L'apparato circolatorio nell'uomo
L'apparato circolatorio dell'uomo (comune a tutti i mammiferi) è composto dai vasi sanguigni e dal cuore (v. fig. 19.1).
Esistono tre tipi di vasi sanguigni (arterie, vene e capillari) che si differenziano per la struttura della parete e il diametro.
Le arterie partono dal cuore e trasportano il sangue alle diverse parti del corpo. La parete di questi vasi è costituita da fibre elastiche e muscolari, che la rendono resistente (per contrastare la pressione del sangue) ed elastica (per dilatarsi a ogni passaggio del sangue e facilitarne il flusso). Le arterie si ramificano in vasi di diametro inferiore, le arteriole. Due sono le grandi arterie che partono dal cuore: l'aorta e l'arteria polmonare.
Le vene portano il sangue dalle varie regioni del corpo al cuore, seguendo spesso il decorso delle arterie. Hanno pareti più sottili e un lume più ampio rispetto alle arterie. Presentano sulla superficie interna delle valvole a nido di rondine che impediscono il reflusso del sangue.
I capillari hanno un diametro molto ridotto e formano una rete che avvolge i tessuti. Inoltre mettono in comunicazione le arterie con le vene: il sangue passa dalle arterie alle arteriole ai capillari alle vene. Nei capillari la parete è formata da un solo strato di cellule. Ciò facilita la diffusione dei gas e delle sostanze tra i capillari e le cellule circostanti.
Il cuore è un organo cavo di tessuto muscolare (detto miocardio) che con le sue contrazioni costituisce la pompa dell'apparato circolatorio. Avvolto da una membrana chiamata pericardio, è situato nello spazio compreso tra i due polmoni (mediastino), sopra il diaframma e dietro lo sterno, ed è suddiviso in quattro cavità: due superiori, dette atri (destro e sinistro), e due inferiori, i ventricoli (destro e sinistro). I due atri comunicano tra loro solo durante la vita embrionale, per la presenza fra di essi di un foro che alla nascita si chiude. Al contrario, i due ventricoli non comunicano mai tra loro. Comunicano invece gli atri con i sottostanti ventricoli mediante due fori chiusi da valvole: l'atrio sinistro con il corrispondente ventricolo attraverso la valvola bicuspide, o mitrale, atrio e ventricolo destro attraverso la valvola tricuspide. Queste valvole, aprendosi dall'alto in basso, fanno passare il sangue solo dagli atri ai ventricoli e non viceversa (v. fig. 19.2).
Due valvole semilunari sono poste all'uscita dei ventricoli e impediscono al sangue di tornare al cuore quando questo è rilassato.
Nell'atrio destro sboccano le 2 vene cave (superiore e inferiore), mentre dal ventricolo destro parte l'arteria polmonare. Nell'atrio sinistro sboccano le 4 vene polmonari, mentre dal ventricolo sinistro parte l'aorta.
Il muscolo cardiaco è molto robusto ed è formato in larga parte dal cosiddetto tessuto specifico, che ha la funzione di generare automaticamente impulsi ritmici e di condurre tali impulsi. La circolazione del sangue è dovuta alla contrazione (sistole) e alla dilatazione (diastole) del cuore. La contrazione degli atri e dei ventricoli non è simultanea: mentre si ha la sistole degli atri, i ventricoli sono in diastole e viceversa (v. fig. 19.3). Alla ritmica successione dei movimenti del cuore si dà il nome di ciclo cardiaco, che si manifesta con il tipico battito, dovuto all'alterno contrarsi dei ventricoli. Con la sistole dell'atrio sinistro, il sangue ricco di ossigeno (o arterioso) in esso contenuto proveniente dai polmoni e veicolato dalle vene polmonari passa nel sottostante ventricolo. Questo, contraendosi a sua volta, spinge il sangue nell'aorta, la grande arteria che invia rami alle diverse parti del corpo. Giunto ai capillari, il sangue cede ai tessuti le sostanze nutritive e l'ossigeno, assume il diossido di carbonio, divenendo da arterioso venoso, entra nelle vene e ritorna all'atrio destro del cuore per mezzo delle due vene cave. Con la sistole dell'atrio destro, il sangue passa nel sottostante ventricolo e, quando questo entra in sistole, nell'arteria polmonare, la quale lo veicola ai polmoni dove viene ceduto diossido di carbonio e assunto ossigeno. Il sangue diventa così da venoso arterioso e, attraverso le quattro vene polmonari, ritorna all'atrio sinistro.
La frequenza cardiaca (di norma 60-80 battiti al minuto) è la principale responsabile delle variazioni della gittata (volume di sangue pompato al minuto) ed è regolata dagli impulsi ritmici generati dal miocardio e dal controllo nervoso extracardiaco. Quest'ultimo è inibitore tramite le fibre del nervo vago e il mediatore acetilcolina; acceleratore tramite le vie del sistema nervoso simpatico.