Sistema Circolatorio delle Koi

Il sistema circolatorio delle Koi è formato da tre elementi principali: il cuore, il sistema vascolare, il sangue. Esso, come in generale in tutti pesci, è un sistema chiuso e semplice che non presenta una circolazione respiratoria separata, come si trova nei mammiferi. La sua funzione è di trasportare materiali da e per le cellule del corpo.

Sistema circolatorio : il Cuore

Il cuore delle koi è un organo situato nella cavità pericardica, posizionata ventro-caudalmente alla cavità branchiale, formato da quattro camere in sequenza e non appaiate come nei mammiferi: seno venoso, atrio, ventricolo, cono arterioso. E’ il predecessore del nostro cuore. È un cuore che trasporta solamente sangue venoso.

Queste quattro cavità durante lo sviluppo embrionale sono disposte in successione lineare. Progressivamente poi il cuore si ripiega ad S, per cui l’atrio viene a trovarsi in posizione dorsale rispetto al ventricolo.

Il seno venoso accoglie lo sbocco di alcune vene (vena succlavia e vena epigastrica) e dei due dotti di Cuvier (destro e sinistro) che accolgono, per ciascun lato, la vena cardinale anteriore e posteriore.

L’atrio, situato dorsalmente al ventricolo, è spesso caratterizzato da due dilatazioni ventrali, le auricole.

Il ventricolo ha forma piramidale, con la base rivolta caudalmente. Il cono arterioso è una struttura allungata, caratterizzata dalla presenza di muscolatura liscia e da connettivo elastico. La sua funzione è quella di assorbire la pressione sistolica, rendendo costante il flusso anche nella fase diastolica.

La parete del cuore è formata, dall’esterno all’interno, da epicardio, mesocardio e endocardio. L’epicardio consiste in un epitelio esterno (che continua con l’epitelio che riveste la cavità pericardica ) e un connettivo interno. Il mesocardio è formato da tessuto muscolare striato cardiaco nell’atrio e nel ventricolo, da tessuto muscolare liscio nel bulbo arterioso e da connettivo nel seno venoso.

L’endocardio è costituito internamente da connettivo ed esternamente da epitelio. Quest’ultimo continua con l’endotelio dei vasi.

Il seno venoso raccoglie il sangue deossigenato che proviene dal corpo attraverso le vene epatica e cardinale che si fondono in esso, da qui passa nell’atrio e, con una debole fase di espansione muscolare, viene spinto nel ventricolo che è la vera e propria struttura di propulsione. La muscolatura del ventricolo, esercitando una forte contrazione, spinge poi il sangue nel cono arterioso e da qui, attraverso l’aorta ventrale, alle branchie per essere ossigenato.

All’nterno del cuore sono posizionate tre valvole che inpediscono il riflusso durante l’espansione (diastole) delle camere di pompaggio.

Le Koi, come tutti i pesci, hanno un sistema circolatorio caratterizzato da una bassa pressione circolatoria tanto che il ritorno al cuore del sangue è aiutato da contrazioni muscolari scheletriche arrivando al seno venoso quasi con pressione a zero; la contrazione dell’atrio serve unicamente a riempire il ventricolo mentre è la forte contrazione ventricolare a generare la pressione necessaria a spostare il sangue attraverso il corpo.

Il cono arterioso non è né contrattile né valvolato ma elastico; si espande ad ogni contrazione ventricolare, si riempie di sangue e mantiene la pressione aortica durante la diastole ventricolari.

Dopo che le contrazioni ventricolari hanno inviato una mandata di sangue nel cono il ventricolo si espande e la valvola posta tra il cono e il ventricolo non permette al sangue di ritornare nel ventricolo.

La pressione ventricolare accoppiata con la resistenza delle branchie (in quanto le cellule del sangue trovano resistenza a passare tra le lamelle) consentono al cono arterioso elastico di espandersi che, successivamente, come il sangue fluisce attraverso le branchie, comincia a sgonfiarsi fino all’arrivo di un’altra carica del sangue dal ventricolo.

La funzione del cono arterioso è quindi quella di compensare gli estremi di pressione arteriosa, all’apice delle diastole e delle sistole, mantenendo un costante flusso di sangue attraverso le branchie che, infatti, se i pesci non avessero questo sistema il sangue pulserebbe forte sopra le branchie. Adattando lo spostamento di sangue attraverso le branchie a un ritmo più costante con a pulsazione del cono arterioso,  la Koi sincronizza il battito cardiaco con i movimenti opercolari al fine di far corrispondere il flusso di picco del sangue con gli impulsi d’acqua associati al pompaggio boccale. Ciò è particolarmente evidente nei i pesci sottoposti a ipossia.

Sistema circolatorio : il Sistema Vascolare

Le Koi hanno un singolo circuito circolatorio in cui il sangue, proveniente dal cuore, scorre da e alle branchie  per poi essere distribuito alla testa e al resto del corpo attraverso i vasi arteriosi, alle arteriole ed ai capillari, e da questi raccolto alle venule ed alle vene.

Inoltre i pesci hanno due sistemi portali: un portale epatico ed un portale renale; con il portale epatico il sangue dall’intestino è distribuito al fegato, che svolge un ruolo importante nella digestione e nella rimozione delle tossine dal sangue, e poi attraverso una seconda serie di capillari ritorna al cuore. Nel sistema portale renale portale il sangue dai lati caudale (posteriore) e del corpo è filtrato attraverso il rene prima di tornare al cuore.

Le arterie e le vene possiedono una parete costituita da una tunica intima, media e avventizia. La tunica media è sviluppata soprattutto nei vasi arteriosi, essendo ricca di tessuto connettivo elastico e muscolare liscio. Il lume dei vasi venosi è più ampio dei corrispondenti vasi arteriosi: per questo tutta la componente venosa contiene la maggior parte dell’intero volume ematico

CIRCOLAZIONE ARTERIOSA

Nel modello di circolazione arteriale delle Koi il sangue non ossigenato scorre dal cono arterioso all’aorta ventrale e si dirama in quattro arterie branchiali afferenti su ciascun lato della testa del pesce, una volta ossigenatosi nelle branchie viene successivamente raccolto nelle quattro arterie branchiali efferenti su ciascun lato del pesce, che convogliano nell’aorta dorsale.

A sinistro e a destra le carotidi portano alla parte anteriore della testa. L’aorta dorsale prosegue poi su tutto l’arco ematico della colonna vertebrale in direzione della coda mediante diversi grandi rami arteriosi.  Le arterie succlavia alimentano la regione intorno alla cintura pelvica mentre  il tronco celiaco con l’arteria mesenterica supplisce alle necessità di intestino, milza, e gonadi; è anche l’inizio del sistema portale epatico. L’arteria renale fornisce il rene di sangue arterioso.

l’Aorta dorsale termina alla coda con una fitta rete di vasi capillari inseriti nella trama delle cellule tissutali; tra i capillari e le cellule è presente uno spazio fluido contenente liquido interstiziale. Il sistema capillare consente a tutte le sostanze nel sangue (glucosio, nutrimenti, O₂, CO₂) di raggiungere tali cellule evitando di dover diffondere per tragitti troppo lunghi e il passaggio di sostanze avviene per diffusione, ciò consente sia un apporto nutritizio efficiente, sia una efficace clearance dei metaboliti di scarto. sistema circolatorio

CIRCOLAZIONE VENOSA

Il sangue raccolto dai capillari scorre in avanti dalla coda nella vena caudale. La vena caudale si divide poi in un ramo renale i cui capillari compongono il sistema portale renale mentre l’altro ramo, detto vena portale epatica, raccoglie il sangue dai capillari dell’intestino, della milza e delle gonadi e lo convoglia nei sinusoidi epatici convogliando poi nuovamente nella vena epatica che restituisce il sangue al seno venoso del cuore.
La parte dorsale ed anteriore del pesce viene drenata da un sistema di vene accoppiate le cardinali anteriori, mentre le vene cardinali posteriori, destra e sinistra, drenano il rene. La cardinale anteriore insieme alla vena giugulare drena la testa mentre la vena succlavia drena la zona pettorale. Entrambe le vene cardinali si riuniscono poi a formare la vena cardinale comune che alimenta il seno venoso.

Il ritorno venoso nelle Koi è aiutato dalla contrazione scheletrico-muscolare il sistema è bassa pressione ed anche nelle vene dei pesci si trovano valvole per impedire il riflusso di sangue. sistema circolatorio

Sistema circolatorio : il Sangue

Il sangue è costituito da tre elementi principali: il plasma, i globuli rossi (eritociti) e globuli bianchi (leucociti). Il plasma è un fluido acquoso di struttura complessa la cui salinità è  pari allo 0,9%.

L’ematocrito del sangue è la percentuale del volume totale di sangue occupato dai globuli rossi (RBC) ed il sangue di una koi sana ha un ematocrito di circa il 30%.

I globuli rossi sono così definiti in quanto in essi vi è la presenza dell’ emoglobina, una proteina globulare di colore rosso (è una cromoproteina), responsabile del trasporto dell’ossigeno molecolare da un compartimento ad alta concentrazione di O₂ ai tessuti che ne hanno bisogno.

Il contenuto di emoglobina carpa sangue è di circa 8,2 g / dl.

I globuli bianchi hanno un ruolo altrettanto importante  da svolgere soprattutto in termini di tutela del pesce dalle infezioni. Ci sono diversi tipi di globuli bianchi, la cui funzione precisa varia in base alla loro tipologia.

Le cellule del sangue hanno una vita breve e quelle nuove sono prodotte principalmente nella milza e nei reni.

VALORI DI RIFERIMENTO NELLE KOI

Un filmato ci mostra la non facile procedura per il prelievo di sangue.

Bibliografia utilizzata: “Anatomy and Physiology” by Richard J. Strange – pubblicato su ” Foundamentals of Ornamenthal Fish Health” ; “Koi Medicine” di Lance Jepson ; “Fisiologia Veterinaria”  di  Maria Giovanna Clement

Immagini tratte dal  corso online “Anatomia delle specie ittiche”  autrice Dr.ssa Carla Lucini  – Professore di Anatomia degli Animali Domestici – Università di Napoli “Federico II”   http://www.federica.unina.it/corsi/anatomia-specie-ittiche-interesse-veterinario/