Molti animali utilizzano un sistema circolatorio per distribuire sostanze nutritive e materiali in tutto il corpo in modo efficiente. Esistono due tipi di sistemi circolatori: aperti e chiusi. Ogni sistema ha i suoi vantaggi e svantaggi. Sebbene il sistema chiuso sia più avanzato e consenta una distribuzione più rapida, molti invertebrati e altri animali sono più adatti al più semplice sistema aperto.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
Il sistema circolatorio aperto è comune tra i piccoli animali come gli artropodi. Invece del sangue, il fluido che viene fatto circolare è chiamato emolinfa, e viene pompato dal cuore in un cavità corporea chiamata emocele, dove si spande e bagna gli organi interni di sostanze nutritive e gas. C'è una pressione sanguigna molto bassa, quindi questo è un sistema adatto solo per animali con metabolismo basso che non hanno bisogno di energia rapida o difese immunitarie, o sangue per raggiungere le estremità più lontane.
Animali e vertebrati più grandi hanno sistemi circolatori chiusi, inclusi gli umani. Le funzioni principali del sistema circolatorio sono lo scambio di gas, la distribuzione di ormoni e nutrienti e l'eliminazione dei rifiuti. I due principali processi del sistema chiuso sono la circolazione polmonare e la circolazione sistemica. Il sangue deossigenato viene fatto passare attraverso i polmoni per ricevere ossigeno dall'aria inalata. Successivamente, la circolazione sistemica distribuisce il sangue appena ossigenato in tutto il corpo. Al contrario di bagnare tutti i tessuti e gli organi con il sangue, il sangue rimane nei vasi e viene trasportato ad alta pressione da e verso tutte le estremità del corpo a una velocità elevata.
Sistema circolatorio aperto
Il sistema circolatorio aperto è il più semplice dei due sistemi. Questo sistema è comune tra gli artropodi. Il cuore pompa il sangue - o come è comunemente noto per i sistemi circolatori aperti, emolinfa - in una cavità aperta chiamata emocele. L'emolinfa si mescola con il liquido interstiziale e scorre intorno all'emocele, bagnando gli organi interni e fornendo sostanze nutritive e, in alcuni casi, gas come l'ossigeno. In alcuni animali, il cuore è semplicemente un'aorta o un altro vaso sanguigno e l'emolinfa viene pulsata in tutto il corpo dalle contrazioni muscolari.
Non ci sono arterie o vene principali per pompare l'emolinfa, quindi la pressione sanguigna è molto bassa. Gli organismi con un sistema circolatorio aperto hanno tipicamente un volume relativamente alto di emolinfa e bassa pressione sanguigna. Esempi di animali con sistemi circolatori aperti includono insetti, ragni, gamberi e la maggior parte dei molluschi.
Sistema circolatorio chiuso
Gli animali più grandi e più attivi, compresi tutti i vertebrati, hanno un sistema circolatorio chiuso. Questo sistema più complesso consiste principalmente di sangue, cuore e una rete di vasi sanguigni. Le funzioni principali del sistema circolatorio sono lo scambio di gas, la distribuzione di ormoni e nutrienti e l'eliminazione dei rifiuti.
I due principali processi del sistema sono la circolazione polmonare e la circolazione sistemica. Nel primo processo, il sangue deossigenato viene fatto passare attraverso i polmoni per lo scambio di gas, al fine di ricevere ossigeno dall'aria inalata. Successivamente, la circolazione sistemica distribuisce il sangue appena ossigenato in tutto il corpo. Il sangue preleva dalle cellule l'anidride carbonica, un prodotto di scarto del metabolismo, e la riporta nuovamente ai polmoni.
In un sistema circolatorio chiuso, il sangue viene diretto attraverso le arterie alle vene e ai vasi sanguigni più piccoli in tutto il corpo. Al contrario di bagnare tutti i tessuti e gli organi con il sangue, il sangue rimane nei vasi e viene trasportato ad alta pressione da e verso tutte le estremità del corpo a una velocità elevata.
Vantaggi del sistema aperto
Il sistema circolatorio aperto richiede meno energia per la distribuzione. Questo sistema è più adatto agli animali che hanno un metabolismo più lento e un corpo più piccolo. A causa dell'assenza di arterie, la pressione sanguigna rimane bassa e l'ossigeno impiega più tempo per raggiungere le cellule del corpo. Se un organismo ha un metabolismo basso, cioè è generalmente meno attivo in processi come locomozione, digestione e respirazione, ha bisogno di meno ossigeno. Poiché il sangue ossigenato impiega più tempo per raggiungere le estremità del corpo, il sistema aperto è fattibile solo nei piccoli animali.
Vantaggi del sistema chiuso
Il sistema chiuso funziona con una pressione sanguigna molto più alta. È più efficiente in quanto utilizza meno sangue per livelli di distribuzione ancora più elevati e più rapidi. Poiché il sangue ossigenato può raggiungere le estremità del corpo più velocemente che con un sistema aperto, gli organismi con un sistema chiuso può avere un metabolismo più elevato, consentendo loro di muoversi, digerire ed eliminare i rifiuti più rapidamente. Grazie alla distribuzione efficiente degli anticorpi, le risposte immunitarie sono più forti, aiutando il corpo a combattere le infezioni in modo più efficace.