Circolazione
Quali sono i due tipi principali di circolazione presenti nell'uomo e quali organi collegano?
I due tipi sono la piccola circolazione (o polmonare), che collega cuore e polmoni, e la grande circolazione (o sistemica), che collega il cuore con tutti gli altri organi e tessuti del corpo.
Elenca i tre strati della parete cardiaca procedendo dall'esterno verso l'interno.
Epicardio (strato esterno), Miocardio (strato muscolare intermedio) ed Endocardio (rivestimento interno epiteliale).
Cosa rappresenta la gittata cardiaca e da quali due fattori principali dipende?
La gittata cardiaca è il volume di sangue pompato dal cuore in un minuto. Dipende dalla gittata sistolica (volume per battito) e dalla frequenza cardiaca (battiti al minuto): GC = GS × FC.
Quali sono i tre tipi principali di vasi sanguigni e quale funzione svolge ciascuno?
Arterie: trasportano sangue dal cuore alla periferia ad alta pressione. Capillari: permettono gli scambi di sostanze tra sangue e tessuti. Vene: riportano il sangue dalla periferia al cuore a bassa pressione.
Quali sono i principali componenti del sangue distinguendo tra parte corpuscolata e plasma?
Il plasma (55%) è la componente liquida contenente acqua, proteine, sali e nutrienti. La parte corpuscolata (45%) comprende eritrociti (globuli rossi), leucociti (globuli bianchi) e piastrine.
Spiega la differenza tra circolazione semplice e doppia, fornendo un esempio di vertebrato per ciascuna.
La circolazione semplice prevede un solo passaggio del sangue nel cuore per ciclo completo (es. pesci), mentre quella doppia ne prevede due: uno per la circolazione polmonare e uno per quella sistemica (es. mammiferi e uccelli).
Nomina i principali vasi sanguigni che entrano ed escono dal cuore indicando da quale camera partono o arrivano.
Entrano: vene cave (superiore e inferiore) nell'atrio destro, vene polmonari nell'atrio sinistro. Escono: arteria polmonare dal ventricolo destro, aorta dal ventricolo sinistro.
Descrivi la funzionalità del ritardo del segnale elettrico nel nodo atrio-ventricolare.
Il rallentamento dell'impulso permette agli atri di svuotarsi completamente nei ventricoli prima che questi inizino a contrarsi.
Perché i capillari sono composti solo da endotelio e lamina basale?
Per minimizzare la distanza di diffusione e permettere il rapido scambio di gas e nutrienti per diffusione semplice o filtrazione.
Qual è la funzione principale degli eritrociti e quale molecola è fondamentale per questa funzione?
Gli eritrociti trasportano ossigeno dai polmoni ai tessuti e CO₂ in senso inverso. L'emoglobina è la molecola fondamentale: proteina con gruppi eme contenenti ferro che lega reversibilmente l'ossigeno.
Traccia il percorso completo di una molecola di ossigeno dai polmoni a una cellula muscolare della gamba.
Polmoni → vene polmonari → atrio sinistro → ventricolo sinistro → aorta → arterie iliache → arterie della gamba → arteriole → capillari muscolari → diffusione nella cellula muscolare.
Descrivi la struttura e la funzione del pericardio.
Il pericardio è una membrana sierosa a doppio strato: il foglietto parietale esterno è fibroso e protettivo, quello viscerale (epicardio) aderisce al cuore. Tra i due c'è liquido pericardico che riduce l'attrito durante le contrazioni.
Descrivi l'insorgenza e la propagazione dell'impulso elettrico cardiaco.
L'impulso origina dal nodo SA, si propaga negli atri causandone la contrazione, raggiunge il nodo atrioventricolare (AV) dove rallenta, poi prosegue nel fascio di His, nelle branche destre e sinistre, e infine nelle fibre del Purkinje che stimolano la contrazione ventricolare.
Descrivi la struttura della parete dei vasi e spiega la differenza tra vene e arterie?
La parete dei vasi è composta da tre tonache: l'intima (endotelio), la media (muscolo liscio e fibre elastiche) e l'avventizia (connettivo). Le arterie hanno una tonaca media molto più spessa ed elastica per reggere l'alta pressione, mentre le vene sono più sottili e facilmente dilatabili. Talvolta sono dotate di valvole per impedire il reflusso del sangue.
Perché gli eritrociti umani hanno forma biconcava e sono privi di nucleo? Quali vantaggi comporta?
La forma biconcava aumenta il rapporto superficie/volume facilitando gli scambi gassosi. L'assenza di nucleo e organelli lascia più spazio all'emoglobina massimizzando la capacità di trasporto dell'ossigeno e rende la cellula più deformabile per attraversare i capillari.
Analizza come varia la velocità del flusso sanguigno passando dalle arterie ai capillari e perché questo è funzionale agli scambi.
La velocità diminuisce drasticamente nei capillari a causa dell'enorme aumento della sezione trasversale totale, facilitando il tempo di scambio delle sostanze.
Spiega l'organizzazione delle valvole cardiache e dove si trovano?
Le valvole atrioventricolari (tricuspide a destra, bicuspide o mitrale a sinistra) sono tra atri e ventricoli. Le semilunari (polmonare e aortica) sono all'uscita dei ventricoli verso arteria polmonare e aorta. Impediscono il reflusso del sangue.
Descrivi le fasi principali del ciclo cardiaco correlando eventi meccanici (apertura/chiusura valvole) ed elettrici.
Sistole atriale: depolarizzazione atriale (onda P), apertura valvole AV, riempimento ventricolare. Sistole ventricolare: depolarizzazione ventricolare (QRS), chiusura valvole AV, apertura semilunari, eiezione. Diastole: ripolarizzazione ventricolare (onda T), chiusura semilunari, riempimento passivo.
Qual è la funzione delle valvole a nido di rondine nelle vene degli arti inferiori e come contribuiscono al ritorno venoso?
Le valvole venose (a nido di rondine) impediscono il reflusso del sangue verso la periferia, garantendo un flusso unidirezionale verso il cuore. Lavorano in sinergia con la compressione muscolare (pompa muscolare) che spinge il sangue verso l'alto contro gravità.
Descrivi il processo di emopoiesi: dove avviene e quali sono le principali linee cellulari che si differenziano?
L'emopoiesi avviene nel midollo osseo rosso a partire da cellule staminali ematopoietiche pluripotenti. Si differenziano in linea mieloide (eritrociti, piastrine, granulociti, monociti) e linfoide (linfociti B, T, NK). Il processo è regolato da fattori di crescita specifici.
Confronta la circolazione dei pesci, degli anfibi e dei mammiferi in termini di efficienza di ossigenazione e separazione dei flussi.
I pesci hanno circolazione semplice con bassa pressione; gli anfibi hanno doppia incompleta con mescolamento parziale del sangue; i mammiferi hanno doppia completa con separazione totale, garantendo massima efficienza di ossigenazione e pressione elevata per la circolazione sistemica.
Confronta l'anatomia cardiaca di pesci, rettili e uccelli evidenziando l'evoluzione della septazione.
I pesci hanno cuore bicamerale (un atrio, un ventricolo); i rettili hanno cuore tricamerale con setto interventricolare parziale (eccetto coccodrilli); gli uccelli hanno cuore tetracamerale con septazione completa come i mammiferi, permettendo separazione totale dei flussi.
Spiega come il sistema nervoso autonomo regola la frequenza cardiaca.
Il sistema simpatico (noradrenalina) aumenta la frequenza cardiaca accelerando la depolarizzazione del nodo SA e la forza di contrazione. Il parasimpatico (acetilcolina tramite nervo vago) riduce la frequenza rallentando la depolarizzazione del nodo SA.
Descrivi i meccanismi che favoriscono il ritorno venoso contro la forza di gravità negli arti inferiori.
Pompa muscolare: la contrazione dei muscoli scheletrici comprime le vene spingendo il sangue verso l'alto. Valvole venose impediscono il reflusso. Pompa respiratoria: inspirazione crea pressione negativa nel torace aspirando sangue. Vis a tergo: spinta residua dalla pressione arteriosa.
Spiega il meccanismo di base della coagulazione sanguigna indicando il ruolo di piastrine, fibrinogeno e fibrina.
Danno vascolare → adesione e attivazione piastrinica (emostasi primaria, trombo bianco) → cascata coagulativa (via estrinseca fattori plasmatici e via intrinseca fattori tissutali) → attivazione del fattore X → conversione di protrombina in trombina → conversione del fibrinogeno solubile in fibrina insolubile → formazione reticolo di fibrina che intrappola cellule formando il coagulo stabile (emostasi secondaria, trombo rosso). Al termine attivazione fase fibrolitica.