L apparato cardiocircolatorio e il sangue

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1 L apparato cardiocircolatorio e il sangue

2 APPARATO CARDIOCIRCOLATORIO è costituito dal cuore, dai vasi sanguigni e linfatici e dal sangue trasporta in tutti i distretti corporei il sangue e, con esso,ossigeno, sostanze nutrienti e molecole per la difesa Contemporaneamente raccoglie ed asporta i metaboliti di scarto.

3 LM 700 IL TRASPORTO INTERNO NEGLI ANIMALI Il sistema circolatorio ha relazioni molto strette con tutti i tessuti del corpo In molti animali, microscopici vasi chiamati capillari formano un intricata rete di vasi sanguigni tra le cellule dei tessuti. Globulo rosso Capillare Nuclei delle cellule del tessuto muscolare liscio

4 invertebrati Cnidari hanno sottili superfici cellulari a diretto contatto sia con l ambiente esterno che con la cavità gastrovascolare interna :non hanno sistema di trasporto perché possono sfruttare gli scambi per semplice diffusione attraverso le pareti del corpo. Platelminti:più mobili e attivi:scambio per diffusione grazie al buon rapporto superficie volume e alle ramificazioni della cavità gastrovascolare

5 Pseudocelomati: utilizzano il liquido della loro cavità che è a diretto contatto con gli organi interni e che opera una sorta di circolazione interna determinata dal movimento della muscolatura corporea durante la locomozione. Nematodi,Rotiferi

6 Il sistema circolatorio può essere aperto l emolinfa pompata dal cuore nell arteria dorsale si riversa poi direttamente nei seni ematici di cui il principale è l emocele,qui avviene lo scambio di ossigeno e nutrienti dall emolinfa agli organi mentre le scorie prodotte sono direttamente immesse nell emocele e da lì,senza vasi,la linfa torna al cuore oppure chiuso. APPARATO CIRCOLATORIO Bocca Canale circolare

7 APPARATO CIRCOLATORIO NEGLI INVERTEBRATI La maggior parte dei molluschi(animali a metabolismo lento) e tutti gli artropodi (animali di dimensioni ridotte)hanno un sistema circolatorio aperto: in alcune regioni del corpo, il sangue esce dai vasi e scorre tra le cellule dei tessuti (senza separazione tra liquido interstiziale e sangue). Pori Cuore tubulare

8 Invertebrati Sistema circolatorio chiuso Anellidi esigenze metaboliche elevate:un vaso contrattile (cuore)pompa il sangue nelle arterie (vasi efferenti)che ramificandosi in arteriole e poi in capillari arteriosi raggiungono i vari distretti dove avvengono gli scambi con le cellule dei tessuti. Dai capillari venosi il sangue arriva nelle vene afferenti e da qui al cuore diviso in un atrio (sangue venoso) ed un ventricolo da dove il sangue viene reimmesso nella circolazione generale

9 Emolinfa o sangue invertebrati Contiene spesso emociti di numero,tipo e funzioni diversi a seconda del gruppo animale (difesa immunitaria,trasporto gas respiratori ecc)

10 APPARATO CIRCOLATORIO NEGLI VERTEBRATI I vertebrati, compresi i mammiferi, hanno un sistema circolatorio chiuso, nel quale il sangue si trova sempre all interno dei vasi. In questo sistema esistono tre tipi di vasi: le arterie, che trasportano il sangue dal cuore agli organi attraverso tutto il corpo; le vene, che riportano il sangue al cuore; i capillari che fanno passare in ciascun tessuto il sangue dalle arterie alle vene.

11 APPARATO CIRCOLATORIO NEI VERTEBRATI Funzioni svolte: 1. Trasporto di ossigeno, dai polmoni ai tessuti e di anidride carbonica, in senso inverso 2. Distribuzione dei principi nutritivi (assorbiti tramite la digestione )a tutte le cellule 3. Trasporto di rifiuti e di sostanze nocive al fegato per la disintossicazione e ai reni per la escrezione 4. Distribuzione degli ormoni dalle ghiandole che li secernono fino agli organi bersaglio 5. Regolazione della temperatura corporea 6. Il meccanismo della coagulazione per il controllo delle perdite ematiche 7. La difesa contro i batteri e virus per mezzo di anticorpi e leucociti presenti nel sangue

12 APPARATO CIRCOLATORIO NEI VERTEBRATI Il sistema cardiovascolare dei vertebrati ha subito un processo evolutivo Capillari branchiali Nei pesci il cuore è costituito da due sole cavità e il sangue scorre in un unica direzione: viene pompato nelle branchie, passa attraverso i capillari sistemici, per poi ritornare all atrio del cuore. Cuore: Ventricolo (V) Atrio(A) Questo tipo di circolazione è detta circolazione semplice Capillari sistemici

13 Sistema circolatorio chiuso di un pesce:circolazione semplice Arteria Arteriola (sangue ricco di O 2 ) Letti capillari Venula Vena Figura 18.2C Capillari branchiali Atrio Arteria Ventricolo (sangue povero di O 2 ) Cuore

14 APPARATO CIRCOLATORIO:Anfibi,rettili, Coccodrilli uccelli mammiferi Per garantire un maggior flusso di sangue agli organi, i vertebrati terrestri hanno una circolazione doppia, in cui il sangue attraversa due volte il cuore. Con la comparsa dei polmoni, a partire dagli anfibi, la circolazione generale viene affiancata da una circolazione polmonare La circolazione polmonare mette in comunicazione il cuore con il tessuto polmonare in cui avvengono gli scambi gassosi. La circolazione sistemica trasporta il sangue dal cuore al resto del corpo e poi di nuovo al cuore.

15 Il cuore di anfibi e rettili è diviso in tre cavità: due atri e un ventricolo. I due circuiti sistemico e polmonare sono parzialmente separati.due atri,quello sinistro riceve dai polmoni sangue ossigenato,il destro dai tessuti riceve sangue deossigenato.nell unico ventricolo si raccoglie quindi sangue misto ossia non ossigenato in maniera ottimale. Capillari polmonari e del sistema cutaneo Circolazione pulmo-cutanea questa circolazione pur essendo chiusa e doppia è una circolazione incompleta A V Destra Circolazione sistemica A Sinistra Capillari sistemici

16 Anfibi La circolazione si sdoppia: il cuore è formato da: 2 atri, 1 ventricolo Dal ventricolo partono 3 archi arteriosi Polmonare (porta sangue ai polmoni) Aortico (porta sangue a tronco e arti) carotideo (porta sangue al cervello)

17 Rettili Il processo di sdoppiamento prosegue con la formazione di un setto che divide parzialmente il ventricolo in due parti Rimangono i tre archi arteriosi che portano il sangue ai polmoni, tronco e arti, cervello

18 rettili Capacità dei rettili di variare fortemente le richieste metaboliche Un adattamento particolare consiste nel fatto di variare il volume di sangue destinato al circuito polmonare oppure a quello sistemico in relazione alle richieste metaboliche. Infatti in condizioni di basso metabolismo (minore necessità di acqua e molecole da parte delle cellule) il sangue scorre soltanto nel circolo sistemico

19 Nei mammiferi e negli uccelli il cuore è diviso in quattro cavità: due atri e due ventricoli. Si parla di circolazione doppia e completa L ossigenazione dei tessuti è più efficiente Il sangue ossigenato non può mescolarsi con quello non ossigenato; Lo scambio dei gas respiratori è ottimizzato perché nei polmoni scorre sangue deossigenato e ricco di anidride carbonica Le due circolazioni possono svolgersi a pressioni differenti,infatti negli Uccelli e Mammiferi dove le richieste metaboliche sono molto elevate la rete capillare sistemica è molto sviluppata con conseguente necessità di una pressione sistemica molto maggiore rispetto a quella richiesta nel circuito polmonare A V Destra Capillari polmonari Circolazione polmonare Circolazione sistemica A V Sinistra Capillari sistemici

20 Il cuore e la circolazione sanguigna

21 cuore Nella parte sx :un atrio coinvolto nella ricezione e un ventricolo per la propulsione di sangue ossigenato diretto ai tessuti Nella parte dx: un atrio coinvolto nella ricezione di sangue ridotto dai tessuti e un ventricolo per la propulsione dello stesso sangue nel circuito polmonare

22 Atri Gli atri ricevono il sangue tramite vene All trio dx arrivano le vene cave, superiore ed inferiore, che portano il sangue non ossigenato dai tessuti All atrio sx arrivano 4 vene polmonari che portano sangue ossigenato dai polmoni Gli atri sono collegati con i rispettivi ventricoli da valvole, tricuspide a dx, bicuspide a sx

23 Ventricoli Ricevono il sangue dagli atri e lo spingono con pressione nelle arterie Dal ventricolo dx parte l arteria polmonare che porta il sangue non ossigenato ai polmoni Dal ventricolo sx parte l arteria aorta che porta il sangue ossigenato ai tessuti

24 Cuore Arteria Polmonare Aorta Vene Polmonari Vena Cava Superiore Atrio sx Valvola biscuspide Atrio dx Vena Cava Inferiore DX SX Ventricolo sx Valvola tricuspide Next Play Ventricolo dx

25 Ciclo cardiaco Fase di contrazione degli atri subito seguita da quella dei ventricoli:sistole Fase di rilasciamento: DIASTOLE

26 Attività cardiaca Diastole atriale: il sangue riempie gli atri Sistole atriale: il sangue viene spinto nei ventricoli Diastole ventricolare: il sangue riempie i ventricoli DX Sistole ventricolare: il sangue viene spinto nelle arterie SX

27 I vasi Arterie e Vene Arterie, trasportano il sangue fuori dal cuore e, con l eccezione delle arterie polmonari, trasportano sangue ossigenato. Hanno pareti spesse con muscolatura liscia sviluppata, aiutano la spinta propulsiva del sangue; l elasticità delle arterie rende costante il flusso cardiaco pulsante Le Vene, trasportano il sangue al cuore e, con l eccezione delle vene polmonari, trasportano sangue non ossigenato hanno pareti sottili che offrono scarsa resistenza al flusso sanguigno,favorendo il ritorno al cuore. Le vene di grosse dimensioni sono dotate di valvole che impediscono il reflusso del sangue

28 Le arterie diminuiscono di calibro man mano che si allontanano dal cuore, sino a diventare capillari, vasi dalla parete sottilissima, costituiti solo da cellule endoteliali e dalla loro membrana basale. Attraverso la sottile parete dei capillari diffondono i gas respiratori, le sostanze nutrienti e di rifiuto, gli ormoni. Il flusso sanguigno interno ai capillari è lento, viene in tal modo facilitata la diffusione delle sostanze Tessuto muscolare liscio (tonaca media) Arteria Epitelio Arteriola Capillare Epitelio (tonaca intima) Tessuto connettivo (tonaca esterna) Membrana basale Venula Vena Valvola Ai vasi capillari fanno seguito le venule, di piccole dimensioni, che diventano man mano di calibro maggiore ed assumono le caratteristiche istologiche delle vene Epitelio (tonaca Tessuto m (tonaca me Tessuto co (tonaca est

29 IL SANGUE

30 COMPOSIZIONE E PROPRIETÀ DEL SANGUE Il sangue dei Vertebrati è costituito dal plasma e da elementi cellulari in sospensione che si originano nel midollo osseo Il sangue è formato da diversi tipi di elementi cellulari, chiamati nel loro insieme elementi figurati, che sono in sospensione in un liquido, detto plasma. Il plasma nei mammiferi è composto per circa il 90% da acqua; tra i numerosi soluti si trovano sali inorganici sotto forma di ioni, proteine, sostanze nutritive, prodotti di scarto, ormoni.

31 Gli elementi figurati in sospensione nel plasma sono i globuli rossi, i globuli bianchi e le piastrine. I globuli rossi sono chiamati anche eritrociti e la loro funzione principale è quella di trasportare i gas respiratori(ossigeno e anidride carbonica) Nei mammiferi sono privi di nucleo e hanno forma discoidale biconcava con una più ampia superficie di scambio. Negli altri vertebrati hanno forma sferica Divengono inattivi dopo 4 mesi,il ricambio è assicurato dagli eritroblasti del midollo osseo in Uccelli e Mammiferi e da reni e milza negli altri vertebrati

32 I globuli bianchi, o leucociti, hanno la funzione di combattere le infezioni migrando nei siti con movimento ameboide,svolgono funzione di difesa da agenti estranei e patogeni,possono esercitare attività fagocitaria. Si formano a partire da cellule immature,staminali,presenti nel midollo osseo Piastrine(nei mammiferi) e i trombociti (negli altri vertebrati) sono frammenti cellulari contenenti enzimi e molecole necessarie per la coagulazione.

33 Sistema circolatorio linfatico sistema linfatico è un sistema di drenaggio a una via che trasporta i fluidi dallo spazio interstiziale dei tessuti al torrente circolatorio LE FUNZIONI DEL SISTEMA LINFATICO -PRODUZIONE, MANTENIMENTO E DISTRIBUZIONE DEI LINFOCITI ORGANI LINFOIDI PRIMARI: MIDOLLO OSSEO E TIMO DELL ADULTO contengono CELLULE STAMINALI che si dividono per produrre cellule figlie che si differenziano in linfociti ORGANI LINFOIDI SECONDARI: LINFONODI; TONSILLE; MILZA SONO LOCALIZATI IN PUNTI STRATEGICI OVVERO NELLE ZONE CHE PER PRIME ENTRANO IN CONTATTO CON I BATTERI INVASORI. i linfociti immaturi o attivati si dividono per produrre cellule dello stesso tipo

34 LE FUNZIONI DEL SISTEMA LINFATICO --PRODUZIONE, MANTENIMENTO E DISTRIBUZIONE DEI LINFOCITI ORGANI LINFOIDI PRIMARI: MIDOLLO OSSEO E TIMO DELL ADULTO contengono CELLULE STAMINALI che si dividono per produrre cellule figlie che si differenziano in linfociti ORGANI LINFOIDI SECONDARI: LINFONODI; TONSILLE; MILZA SONO LOCALIZATI IN PUNTI STRATEGICI OVVERO NELLE ZONE CHE PER PRIME ENTRANO IN CONTATTO CON I BATTERI INVASORI. i linfociti immaturi o attivati si dividono per produrre cellule dello stesso tipo

35 --MANTENIMENTO DEL VOLUME EMATICO: il sistema linfatico riporta al circolo venoso il liquido interstiziale --ELIMINAZIONE DELLE VARIAZIONI LOCALI DELLA COMPOSIZIONE CHIMICA DEL FLUIDO INTERSTIZIALE --VIA ALTERNATIVA PER IL TRASPORTO DI ORMONI, SOSTANZE NUTRITIZIE E DI SCARTO:

36 attraverso la linfa passano le sostanze nutritive che giungono alle cellule e in essa vengono riversate le scorie del metabolismo, cioè i rifiuti cellulari. Dopo essere stata gravata dei rifiuti la linfa viene filtrata dai linfonodi interposti sul suo cammino e infine si getta nel sangue venoso Appare già chiaro come un ristagno di linfa conduca a un difetto della nutrizione delle cellule e a una loro intossicazione per l'insufficiente smaltimento dei rifiuti.

37 Da piccoli capillari linfatici (strettamente associati ai capillari sanguigni) la linfa circola con flusso unidirezionale in vasi di diametro gradualmente crescente fino al dotto toracico che sbocca nella vena cava superiore presso il cuore.. Linfonodi svolgono funzione di difesa e sono distribuiti in tutto il corpo. flusso della linfa nei vasi linfatici è regolato non da un organo propulsore, ma dalla contrazione dei muscoli del corpo; i vasi sono dotati di valvole che impediscono il reflusso della linfa.

38 Organi linfatici complessi Uccelli :milza,borsa di Fabrizio Mammiferi: milza,timo,tonsille,adenoidi LUNGO IL LORO PERCORSO ATTRAVERSANO TESSUTI E ORGANI LINFOIDI CONTENENTI UN ELEVATO NUMERO DI LINFOCITI, MACROFAGI E (in alcuni casi) CELLULE STAMINALI

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41 IL CUORE Il cuore ha 4 cavità interne: 2 atri, in cui entra il sangue -atrio destro (dove entra il sangue proveniente dalle vene cave) -atrio sinistro (dove entra il sangue ossigenato proveniente dai polmoni) 2 ventricoli, da cui il sangue esce - ventricolo destro (il sangue proveniente dall atrio destro attraversa la valvola ed entra nel ventricolo destro dove viene pompato tramite le arterie polmonari, verso i polmoni) - ventricolo sinistro (il sangue ossigenato rientrato nell atrio sinistro tramite le vene polmonari attraversa la valvola e arriva nel ventricolo sinistro, da cui viene pompato nell arteria aorta)

42 All origine dell aorta e dell arteria polmonare ci sono particolari valvole, le valvole semilunari, che impediscono il reflusso sanguigno nei ventricoli Valvola aperta Valvola chiusa

43 La circolazione sanguigna Piccola Circolazione percorso compiuto dal sangue a partire dal atrio destro, poi al ventricolo destro e, tramite le arterie polmonari, ai polmoni sino, tramite le vene polmonari, all atrio sinistro Durante questo percorso il sangue deossigenato giunge ai polmoni e ritorna al cuore nuovamente ossigenato Grande Circolazione percorso compiuto dal sangue dall atrio sinistro al ventricolo sinistro sino,tramite l aorta,l intero albero arterioso e venoso, al ritorno all atrio destro del cuore

44 Il flusso della linfa nei vasi linfatici è regolato non da un organo propulsore, ma dalla contrazione dei muscoli del corpo; i vasi sono dotati di valvole che impediscono il reflusso della linfa I vasi linfatici trasportano anche i lipidi assorbiti dall intestino dopo la digestione dei cibi Lungo i vasi linfatici sono anche disseminati I linfonodi Organi di piccole dimensioni spugnosi e tondeggianti, filtrano la linfa e, contenendo globuli bianchi, sono importanti stazioni di controllo del sistema immunitario Altri organi come tonsille, placche di Peyer (nell intestino) e milza, (nell addome) coadiuvano i linfonodi in questa funzione La milza è anche sede di ematopoiesi e soprattutto agisce come organo emocateretico, cioè elimina dal sangue i globuli rossi vecchi o danneggiati