As partes principais do aparelho circulatório são:
o sangue (composto de um plasma líquido e de células livres), o coração (órgão com paredes musculares que se contraem ritmicamente para impulsionar o sangue através do corpo) e os vasos sangüíneos, onde o sangue circula de modo fechado (o sangue não sai dos vasos sangüíneos). O coração e os vasos sangüíneos são denominados conjuntamente de sistema cardiovascular. Um rápido fluxo de volume de sangue por todas as partes do organismo, através dos vasos sangüíneos, é produzido pelas pressões geradas pela ação bombeadora do coração. A extraordinária arborização dos vasos sangüíneos assegura que todas as células do corpo estejam muito próximas dos menores e mais finos vasos, os capilares.
O sangue e os vasos sangüíneos
A Fisiologia, como ciência experimental, teve início em 1628, quando Willian Harvey demonstrou que o sistema cardiovascular forma um círculo, de maneira que o líquido circulatório é bombeado continuamente desde o coração até um sistema de vasos e retorna ao coração por outro sistema de vasos.
Denominamos veias os vasos que chegam ao coração. As artérias são vasos que saem do coração, dirigindo-se a todas as partes do organismo. É imprópria a denominação "sangue venoso" e "sangue arterial" para nos referirmos aos sangues com alta concentração de dióxido de carbono ou de oxigênio, pois uma veia pode conter sangue com muito ou pouco oxigênio, e o mesmo podemos dizer das artérias, que podem ter sangue com muito ou pouco dióxido de carbono. Portanto, usa-se a denominação sangue carbonado para aquele com alta concentração de gás carbônico, e sangue oxigenado para o sangue que possui expressiva concentração de oxigênio molecular.
O sangue é o líquido circulatório. É composto de um plasma quase incolor onde estão mergulhados elementos celulares: os glóbulos brancos (leucócitos), os glóbulos vermelhos (eritrócitos ou hemácias) e fragmentos celulares (plaquetas ou trombócitos).
O plasma transporta pequenas moléculas alimentícias (aminoácidos, glicose) em solução, metabólitos, secreções internas (hormônios), gases (CO2) e íons. O plasma sangüíneo tem cerca de 92% de água, além de proteínas e cerca de 0,9% de íons inorgânicos (Na+, Cl-). Uma pessoa adulta tem, em média, 5 litros de sangue (cerca de 60% são formados de plasma), portanto, a perda de sangue por hemorragia pode ser fatal.
O coração recebe sangue das veias e o impulsiona para as artérias. O lado direito impulsiona sangue vindo do corpo em direção aos pulmões. É o que denominamos circuito pulmonar ou pequena circulação. O lado direito bombeia sangue oriundo dos pulmões em direção aos demais órgãos do corpo - é o chamado circuito sistêmico ou grande circulação.
O músculo cardíaco é formado por um tipo especial de fibra muscular estriada. A contração do músculo cardíaco, à semelhança dos outros tipos de células contráteis, é devida à despolarização de sua membrana plasmática. Desde o período embrionário, quando é formado, o coração tem a capacidade de produzir o estímulo para sua própria contração rítmica. Se o coração for retirado e mantido em solução fisiológica, continuará batendo mesmo fora do corpo. A regulação primária da pulsação cardíaca depende de grupos de células cardíacas especializadas. O nódulo sinoatrial (na parte superior da aurícula direita) inicia a contração das aurículas. Logo após, estimula o nódulo atrioventricular (no septo entre as aurículas), que, por sua vez, age sobre um feixe de fibras, o feixe de His (na parede dos ventrículos). Este feixe causa a contração simultânea da musculatura dos ventrículos.
O que ocorreria se todas as diversas fibras musculares cardíacas se contraíssem independentemente, de modo aleatório? Uma conseqüência seria a falta de coordenação no bombeamento do átrios e ventrículos. Com isto, haveria um descontrole do bombeamento de sangue para o organismo. O correto e natural é que as complexas massas musculares que constituem as bombas ventriculares devem se contrair mais ou menos simultaneamente para resultar num eficiente bombeamento. Tal coordenação é resultado por junções celulares que permitem a difusão de um potencial de ação de uma fibra muscular a outra, de modo que a excitação de uma fibra se propaga por todo o coração. Se células cardíacas forem separadas e mantidas em um meio de cultura, a princípio poucas baterão de modo independente. Após alguns dias, as células entram em contato umas com as outras e então todas batem em uníssono.
Há dois tipos de células cardíacas: as que produzem o estímulo para contração e as que, em grande número, formam a massa de tecido que compõe as paredes contráteis do coração. Portanto, algumas células musculares cardíacas são auto-rítmicas, ou seja, são capazes de auto-excitação espontânea. O batimento cardíaco também é controlado pelo sistema nervoso. O nódulo sinoatrial é o marcapasso normal para todo coração. Pode ser estimulado por fibras parassimpáticas (do nervo vago) ou pela presença de acetilcolina. O efeito obtido é a diminuição do ritmo cardíaco. Se a estimulação é realizada por fibras simpáticas ou norepinefrina, o coração tem seu ritmo acelerado.
O trabalho do coração é realizado da seguinte maneira: as aurículas enchem-se de sangue vindo das veias e então se contraem, lançando o sangue para os ventrículos.
