13/11/11 1 1

Il nuovo Invito alla biologia.blu 13/11/11 H. Curtis, N. S. Barnes, A. Schnek, A. Massarini Il nuovo Invito alla biologia.blu 2 2 2

La circolazione sanguigna 13/11/11 Capitolo C3 La circolazione sanguigna 3 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 3 3

Il circolo sanguigno Lezione 1 4 13/11/11 4 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 4 4

13/11/11 Le funzioni del sangue L’apparato circolatorio ha il compito di portare il sangue a tutti gli organi e i tessuti. Le funzioni del sangue: distribuire ossigeno e molecole nutritive a tutte le cellule del corpo e rimuovere i materiali di rifiuto; trasportare molecole regolatrici agli organi bersaglio; intervenire nella termoregolazione, regolare il pH e controllare il contenuto di acqua nel corpo; contribuire alla difesa dagli agenti patogeni. 5 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 5 5

L’apparato cardiovascolare 13/11/11 L’apparato cardiovascolare L’apparato cardiovascolare comprende: cuore; arterie; vene; capillari. 6 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 6 6

La circolazione sanguigna 13/11/11 La circolazione sanguigna Nel corpo umano la circolazione sanguigna è definita chiusa (il sangue circola sempre nei vasi sanguigni), doppia (esistono due circolazioni associate) e completa (il sangue venoso non si mescola mai con quello arterioso). Circolazione sistemica: sangue ricco di ossigeno dal cuore agli organi del corpo e ritorno. Circolazione polmonare: sangue deossigenato dal cuore ai polmoni e ritorno. 7 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 7 7

L’anatomia del cuore Lezione 2 8 13/11/11 8 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 8 8

Il cuore /1 Il cuore è un organo muscolare cavo. 13/11/11 Il cuore /1 Il cuore è un organo muscolare cavo. Le pareti sono costituite da muscolo cardiaco o miocardio, rivestite internamente dall’endocardio ed esternamente dal pericardio (funzione protettiva). È suddiviso in quattro cavità: atrio e ventricolo destri, atrio e ventricolo sinistri. La parte sinistra e destra del cuore non sono in comunicazione. 9 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 9 9

13/11/11 Il cuore /2 10 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 10 10

Le valvole cardiache Nel cuore ci sono quattro valvole: 13/11/11 Le valvole cardiache Nel cuore ci sono quattro valvole: due valvole atrioventricolari (tricuspide e bicuspide o mitrale); due valvole semilunari (polmonare e aortica). 11 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 11 11

La contrazione cardiaca 13/11/11 La contrazione cardiaca I due atri si contraggono all’unisono, così come i ventricoli. Sistole: contrazione Diastole: rilassamento, le cavità si riempiono di sangue Ciclo cardiaco: insieme della sistole e della diastole, dura curca 0,8 secondi gittata cardiaca = frequenza cardiaca x gittata sistolica (litri al minuto) (battiti al minuto) (litri per battito) 12 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 12 12

La regolazione della contrazione /1 13/11/11 La regolazione della contrazione /1 Il sistema di conduzione è l’insieme delle fibre cardiache capaci di autocontrarsi. Nodo senoatriale o pacemaker: nell’atrio destro, dà inizio a impulsi elettrici. Nodo atrioventricolare: l’impulso rallenta. Fascio di His: fibre che trasmettono l’impulso ai due ventricoli. 13 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 13 13

La regolazione della contrazione /2 13/11/11 La regolazione della contrazione /2 Esistono due tipi di regolazione del battito cardiaco: regolazione nervosa (sistema nervoso autonomo); regolazione chimica (ormoni). 14 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 14 14

I vasi sanguigni Lezione 3 15 13/11/11 15 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 15 15

13/11/11 Il polso arterioso Il cuore pompa il sangue nelle grosse arterie passando poi a quelle più piccole fino alle arteriole e ai capillari. Dai capillari il sangue passa alle venule, poi alle vene più grosse e da qui di nuovo al cuore. Onda sfigmica: onda che si propaga quando il sangue esce dal cuore, corrisponde al battito cardiaco e si percepisce come pulsazione nei vasi periferici (polso arterioso). 16 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 16 16

Le pareti di arterie e vene /1 13/11/11 Le pareti di arterie e vene /1 Arterie e vene hanno le pareti costituite da tre strati di tessuto concentrici, detti tonache: tonaca intima (tessuto endoteliale su fibre elastiche); tonaca media (fibre muscolari lisce + fibre elastiche e collagene); tonaca avventizia (fibre elastiche e collagene + tessuto connettivo). 17 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 17 17

Le pareti di arterie e vene /2 13/11/11 Le pareti di arterie e vene /2 Arterie: pareti più spesse, elastiche e resistenti (alta pressione del sangue). Vene: valvole a nido di rondine per impedire il reflusso del sangue. 18 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 18 18

Il ritorno del sangue al cuore 13/11/11 Il ritorno del sangue al cuore I muscoli scheletrici lavorano in modo coordinato con le valvole a nido di rondine per spingere il sangue verso il cuore. 19 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 19 19

13/11/11 I capillari sanguigni I capillari hanno pareti sottili, formate da un unico strato di endotelio. Permettono lo scambio per diffusione di sostanze nutritive, ossigeno, diossido di carbonio e altre molecole tra il sangue e i liquidi extracellulari. Due fasi: filtrazione e riassorbimento. 20 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 20 20

La pressione sanguigna 13/11/11 La pressione sanguigna Pressione sanguigna: misura della forza per unità di superficie esercitata dal sangue sulle pareti dei vasi. Varia in modo proporzionale a ritmo e forza delle contrazioni, alla resistenza vascolare e al flusso ematico. Pressione sistolica (massima): quando i ventricoli si contraggono. Pressione diastolica (minima): quando i ventricoli si rilasciano. 21 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 21 21

Il controllo del flusso sanguigno 13/11/11 Il controllo del flusso sanguigno La contrazione della muscolatura liscia può variare il diametro dei vasi, e quindi il flusso sanguigno. Il controllo del flusso sanguigno permette di inviare il sangue nelle aree più attive. Esiste una regolazione nervosa, ormonale e chimica. 22 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 22 22

13/11/11 Lezione 4 Il sangue 23 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 23 23

La composizione del sangue 13/11/11 La composizione del sangue Il sangue è un tessuto connettivo fluido: la matrice è liquida, chiamata plasma (acqua e soluti, contiene fibrinogeno, globuline, albumina); le cellule (elementi figurati) sono in sospensione. Il pH del sangue è leggermente alcalino (7,35-7,45). 24 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 24 24

13/11/11 I globuli rossi I globuli rossi o eritrociti sono cellule specializzate nel trasporto dell’ossigeno a tutti i tessuti del corpo. Hanno una forma lenticolare biconcava e possono schiacciarsi per passare nei capillari. Hanno un’ampia area superficiale per scambi da e verso l’esterno. Gli eritrociti maturi (emazie) non hanno nucleo e mitocondri, contengono emoglobina. 25 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 25 25

13/11/11 L’emoglobina L’emoglobina è una proteina composta da quattro catene polipeptidiche. Contiene quattro gruppi eme, contenenti ferro, che si legano all’ossigeno. 26 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 26 26

13/11/11 L’emopoiesi Tutti gli elementi figurati sono prodotti per emopoiesi a partire da particolari cellule staminali del midollo osseo rosso. Le cellule staminali multipotenti si differenziano in mieloidi e linfoidi. 27 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 27 27

13/11/11 I globuli bianchi I globuli bianchi o linfociti hanno la funzione di difendere il corpo da organismi esogeni invasori, come virus e batteri, o da altre particelle estranee. Hanno il nucleo e sono incolori. Possono migrare dal sangue ai liquidi interstiziali. Leucociti granulari: granulociti neutrofili, eosinofili e basofili. Leucociti non granulari: monociti, linfociti B e linfociti T. 28 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 28 28

13/11/11 Le piastrine Le piastrine o trombociti sono frammenti cellulari di forma irregolare, prodotti a partire da cellule chiamate megacariociti. Sono coinvolte nella coagulazione del sangue e nel tamponamento della rottura dei vasi sanguigni. 29 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 29 29

Le fasi della coagulazione del sangue 13/11/11 Le fasi della coagulazione del sangue Contrazione della muscolatura liscia della parete del vaso danneggiato (spasmo vascolare), attivazione delle fibre dolorifiche, rilascio di serotonina che induce vasocostrizione riducendo le perdite ematiche. Le piastrine si agganciano alla parete interrotta e richiamano altre piastrine (emostasi primaria), formano tappo emostatico. Emostasi secondaria: il fattore tissutale scatena una serie di reazioni che porta all’attivazione della fibrina; le molecole di fibrina formano una rete che intrappola piastrine e globuli rossi (coagulo). Retrazione del coagulo: il coagulo si contrae e avvicina i margini della ferita. 30 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 30 30

Emocromo ed ematocrito 13/11/11 Emocromo ed ematocrito Emocromo: conteggio di globuli rossi, globuli bianchi, piastrine e molecole di emoglobina presenti in un campione di sangue. Ematocrito: percentuale in volume occupata dagli elementi figurati (soprattutto globuli rossi) rispetto al volume complessivo del sangue. 31 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 31 31

13/11/11 I gruppi sanguigni I quattro gruppi sanguigni sono determinati da un gene che possiede tre alleli (i, IA, IB), che determina la presenza di particolari antigeni sulla membrana dei globuli rossi e di specifici anticorpi nel plasma. 32 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 32 32

13/11/11 Il fattore Rh Il fattore Rh è un altro antigene presente sulla superficie dei globuli rossi, importante in gravidanza. Il feto riceve gli anticorpi dalla madre, tra cui quelli contro il fattore Rh, che dipende dalla presenza di un allele dominante, ed è assente negli omozigoti recessivi. 33 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 33 33