SISTEMA CIRCOLATORIO: FUNZIONI, PARTI, TIPI, MALATTIE - ANATOMIA E FISIOLOGIA - 2026

Il sistema circolatorio comprende una serie di organi che orchestrano il passaggio del sangue attraverso tutti i tessuti, consentendo il trasporto di vari materiali come nutrienti, ossigeno, anidride carbonica, ormoni, tra gli altri. È costituito da cuore, vene, arterie e capillari.

La sua funzione principale risiede nel trasporto dei materiali, sebbene partecipi anche alla creazione di un ambiente stabile per funzioni vitali in termini di pH e temperatura, oltre ad essere correlato alla risposta immunitaria e contribuire alla coagulazione del sangue.

Di Lomappmi, da Wikimedia Commons

I sistemi circolatori possono essere aperti - nella maggior parte degli invertebrati - costituiti da uno o più cuori, uno spazio chiamato emocele e una rete di vasi sanguigni; oppure chiuso - in alcuni invertebrati e in tutti i vertebrati - dove il sangue è limitato a un circuito dei vasi sanguigni e al cuore.

Nel regno animale i sistemi circolatori sono molto vari ea seconda del gruppo animale cambia l'importanza relativa degli organi che lo compongono.

Ad esempio, nei vertebrati il ​​cuore è determinante nel processo circolatorio, mentre negli artropodi e in altri invertebrati i movimenti delle estremità sono fondamentali.

Caratteristiche

Il sistema circolatorio è principalmente responsabile del trasporto di ossigeno e anidride carbonica tra i polmoni (o branchie, a seconda dell'animale di studio) e i tessuti del corpo.

Allo stesso modo, il sistema circolatorio è responsabile della distribuzione di tutti i nutrienti elaborati dal sistema digestivo a tutti i tessuti del corpo.

Inoltre distribuisce materiali di scarto e componenti tossici ai reni e al fegato, dove dopo un processo di disintossicazione vengono eliminati dall'individuo attraverso il processo di escrezione.

D'altra parte, funge da via di trasporto per gli ormoni secreti dalle ghiandole e li distribuisce agli organi dove devono agire.

Partecipa inoltre: alla termoregolazione degli organismi, regolando opportunamente il flusso sanguigno, alla regolazione del pH dell'organismo e al mantenimento di un adeguato equilibrio idroelettrolitico affinché possano essere effettuati i necessari processi chimici.

Il sangue contiene strutture chiamate piastrine che proteggono l'individuo dal sanguinamento. Infine, il sangue è composto da globuli bianchi, quindi ha un ruolo importante nella difesa da corpi estranei e agenti patogeni.

Parti (organi)

Il sistema circolatorio è costituito da una pompa - il cuore - e da un sistema di vasi. Queste strutture verranno descritte in dettaglio di seguito:

Il cuore

I cuori sono organi muscolari con funzioni di pompa, in grado di spingere il sangue attraverso tutti i tessuti del corpo. In generale, sono costituiti da una serie di camere collegate in serie e fiancheggiate da valvole (o sfinteri in alcune specie).

Nei mammiferi, il cuore ha quattro camere: due atri e due ventricoli. Quando il cuore si contrae, il sangue viene espulso nel sistema circolatorio. Le molteplici camere del cuore consentono alla pressione di aumentare mentre il sangue si sposta dalla zona venosa a quella arteriosa.

La cavità atriale cattura il sangue e le sue contrazioni lo inviano ai ventricoli, dove le contrazioni inviano il sangue in tutto il corpo.

Il muscolo cardiaco è costituito da tre tipi di fibre muscolari: le cellule del nodo senoatriale e atrioventricolare, le cellule dell'endocardio ventricolare e le fibre miocardiche.

I primi sono piccoli e si contraggono debolmente, sono autoritmici e la conduzione tra le cellule è bassa. Il secondo gruppo di cellule è più grande, si contrae debolmente ma ha una rapida conduzione. Infine, le fibre sono di dimensioni intermedie, con una forte contrazione e sono una parte importante del cuore.

Struttura del cuore

Nell'uomo, il cuore si trova nella regione anteriore inferiore del mediastino, sostenuto dal diaframma e dietro lo sterno. La forma è conica e ricorda una struttura piramidale. La punta del cuore è chiamata apice e si trova nella regione sinistra del corpo.

Una sezione trasversale del cuore rivelerebbe tre strati: l'endocardio, il miocardio e l'epicardio. La regione interna è l'endocardio, che è continuo con i vasi sanguigni ed è in contatto con il sangue.

Lo strato intermedio è il miocardio e qui c'è la più grande quantità di massa cardiaca. Il tessuto che lo forma è muscolare, contrazione involontaria e presenta smagliature. Le strutture che collegano le cellule cardiache sono i dischi intercalari, consentendo loro di agire in modo sincrono.

Il rivestimento esterno del cuore è chiamato epicardio ed è costituito da tessuto connettivo. Infine, il cuore è circondato da una membrana esterna chiamata pericardio, che a sua volta è divisa in due strati: il fibroso e il sieroso.

Il pericardio sieroso contiene il fluido pericardico, la cui funzione è la lubrificazione e lo smorzamento dei movimenti del cuore. Questa membrana è attaccata allo sterno, alla colonna vertebrale e al diaframma.

Attività elettrica del cuore

Il battito cardiaco è costituito dai fenomeni ritmici delle sistole e delle diastole, dove il primo corrisponde ad una contrazione e il secondo al rilassamento della massa muscolare.

Perché si verifichi la contrazione cellulare, deve essere associato un potenziale d'azione. L'attività elettrica del cuore inizia in un'area chiamata "pacemaker", che si diffonde ad altre cellule accoppiate attraverso le loro membrane. I pacemaker si trovano nel seno venoso (nel cuore dei vertebrati).

Arterie

Le arterie sono tutti i vasi che lasciano il cuore e generalmente in esse si trova sangue ossigenato, chiamato sangue arterioso. Cioè, possono trasportare sangue ossigenato (come l'aorta) o sangue deossigenato (come l'arteria polmonare).

Si noti che la distinzione tra vene e arterie non dipende dal loro contenuto, ma dal loro rapporto con il cuore e con la rete capillare. In altre parole, i vasi che escono dal cuore sono le arterie e quelli che arrivano ad esso sono le vene.

La parete delle arterie è costituita da tre strati: il più interno è la tunica intima formata da un sottile endotelio su una membrana elastica; la tunica media formata da fibre di muscolatura liscia e tessuto connettivo; e infine la tunica esterna o avventizia composta da tessuto adiposo e fibre di collagene.

Man mano che le arterie si allontanano dal cuore, la loro composizione varia, aumentando la proporzione di muscolatura liscia e meno elasticità, e sono chiamate arterie muscolari.

Pressione sanguigna

La pressione sanguigna può essere definita come la forza che il sangue esercita sulle pareti dei vasi. Nell'uomo, la pressione sanguigna standard varia da 120 mm Hg in sistole a 80 mm Hg in diastole ed è solitamente indicata con le cifre 120/80.

La presenza di tessuto elastico permette alle arterie di pulsare mentre il sangue scorre attraverso la struttura, aiutando così a mantenere alta la pressione sanguigna. Le pareti delle arterie devono essere estremamente spesse per evitare che collassino quando la pressione sanguigna scende.

Vene

Le vene sono vasi sanguigni responsabili del trasporto del sangue dal sistema di rete capillare al cuore. Rispetto alle arterie, le vene sono molto più abbondanti e hanno una parete più sottile, sono meno elastiche e il loro diametro è maggiore.

Come le arterie, sono costituite da tre strati istologici: l'interno, il centro e l'esterno. La pressione nelle vene è molto bassa - nell'ordine di 10 mm Hg - quindi devono essere assistite con valvole.

Capillari

I capillari furono scoperti dal ricercatore italiano Marcello Malpighi nel 1661, studiandoli nei polmoni degli anfibi. Sono strutture molto abbondanti che formano reti estese vicino a quasi tutti i tessuti.

Le sue pareti sono composte da sottili cellule endoteliali, collegate da fibre di tessuto connettivo. È necessario che le pareti siano sottili in modo che lo scambio di gas e sostanze metaboliche avvenga facilmente.

Sono tubi molto stretti, nei mammiferi hanno un diametro approssimativo di 8 µm, abbastanza grandi da consentire il passaggio delle cellule del sangue.

Sono strutture permeabili a piccoli ioni, nutrienti e acqua. Quando esposti alla pressione sanguigna, i fluidi vengono espulsi nello spazio interstiziale.

I liquidi possono passare attraverso le fessure nelle cellule endoteliali o attraverso le vescicole. Al contrario, le sostanze di natura lipidica possono facilmente diffondersi attraverso le membrane delle cellule endoteliali.

Sangue

Il sangue è un fluido denso e viscoso responsabile del trasporto degli elementi, si trova generalmente ad una temperatura di 38 ° C e costituisce l'8% del peso totale di un individuo medio.

Nel caso di animali molto semplici, come una planaria, non è possibile parlare di "sangue", poiché hanno solo una sostanza limpida e acquosa composta da cellule e alcune proteine.

Per quanto riguarda gli animali invertebrati, che hanno un sistema circolatorio chiuso, il sangue è generalmente noto con il termine emolinfa. Infine, nei vertebrati, il sangue è un tessuto liquido altamente complesso e i suoi componenti principali sono plasma, eritrociti, leucociti e piastrine.

Plasma

Il plasma costituisce la pozione liquida del sangue e corrisponde al 55% della sua composizione totale. La sua funzione principale è il trasporto di sostanze e la regolazione del volume sanguigno.

Alcune proteine ​​sono disciolte nel plasma, come l'albumina (componente principale, oltre il 60% delle proteine ​​totali), globuline, enzimi e fibrinogeno, oltre agli elettroliti (Na ⁺ , Cl ^- , K ⁺ ), glucosio, amminoacidi, rifiuti metabolismo, tra gli altri.

Contiene inoltre una serie di gas disciolti, come ossigeno, azoto e anidride carbonica, i residui prodotti nel processo respiratorio e devono essere eliminati dall'organismo.

Componenti solidi

Il sangue ha componenti cellulari che corrispondono al restante 45% del sangue. Questi elementi corrispondono ai globuli rossi, ai globuli bianchi e alle cellule legate al processo di coagulazione.

I globuli rossi, chiamati anche eritrociti, sono dischi biconcavi e sono responsabili del trasporto dell'ossigeno grazie alla presenza di una proteina chiamata emoglobina. Un fatto curioso di queste cellule è che, nei mammiferi, gli eritrociti maturi sono privi di nucleo.

Sono cellule molto abbondanti, in un millilitro di sangue ci sono 5,4 milioni di globuli rossi. L'emivita di un eritrocita circolante è di circa 4 mesi, durante i quali può percorrere più di 11.000 chilometri.

I globuli bianchi o leucociti sono correlati alla risposta immunitaria e si trovano in una proporzione inferiore rispetto ai globuli rossi, nell'ordine da 50.000 a 100.000 per millilitro di sangue.

Esistono diversi tipi di globuli bianchi, inclusi neutrofili, basofili ed eosinofili, raggruppati sotto la categoria dei granulociti; e agranulociti corrispondenti a linfociti e monociti.

Infine, ci sono i frammenti cellulari chiamati piastrine - o trombociti in altri vertebrati -, che partecipano al processo di coagulazione, prevenendo il sanguinamento.

Fonte: pixabay.com

Tipi di sistemi circolatori

I piccoli animali - di diametro inferiore a 1 mm - sono in grado di trasportare materiali nei loro corpi mediante semplici processi di diffusione.

Tuttavia, con l'aumento delle dimensioni corporee nasce la necessità di disporre di organi specializzati per la distribuzione di materiali, come ormoni, sali o rifiuti, alle diverse regioni del corpo.

Negli animali più grandi, esiste una varietà di sistemi circolatori che svolgono efficacemente la funzione di trasporto dei materiali.

Tutti i sistemi circolatori devono avere i seguenti elementi: un organo principale preposto al pompaggio dei fluidi; un sistema di arterie in grado di distribuire il sangue e immagazzinare la pressione; un sistema capillare che consente il trasferimento dei materiali dal sangue ai tessuti e infine un sistema venoso.

L'insieme di arterie, vene e capillari forma ciò che è noto come "circolazione periferica".

In questo modo, l'insieme delle forze esercitate dagli organi precedentemente citati (i battiti ritmici del cuore, il rinculo elastico delle arterie e le contrazioni dei muscoli che circondano i vasi sanguigni) rendono possibile il movimento del sangue nel corpo.

Sistemi circolatori aperti

La circolazione aperta è presente in diversi gruppi di animali invertebrati, come crostacei, insetti, ragni e diversi molluschi. Consiste in un sistema di sangue che viene pompato dal cuore e raggiunge una cavità chiamata emocele. Inoltre, hanno uno o più cuori e vasi sanguigni.

L'emocele può occupare in alcuni organismi fino al 40% del volume totale del corpo e si trova tra l'ectoderma e l'endoderma, ricordando che gli animali triblastici (noti anche come triploblastici) hanno tre foglie embrionali: l'endoderma, il mesoderma e l'ectoderma.

Ad esempio, in alcune specie di granchio il volume del sangue corrisponde al 30% del volume corporeo.

La sostanza liquida che entra nell'emocele è chiamata emolinfa o sangue. In questi tipi di sistemi, non c'è distribuzione del sangue attraverso i capillari ai tessuti, ma gli organi sono bagnati direttamente dall'emolinfa.

Quando il cuore si contrae, le valvole si chiudono e il sangue è costretto a viaggiare verso l'emocele.

Le pressioni dei sistemi circolatori chiusi sono piuttosto basse, tra 0,6 e 1,3 kilopascal, sebbene le contrazioni prodotte dal cuore e da altri muscoli possano aumentare la pressione sanguigna. Questi animali sono limitati nella velocità e nella distribuzione del flusso sanguigno.

Sistemi circolatori chiusi

Nei sistemi circolatori chiusi, il sangue viaggia in un circuito costituito da tubi e segue il percorso dalle arterie alle vene, passando per i capillari.

Questo tipo di sistema circolatorio è presente in tutti gli animali vertebrati (pesci, anfibi, rettili, uccelli e mammiferi) e in alcuni invertebrati come i lombrichi e nei cefalopodi.

I sistemi chiusi sono caratterizzati dal presentare una chiara separazione delle funzioni in ciascuno degli organi che lo compongono.

Il volume del sangue occupa una proporzione molto inferiore rispetto ai sistemi aperti. Circa il 5-10% del volume corporeo totale dell'individuo.

Il cuore è l'organo più importante ed è responsabile del pompaggio del sangue all'interno del sistema arterioso, mantenendo così la pressione alta.

Il sistema arterioso ha il compito di immagazzinare la pressione che costringe il sangue a passare attraverso i capillari. Pertanto, gli animali con circolazione chiusa possono trasportare rapidamente l'ossigeno.

I capillari, essendo così sottili, consentono lo scambio di materiali tra sangue e tessuti, mediando semplici processi di diffusione, trasporto o filtrazione. La pressione consente processi di ultrafiltrazione nei reni.

Evoluzione del sistema circolatorio

Durante l'evoluzione degli animali vertebrati, il cuore è notevolmente aumentato in complessità. Una delle innovazioni più importanti è il graduale aumento della separazione del sangue ossigenato e deossigenato.

Pesci

Nei vertebrati più primitivi, i pesci, il cuore è costituito da una serie di cavità contrattili, con un solo atrio e un solo ventricolo. Nel sistema circolatorio dei pesci, il sangue viene pompato dal singolo ventricolo, attraverso i capillari nelle branchie, dove si verifica l'assorbimento di ossigeno e viene espulsa l'anidride carbonica.

Il sangue continua il suo viaggio attraverso il resto del corpo e l'apporto di ossigeno alle cellule avviene nei capillari.

Anfibi e rettili

Quando ebbe origine la stirpe degli anfibi e poi quella dei rettili, nel cuore apparve una nuova camera, che ora mostra tre camere: due atri e un ventricolo.

Con questa innovazione il sangue deossigenato raggiunge l'atrio destro e il sangue proveniente dai polmoni raggiunge l'atrio sinistro, comunicato dal ventricolo destro.

In questo sistema, il sangue deossigenato rimane nella parte destra del ventricolo e quello ossigenato nella sinistra, sebbene vi sia una certa miscelazione.

Nel caso dei rettili, la separazione è più evidente poiché esiste una struttura fisica che divide parzialmente le regioni sinistra e destra.

Uccelli e mammiferi

In questi lignaggi, l'endotermia (animali "a sangue caldo") porta a maggiori richieste di fornitura di ossigeno ai tessuti.

Un cuore a quattro camere è in grado di soddisfare queste elevate esigenze, dove i ventricoli destro e sinistro separano il sangue ossigenato da quello deossigenato. Pertanto, il contenuto di ossigeno che raggiunge i tessuti è il più alto possibile.

Non c'è comunicazione tra le camere sinistra e destra del cuore, poiché sono separate da uno spesso setto o setto.

Le cavità situate nella porzione superiore sono gli atri, separati dal setto interatriale, e sono responsabili della ricezione del sangue. La vena cava superiore e quella inferiore sono collegate all'atrio destro, mentre le quattro vene polmonari raggiungono l'atrio sinistro, due provenienti da ciascun polmone.

I ventricoli si trovano nella regione inferiore del cuore e sono collegati agli atri attraverso le valvole atrioventricolari: la tricuspide, che si trova sul lato destro e la mitrale o premolare sulla sinistra.

Malattie comuni

Le malattie cardiovascolari, note anche come malattie coronariche o cardiache, comprendono una serie di patologie associate al funzionamento errato del cuore o dei vasi sanguigni.

Secondo le indagini svolte, le malattie cardiovascolari sono la principale causa di morte negli Stati Uniti e in alcuni paesi europei. I fattori di rischio includono uno stile di vita sedentario, diete ricche di grassi e il fumo. Tra le patologie più comuni ci sono:

Ipertensione arteriosa

L'ipertensione consiste in valori elevati di pressione sistolica, superiori a 140 mm Hg e pressione diastolica superiore a 90 mm Hg. Ciò porta a un flusso anormale di sangue in tutto il sistema circolatorio.

Aritmie

Il termine aritmia si riferisce alla modifica della frequenza cardiaca, il prodotto di un ritmo incontrollato - tachicardia - o bradicardia.

Le cause delle aritmie sono molteplici, da stili di vita malsani all'eredità genetica.

Mormorii nel cuore

I soffi consistono in suoni cardiaci anormali rilevati attraverso il processo di auscultazione. Questo suono è associato ad un aumento del flusso sanguigno dovuto a problemi alle valvole.

Non tutti i mormorii sono ugualmente gravi, dipende dalla durata del suono e dalla regione e dall'intensità del rumore.

Aterosclerosi

Consiste nell'indurimento e nell'accumulo di grasso nelle arterie, principalmente a causa di diete sbilanciate.

Questa condizione rende difficile il passaggio del sangue, aumentando la probabilità di altri problemi cardiovascolari, come gli ictus.

Insufficienza cardiaca

L'insufficienza cardiaca si riferisce al pompaggio inefficiente del sangue al resto del corpo, che causa sintomi di tachicardia e problemi respiratori.

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