle o nei polmoni. ^[37]
• La mancanza di ossigeno provoca una dilatazione vascolare, che comporta un aumento dell'apporto di sangue per contrastare l'ipo-ossigenazione. Nei polmoni però, avviene l'esatto contrario: una bassa saturazione di ossigeno porta alla vasocostrizione.
• Infine, la presenza di certe sostanze portano alla dilatazione dei vasi sanguigni: questo effetto metabolico locale è in genere causato da un aumento della concentrazione di anidride carbonica , di ADP , di AMP , di adenosina , di idrogeno e dagli ioni potassio . Il miglioramento della circolazione favorisce l'eliminazione di queste sostanze: è particolarmente importante questo tipo di controllo nel muscolo cardiaco e nel cervello.

Controllo ormonale

Gli ormoni agiscono direttamente sulla muscolatura della parete del vaso (come l' adrenalina ) o provocano localmente la liberazione di sostanze vasoattive, come l' ossido nitrico e le endoteline :

• L'ossido nitrico (NO) ha un effetto vasodilatante. ^[38] È distribuito dall' endotelio , quando stimolato dall' acetilcolina , dall' ATP , dall' endotelina 1 o dall' istamina ;
• L'endotelina-1 stimola da un lato il rilascio di NO, dall'altro agisce localmente e direttamente sulla muscolatura liscia vascolare, come vasocostrittore. Dopo tale stimolazione viene rilasciata angiotensina II e vasopressina ; ^[38]
• Gli eicosanoidi hanno effetti diversi sulle arterie: mentre la prostaglandina F2α e il trombossano A ₂ e trombossano B ₂ hanno un effetto vasocostrittore, la prostaglandina E1 e la prostaciclina ha un effetto vasodilatante;
• La bradichinina , la callidina e l' istamina sono vasodilatatori. Inoltre, anche l' EDHF ( acronimo dall'inglese Endothelium-derived hyperpolarizing factor o fattore iperpolarizzante di derivazione endoteliale) determina anche la stimolazione delle cellule muscolari lisce.
• La serotonina provoca vasocostrizione e aumenta anche la permeabilità dei capillari. ^[38]
• L' angiotensina II agisce all'interno del sistema renina-angiotensina-aldosterone , come la vasopressina, è un vasocostrittore. Invece questa vasocostrizione fa parte della regolazione del bilancio idrico da parte del rene.

Controllo nervoso

Il controllo nervoso avviene in primo luogo da parte del sistema nervoso simpatico e agisce nelle piccole arterie, arteriole, vene e il loro ritorno al cuore. ^[38] Il neurotrasmettitore postgangliare è la noradrenalina , che si lega ai recettori alfa 1 e agisce come vasocostrittore. Una dilatazione dei vasi si ottiene diminuendo il tono simpatico. Il parasimpatico vasodilata i vasi delle ghiandole salivari e degli organi riproduttivi (ciò che succede nell' erezione ). ^[39]

Controllo circolatorio centrale

Vi è un controllo centrale nel midollo allungato , che ricevono informazioni dai barocettori di pressione, dal rilevamento della frequenza cardiaca , dalla pressione bassa, inoltre dal pH , dall'anidride carbonica e dalla pressione parziale di ossigeno. ^[40] I sensori di pressione sono situati nella parete dell'aorta e dell' arteria carotide interna (i recettori si trovano nel seno carotideo ) e "rilevatori" di bassa pressione nella vena cava e negli atri. Tuttavia, la presente regolazione contrasta solo i cambiamenti della pressione arteriosa in acuto, come alzarsi velocemente da una posizione sdraiata: se la pressione sanguigna si modifica viene effettuato un adeguamento e la pressione viene mantenuta nei limiti della norma. ^[39]

Le pressioni parziali di O2 e il pH sono rilevati da sensori specializzati ( chemiorecettori ) rilevati nei paragangli, presenti anche nella carotide, nell'aorta ( Paraganglio supracardiale , o Glomus aorticum ) e nell'arteria polmonare. Le informazioni provenienti da questi sensori vengono processate nel centro circolatorio del romboencefalo , il midollo allungato. ^[39]

Cenni storici

Lo stesso argomento in dettaglio: Storia della cardiologia .

Nel XIV secolo un medico francese di nome Guy de Chauliac scriveva:

È proprio grazie a queste piccole grandi aggiunte che si è arrivati alla scoperta effettiva della circolazione del sangue. Tutto ciò che oggi conosciamo in merito all'apparato cardiovascolare si deve a innumerevoli scoperte che si sono succedute nel corso dei secoli, scoperte portate avanti da uomini geniali che hanno avuto la capacità di guardare oltre.

I babilonesi ^[42] , gli egizi ^[43] , le civiltà precolombiane ^[44] , i greci ^[45] , gli indù ^[46] e la civiltà cinese ^[47] si occuparono della circolazione sanguigna e del cuore. Nemesio , vescovo di Emesa , scrisse:

Numerosi medici e scienziati, definiti «i precursori» (gli arabi Avicenna e Averroè ^[49] , Vesalio ^[50] , Leonardo da Vinci ^[51] e Giovanni Maria Lancisi ^[52] che dettagliò i sintomi dell' infarto , degli aneurismi e dell' arteriosclerosi ^[53] ) si avvicinarono alla studio della circolazione sanguigna, presentando un sistema cardiovascolare diverso dalle norme consolidate. ^[54]

Harvey e la dimostrazione della circolazione del sangue

Precedentemente a Lancisi un'opera fondamentale sulla circolazione sanguigna fu scritta da William Harvey ( Exercitatio anatomica de motu cordis et sanguinis in animalibus , 1628), ^[55] che pervenne alla scoperta della circolazione del sangue e alla sua descrizione quantitativa e matematica. ^[56]

Immagine delle vene dalla Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus di Harvey

All'interno della sua opera Harvey afferma fondamentalmente che

Dalle osservazioni harveiane risulta evidente un moto circolare del sangue, dal centro alla periferia e poi dalla periferia al centro; la circolazione avviene in tutto il corpo e in tutte le sue parti poiché è necessario che tutti gli organi ne ricavino beneficio. Come accennato precedentemente il merito di Harvey sta fondamentalmente nell'aver condotto precise e sperimentali dimostrazioni riguardo al funzionamento dell'apparato cardiovascolare.

Patologie cardiovascolari

Lo stesso argomento in dettaglio: Angina pectoris , Infarto miocardico acuto e Arteriosclerosi .

Le malattie cardiovascolari rappresentano la principale causa di morbidità e mortalità in tutto il mondo. All'inizio del XX secolo la mortalità per malattia cardiovascolare era meno del 10% della mortalità globale osservata in tutto il mondo. ^[58] Nell'ultimo aggiornamento del Global Burden of Disease dell' Organizzazione mondiale della sanità , la patologia ischemica è risultata responsabile del 32% della mortalità nel sesso femminile (nell'età post-menopausale) e del 27% di quella maschile. La tendenza viene ritenuta in crescita sin intorno al 2030, soprattutto nei paesi industrializzati, per poi tendere a una probabile stabilità, se non riduzione, nei decenni a venire in seguito alle numerose campagne di informazione sulla modificazione dei fattori di rischio cardiovascolare . ^[58] Riporteremo di seguito le manifestazioni cliniche più frequenti:

1. Aneurisma : dilatazione congenita o patologica permanente della parete arteriosa. La rottura di un aneurisma causa danni ai tessuti circostanti, come l'infarcimento emorragico se la patologia colpisce il cervello . ^[59]
2. Angina pectoris : sindrome dolorosa retrosternale ( dolore toracico ), causata da diminuzione transitoria del flusso di sangue e di ossigeno nel tessuto muscolare del cuore. Può essere provocata sia da uno stato protratto di contrazione delle arterie coronarie , sia dalla presenza nelle stesse di restringimenti del lume dei vasi ( stenosi ). Nella cardiopatia ischemica cronica colpisce prevalentemente le persone anziane . Per migliorare la circolazione coronarica è possibile trattare i pazienti con farmaci vasodilatatori , oppure, nei casi di maggiore gravità, sottoporli a interventi chirurgici di rivascolarizzazione coronarica come il bypass aorto-coronarico o l' angioplastica coronarica . ^{[60] [61]}
3. Arteriosclerosi : una delle malattie degenerative più frequenti, che consiste nell'indurimento e nella perdita di elasticità dei vasi. ^[62]
4. Ipertensione : pressione del sangue costantemente superiore alla norma, che comporta un rischio elevato di ischemia cerebrale e di ischemia miocardica . Esistono due forme fondamentali di ipertensione: quella definita ipertensione arteriosa essenziale o primaria, di cui non sono note cause specifiche, e quella definita secondaria, che insorge come conseguenza di qualche altra patologia preesistente, come malattie dei reni e problemi ormonali. ^[63]
5. Ischemia : diminuzione o soppressione della circolazione sanguigna in una parte dell'organismo. Diventa ictus ^[64] nel momento in cui interessa i vasi sanguigni cerebrali oinfarto acuto del miocardio se interessa il cuore . ^{[65] [66]}
6. Trombosi : blocco parziale o totale di un vaso sanguigno da parte di un trombo, un ammasso di elementi corpuscolati del sangue come globuli rossi e piastrine . ^[67] Quando un trombo si stacca dalla parete del vaso ed entra in circolo si verifica un'embolia. ^[68]

Note

Bibliografia

• Mario Mattioli, La scoperta della circolazione del sangue , Napoli, Edizione Scientifiche Italiane, 1972, ISBN non esistente.
• Léo Testut e André Latarjet, Miologia-Angiologia , in Trattato di anatomia umana. Anatomia descrittiva e microscopica – Organogenesi , vol. 2, 5ª ed., Torino, UTET, 1973, ISBN non esistente.
• Philippe Gorny, Storia illustrata della cardiologia dalla preistoria ai giorni nostri , Milano, Editiemme, 1988, ISBN non esistente.
• Silvio Fiocca et al. , Fondamenti di anatomia e fisiologia umana , 2ª ed., Napoli, Sorbona, 2000, pp. 189-277, ISBN 88-7150-024-5 .
• Karel F. Liem et al. , Anatomia Comparata dei Vertebrati - Una visione funzionale ed evolutiva , Napoli, Edises, 2006, p. 649, ISBN 88-7959-255-6 .
• Ettore Bartoli, Medicina Interna: Metodologia, Semeiotica, Fisiopatologia, Clinica, Terapia Medica , Genova, Restless Architect of Human Possibilities sas (RAHPsas), 2010, ISBN 978-88-904381-1-0 .
• William Francis Ganong et al. , Fisiologia medica , Padova, Piccin, 2011, ISBN 978-88-299-2113-3 .
• Bruno Trimarco et al. , Cardiologia , Napoli, Idelson Gnocchi, 2013, ISBN 978-88-7947-568-6 .

Voci correlate

Altri progetti

• Wikiversità contiene risorse sull' apparato circolatorio
• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file sull' apparato circolatorio

Collegamenti esterni

• ( EN ) Apparato circolatorio / Apparato circolatorio (altra versione) / Apparato circolatorio (altra versione) , su Enciclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
• Apparato circolatorio del corpo umano , su abcsalute.it .
• Apparato circolatorio- Media , su sapere.it .
• Fondazione Italiana Cuore e Circolazione - Apparato circolatorio , su fondazioneitalianacuorecircolazione.it .
• Apparato circolatorio diapositive , su slideshare.net .

Portale Anatomia

Portale Biologia

Portale Medicina

Questa è una voce di qualità .
È stata riconosciuta come tale il giorno 3 febbraio 2015 — vai alla segnalazione .
Naturalmente sono ben accetti altri suggerimenti e modifiche che migliorino ulteriormente il lavoro svolto.

Segnalazioni · Criteri di ammissione · Voci di qualità in altre lingue