Il sangue e la circolazione

Presentazione sul tema: "Il sangue e la circolazione"— Transcript della presentazione:

1 Il sangue e la circolazione
Capitolo 18 Il sangue e la circolazione

2 Il trasporto interno negli animali
18.1 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 Nuclei delle cellule del tessuto muscolare liscio Capillare LM 700 Figura 18.1A

3 I capillari sono i siti di scambio tra il sangue il liquido interstiziale in cui sono immerse le cellule di un tessuto. Capillare Liquido interstiziale Cellula tessutale Diffusione di molecole Figura 18.1B

4 18.2 Il sistema circolatorio può essere aperto, come quello degli insetti, oppure chiuso, come quello umano Gli cnindari e i vermi piatti hanno una cavità gastrovascolare che scambia materiale con l’ambiente, garantisce un sufficiente trasporto interno agli animali e funziona da apparato digerente. Bocca Canale circolare Figura 18.2A

5 La maggior parte dei molluschi e tutti gli artropodi 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 Figura 18.2B

6 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.

7 Sistema circolatorio chiuso di un pesce:
Arteria (sangue ricco di O2) Arteriola Letti capillari Venula Vena Atrio Ventricolo Cuore (sangue povero di O2) Capillari branchiali Figura 18.2C

8 18.3 Il sistema cardiovascolare dei vertebrati ha subìto un processo evolutivo
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. Capillari sistemici Capillari branchiali Cuore: Ventricolo (V) Atrio(A) Figura 18.3A

9 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. 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.

10 Capillari polmonari e del sistema cutaneo
Il cuore di anfibi e rettili è diviso in tre cavità: due atri e un ventricolo. Circolazione pulmo-cutanea sistemica Destra Sinistra A V Capillari polmonari e del sistema cutaneo Capillari sistemici Figura 18.3B

11 Nei mammiferi e negli uccelli il cuore è diviso in quattro cavità: due atri e due ventricoli.
Circolazione polmonare sistemica Destra Sinistra A V Capillari polmonari Capillari sistemici Figura 18.3C

12 Il sistema cardiovascolare umano
18.4 Il sistema cardiovascolare umano è costituito dal cuore e dai vasi sanguigni Il cuore umano e di tutti i mammiferi ha due atri dotati di una parete sottile che ricevono il sangue che entra nel cuore e lo spingono per la breve distanza che li separa dai ventricoli. I ventricoli hanno una parete più spessa e pompano il sangue verso tutti gli altri organi del corpo. Atrio destro sinistro Valvola semilunare Valvola semilunare atrioventricolare (tricuspide) Valvola atrioventricolare (bicuspide) Ventricolo Figura 18.4A

13 Percorso del sangue attraverso il sistema cardiovascolare:
Vena cava superiore Capillari della testa, del torace e delle braccia 8 Arteria polmonare Arteria polmonare Aorta 9 Capillari del polmone sinistro Capillari del polmone destro 2 7 3 4 5 10 Vena polmonare Vena polmonare 6 1 Atrio destro Atrio sinistro Ventricolo destro Ventricolo sinistro Aorta Vena cava inferiore Capillari della regione addominale e delle gambe Figura 18.4B

14 18.5 La struttura dei vasi sanguigni è perfettamente adattata alle loro funzioni
I capillari hanno pareti molto sottili costituite da un singolo strato di cellule epiteliali. Arterie, arteriole, vene e venule hanno pareti più spesse, rivestite da un epitelio e rinforzate da uno strato di tessuto muscolare liscio e da uno di tessuto connettivo. Capillare Epitelio Membrana basale Valvola Tessuto muscolare liscio Tessuto connettivo Vena Venula Arteriola Arteria Tessuto muscolare liscio Figura 18.5

15 18.6 Il cuore si contrae e si distende ritmicamente
Quando il cuore è rilassato, durante una fase chiamata diastole, il sangue fluisce dentro a tutte e quattro le sue cavità. L’altra fase del ciclo cardiaco è detta sistole e comincia con una brevissima contrazione degli atri, che riempie i ventricoli di sangue; poi si contraggono i ventricoli, si chiudono le valvole atrioventricolari, si aprono le valvole semilunari e il sangue viene pompato nelle grandi arterie.

16 Circolo cardiaco: Figura 18.6 Il cuore è rilassato 2
e le valvole atrioventricolari sono aperte 1 2 Gli atri si contraggono. 0.1s Sistole 3 I ventricoli si contraggono; le valvole semilunari sono aperte 0.3 s 0.4 s Diastole Figura 18.6

17 La quantità di sangue al minuto che il ventricolo sinistro pompa dentro l’aorta è detta gittata cardiaca. Le valvole atrioventricolari impediscono al sangue di refluire verso gli atri quando i ventricoli si contraggono, mentre le valvole semilunari si chiudono quando i ventricoli si rilassano durante la diastole, impedendo al sangue di ritornare nei ventricoli.

18 18.7 Il nodo senoatriale regola il ritmo del battito cardiaco
Una regione specializzata del tessuto muscolare cardiaco detta nodo senoatriale (SA), o pacemaker, mantiene il ritmo regolare di pompaggio del cuore determinando la frequenza con cui esso si contrae. Fibre muscolari specializzate per la trasmissione degli impulsi Nodo senoatriale (pacemaker) Nodo atrioventricolare Atrio destro Ventricolo destro Apice 1 2 3 4 Figura 18.7 ECG

19 Il nodo senoatriale genera impulsi elettrici trasmessi anche a una regione particolare, il nodo atrioventrcicolare (AV). I segnali elettrici che insorgono e si propagano nel cuore generano dei cambiamenti elettrici sulla pelle che possono essere rilevati tramite degli elettrodi e registrati come elettrocardiogramma. Il ritmo cardiaco è influenzato anche da ormoni e potenziato dall’esercizio fisico.

20 COLLEGAMENTI 18.8 Che cos’è un attacco cardiaco?
Se uno o più vasi sanguigni si ostruiscono, le cellule muscolari cardiache muoiono rapidamente, il cuore non è più in grado di pompare sufficiente sangue nel corpo e si verifica un attacco cardiaco, o infarto del miocardio. Aorta Vena cava superiore Arteria polmonare coronarica sinistra destra Occlusione Tessuto muscolare morto Figura 18.8A

21 L’aterosclerosi è una patologia cardiovascolare cronica dovuta a formazione di placche (ateromi) che si sviluppano e si accrescono all’interno delle pareti dei vasi, determinando il restringimento del lume delle arterie e facendo scorrere il sangue con maggiore difficoltà. Tessuto connettivo liscio Epitelio LM 160  LM 60  Placche Figura 18.8B

22 18.9 Il sangue esercita una pressione sulle pareti dei vasi
La pressione sanguigna corrisponde alla forza che il sangue esercita sulle pareti dei vasi sanguigni. Dipende, in parte, dalla gittata cardiaca e, in parte, dalla resistenza al flusso sanguigno operata dallo stretto lume delle arteriole.

23 La pressione e la velocità del sangue sono maggiori nell’aorta e nelle arterie.
Pressione (mm Hg) 120 100 80 60 40 20 Pressione sistolica diastolica Dimensione relative e numero di vasi sanguigni Velocità (cm/sec) 50 30 10 Aorta Arterie Atreriole Capillari Venule Vena cava Vene Figura 18.9A

24 Le grosse vene dei mammiferi sono compresse tra muscoli scheletrici e hanno valvole che consentono al sangue di scorrere solo in direzione del cuore. Muscolo scheletrico Direzione del flusso sanguigno nella vena Valvola (aperta) Valvola (chiusa) Figura 18.9B

25 COLLEGAMENTI 18.10 Misurando la pressione sanguigna è possibile evidenziare i problemi cardiovascolari Il valore normale della pressione sanguigna di un adulto è 120/70: il primo numero rappresenta la pressione durante la sistole, mentre il secondo quella durante la diastole. Pressione sanguigna 120 sistolica 70 diastolica (ancora da misurare) Manicotto di gomma gonfiata con aria Arteria Pressione del manicotto sopra 120 120 sotto i 120 sotto i 70 70 I suoni si arrestano Suoni udibili nello stetoscopio chiusa Figura 18.10 1 2 3 4

26 L’alta pressione sanguigna, o ipertensione, viene definita come pressione sanguigna che raggiunge di norma valori superiori a 140mmHg per la pressione sistolica, e superiori a 90 mmHg per la pressione diastolica. L’ipertensione interessa circa un quarto della popolazione adulta e aumenta il rischio di ictus, infarto del miocardio e altre patologie cardiache o renali.

27 18.11 Il tessuto muscolare liscio controlla la distribuzione del sangue
La muscolatura liscia delle pareti delle arteriole può contrarsi o rilassarsi, ostacolando oppure favorendo l’ingresso del sangue nel letto capillare. Venula Arteriola Sfinteri precapillari Metarteriola Capillari 1 Sfinteri rilassati Figura 18.11 2 Sfinteri contratti

28 18.12 Molte sostanze riescono a passare attraverso le pareti dei capillari
TEM 5000 Cellula muscolare Spazio tra due cellule epiteliali della parete capillare Nucleo di una cellula epiteliale Parete capillare Lume capillare Liquido interstiziale Figura 18.12A

29 per diffusione ed endocitosi;
Lo scambio di sostanze tra il sangue e il liquido interstiziale avviene in diversi modi: per diffusione ed endocitosi; per pressione sanguigna e pressione osmotica. Cellule tessutali Pressione osmotica Estremità capillare vicina all’arteriola Liquido interstiziale Pressione netta verso l’esterno verso l’interno sanguigna vicina alla venula Figura 18.12B

30 Due forze attive spingono il liquido all’interno e all’esterno del capillare:
una è la pressione sanguigna che tende a far uscire il liquido fuori dal lume del capillare; l’altra è la pressione osmotica che tende ad attirarlo dentro al lume.

31 Composizione e proprietà del sangue
18.13 Il sangue 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 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.

32 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 ossigeno. I globuli bianchi, o leucociti, hanno la funzione di combattere le infezioni e di impedire la crescita delle cellule cancerose.

33 Elementi cellulari (45%)
La composizione del sangue: Elementi cellulari (45%) Tipi di cellule Numero (per mm3 di sangue) Funzioni Eritrociti (globuli rossi) 5–6 milioni Trasporto di ossigeno e, in parte, di anidride carbonica Leucociti (globuli bianchi) 5000–10 000 Difesa e immunità Basofili Esosinofili Linfociti Monociti Coagulazione del sangue – Piastrine Neutrofili Plasma (55%) Componenti Principali funzioni Acqua Solvente per diluire le altre sostanze Ioni inorganici: Sodio Potassio Calcio Magnesio Cloruro Bicarbonato Equilibrio osmotico, azione tampone, trasmissione di impulsi nervosi Proteine plasmatiche: Albumina Fibrinogeno Immunoglobuline Equilibrio osmotico e azione tampone Immunità Sostanze trasportate dal sangue: Sostanze nutritive Prodotti di rifiuto del metabolismo Gas respiratori (O2 eCO2) Ormoni Sangue centrifugato Figura 18.13

34 COLLEGAMENTI 18.14 La mancanza o l’eccesso di globuli rossi possono essere dannosi per la salute Quantità troppo basse di emoglobina o un ridotto numero di globuli rossi comportano una patologia detta anemia. Colonizzata SEM 3400 Figura 18.14

35 Se i tessuti non ricevono abbastanza ossigeno, i reni secernono un ormone chiamato eritropoietina (EPO), che stimola il midollo osseo a produrre più globuli rossi. Alcuni atleti scelgono metodi drastici o illegali per incrementare la capacità di trasporto di O2 nel sangue, al fine di migliorare le proprie prestazioni, iniettandosi EPO sintetica.

36 18.15 La coagulazione blocca la fuoriuscita di sangue dai vasi sanguigni danneggiati
Le piastrine e la proteina plasmatica fibrinogeno sono sempre presenti nel sangue e si attivano per produrre un coagulo nel momento un cui un vaso sanguigno viene leso. Colonizzata SEM 3400 Figura 18.15B

37 Il processo di coagulazione del sangue:
1 Le piastrine aderiscono al tessuto connettivo, lesionato a causa di una ferita 2 Si forma un aggregato di piastrine 3 Un coagulo di fibrina intrappola le cellule Epitelio Tessuto connettivo Piastrine Tappo di piastrine Figura 18.15A

38 COLLEGAMENTI 18.16 Attraverso l’analisi del sangue si possono diagnosticare molte malattie L’analisi del sangue è probabilmente l’esame clinico più diffuso e più richiesto dai medici. L’esame del sangue permette di: evidenziare carenze ormonali o vitaminiche e squilibri nell’alimentazione; valutare il rischio di sviluppare malattie cardiovascolari o renali; avere indicazioni sulla presenza di un’infezione o anche di un tumore non ancora diagnosticati.

39 COLLEGAMENTI 18.17 Le cellule staminali potrebbero essere utilizzate per curare la leucemia e altre malattie delle cellule del sangue Le cellule staminali si differenziano negli elementi figurati del sangue e possono essere usate per la cura di malattie come, per esempio, la leucemia. Cellule staminali linfoidi Cellule staminali mieloidi Eritrociti Basofili Eosinofili Neutrofili Monociti Linfociti Piastrine Figura 18.17B