Sistema cardio-circolatorio: sistema complesso costituito dal cuore e dai vasi sanguigni (arterie e vene)

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1 Sistema cardio-circolatorio: sistema complesso costituito dal cuore e dai vasi sanguigni (arterie e vene)

2 Cos è un sistema circolatorio? Flusso di massa in un circuito: il movimento complessivo di un liquido; le molecole si muovono tutte insieme e nella stessa direzione Organismo multicellulare Vaso Sangue Flusso di massa

3 Perchè avere un sistema circolatorio? Flusso di massa attorno ad un organismo in un circuito Diffusione La diffusione è troppo lenta per le cellule centrali Flusso di massa seguito dalla diffusione Il sangue circolante permette alle sostanze di essere trasportate per convezione per molti metri

4 La circolazione serve solo a fornire nutrimento e O 2? Rimozione di prodotti di scarto Trasporto di cellule - p.es. globuli bianchi Trasporto di messaggi - p.es. ormoni Termoregolazione

5 Cosa permette al sangue di fluire? Cuore Movimenti corporei movimenti degli arti o dei muscoli scheletrici Vasi sanguigni muscolatura liscia Valvole che determinano la direzione del flusso Diametro dei capillari per il controllo della distribuzione del sangue

6 Nei vertebrati la circolazione è sempre chiusa : il sangue scorre all interno di arterie, vene e capillari, spinto dal cuore che agisce da pompa. Capillari branchiali In quasi tutti i ciclostomi e i PESCI il sangue, pompato dal cuore, passa attraverso le branchie e attraverso le arterie va ai capillari dei tessuti. Da qui, poi, le vene lo riportano al cuore per riprendere il percorso. La circolazione è perciò completa (sangue ossigenato e sangue carico di anidride carbonica non si mescolano mai) e semplice (il sangue passa dal cuore una sola volta).

7 Negli ANFIBI e nei RETTILI la circolazione è doppia ma è incompleta, due atri e un solo ventricolo (negli anfibi) oppure due ventricoli comunicanti tra loro (nei rettili): sangue ossigenato e sangue carico di anidride carbonica si mescolano.

8 Negli UCCELLI e nei MAMMIFERI, la circolazione è doppia e completa : il cuore è formato da quattro cavità (2 atri e 2 ventricoli) e da due metà (destra e sinistra), separate tra loro in modo che non si mescolino sangue ossigenato e sangue carico di anidride carbonica.

9 La circolazione nei mammiferi: elementi di un sistema circolatorio chiuso In un sistema circolatorio chiuso il sangue fluisce dal cuore, tramite le arterie, ai capillari e poi ritorna al cuore tramite le vene

10 La circolazione nei mammiferi: In un sistema circolatorio chiuso il sangue fluisce dal cuore tramite le arterie, ai capillari e poi ritorna al cuore tramite le vene Aorta

11 La circolazione nei mammiferi: In un sistema circolatorio chiuso il sangue fluisce dal cuore tramite le arterie, ai capillari e poi ritorna al cuore tramite le vene arterie arteriole

12 La circolazione nei mammiferi: In un sistema circolatorio chiuso il sangue fluisce dal cuore tramite le arterie, ai capillari e poi ritorna al cuore tramite le vene Vena cava vene venule capillari

13 La circolazione nei mammiferi: Polmoni In un sistema circolatorio chiuso il sangue fluisce dal cuore tramite le arterie, ai capillari e poi ritorna al cuore tramite le vene

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15 I due circoli (grande e piccolo) sono posti in serie e formano una specie di 8, al cui centro si trova il cuore. Vena cava craniale Il sangue (ossigenato) inizia il suo percorso dall atrio sinistro (grande circolo), e poi raggiunge il ventricolo sx Vena cava caudale Tramite l aorta, irrora tutti i tessuti e gli organi dell organismo animale.

16 Il sangue (ricco di cataboliti) proveniente dai tessuti ed organi ritorna all atrio dx tramite: - la vena cava caudale, che raccoglie il sangue proveniente dagli arti pelvici e dalla porzione caudale del tronco; - la vena cava craniale, che raccoglie il sangue proveniente dalla testa, torace e porzione craniale del tronco; la vena porta (fegato), che raccoglie il sangue proveniente dagli organi della cavità addominale.

17 Dall atrio dx (piccolo circolo) il sangue venoso, refluo dagli organi, passa nel ventricolo dx e poi nel tronco polmonare ed arterie polmonari fino ai polmoni. Dai polmoni tramite le vene polmonari il sangue ossigenato raggiunge nuovamente l atrio sx, per immettersi nel grande circolo. Vena cava

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19 Il cuore si trova nella cavità toracica, dove occupa il mediastino medio, tra i due polmoni, ed è avvolto in modo completo dal pericardio. Cane

20 Posto asimmetricamente all interno del torace, infatti, circa il 60% del suo volume è posto a sinistra, rispetto al piano saggittale. La base è posta dorsalmente, raggiunge approssimativamente il piano orizzontale (dorsale) che divide in due metà la prima costa; in alcune specie (ad esempio il cane) la base è inclinata in modo variabile orientandosi craniodorsalmente

21 L apice è posto in vicinanza dello sterno, in corrispondenza della sesta cartilagine costale. L asse longitudinale, che collega il centro della base del cuore con l apice, è inclinato in direzione caudoventrale, con una lieve deviazione a sinistra dovuta all asimmetria dell organo

22 Il pericardio è distinto, in due foglietti che dall esterno verso l interno sono: -pericardio fibroso, -pericardio sieroso.

23 Il pericardio fibroso, è formato da tessuto connettivo denso ed è ricco di fibre elastiche che avvolgono il cuore, si fonde dorsalmente con l avventizia dei grossi vasi e ventralmente si continua nei legamenti: -legamento sterno-pericardico, che collega il cuore allo sterno; -legamento frenico-pericardico, che collega il cuore al diaframma (nelle specie in cui l asse cardiaco è più obliquo).

24 Il pericardio sieroso è invece formato da 2 lamine che si continuano l uno nell altra in una complicata riflessione a livello degli atrii e delle radici dei grossi vasi: - lamina parietale, che invece tappezza la faccia interna del pericardio fibroso dal quale non può essere staccato. - lamina viscerale, così adeso alla parete cardiaca da essere descritto come una sua componente (epicardio), ricopre il cuore ed i vasi coronari oltre al tessuto adiposo posto sulla sua superficie.

25 Il cuore si presenta di forma conica, piuttosto irregolare, con la base rivolta dorsalmente, in alto e verso dx, e l apice rivolto caudalmente verso lo sterno, in basso e verso sx.

26 cuore di cane Il colore dipende dallo stato di attività dell organo, come del resto la sua capacità. Le dimensioni sono altrettanto variabili come il peso nelle diverse specie di mammiferi domestici. 1 ventricolo sx, 2 solco interventricolare, 3 ventricolo dx, 4 cono arterioso, 5 tronco polmonare, 6 legamento arterioso, 7 arco aortico, 8 tronco brachiocefalico, 9 a. succlavia sx, 10 auricola dx, 11 auricola sx, 12 solco coronario, 13 vene polmonari.

27 La base del cuore è costituita dalle pareti sottili degli atrii, nettamente separate dai ventricoli da un solco circolare, il solco coronario, che contiene le principali ramificazioni dei vasi coronarici e tessuto adiposo Cranialmente all atrio dx, sbocca la vena cava craniale 9, e più caudalmente la vena cava caudale 14 (seno delle vene cave). 1.Ventricolo destro; 2, ventricolo sinistro; 3, auricola sinistra; 4 ramo interventricolare paraconale dell arteria coronaria sinistra; 4, ramo circonflesso dell arteria coronaria sinistra; 4, ramo interventricolare sottosinusale dell arteria coronaria sinistra; 5, tronco polmonare; 6, auricola destra; 7, aorta; 8, legamento arterioso; 9, vena cava craniale; 10, 10, arteria polmonare sinistra e destra; 11, 11, vena polmonare sinistra e destra; 12, vena azigos sinistra; 13, vena azigos destra; 14, vena cava caudale; 15, arteria coronaria destra.

28 L atrio dx si prolunga alla sua estremità opposta nell auricola dx (10), come l atrio sx nell auricola sx (11), appendici a fondo cieco degli atrii 1 ventricolo sx, 2 solco interventricolare, 3 ventricolo dx, 4 cono arterioso, 5 tronco polmonare, 6 legamento arterioso, 7 arco aortico, 8 tronco brachiocefalico, 9 a. succlavia sx, 10 auricola dx, 11 auricola sx, 12 solco coronario, 13 vene polmonari.

29 L atrio sx si estende caudalmente a sx, e riceve lo sbocco delle vene polmonari.

30 L apice è costituito invece essenzialmente dalla massa ventricolare. Si presenta con una forma più o meno arrotondata, a seconda della specie di mammifero domestico. È di pertinenza del ventricolo sx.

31 Sebbene i ventricoli esternamente appaiano fusi, la zona di separazione viene distinta grazie alla presenza di solchi, poco profondi, che discendono dalla base e si portano verso l apice: solco interventricolare sinistro o paraconale corre parallelo al margine ventricolare destro e non raggiunge l apice del cuore; F. Auricolare o sx

32 solco interventricolare destro o sottosinusale corre vicino al margine ventricolare sinistro e si porta dal solco coronario all apice del cuore F. atriale o dx

33 I solchi interventricolari terminano nelle vicinanze dell apice ed in particolare il sx termina più in alto rispetto al dx ed insieme formano l incisura apicale.

34 Su entrambe le facce si individua un altro solco, che separa la massa atriale da quella ventricolare, il solco coronario in cui decorrono i vasi coronarici, avvolti da tessuto adiposo. faccia auricolare faccia atriale

35 MORFOLOGIA INTERNA DEL CUORE

36 4 camere, distinte in due distretti indipendenti l uno dall altro (dx e sx). Atrio dx ed atrio sx, separati tra di loro da un setto, setto interatriale Ventricolo dx e ventricolo sx, separati da un setto, setto interventricolare

37 L ATRIO DX è caratterizzato da un pavimento, una volta e dalle pareti caudale e mediale. il pavimento presenta l ostio atrio-ventricolare dx (valva tricuspide); le pareti caudale e mediale partecipano alla formazione del setto interatriale;

38 La maggior parte dell atrio è formata da una camera, il seno delle vene cave (sinus venarum), nella quale terminano le principali vene sistemiche. La vena cava caudale si immette nella porzione caudodorsale dell atrio, al di sopra dello sbocco di una piccola vena che drena il sangue dal cuore (seno coronario) cranial caudal

39 Valvola tricuspide Presente a livello dell ostio atrio-ventricolare dx. Ha una forma piuttosto triangolare, in cui un lato rappresenta la base e dà attacco al cercine fibroso, mentre gli altri 2 sono liberi.

40 Le singole cuspidi sono ancorate ai muscoli papillari in modo che una metà delle corde tendinee di un muscolo papillare si inserisca su una cuspide e l altra metà sulla cuspide adiacente. Questa particolare disposizione garantisce la chiusura completa dell ostio durante la contrazione sistolica del ventricolo impedendo così il ribaltamento delle cuspidi nell atrio.

41 La superficie interna dell auricola, contrariamente a quella dell atrio, presenta una superficie irregolare per la presenza di numerose creste (muscoli pettinati) che si dipartono dalla cresta terminale, una cresta che delimita il passaggio tra auricola e il compartimento principale dell atrio (seno delle vene cave)

42 L ATRIO SX è caratterizzato da un pavimento, e da pareti: dorsale, mediale e caudale. - il pavimento presenta l ostio atrioventricolare sx (valvola bicuspide o mitrale); - le pareti caudale e mediale formano il setto interatriale; Ao=aorta; LA=left atrium; LV=left ventricle; VM=mitral valve; AoV=aortic valve

43 V. bicuspide, detta anche mitrale, si presenta con una forma ovoidale. Risulta formata solo da 2 cuspidi. Sono presenti quindi solo 2 muscoli papillari, le cui corde tendinee si inseriscono per metà ad ogni cuspide

44 La superficie interna dell atrio sx è liscia ma non quella dell auricola sx in cui troviamo anche qui i muscoli pettinati, come nell auricola dx.

45 A livello delle pareti dorsale e caudale sboccano le vene polmonari. 1.Ventricolo destro; 2, ventricolo sinistro; 3, auricola sinistra; 4 ramo interventricolare paraconale dell arteria coronaria sinistra; 4, ramo circonflesso dell arteria coronaria sinistra; 4, ramo interventricolare sottosinusale dell arteria coronaria sinistra; 5, tronco polmonare; 6, auricola destra; 7, aorta; 8, legamento arterioso; 9, vena cava craniale; 10, 10, arteria polmonare sinistra e destra; 11, 11, vena polmonare sinistra e destra; 12, vena azigos sinistra; 13, vena azigos destra; 14, vena cava caudale; 15, arteria coronaria destra.

46 IL è caratterizzato da una volta e dalle pareti craniale e caudale. - la parete caudale è convessa e presenta il setto interventricolare è diviso, in modo incompleto, in due zone da una robusta cresta (cresta sopraventricolare) che si diparte dalla volta, posta cranialmente all ostio atrioventricolare. Maiale La parte principale della camera (zona di afflusso), è posta appena sotto l ostio atrioventricolare di forma allungata, mentre il prolungamento verso sinistra, detto cono arterioso (zona di deflusso) convoglia il sangue direttamente nel tronco polmonare, tramite una apertura circolare più piccola.

47 La zona di afflusso presenta dei rilievi muscolari della parete detti trabecole carnee mentre la parte arteriosa ha pareti lisce. Le trabecole carnee si possono dividere in tre ordini: Trabecole carnee di 1 ordine o muscoli papillari: si impiantano nella parete solo con la base rimanendo poi liberi nella cavità. Trabecole carnee di 2 ordine: aderiscono alla parete ventricolare solo in corrispondenza delle loro estremità assumendo così una forma a ponte. Trabecole carnee di 3 ordine: aderiscono alla parete del ventricolo in tutta la loro estensione.

48 la volta a dx presenta l ostio venoso: ostio atrioventricolare dx (valvola tricuspide) Veduta dorsale della base del cuore di bovino dopo rimozione degli atrii. 1, Valvola atrioventricolare destra; 2, valvola atrioventricolare sinistra; 3, valva aortica; 4, valva polmonare; 5 ossa del cuore; 6, arteria coronaria sinistra; 7, arteria coronaria destra.

49 La valvola atrioventricolare destra (tricuspide), è composta da tre lembi che sono ancorati all anello fibroso che circonda l ostio atrio-ventricolare. Le cuspidi alla base, sono unite ma, portandosi verso il centro dell ostio, presentano dei margini liberi, spessi ed irregolari. Ogni cuspide presenta delle strutture tendinee di natura fibrosa (corde tendinee) che discendono verso la cavità ventricolare e si inseriscono in corrispondenza dei rilievi muscolari della parete del ventricolo (muscoli papillari ).

50 - la volta a sx presenta l ostio arterioso: ostio polmonare (valvola semilunare) origine dell arteria polmonare L ostio polmonare è chiuso durante la distensione ventricolare (diastole) dal reflusso di sangue che distende i margini dei tre lembi Veduta dorsale della base del cuore di bovino dopo rimozione degli atrii. 1, Valvola atrioventricolare destra; 2, valvola atrioventricolare sinistra; 3, valva aortica; 4, valvola polmonare; 5 ossa del cuore; 6, arteria coronaria sinistra; 7, arteria coronaria destra.

51 VALVOLE SEMILUNARI Sono presenti a livello: - dell ostio polmonare (tronco polmonare), - dell ostio aortico (aorta). Durante la sistole ventricolare il sangue viene spinto nel tronco polmonare. Durante invece la diastole, poichè il sangue tenderebbe a refluire nel ventricolo, le valvole semilunari riempiendosi di sangue si espandono ed accostandosi l una all altra chiudono l ostio stesso.

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53 La superficie interna del ventricolo sx è irregolare per la presenza di rilievi miocardici: colonne carnose. Sono altresì presenti 3 muscoli papillari: -2 in corrispondenza del setto interventricolare, - il 3 sulla parete craniale.

54 La camera del ventricolo sinistro si presenta, in sezione, di forma circolare e costituisce per intero l apice del cuore. Fatta eccezione della porzione apicale, la parete è molto più spessa di quella del ventricolo destro per la quantità maggiore di lavoro che deve produrre

55 Anche nel ventricolo sx la superficie interna è irregolare per la presenza di rilievi, le colonne carnose, che qui sono molto più numerose, rispetto a quelle presenti nel ventricolo dx.

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57 Parete cardiaca

58 La parete del cuore consiste di tre strati: EPICARDIO, MIOCARDIO ED ENDOCARDIO

59 EPICARDIO (pericardio viscerale): rivestimento sieroso intimamente aderente alla superficie esterna del cuore per mezzo di tessuto connettivo (sottoepicardio). A livello dei grossi vasi continua nel pericardio sieroso parietale.

60 All esterno del miocardio si trovano l epicardio o pericardio viscerale, quindi il pericardio sieroso parietale intimamente aderente al pericardio fibroso.

61 Il pericardio viscerale e quello parietale delimitano un sottile spazio, cavità pericardica, contenente un liquido che ha la funzione di rendere scorrevoli le superfici pericardiche opposte.

62 MIOCARDIO Rappresenta la muscolatura contrattile del cuore. E costituito dal tessuto muscolare striato cardiaco, le cui cellule (cardiociti) si dispongono a formare un reticolo tridimensionale.

63 I tre strati sono rappresentati da: fibre oblique esterne ed anulari medie sinistrorse nonché da fibre longitudinali interne destrorse. All apice cardiaco, dove la parete è alquanto sottile, le fibre oblique esterne si ripiegano a vortice (vortex cordis), con la conseguente formazione di un reticolo muscolare associato a tessuto connettivo lasso che, mediante contrazione dei suoi fasci, consente ai ventricoli di esercitare una potente pressione sul contenuto. A livello degli atrii, invece, la muscolatura si presenta estremamente sottile.

64 Color map of the reconstructed fibers. Full-scale tractography reconstruction with nearly 350 seeds. Full-color scheme represents fiber orientations. Risonanaza magnetica con tensore di diffusione e trattografia ad alta risoluzione Color map of the reconstructed fibers. Two-color scheme enhances the difference between ascending and descending fibers.

65 I miociti sono cellule piuttosto corte, monucleate e spesso ramificate. Il nucleo cellulare è posto al centro della fibra muscolare. Formano delle lamine che costituiscono le pareti pompanti del cuore.

66 L'ENDOCARDIO riveste le cavità interne del cuore ed è composto di un endotelio e di una sottile lamina di sostegno connettivale. Grazie all endocardio, le superfici sulle quali scorre il sangue risultano lisce. Nella metà sinistra del cuore l endocardio presenta un maggior spessore per la più intensa sollecitazione cui viene sottoposto Endocardio atriale Endocardio ventricolare

67 Il tessuto muscolare miocardico è sostenuto da una trama connettivale che si spinge sino all'endocardio. A livello della giunzione atrioventricolare questo tessuto si rinforza e diviene fibroso dando luogo a formazioni che possono essere isolate. In alcuni animali come il bovino a livello dell anello fibroso dell aorta si può verificare un ossificazione, che porta alla formazione di ossa cardiache Sono i 4 anelli fibrosi di cui : 2 circondano gli osti atrio-ventricolari (ANELLI ATRIOVENTRICOLARI) 2 gli osti arteriosi (ANELLI ARTERIOSI, origine stessa di aorta e tronco polmonare)

68 TRIGONO FIBROSO DX: tra l ostio aortico ed i due osti atrioventricolari TRIGONO FIBROSO SX: tra l ostio atrioventricolare sinistro e l ostio aortico Il tessuto fibroso ed il collagene uniscono senza soluzione di continuita' i 2 anelli atrioventricolari e l'anello aortico; si forma un insieme molto unito perche' il tessuto fibroso passa senza demarcazione dal un trigono all'altro

69 Il cuore dispone di un sistema autonomo di regolazione della frequenza L autoritmicità è garantita da un gruppo di cellule differenziate che costituiscono il nodo senoatriale, localizzato nella parete posteriore dell atrio destro, vicino al punto di inserimento delle vene cave.

70 Lo stimolo che nasce dal nodo senoatriale si propaga per continuità al miocardio atriale per poi investire il nodo atrioventricolare, a livello dello sbocco del seno coronario, da cui parte il fascio atrioventricolare o di His si divide successivamente in due branche destra e sinistra che a loro volta, per successive diramazioni, portano alle ultime propaggini del sistema di conduzione che prendono il nome di fibre di Purkinje.

71 Dal momento in cui l eccitazione investe il nodo atrioventricolare, l attivazione del cuore procede lungo il fascio di conduzione e raggiunge i ventricoli attraverso le fibre del Purkinje

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73 Negli equini il cuore si presenta con una forma più globosa e con un apice più appuntito. A livello dei solchi coronario ed interventricolari la presenza di grasso gli conferisce un colore giallastro.

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76 Nel maiale il cuore è simile a quello degli equini anche se più globoso.

77 Nei bovini il cuore assume il classico aspetto coniforme, quindi più allungato e con un apice smussato

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80 Il cuore della pecora ha un aspetto simile a quello del bovino.

81 CANE Nei Carnivori il cuore è ovoidale e con un apice più arrotondato.

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84 Gatto

85 Il cuore del coniglio è relativamente piccolo, con forma meno globosa ed apice meno ottuso rispetto ai carnivori. Topograficamente è posizionato più cranialmente rispetto agli altri mammiferi domestici

86 Links utili: rt.htm ml