14) Sistema Circolatorio - il sito del Sommo Fabio

Sistema
Circolatorio
Arterie, vene, capillari,
sinusoidi e vasi linfatici
Sistema Circolatorio
Il sistema circolatorio media il continuo movimento di tutti i fluidi
del corpo. Le sue principali funzioni sono:
• Trasporto di ossigeno e di molecole nutritive ai tessuti.
• Trasporto di anidride carbonica e altri prodotti metabolici di scarto
fuori dai tessuti.
• Termoregolazione.
• Trasporto di molecole (tra cui gli ormoni) e di cellule (es. cellule del
sistema immunitario).
L’intero sistema circolatorio ha una struttura di base comune:
• Un rivestimento interno formato da un singolo strato di cellule
epiteliali estremamente appiattite chiamato Endotelio, sostenuto da
una membrana basale e da delicato tessuto connettivo. L’insieme
costituisce la Tonaca Intima.
• Uno strato intermedio muscolare, la Tonaca Media.
• Uno strato connettivo esterno, la Tonaca Avventizia.
Sistema Circolatorio
I tessuti della parete dei grandi vasi non possono essere ossigenati
e nutriti per diffusione dal lume. Essi sono invece nutriti da piccole
arterie chiamate Vasa Vasorum, derivati o dai vasi stessi o dalle
arterie adiacenti.
Il sistema circolatorio comprende due componenti funzionali:
• Il Sistema Vascolare Ematico: sistema di vasi attraverso i quali il
sangue circola spinto dalla contrazione cardiaca.
• Il Sistema Arterioso comprende una rete di vasi di diametro via
via decrescente che portano il sangue ai Capillari, che
rappresentano i principali siti di scambio tra i tessuti e il sangue.
• Il Sistema Venoso riporta il sangue dai capillari al cuore.
• Il Sistema Vascolare Linfatico: semplicemente un sistema di
drenaggio passivo che permette il ritorno al sistema ematico del
fluido extravascolare in eccesso, chiamato Linfa. Esso non ha
meccanismi di propulsione intrinseci.
Voi ed il sistema circolatorio...
• Il sangue è circa il 7% del peso corporeo, circa 5
litri di volume totale.
• Il
–
–
–
sistema circolatorio si divide in tre parti:
Circolazione Polmonare (alimenta i polmoni).
Circolazione Coronarica (alimenta il cuore).
Circolazione Sistemica (alimenta il resto del
corpo).
• La funzione… bhe, senza di lui sareste degli insetti
– Struttura dei vasi dipende dalle richieste dei
tessuti che irrorano.
Arterie e Vene
• Arterie
– Portano il sangue dal cuore verso i capillari.
– Sostengono alta pressione, per cui le pareti sono
muscolate.
• Vene
– Riportano il sangue dai tessuti al cuore.
– Pressione minore.
• Si distinguono tre strati:
– Tonaca intima
– Tonaca media
– Tonaca avventizia
Schema delle Tonache
Endotelio
Tonaca Intima
Connettivo Lasso
Valvola
Tonaca Intima
Tonaca Intima
Tonaca Media
Capillare
Tonaca
Avventizzia
Tonaca Media
Tonaca
Avventizzia
Vena
Arteria
Venula
Arteriola
Tonaca Intima
• Lo strato più interno.
• Suddiviso in tre strati:
– Endotelio
– Sub-endotelio (tessuto
connettivo).
– Lamella elastica interna (IEL)
Non visibile nelle vene
Tonaca Media
• Strato intermedio.
• Composto da fibre di
muscolo liscio e di
collagene, ECM e
tessuto elastico.
– Ridotta nelle vene.
– Presenza di lamella
elastica esterna.
• Questo strato tende
ad essere più largo in
molte arterie .
– Pressione
Fino a 40 strati di muscolo
liscio nelle arterie!
Tonaca Avventizia
• Strato più esterno.
• Principalmente tessuto
connettivo.
• Contiene i Vasa
Vasorum
– “vasi dei vasi”
– Osservabile nelle
grandi arterie e vene
Nelle vene può essere difficile distinguere T.A. dalla
T.M.
Aspetto dei 3 strati
Arterie
Vene
Sistema Arterioso
La funzione del sistema arterioso è quella di distribuire il sangue dal
cuore ai capillari in tutto l’organismo. L’azione ciclica del cuore
determina nel sistema arterioso un flusso pulsante. Ad ogni
contrazione dei ventricoli (Sistole) il sangue viene spinto nel sistema
arterioso e causa l’espansione delle pareti arteriose; il successivo
ritorno elastico della parete arteriosa permette il mantenimento
della pressione arteriosa nel periodo che intercorre tra due
contrazione (Diastole). Il flusso di sangue verso i vari organi e
tessuti può essere regolato variando il diametro dei vasi di
distribuzione. Questa funzione è svolta dalla componente muscolare
liscia della parete vasale. Ci sono tre tipi principali di vasi nel
sistema arterioso:
• Arterie Elastiche: principali vasi di distribuzione, incluse
l’Aorta, l’Anonima, la Carotide Comune, la Succlavia e la
maggior parte dei vasi polmonari.
• Arterie Muscolari: principali ramificazioni del sistema
arterioso; Arterie Radiali, Femorali. Coronarie, Cerebrali.
• Arteriole: sono le ramificazioni terminali che alimentano i
capillari.
Arterie Elastiche
Arterie di conduzione
(Aorta), tonaca media
40-70 membrane
elastiche fenestrate,
cellule muscolari liscie
intersperse.
– Vasa Vasorum
penetrano nella
parete esterna della
Tonaca media e nella
Tonaca avventizia.
Arterie Muscolari
Arterie di distribuzione
(A. femorale).
– 40 foglietti cellule
muscolari liscie;
– Spessa lamina elastica
esterna;
– Vasa Vasorum non
prominenti.
– Hanno la stessa
composizione generale
delle arterie elastiche
ma il tessuto elastico è
ridotto ad una lamina
sottile.
Chi è chi ???
Fig. 8.19
Fig. 8. 9
Arteriole o Venule ?
Fig. 8.12
Microcircolo
Parte del sistema circolatorio deputata allo scambio di gas, fluidi, sostanza
nutrienti e prodotti metabolici di scarto. La maggior parte di questi scambi
avviene a livello dei Capillari, vasi, con una parete estremamente sottile,
formanti una rete ampiamente interconnessa. Le arteriole e gli sfinteri
muscolari a livello delle giunzioni arteriolo-capillari (Sfinteri Precapillari)
controllano il flusso nella rete capillare. Questa rete drena in una serie di
vasi di diametro progressivamente crescente, le Venule Post-Capillari, i
Collettori Venosi, e piccole Venule Muscolari che rappresentano la
componente venosa del microcircolo. Esistono quattro principali variabili
strutturali:
• Il diametro dei capillari: i capillari di diametro maggiore sono chiamati
Sinusoidi (presenti in Fegato, Milza, Midollo Osseo).
• Natura dell’endotelio: in base alla disposizione dell’endotelio esistono:
− Capillari Continui
− Capillari Fenestrati
− Endotelio Discontinuo
• Presenza di cortocircuiti o anastomosi artero-venose: forniscono
connessioni dirette tra il sistema arterioso e quello venoso.
• Abbondanza della rete capillare: dipende dalle necessità funzionali del
tessuto.
Capillari
• Estremamente stretti e
sottili.
– 5-10 mm di diametro.
– 0.5 mm lo spessore delle
pareti.
• Cellule endoteliali circondate
da lamina basale.
• Periciti
– a volte osservabili tra
l'endotelio e la lamina basale.
– cellule indifferenziate che
assomigliano a muscolari liscie.
– funzione di supporto.
– aiutano la contrazione.
– Potenzialmente utili nella
rigenerazione.
Arteriola
Sfintere
precapillare
Meta-arteriola
Capillare vero
Venule
Capillari
• Si distinguono tre tipi:
– Continui: strato
continuo di endotelio;
tipi più comune.
– Fenestrati: endotelio
saltuariamente
interrotto da pori.
– Discontinui o Sinusoidi:
endotelio incompleto e
lamina basale.
Capillari Continui
• Privi di fenestratura.
• Cervello, pelle, muscolo, tessuto
connettivo, timo, polmoni,
ghiandole esocrine, tessuto
nervoso.
• Diffusione Passiva attraverso il
citoplasma delle cellule
endoteliali (scambi di gas, ioni,
metaboliti).
• Passaggio attraverso lo spazio
intercellulare tra le cellule
endoteliali.
• Si possono osservare vescicole
pinocitotiche in modo da
trasportare proteine e alcuni
lipidi.
– No nel sistema nervoso;
• Barriera sangue-cervello.
Trasporto attraverso
l’endotelio
• Ossigeno, anidride carbonica e
glucosio, diffondono
liberamente.
• Pori piccoli, 9-11 nm Ø,
discontinuità tra le giunzioni
delle endoteliali.
– Acqua e molecole idrofiliche
piccole attraverso le giunzioni.
• Pori grandi, 50-70 nm Ø,
Fenestrae o Vescicole di
trasporto, TRANS-CITOSI.
– Vescicole pinocitotiche;
– Vescicole dal trans Golgi;
– Entrambe si fondono e formano
canali.
Capillari Continui
Periciti (P), sostengono le cellule endoteliali dei capillari
Fibroblasti (F), producono il connettivo di supporto ed il collagene
(C) Si può osservare la membrana basale ed un pericita (BM, BMp)
Capillari Fenestrati
• Si trovano in alcuni
organi dove esiste un
intenso scambio
molecolare con il sangue.
• Lamina basale continua
• Rene, intestino e
ghiandole endocrine.
• Fenestrae 60-80 nm.
• Chiuse da un diaframma.
– Più sottile della
membrana plasmatica.
– Non ha aspetto
trilaminare.
Fenestrae
Permettono gli scambi tra il sangue ed i tessuti
Fenestratura dell'endotelio
Fenestratura dell'endotelio
Fenestrae
Lamina
Basale.
Capillari discontinui o Sinusoidi
• Diametro più ampio
– Rallentano la
circolazione.
• Fenestrae di 30-40
nm.
• Fegato, midollo
osseo, milza.
Capillari discontinui e
Sinusoidi venosi
• Più ampi dei
capillari.
• Delimitati da
endotelio squamoso
semplice.
Fluidodinamica della
Circolazione
• Correlazione tra:
–
–
–
–
–
Pressione;
Flusso;
Resistenza;
Meccanismi di controllo della pressione;
Flusso attraverso i vasi.
Flusso turbolento e laminare
• Flusso laminare
Parete del vaso
– Continuo, non turbolento;
– La porzione esterna si
muove più lentamente
della centrale.
• Flusso turbolento
Flusso
Parete
del vaso
Costrizione
Flusso
– Interrotto.
– Il flusso eccede la
velocità critica.
– Flusso passa una
costrizione, una curva o
una superficie
sconnessa.
Pressione sanguigna
• Misura la forza esercitata dal sangue
sulle pareti.
• Senza pressione non ci sarebbe flusso.
• Misurata ascoltando i rumori emessi dal
flusso turbolento nelle arterie, come
funzione del rilascio di una costrizione.
Flusso sanguigno, Legge di
Poiseuille e Viscosità
• Flusso sanguigno
– Quantità di sangue
che percorre un
tratto di vaso in un
determinato tempo
– Direttamente
proporzionale alle
differenze di
pressione,inversament
e proporzionale alla
resistenza.
• Legge di Poiseuille
– Flusso diminuisce quando la
resistenza aumenta
– La resistenza diminuiasce
all’aumentare delle
dimensioni dei vasi
• Viscosità
– Misura la resistenza del
liquido a fluire.
– Aumento della viscosità
richiede aumento di
pressione per mantenere
flusso costante.
Controllo del flusso
• Controllo locale
– Nella maggior parte dei tessuti il flusso è
proporzionale alle richieste metaboliche;
• Sistema Nervoso
– Responsabile dell’indirizzamento e del
mantenimento della pressione;
• Controllo Ormonale
– Ormoni sono importanti regolatori del flusso
sanguigno.
Controllo locale del flusso
Sfintere precapillare
Muscolo Liscio
Sfintere precapillare
Muscolo Liscio
• Flusso può aumentare 7-8 volte, in seguito a vasodilatazione degli
sfinteri delle metarteriole e dei precapillari come risposta ad un
aumento dell’attività metabolica
– Sostanze vasodilatatorie prodotte quando metabolismo aumenta;
– Sfinteri precapillari si stringono e si rilassano in continuazione.
Sistema Linfatico
Tonsille
Timo
Linfonodi
ascellari
Linfonodi cervicali
Plesso
mammario
Dotto toracico
Milza
Vasi linfatici
Linfonodi
inguinali
•
•
•
•
•
•
•
•
Linfa,
Vasi linfatici,
Tessuti linfatici,
Noduli linfatici,
Linfonodi,
Tonsille,
Milza,
Timo.
Vasi del Sistema Linfatico
• Assorbe elettroliti e proteine dai capillari e dai tessuti.
• Il fondo dei vasi è chiuso.
La linfa si forma alla fine
della porzione arteriosa dei
capillari, dove la pressione è
elevata; acqua, elettroliti ed
alcune proteine trasudano nel
tessuto.
L'inversione di pressione nella
porzione venosa, non è in
grado di produrre un completo
riassorbimento nelle vene.
Linfa
• Il fluido interstiziale che entra nei capillari
linfatici viene chiamato Linfa.
– Circa 30 litri passano dai capillari sanguigni agli spazi
interstiziali. Solo 27 litri tornano ai capillari
sanguigni.
• Restanti 3 litri entrano nei capillari linfatici e attraverso il
sistema linfatico ritornano al sangue;
• Linfa costituita da acqua e soluti:
– Ioni, nutrienti, gas e proteine derivanti dal plasma;
– Ormoni,emzimi e prodotti di rifiuto dalle cellule.
Funzione del Sistema Linfatico
• Bilancio dei fluidi
– Eccesso di fluidi interstiziali entrano nei
capillari linfatici e diviene linfa;
• Assorbimento del grasso
– Assorbimento grasso ed altre sostanze dal
tratto digerente;
• Difesa
– Microorganismi ed altre sostanze vengono
“filtrate” dalla linfa nei linfonodi e dal sangue
nella milza.
Vasi Linfatici
Arteriola
Capillare
Venula
Fluido
entra nel
capillare
Valvola chiusa
impedisce riflusso
Linfa
Valvola aperta
Cellule del
tessuto
Fluido
entra nel
capillare
Al sistema
venoso linfatico
Flusso
linfatico
Cellule
epiteliali
sovrapponenti
Capillare
linfatico
• Trasportano la linfa dai tessuti;
• Capillari linfatici:
– Sono più permeabili dei capillari sanguigni;
– L’epitelio funziona come una valvola a senso unico.
Vasi Linfatici
• Privi di fenestrazione
• Privi di lamina basale
• Filamenti di ancoraggio (microfibrillle)
nell'endotelio mantengono il vaso aperto e ne
prevengono il collasso
• I vasi più grandi hanno numerose valvole