Vasi sanguigni

Negli esseri umani e in altri vertebrati esistono tre tipi di vasi sanguigni: arterie, vene e capillari. Le arterie e le vene si distinguono l'una dall'altra per la direzione del flusso sanguigno, non per la natura del sangue (aerato o non aerato) che contengono. Le arterie trasportano il sangue dal cuore ai tessuti del corpo; le vene lo restituiscono dai tessuti al cuore.

I capillari sono vasi microscopici che si trovano nei tessuti e collegano le arterie alle vene. Solo attraverso le pareti dei capillari può avvenire lo scambio di nutrienti, gas e prodotti metabolici tra sangue e tessuti. I capillari hanno pareti estremamente sottili, costituite da un unico strato di cellule: l'endotelio, che funge da continuazione del rivestimento endoteliale delle arterie da un lato e delle vene dall'altro.

Alcuni capillari sono così piccoli che i globuli rossi devono piegarsi quando li attraversano. Le pareti delle arterie e delle vene sono troppo spesse perché la diffusione possa avvenire attraverso di esse; sono costituiti da tre strati chiaramente distinguibili: una membrana esterna del tessuto connettivo, uno strato intermedio di cellule muscolari lisce e una membrana interna formata da endotelio e tessuto connettivo.

Il rivestimento esterno contiene tessuto fibroso che conferisce all'arteria la sua forza e capacità di resistere alla pressione interna, ma le consente anche di espandersi e contrarsi ad ogni battito cardiaco. I muscoli lisci dello strato intermedio, contraendosi o rilassandosi, riducono o aumentano il lume (cavità) dell'arteria e quindi regolano la quantità di sangue che scorre verso questo organo.

Oltre al rivestimento endoteliale, il rivestimento interno della maggior parte delle arterie contiene una forte membrana elastica interna, che conferisce alle pareti ulteriore resistenza. Le pareti delle arterie sono fornite di due sistemi di nervi; gli impulsi condotti da un sistema provocano la contrazione della muscolatura liscia, mentre gli impulsi condotti da un altro sistema la causano il rilassamento.

L'arteria più grande, l'aorta, vicino al cuore ha un diametro di circa 2,5 cm e la sua parete è spessa circa 3 mm. Le pareti delle vene sono molto più deboli e sottili delle pareti arteriose, ma sono costituite dagli stessi tre strati. La membrana del tessuto connettivo esterno contiene meno fibre elastiche e lo strato muscolare medio è più sottile degli strati corrispondenti nelle pareti delle arterie; La maggior parte delle vene non ha una membrana elastica interna. Le vene, a differenza delle arterie, sono in molti punti dotate di valvole che impediscono il flusso inverso del sangue.

Le cellule del corpo sono circondate da un fluido che le bagna, chiamato fluido tissutale, e non sono a diretto contatto con il sangue. Per raggiungere le cellule, le sostanze devono diffondersi dal sangue attraverso la parete dei capillari e attraverso lo spazio pieno di fluido tissutale. Un essere umano adulto ha circa 1015 cellule e il volume del liquido che le lava è di soli 14 litri. Per fornire allo stesso numero di protozoi unicellulari che vivono nel mare i gas e le sostanze nutritive di cui hanno bisogno, sarebbero necessari 106 litri di acqua di mare.

Dispositivi efficienti (polmoni, fegato, intestino e reni), che reintegrano costantemente l'apporto di ossigeno e sostanze nutritive nei fluidi corporei e rimuovono i prodotti di scarto, consentono al nostro corpo di vivere, nonostante contenga relativamente poca acqua. Il piccolo spessore dei capillari fa sì che ogni goccia di sangue che passa attraverso la rete capillare acquisisca un'ampia superficie attraverso la quale può avvenire la diffusione. Si stima che un centimetro cubo di sangue venga a contatto con la superficie dei capillari, che è di circa 7000 cm2.

Il numero di capillari in tutto il corpo è quasi impossibile da contare. Nei tessuti con metabolismo intenso, come i muscoli, i capillari si trovano molto vicini tra loro: la distanza tra capillari adiacenti è circa il doppio del loro diametro. Un ricercatore stima che il numero di capillari nel tessuto muscolare sia di circa 240.000 al secondo.