Anatomia Umana Capitolo 22

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1 L APPARATO CARDIOVASCOLARE: I VASI E LA CIRCOLAZIONE Martini Timmons Anatomia Umana Capitolo 22 COLORE ROSSO: SANGUE OSSIGENATO COLORE BLU: SANGUE NON OSSIGENATO APPARATO CARDIOVASCOLARE: SISTEMA CHIUSOCHE VEICOLA IL SANGUE IN TUTTI I DISTRETTI CORPOREI 9% del volume ematico totale 84 % del volume ematico totale CIRCOLO POLMONARE O PICCOLO CIRCOLO (dimensioni più ridotte): inizia dalla VALVOLA SEMILUNARE POLMONAREe termina con l ingresso delle vene polmonari (4) nell atrio sinistro CIRCOLO SISTEMICO O GRANDE CIRCOLO:inizia a livello della VALVOLA SEMILUNARE AORTICAe termina con le vene cave nell atrio destro 1

2 LE DUE ARTERIE POLMONARI, CHE ORIGINANO DAL TRONCO POLMONARE, TRASPORTANO IL SANGUE AI DUE POLMONI, ORGANI DEPUTATI AGLI SCAMBI GASSOSI TRONCO POLMONARE E AORTA: LUMINALE 2,5 cm; SUCCESSIVAMENTE SI RAMIFICANO FORMANDO VASI DI DIAMETRO PROGRESSIVAMENTE INFERIORE DIRETTI IN PERIFERIA IL SANGUE CHE LASCIA I CAPILLARI ENTRA IN UNA RETE DI PICCOLE VENE CHE GRADUALMENTE CONVERGONO PER FORMARE VENE DI MAGGIOR CALIBRO 2

3 ORGANIZZAZIONE ISTOLOGICA DEI VASI SANGUGNI CARATTERISTICHE FUNZIONALI DEI VASI: RESISTENZA: PER SOPPORTARE LE VARIAZIONI DI PRESSIONE. LA PRESSIONESOPPORTATA DAI VASI VARIACOL VARIARE DELLA DISTANZA DAL CUORE, pertanto LA STRUTTURA RISENTE DI QUESTO FATTO. LA FUNZIONE DI ARTERIE E VENE E DIVERSA: SPECIFICI ADATTAMENTI STRUTTURALI FLESSIBILITA : PER MUOVERSI CON I TESSUTI E GLI ORGANI CHE ATTRAVERSANO ROBUSTEZZA: PER RIMANERE APERTI E FUNZIONANTI IN TUTTE LE CONDIZIONI OPERATIVE FISIOLOGICHE ORGANIZZAZIONE ISTOLOGICA DEI VASI SANGUGNI TONACA INTIMA (O TONACA INTERNA): STRATO PIU INTERNO; LAMINA ENDOTELIALE + SOTTOSTANTE STRATERELLO DI TESSUTO CONNETTIVO (quantità variabile di fibre elastiche). MEMBRANA ELASTICA INTERNA: NELLE ARTERIEBANDA SOTTILE DI FIBRE ELASTICHE NEL VERSANTE ESTERNO DELLA TONACA INTIMA TONACA MEDIA: STRATO INTERMEDIO; STRATI CONCENTRICI DI TESSUTO MUSCOLARE LISCIO, IMMERSI IN UNA DELICATA RETE DI TESSUTO CONNETTIVO LASSO. RAPPRESENTA LO STRATO PIU SPESSO NELLA PARETE DELLE PICCOLE ARTERIE. LE FIBRE COLLAGENE COLLEGANO LA TONACA MEDIA CON QUELLA INTIMA E CON QUELLA PIU ESTERNA. STIMOLAZIONE SIMPATICA O STIMOLI LOCALI: VASOCOSTRIZIONE RILASSAMENTO: VASODILATAZIONE MEMBRANA ELASTICA ESTERNA: NELLE ARTERIE; BANDA SOTTILE DI FIBRE ELASTICHE TRA LA TONACA MEDIA E LA TONACA AVVENTIZIA 3

4 ORGANIZZAZIONE ISTOLOGICA DEI VASI SANGUGNI TONACA AVVENTIZIA (O TONACA ESTERNA): STRATO PIU ESTERNO; GUAINA DI TESSUTO CONNETTIVO. LE FIBRE SI DISPERDONO NEI TESSUTI ADIACENTI FORNENDO STABILITA E ANCORAGGIO AI VASI SANGUGNI ARTERIE: FIBRE COLLAGENE + FASCI DISPERSI DI FIBRE ELASTICHE VENE: PIU SPESSA DELLA TONACA MEDIA;FIBRE ELASTICHE DISPOSTE A RETE + FASCI DI FIBROCELLULE MUSCOLARI LISCE ORGANIZZAZIONE ISTOLOGICA DEI VASI SANGUGNI 4

5 LA DISPOSIZIONE A STRATI DELLA PARETE CONFERISCE AD ARTERIE E VENE UNA CONSIDEREVOLE RESISTENZA VASA VASORUM ( VASI DEI VASI ): a volte le pareti di alcune arterie e vene sono troppo spesse per permettere scambi tra il sangue e i tessuti della parete stessa, pertanto le pareti dei vasi di più grosso calibro contengono piccole arterie e vene che apportano sangue alle fibrocellule muscolari lisce e ai fibroblasti della tonaca media e della tonaca esterna 5

6 ARTERIE E VENE CHE VASCOLARIZZANO UNA STESSA REGIONE VIAGGIANO TIPICAMENTE FIANCO A FIANCO ACCOLTE IN UNA SOTTILE BANDA DI TESSUTO CONNETTIVO; COME DISTINGUERLE???? CARATTERISTICHE: LE ARTERIE ELASTICHE:PERMETTONO MODIFICAZIONI PASSIVEDEL DIAMETRO DEL VASO IN SEGUITO A VARIAZIONI DELLA PRESSIONE DEL SANGUE(ASSORBIMENTO DELL ONDA PRESSORIA CHE ACCOMPAGNA LA CONTRAZIONE DEI VENTRICOLI) CONTRATTILI:CAPACITA DI MODIFICARE ATTIVAMENTE IL PROPRIO DIAMETRO (INNERVAZIONE SIMPATICA DEL SISTEMA NERVOSO AUTONOMO). MODULAZIONE DEL FLUSSO EMATICO CAPILLARE EFFETTO SULLA PRESSIONE DEL SANGUE PERIFERICO IMPORTANTE NELLA FASE VASCOLARE DELL EMOSTASI 6

7 LE ARTERIE NEL SUO PERCORSO DAL CUORE VERSO I CAPILLARI PERIFERICI, IL SANGUE SCORRE ATTRAVERSO UNA SERIE DI ARTERIE DI DIAMETRO SEMPRE MINORE: ARTERIE ELASTICHE (O ARTERIE DI CONDUZIONE): GRANDI VASI ( 2,5 cm); PARETI ESTREMAMENTE DEFORMABILI (FIBRE ELASTICHE) TOLLERANO VARIAZIONI DI PRESSIONE DEL SANGUE DURANTE IL CICLO CARDIACO IN SISTOLE: LA PRESSIONE SALE RAPIDAMENTE E LE ARTERIE ELASTICHE SI DILATANO (SMORZAMENTO DELL IMPROVVISO RIALZO DELLA PRESSIONE) IN DIASTOLEVENTRICOLARE: LA PRESSIONE NELLE ARTERIE CROLLA E LE FIBRE ELASTICHE TORNANO ALLA DIMENSIONE ORIGINARIA (RALLENTAMENTO DELLA CADUTA PRESSORIA DURANTE LA DIASTOLE) RITORNO ELASTICO DELL AORTA: SPINGE IL SANGUE IN AVANTI NEL CIRCOLO SISTEMICO E INDIETRO NEL SENO AORTICO E DA QUI NELLE ARTERIE CORONARIE ASSICURANDO UN FLUSSO CONTINUO DI SANGUE L ELASTICITA DEI VASI ARTERIOSI SMORZA LE OSCILLAZIONI PRESSORIE CHE ACCOMPAGNANO IL CICLO CARDIACO, E QUANDO IL SANGUE RAGGIUNGE LE ARTERIOLE, LE OSCILLAZIONI PRESSORIE SONO SCOMPARSE E IL FLUSSO EMATICO E CONTINUO 7

8 VENA CAVA SUPERIORE E INFERIORE O ARTERIE DI CONDUZIONE > 2,5 cm Tonaca media con alta percentuale di fibre elastiche e relativamente poche fibre muscolari lisce: tollerano i cambiamenti pressori e rallentano la riduzione della pressione Pareti più sottili e meno elastiche rispetto a quelle delle arterie corrispondenti, perché qui la pressione del sangue è più bassa TRONCO POLMONARE AORTA ARTERIE POLMONARI CAROTIDE COMUNE SUCCLAVIA ILIACHE COMUNI O ARTERIE DI MEDIO CALIBRO O ARTERIE DI DISTRIBUZIONE 0,5 cm 30 µm Parete relativamente sottile rispetto al diametro del vaso, ma resistente ARTERIA CAROTIDE ESTERNA NEL COLLO ARTERIE BRACHIALI NELLE BRACCIA ARTERIE FEMORALI NELLE COSCIE ARTERIE MESENTERICHE NELL ADDOME Quota di fibre muscolari lisce maggiore rispetto alle arterie elastiche RACCOLGONO IL SANGUE DAI CAPILLARI 20 µm LE ARTERIOLE CONTROLLANO IL FLUSSO SANGUIGNO TRA LE ARTERIE E I CAPILLARI I CAPILLARI SONO I SOLI VASI LA CUI PARETE PERMETTE GLI SCAMBI TRA IL SANGUE E I FLUIDI INTERSTIZIALI CIRCOSTANTI 8 µm ERITROCITA ipotalamo, ipofisi, epifisi, surreni, tiroide, rene ARTERIE MUSCOLARI (O ARTERIE DI MEDIO CALIBRO O ARTERIE DI DISTRIBUZIONE: 0,5 cm DISTRIBUISCONO IL SANGUE AGLI ORGANI INTERNI E AI MUSCOLI SCHELETRICI COSTITUISCONO LA MAGGIOR PARTE DEL SISTEMA ARTERIOSO SPESSA TONACA MEDIA CONTENENTE UNA QUOTA DI FIBRE MUSCOLARI LISCE MAGGIORE RISPETTO ALLE ARTERIE ELASTICHE PUNTI DI COMPRESSIONE: NELLE MANOVRE DI PRIMO SOCCORSO VENGONO COMPRESSE ADDOSSO ALL OSSO SOTTOSTANTE PER RIDURRE IL FLUSSO EMATICO E CONTROLLARE UN EMORRAGIA GRAVE 8

9 LE ARTERIOLE ( O VASI DI RESISTENZA): controllano il flusso sanguigno tra arterie e capillari 30 µm TONACA AVVENTIZIA SCARSAMENTE DEFINITA TONACA MEDIA: 1 O 2 STRATI DI CELLULE MUSCOLARI LISCE CHE POSSONO NON FORMARE UNO STRATO COMPLETO (NELLE ARTERIOLE PIU PICCOLE) STIMOLI SIMPATICI, STIMOLI ORMONALI E CONDIZIONI LOCALI: VASOCOSTRIZIONE (anche nelle arterie muscolari di calibro più piccolo!!!) (Es: VASODILATAZIONE quando i livelli di ossigeno sono bassi!) LE VARIAZIONI DEL DIAMETRO ARTERIOLARE MODIFICANO LA FORZA NECESSARIA PER FAR CIRCOLARE IL SANGUE NEL SISTEMA: E NECESSARIA UNA PRESSIONE MAGGIORE PER FAR PASSARE IL SANGUE IN UN VASO COSTRETTO CHE IN UNO DILATATO!!!! ANEURISMA: ESTROFLESSIONE DI UNA PARTE INDEBOLITA DELLA PARETE ARTERIOSA L EVENTUALE ROTTURA PUO PORTARE AD UN IMPONENTE EMORRAGIA ENCEFALO: ICTUS AORTA 9

10 I CAPILLARI SONO I VASI SANGUGNI PIU PICCOLI E PIU DELICATI: UNICI VASI LA CUI PARETE PERMETTE GLI SCAMBI(acqua; piccoli soluti; materiale liposolubile; NO globuli rossi; NO proteine plasmatiche) TRA IL SANGUE E I FLUIDI INTERSTIZIALI CIRCONSTANTI CAPILLARI CONTINUI: ENDOTELIO = RIVESTIMENTO COMPLETO; FASCIAE OCCLUDENTES E DESMOSOMI SOTTILE LAMINA BASALE PICCOLO CALIBRO: UN UNICA CELLULA ENDOTELIALE DELIMITA IL LUME PRESENTI NELLA MAGGIOR PARTE DEI DISTRETTI CORPOREI (no epiteli e no cartilagine!!!) IL SANGUE SCORRE LENTAMENTE: TEMPO SUFFICIENTE PER IL TRASPORTO ATTIVO O PER LA DIFFUSIONE ATTRAVERSO LA PARETE ANDOTELIALE SCAMBIO BIDIREZIONALE DI SOSTANZE TRA SANGUE E FLUIDO INTERSTIZIALE BARRIERA EMATO-TIMICA E BARRIERA EMATO-ENCAFALICA: CAPILLARI SPECIALIZZATI CON CELLULE ENDOTELIALI COLLEGATE DA GIUNZIONI OCCLUDENTI CONTINUE 10

11 CAPILLARI FENESTRATI: RIVESTIMENTO ENDOTELIALE PERFORATO PER LA PRESENZA DI PORI O FENESTRATURE (aspetto a formaggio svizzero ) SCAMBIO RAPIDO DI ACQUA E SOLUTI GRANDI (piccoli peptidi) IPOTALAMO, IPOFISI, EPIFISI, TIROIDE, SITI DI FILTRAZIONE DEI RENI, AREE ASSORBENTI DELL INTESTINO TENUE SINUSOIDI (O CAPILLARI SINUSOIDALI): CAPILLARI DI FORMA APPIATTITA ED IRREGOLARE: AMPIO SCAMBIO DI FLUIDI E GRANDI SOLUTI (anche proteine plasmatiche) INTERRUZIONI FRA UNA CELLULA ENDOTELIALE E L ALTRA LAMINA BASALE MOLTO SOTTILE O ASSENTE IL SANGUE SCORRE MOLTO LENTAMENTE: molto tempo per gli scambi FEGATO, MIDOLLO OSSEO, SURRENI, MILZA, IPOFISI FEGATO E MILZA: CELLULE FAGOCITICHE POSTE TRA I SINUSOIDI PER INGLOBARE EROTROCITI DANNEGGIATI, AGENTI PATOGENI E DETRITI CELLULARI TUTTI GLI SCAMBI CHIMICI E GASSOSI TRA IL SANGUE E I FLUIDI INTERSTIZIALI AVVENGONO TRAMITE LE PARETI DEI CAPILLARI LA DIFFUSIONE AVVIENE MOLTO RAPIDAMENTE PERCHE LA DISTANZA IMPLICATA E MINIMA 11

12 I 4 MECCANISMI DI BASE RESPONSABILI DELLO SCAMBIO DI MATERIALE ATTRAVERSO LE PARETI CAPILLARI E DEI SINUSOIDI 1) DIFFUSIONE ATTRAVERSO LE CELLULE ENDOTELIALI (materiali liposolubili, gas e acqua mediante OSMOSI) 2) DIFFUSIONE ATTRAVERSO APERTURE PRESENTI TRA LE CELLULE ENDOTELIALI ADIACENTI (acqua e soluti di piccole dimensioni; soluti più grandi nel caso di sinusoidi) 3) DIFFUSIONE ATTRAVERSO I PORI DEI CAPILLARI FENESTRATI (acqua e soluti) 4) TRASPORTO VESCICOLARE MEDIANTE CELLULE ENDOTELIALI (endocitosi sul versante luminale ed esocitosi sul versante basale) (acqua e soluti specifici legati e non legati) I LETTI CAPILLARI I CAPILLARI NON FUNZIONANO COME ENTITA ISOLATE, MA COME PARTE DI UNA RETE INTERCONNESSA DETTO PLESSO CAPILLARE O LETTO CAPILLARE UNA SINGOLA ARTERIOLA DA ORIGINE A DOZZINE DI CAPILLARI CHE SI RIVERSANO IN NUMEROSE VENULE SFINTERE PRECAPILLARE: L ACCESSO A CISCUN CAPILLARE E CONTROLLATO DA UN ANELLO DI CELLULE MUSCOLARI LISCE (AUTOREGOLAZIONE CAPILLARE): CONTRAZIONE( all abbassarsi dei livelli di ANIDRIDE CARBONICA o sotto stimolazione simpatica): RIDUZIONE DEL FLUSSO DEL SANGUE; RILASSAMENTO (all aumentare dei livelli di ANIDRIDE CARBONICA): IL SANGUE PUO ENTRARE NEL CAPILLARE PIU VELOCEMENTE IL FLUSSO IN UN DATO CAPILLARE AVVIENE AD INTERMITTENZA INVECE CHE CONTINUAMENTE 12

13 IN CONDIZIONI DI RIPOSO IL SANGUE FLUISCE IN CIRCA IL 25% DEI VASI DI UN QUALUNQUE LETTO CAPILLARE L APPARATO CARDIOVASCOLARE NON CONTINE SANGUE A SUFFICIENZA PER MANTENERE UN FLUSSO EMATICO ADEGUATO IN TUTTI I LETTI CAPILLARI DELL ORGANISMO. PERTANTO, QUANDO TANTI TESSUTI INIZIANO A LAVORARE INSIEME, IL FLUSSO DI SANGUE DEVE ESSERE REGOLATO 13

14 LE VENE RACCOLGONO IL SANGUE DA TUTTI GLI ORGANI E TESSUTI E LO RIPORTANO AL CUORE LA PARETE DELLE VENE E PIU SOTTILE E MENO ELASTICADI QUELLA DELLE CORRISPONDENTI ARTERIE (la pressione del sangue è molto più bassa!!!) MA DIAMETRO MAGGIORE DELLE ARTERIE CORRISPONDENTI DIAMETRO CRESCENTE: --VENULE --VENE DI MEDIO CALIBRO --GRANDI VENE (O VENE DI GRANDE CALIBRO) ORGANIZZAZIONE ISTOLOGICA DEI VASI SANGUGNI 14

15 LE VENULE SONO I PIU PICCOLI VASI VENOSI ( INTERNO 20 µm) RACCOLGONO IL SANGUE DAL LETTO CAPILLARE MANCA LA TONACA MEDIA ASSOMIGLIANO A CAPILLARI DILATATI INTERNO: 2-9 mm LE VENE DI MEDIO CALIBRO TONACA MEDIA SOTTILE: NUMERO LIMITATO DI CELLULE MUSCOLARI LISCE TONACA AVVENTIZIA: E LO STRATO PIU SPESSO; FASCI LONGITUDINALI DI FIBRE COLLAGENE E FIBRE ELASTICHE 15

16 GRANDI VENE (O VENE DI GRANDE CALIBRO) VENA CAVA SUPERIORE E VENA CAVA INFERIORE E LORO TRIBUTARIE SITUATE ALL INTERNO DELLA CAVITA TORACICA E ADDOMINOPELVICA TONACA MEDIA : ESILE TONACA AVVENTIZIA: SPESSA; FIBRE COLLAGENE E FIBRE ELASTICHE LE VALVOLE VENOSE NELLE VENULE E NELLE VENE DI MEDIO CALIBRO LA PRESSIONE EMATICA E TROPPO BASSA PER OPPORSI ALLA FORZA DI GRAVITA Pertanto NEGLI ARTILE VENE DI TALE CALIBRO CONTENGONO VALVOLE UNIDIREZIONALI(leggero rigonfiamento della parete esterna della vena) VALVOLE VENOSE: PIEGHE DELLA TONACA INTIMAche sporgono dalla parete del vaso e puntano nella direzione del flusso sanguigno; IMPEDISCONO IL REFLUSSO DEL SANGUE (come le valvole semilunari cardiache); COMPARTIMENTALIZZANO IL SANGUE ALL INTERNO DELLE VENE SUDDIVIDENDO IL PESO DELLA MASSA EMATICA NEI VARI COMPARTIMENTI 16

17 POMPA MUSCOLARE SCHELETRICA: ogni movimento dei muscoli scheletrici circostanti preme il sangue verso il cuore POMPA RESPIRATORIA O POMPA TORACO ADDOMINALE: le vene di grosso calibro, come la vena cava, NON hanno valvole, ma sono i cambiamenti della pressione all INTERNO DELLA CAVITA TORACICA ad assicurare il movimento del sangue verso il cuore CORRELAZIONI CLINICHE VENE VARICOSE SUPERFICIALI DI GAMBE E COSCE: INDEBOLIMENTO DELLA PARETE VENOSA CHE COMPROMETTE IL BUON FUNZIONAMENTO DELLE VALVOLE; IL SANGUE SI RACCOGLIE NELLE VENE E I VASI DIVENTANO ECTASICI (DISTESI, RIGONFI) EMORROIDI 17

18 DISTRIBUZIONE DEL SANGUE IL VOLUME TOTALE DI SANGUE NONE UNIFORMEMENTE DISTRIBUITO FRA ARTERIE, VENE E CAPILLARI 30-35%: CUORE + ARTERIE + CAPILLARI 65-70%:VENE; 1/3 di questo E CONTENUTO IN FEGATO, MIDOLLO OSSEO E CUTE VENE: PIU DISTENSIBILI DELLE ARTERIE; PARETE PIU SOTTILE DELLE ARTERIE; MINOR CONTENUTO DI MUSCOLATURA LISCIA AD UN UGUAL INCREMENTO DELLA PRESSIONE EMATICA, LA VENA RISPONDE CON UNA DILATAZIONE OTTO VOLTE MAGGIORE DELL ARTERIA (VASI DI CAPACITANZA) 18

19 36% DISTRIBUZIONE DEL SANGUE SE IL VOLUME EMATICO AUMENTA, LA PARETE ELASTICA DELLE VENE SI DILATA E ACCOGLIE PIU SANGUE; SE IL VOLUME CALA, LA PARETE RITORNA ALLE DIMENSIONI PRECEDENTI IN VIRTU DI QUESTA PROPRIETA DELLE VENE, GRANDI VARIAZIONI DEL VOLUME DI SANGUE HANNO SCARSO EFFETTO SULLA PRESSIONE NELLE ARTERIE 19

20 EMORAGGIA GRAVE CENTRO VASOMOTORE DEL MIDOLLO ALLUNGATO (BULBO) VENOCOSTRIZIONE: STIMOLAZIONE SIMPATICA DELLE CELLULE MUSCOLARI LISCE DELLA PARETE DELLE VENE DI MEDIO CALIBRO: RIDUCE IL VOLUME DEL DISTRETTO VENOSO E AUMENTA QUELLO DELLE ARTERIE E DEI CAPILLARI (al fine di mantenere livelli ematici vicini alla norma a livello del distretto arterioso) VENOCOSRTIZIONE NEL FEGATO, CUTE E POLMONI:RIDISTRIBUZIONE DI UNA SIGNIFICATIVA FRAZIONE DEL VOLUME EMATICO TOTALE (RISERVA VENOSA: 20% del volume totale del sangue) (il flusso agli organi più delicati, come l encefalo, viene mantenuto!!) LA PRESSIONE ARTERIOSA LA PRESSIONE ARTERIOSA NON E COSTANTE: PRESSIONE SISTOLICA: SALE DURANTE LA SISTOLE PRESSIONE DIASTOLICA: CALA DURANTE LA DISATOLE VALORI NORMALI: 120/80 LA PRESSIONE ARTERIOSA MEDIA E LA PRESSIONE DI PULSAZIONE DIMINUISCONO MANO A MANO CHE CI SI ALLONTANA DAL CUORE 20