Perché serve un sistema di trasporto?
Il cibo assorbito nell'intestino, l'ossigeno preso dai polmoni e gli ormoni prodotti dalle ghiandole devono raggiungere ognuna delle migliaia di miliardi di cellule. Anche i rifiuti, come la CO₂ e l'urea, vanno portati via. La sola diffusione è troppo lenta su queste distanze, perciò l'uomo ha un apparato circolatorio: una pompa (il cuore), dei tubi (i vasi sanguigni) e un liquido (il sangue), più un secondo liquido di drenaggio, la linfa.
Il cuore umano: quattro camere e valvole
Il cuore ha più o meno la grandezza del tuo pugno e si trova tra i polmoni, un po' verso sinistra. Una parete chiamata setto lo divide in una metà destra e una sinistra, così il sangue ricco di ossigeno e quello povero di ossigeno non si mescolano mai.
- Atri (in alto, pareti sottili): ricevono il sangue.
- Ventricoli (in basso, pareti spesse e muscolose): spingono il sangue fuori. Il ventricolo sinistro ha la parete più spessa perché manda il sangue a tutto il corpo.
- Valvole: lembi che si aprono in un solo senso, così il sangue non torna indietro quando le camere si contraggono.
Doppia circolazione
Circolazione polmonare: ventricolo destro → arteria polmonare → polmoni → vene polmonari → atrio sinistro.
Circolazione sistemica: ventricolo sinistro → aorta → corpo → vene cave → atrio destro.
In un giro completo il sangue passa due volte nel cuore, perciò si parla di doppia circolazione. Tenere separati il sangue ossigenato e quello senza ossigeno dà al corpo un rifornimento di ossigeno molto efficiente, di cui uccelli e mammiferi hanno bisogno per mantenere costante una temperatura corporea alta.
Altri animali: i pesci hanno un cuore a due camere e il sangue lo attraversa una sola volta per giro (circolazione semplice). Gli anfibi e la maggior parte dei rettili hanno tre camere e sopportano un po' di mescolamento.
Vasi sanguigni: arterie, vene e capillari
| Arterie | Vene | Capillari |
|---|---|---|
| Portano il sangue lontano dal cuore | Riportano il sangue al cuore | Collegano le arterie alle vene |
| Pareti spesse, elastiche e muscolose (pressione alta) | Pareti più sottili, spazio interno più largo | Parete spessa una sola cellula |
| Senza valvole (tranne all'inizio) | Le valvole impediscono il ritorno indietro | Scambiano cibo, O₂, CO₂ e rifiuti con le cellule |
Eccezioni da ricordare: l'arteria polmonare porta sangue povero di ossigeno e la vena polmonare porta sangue ricco di ossigeno. La regola riguarda la direzione, non il colore.
La pressione sanguigna è la forza che il sangue esercita sulle pareti dei vasi e si misura con lo sfigmomanometro. Il valore normale è circa 120/80 mm Hg (sistolica/diastolica). Una pressione alta per molto tempo (ipertensione) può far rompere un'arteria.
Sangue e linfa
Il sangue è un tessuto connettivo liquido:
- Plasma: la parte liquida; trasporta cibo, CO₂ (disciolta), sali, ormoni e rifiuti azotati.
- Globuli rossi: trasportano l'ossigeno grazie all'emoglobina.
- Globuli bianchi: combattono i germi.
- Piastrine: tappano le perdite e aiutano il sangue a coagulare in una ferita, così non perdiamo troppo sangue.
Linfa (liquido dei tessuti): un po' di plasma, proteine e cellule del sangue esce dai capillari negli spazi tra le cellule. Questo liquido incolore, con meno proteine del plasma, scorre nei vasi linfatici e alla fine torna nelle grandi vene. La linfa trasporta i grassi digeriti assorbiti dall'intestino (attraverso i vasi chiliferi dei villi), riporta al sangue il liquido in eccesso e porta i linfociti che combattono le infezioni.
Consiglio per le verifiche: lo schema del cuore, la doppia circolazione, la tabella arterie e vene, il ruolo delle piastrine e della linfa sono domande molto frequenti.
Formule e definizioni chiave
- Polmonare: ventricolo destro → arteria polmonare → polmoni → vena polmonare → atrio sinistro
- Sistemica: ventricolo sinistro → aorta → corpo → vene cave → atrio destro
- Arterie: lontano dal cuore; vene: verso il cuore; capillari: scambi
- Sangue = plasma + globuli rossi + globuli bianchi + piastrine
- Linfa = liquido dei tessuti; porta i grassi assorbiti, riporta il liquido al sangue
- Pressione normale ≈ 120/80 mm Hg (sistolica/diastolica)
Esempi svolti
1. Perché il ventricolo sinistro ha la parete più spessa del ventricolo destro?
Il ventricolo destro spinge il sangue solo ai polmoni, che sono vicini. Il ventricolo sinistro deve spingerlo nell'aorta fino a tutto il corpo, su fino alla testa e giù fino ai piedi, quindi ha bisogno di molto più muscolo e di più forza.
2. La vena polmonare porta sangue ricco di ossigeno. Allora perché si chiama vena?
I vasi si chiamano in base alla direzione del flusso, non all'ossigeno che contengono. La vena polmonare riporta il sangue al cuore (atrio sinistro), quindi è una vena.
3. Perché separare la parte destra e sinistra del cuore è utile per mammiferi e uccelli?
Impedisce al sangue ricco e a quello povero di ossigeno di mescolarsi, così ogni organo riceve sangue pieno di ossigeno. Questi animali hanno bisogno di molta energia per restare caldi, e un buon rifornimento di ossigeno lo rende possibile.
4. Perché le vene hanno le valvole e le arterie quasi mai?
Nelle arterie il sangue è sotto alta pressione per il battito e va sempre avanti. Nelle vene la pressione è bassa e il sangue delle gambe deve salire contro la gravità; le valvole gli impediscono di ricadere.
5. Un bambino con un taglio smette di sanguinare in pochi minuti, ma una persona con pochissime piastrine continua a sanguinare. Spiega.
Le piastrine si radunano sul taglio e avviano la coagulazione, formando un tappo che chiude la perdita. Con troppo poche piastrine la coagulazione è lenta e il sanguinamento dura di più.
6. In cosa la linfa è diversa dal sangue?
La linfa non ha globuli rossi, quindi è incolore, e contiene meno proteine. Scorre nei vasi linfatici in una sola direzione, verso il cuore, e porta i grassi assorbiti e i linfociti che combattono le infezioni.
Errori comuni
- Dire che tutte le arterie portano sangue ricco di ossigeno. L'arteria polmonare porta sangue povero di ossigeno.
- Disegnare il cuore come se fosse il tuo: negli schemi il lato destro del cuore sta a sinistra di chi guarda.
- Scrivere che gli atri hanno pareti più spesse. I ventricoli, soprattutto il sinistro, sono i più spessi.
- Pensare che la linfa sia uguale al plasma. La linfa ha meno proteine, niente globuli rossi e scorre in vasi separati.