Sistema circulatório: funções, partes, tipos, doenças - Ciência - 2023

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o sistema circulatório É composto por uma série de órgãos que orquestram a passagem do sangue por todos os tecidos, permitindo o transporte de diversos materiais como nutrientes, oxigênio, dióxido de carbono, hormônios, entre outros. É constituído pelo coração, veias, artérias e capilares.

A sua principal função reside no transporte de materiais, embora também participe na criação de um ambiente estável para as funções vitais ao nível do pH e da temperatura, estando também relacionada com a resposta imunitária e contribuindo para a coagulação do sangue.

Os sistemas circulatórios podem ser abertos - na maioria dos invertebrados - consistindo em um ou mais corações, um espaço chamado hemocele e uma rede de vasos sanguíneos; ou fechado - em alguns invertebrados e em todos os vertebrados - onde o sangue é limitado a um circuito de vasos sanguíneos e ao coração.

No reino animal os sistemas circulatórios são muito variados e dependendo do grupo animal muda a importância relativa dos órgãos que o compõem.

Por exemplo, nos vertebrados o coração é decisivo no processo de circulação, enquanto nos artrópodes e outros invertebrados os movimentos das extremidades são essenciais.

Características

O sistema circulatório é o principal responsável pelo transporte de oxigênio e dióxido de carbono entre os pulmões (ou guelras, dependendo do animal em estudo) e os tecidos do corpo.

Além disso, o sistema circulatório é responsável por distribuir todos os nutrientes processados pelo sistema digestivo para todos os tecidos do corpo.

Também distribui resíduos e componentes tóxicos para o rim e o fígado, onde, após um processo de desintoxicação, são eliminados do indivíduo por meio do processo de excreção.

Por outro lado, serve como via de transporte dos hormônios secretados pelas glândulas, e os distribui aos órgãos onde devem atuar.

Também participa: na termorregulação dos organismos, ajustando adequadamente o fluxo sanguíneo, na regulação do pH corporal e na manutenção de um equilíbrio hidroeletrolítico adequado para que os processos químicos necessários sejam realizados.

O sangue contém estruturas chamadas plaquetas que protegem o indivíduo de sangramento. Por fim, o sangue é composto por glóbulos brancos, por isso desempenha um papel importante na defesa contra corpos estranhos e patógenos.

Partes (órgãos)

O sistema circulatório é composto por uma bomba - o coração - e um sistema de vasos. Essas estruturas serão descritas em detalhes abaixo:

O coração

Os corações são órgãos musculares com funções de bombeamento, capazes de impulsionar o sangue por todos os tecidos do corpo. Em geral, eles são compostos por uma série de câmaras que são conectadas em série e são flanqueadas por válvulas (ou esfíncteres em certas espécies).

Nos mamíferos, o coração tem quatro câmaras: dois átrios e dois ventrículos. Quando o coração se contrai, o sangue é expelido para o sistema circulatório. As múltiplas câmaras do coração permitem que a pressão suba à medida que o sangue se move da zona venosa para a arterial.

A cavidade atrial capta o sangue e suas contrações o enviam para os ventrículos, onde as contrações enviam sangue por todo o corpo.

O músculo cardíaco é composto por três tipos de fibras musculares: as células do nó sinoatrial e atrioventricular, as células do endocárdio ventricular e as fibras miocárdicas.

Os primeiros são pequenos e fracamente contraídos, são autorítmicos e a condução entre as células é baixa. O segundo grupo de células é maior, contraindo-se fracamente, mas conduzindo rapidamente. Por último, as fibras são de tamanho intermediário, com forte contração e são uma parte importante do coração.

Estrutura do coração

Em humanos, o coração está localizado na região anterior inferior do mediastino, apoiado pelo diafragma e atrás do esterno. A forma é cônica e lembra uma estrutura piramidal. A ponta do coração é chamada de ápice e está localizada na região esquerda do corpo.

Um corte transversal do coração revelaria três camadas: o endocárdio, o miocárdio e o epicárdio. A região interna é o endocárdio, que é contínuo com os vasos sanguíneos e está em contato com o sangue.

A camada média é o miocárdio e aqui está a maior quantidade de massa cardíaca. O tecido que o forma é muscular, com contração involuntária e estrias. As estruturas que conectam as células cardíacas são os discos intercalares, permitindo que atuem sincronicamente.

A cobertura externa do coração é chamada de epicárdio e é composta de tecido conjuntivo. Finalmente, o coração é circundado por uma membrana externa chamada pericárdio, que por sua vez é dividida em duas camadas: a fibrosa e a serosa.

O pericárdio seroso contém o líquido pericárdico, cuja função é a lubrificação e amortecimento dos movimentos do coração. Essa membrana está ligada ao esterno, à coluna vertebral e ao diafragma.

Atividade elétrica do coração

O batimento cardíaco consiste nos fenômenos rítmicos das sístoles e diástoles, onde o primeiro corresponde a uma contração e o segundo ao relaxamento da massa muscular.

Para que ocorra a contração celular, deve haver um potencial de ação associado a elas. A atividade elétrica do coração começa em uma área chamada "marca-passo", que se espalha para outras células cruzadas através de suas membranas. Os marcapassos estão localizados no seio venoso (no coração dos vertebrados).

Artérias

As artérias são todos os vasos que deixam o coração e geralmente neles é encontrado sangue oxigenado, denominado sangue arterial. Ou seja, eles podem transportar sangue oxigenado (como a aorta) ou sangue desoxigenado (como a artéria pulmonar).

Observe que a distinção entre veias e artérias não depende de seu conteúdo, mas de sua relação com o coração e com a rede capilar. Em outras palavras, os vasos que saem do coração são as artérias e os que chegam são as veias.

A parede das artérias é composta por três camadas: a mais interna é a camada íntima formada por um endotélio fino em uma membrana elástica; a túnica média formada por fibras de músculo liso e tecido conjuntivo; e finalmente a túnica externa ou adventícia composta de tecido adiposo e fibras de colágeno.

À medida que as artérias se distanciam do coração, sua composição varia, aumentando a proporção de músculo liso e menos elasticidade, sendo chamadas de artérias musculares.

Pressão arterial

A pressão arterial pode ser definida como a força que o sangue exerce nas paredes dos vasos. Em humanos, a pressão sangüínea padrão varia de 120 mm Hg na sístole a 80 mm Hg na diástole e geralmente é indicada pelos dígitos 120/80.

A presença de tecido elástico permite que as artérias pulsem enquanto o sangue flui pela estrutura, ajudando assim a manter a pressão arterial elevada. As paredes das artérias devem ser extremamente grossas para evitar o colapso quando a pressão arterial cai.

Veias

As veias são vasos sanguíneos responsáveis pelo transporte de sangue do sistema da rede capilar até o coração. Em comparação com as artérias, as veias são muito mais abundantes e possuem uma parede mais fina, são menos elásticas e seu diâmetro é maior.

Como as artérias, elas são compostas por três camadas histológicas: a interna, a média e a externa. A pressão das veias é muito baixa - na ordem de 10 mm Hg - portanto, devem ser assistidas com válvulas.

Capilares

Os capilares foram descobertos pelo pesquisador italiano Marcello Malpighi em 1661, estudando-os nos pulmões de anfíbios. São estruturas muito abundantes que formam extensas redes próximas a quase todos os tecidos.

Suas paredes são compostas por finas células endoteliais, conectadas por fibras de tecido conjuntivo. As paredes precisam ser finas para que a troca de gases e substâncias metabólicas ocorra facilmente.

São tubos muito estreitos, nos mamíferos têm um diâmetro de aproximadamente 8 µm, largo o suficiente para a passagem das células sanguíneas.

São estruturas permeáveis a pequenos íons, nutrientes e água. Quando expostos à pressão arterial, os fluidos são forçados a sair para o espaço intersticial.

Os fluidos podem passar por fendas nas células endoteliais ou por vesículas. Em contraste, as substâncias de natureza lipídica podem se difundir facilmente através das membranas das células endoteliais.

Sangue

O sangue é um fluido espesso e viscoso responsável pelo transporte dos elementos, geralmente encontra-se a uma temperatura de 38 ° C e representa 8% do peso total de um indivíduo médio.

No caso de animais muito simples, como um planário, não é possível falar em "sangue", pois eles possuem apenas uma substância límpida e aquosa composta de células e algumas proteínas.

Com relação aos animais invertebrados, que possuem sistema circulatório fechado, o sangue é geralmente conhecido pelo termo hemolinfa. Finalmente, nos vertebrados, o sangue é um tecido líquido altamente complexo e seus principais componentes são plasma, eritrócitos, leucócitos e plaquetas.

Plasma

O plasma constitui a poção líquida do sangue e corresponde a 55% de sua composição total. Sua principal função é o transporte de substâncias e a regulação do volume sanguíneo.

Algumas proteínas são dissolvidas no plasma, como a albumina (componente principal, mais de 60% das proteínas totais), globulinas, enzimas e fibrinogênio, além de eletrólitos (Na⁺, Cl^–, K⁺), glicose, aminoácidos, resíduos metabólicos, entre outros.

Também contém uma série de gases dissolvidos, como oxigênio, nitrogênio e dióxido de carbono, resíduos produzidos no processo respiratório e que devem ser eliminados do corpo.

Componentes sólidos

O sangue possui componentes celulares que correspondem aos 45% restantes do sangue. Esses elementos correspondem a glóbulos vermelhos, glóbulos brancos e células relacionadas ao processo de coagulação.

Os glóbulos vermelhos, também chamados de eritrócitos, são discos bicôncavos e são responsáveis pelo transporte de oxigênio graças à presença de uma proteína chamada hemoglobina. Um fato curioso sobre essas células é que, nos mamíferos, os eritrócitos maduros não têm núcleo.

São células muito abundantes, em um mililitro de sangue existem 5,4 milhões de glóbulos vermelhos. A meia-vida de um eritrócito em circulação é de cerca de 4 meses, durante os quais ele pode viajar mais de 11.000 quilômetros.

Os leucócitos ou leucócitos estão relacionados à resposta imune e são encontrados em proporção menor que os glóbulos vermelhos, da ordem de 50.000 a 100.000 por mililitro de sangue.

Existem vários tipos de glóbulos brancos, incluindo neutrófilos, basófilos e eosinófilos, agrupados na categoria de granulócitos; e agranulócitos que correspondem a linfócitos e monócitos.

Por fim, existem os fragmentos celulares chamados plaquetas - ou trombócitos em outros vertebrados - que participam do processo de coagulação, evitando o sangramento.

Tipos de sistemas circulatórios

Animais pequenos - com menos de 1 mm de diâmetro - são capazes de transportar materiais em seus corpos por processos simples de difusão.

Porém, com o aumento do tamanho corporal, surge a necessidade de contar com órgãos especializados para a distribuição de materiais, como hormônios, sais ou resíduos, para as diferentes regiões do corpo.

Em animais maiores, existe uma variedade de sistemas circulatórios que cumprem efetivamente a função de transportar materiais.

Todos os sistemas circulatórios devem ter os seguintes elementos: um corpo principal encarregado de bombear os fluidos; um sistema de artérias capaz de distribuir sangue e armazenar pressão; um sistema capilar que permite a transferência de materiais do sangue para os tecidos e, finalmente, um sistema venoso.

O conjunto de artérias, veias e capilares forma o que é conhecido como “circulação periférica”.

Desta forma, o conjunto de forças realizadas pelos órgãos anteriormente mencionados (os batimentos rítmicos do coração, o recuo elástico das artérias e as contrações dos músculos que circundam os vasos sanguíneos) possibilitam a circulação do sangue no corpo.

Sistemas circulatórios abertos

A circulação aberta está presente em diferentes grupos de animais invertebrados, como crustáceos, insetos, aranhas e diversos moluscos. Consiste em um sistema de sangue que é bombeado pelo coração e atinge uma cavidade chamada hemocele. Além disso, eles têm um ou mais corações e vasos sanguíneos.

A hemocele pode ocupar em alguns organismos até 40% do volume corporal total e está localizada entre o ectoderma e o endoderma, lembrando que os animais triblásticos (também conhecidos como triploblásticos) possuem três folhas embrionárias: o endoderma, o mesoderma e o ectoderma.

Por exemplo, em algumas espécies de caranguejo, o volume sanguíneo corresponde a 30% do volume corporal.

A substância líquida que entra na hemocele é chamada de hemolinfa ou sangue. Nestes tipos de sistemas, não há distribuição de sangue pelos capilares aos tecidos, mas os órgãos são banhados diretamente pela hemolinfa.

Quando o coração se contrai, as válvulas se fecham e o sangue é forçado a viajar para a hemocele.

As pressões dos sistemas circulatórios fechados são bastante baixas, entre 0,6 e 1,3 quilopascais, embora as contrações produzidas pelo coração e outros músculos possam elevar a pressão arterial. Esses animais são limitados na velocidade e distribuição do fluxo sanguíneo.

Sistemas circulatórios fechados

Nos sistemas circulatórios fechados, o sangue percorre um circuito formado por tubos e segue o trajeto das artérias às veias, passando pelos capilares.

Esse tipo de sistema circulatório está presente em todos os animais vertebrados (peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos) e em alguns invertebrados, como minhocas e cefalópodes.

Os sistemas fechados caracterizam-se por apresentar uma separação nítida de funções em cada um dos órgãos que os compõem.

O volume sanguíneo ocupa uma proporção muito menor do que nos sistemas abertos. Aproximadamente 5 a 10% do volume corporal total do indivíduo.

O coração é o órgão mais importante e é responsável pelo bombeamento do sangue no sistema arterial, mantendo assim a pressão arterial elevada.

O sistema arterial é responsável por armazenar a pressão que força a passagem do sangue pelos capilares. Portanto, animais com circulação fechada podem transportar oxigênio rapidamente.

Os capilares, por serem finos, permitem a troca de materiais entre o sangue e os tecidos, mediando processos simples de difusão, transporte ou filtração. A pressão permite processos de ultrafiltração nos rins.

Evolução do sistema circulatório

Ao longo da evolução dos animais vertebrados, o coração aumentou notavelmente em complexidade. Uma das inovações mais importantes é o aumento gradual na separação do sangue oxigenado e desoxigenado.

Peixes

Nos primeiros vertebrados, os peixes, o coração consiste em uma série de câmaras contráteis, com apenas um átrio e um ventrículo. No sistema circulatório dos peixes, o sangue é bombeado de um único ventrículo, por meio de capilares nas guelras, onde ocorre a captação de oxigênio e o dióxido de carbono é expelido.

O sangue continua sua jornada pelo resto do corpo e o suprimento de oxigênio para as células ocorre nos capilares.

Anfíbios e répteis

Quando se originou a linhagem dos anfíbios e depois a dos répteis, uma nova câmara surge no coração, agora exibindo três câmaras: dois átrios e um ventrículo.

Com essa inovação, o sangue desoxigenado chega ao átrio direito e o sangue proveniente do pulmão chega ao átrio esquerdo, comunicado pelo ventrículo com o direito.

Nesse sistema, o sangue desoxigenado permanece no lado direito do ventrículo e oxigenado no esquerdo, embora haja alguma mistura.

No caso dos répteis, a separação é mais perceptível, pois há uma estrutura física que divide parcialmente as regiões esquerda e direita.

Pássaros e mamíferos

Nessas linhagens, a endotermia (animais de "sangue quente") leva a maiores demandas no fornecimento de oxigênio aos tecidos.

Um coração com quatro câmaras é capaz de atender a esses requisitos elevados, onde os ventrículos direito e esquerdo separam o sangue oxigenado do desoxigenado. Assim, o conteúdo de oxigênio que chega aos tecidos é o mais alto possível.

Não há comunicação entre as câmaras direita e esquerda do coração, pois elas são separadas por um septo ou septo espesso.

As cavidades localizadas na porção superior são os átrios, separados pelo septo interatrial, e são responsáveis pelo recebimento do sangue. As veias cava superior e inferior estão conectadas ao átrio direito, enquanto as quatro veias pulmonares atingem o átrio esquerdo, duas provenientes de cada pulmão.

Os ventrículos estão localizados na região inferior do coração e são conectados aos átrios por meio das válvulas atrioventriculares: a tricúspide, localizada no lado direito, e a mitral ou pré-molar à esquerda.

Doenças comuns

As doenças cardiovasculares, também conhecidas como doenças coronárias ou cardíacas, compreendem uma série de patologias associadas ao funcionamento incorreto do coração ou dos vasos sanguíneos.

Segundo pesquisas realizadas, as doenças cardiovasculares são a principal causa de morte nos Estados Unidos e em alguns países europeus. Os fatores de risco incluem estilo de vida sedentário, dietas ricas em gorduras e tabagismo. Entre as patologias mais comuns estão:

Hipertensão arterial

A hipertensão consiste em valores elevados de pressão sistólica, maiores que 140 mm Hg e pressão diastólica maior que 90 mm Hg. Isso leva a um fluxo sanguíneo anormal em todo o sistema circulatório.

Arritmias

O termo arritmia refere-se à modificação da frequência cardíaca, produto de um ritmo descontrolado - taquicardia - ou bradicardia.

As causas das arritmias são variadas, desde estilos de vida pouco saudáveis até herança genética.

Murmúrios no coração

Os sopros consistem em sons cardíacos anormais que são detectados pelo processo de ausculta. Este som está associado ao aumento do fluxo sanguíneo devido a problemas nas válvulas.

Nem todos os sopros são igualmente graves, depende da duração do som e da região e intensidade do ruído.

Aterosclerose

Consiste no endurecimento e acúmulo de gorduras nas artérias, principalmente devido a dietas desequilibradas.

Essa condição dificulta a passagem do sangue, aumentando a probabilidade de outros problemas cardiovasculares, como derrames.

Insuficiência cardíaca

A insuficiência cardíaca se refere ao bombeamento ineficiente de sangue para o resto do corpo, causando sintomas de taquicardia e problemas respiratórios.

Referências

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