Il sistema circolatorio degli insetti, come quello di altri artropodi, è classificato come un sistema circolatorio aperto. Il sangue, o emolinfa, non è contenuto in un sistema chiuso di vasi, ma circola liberamente le cavità corporee raggiungendo gli organi. Mentre nei vertebrati la circolazione è organizzata in un sistema complesso, negli insetti la cavità lacunoma è infatti a contatto con tutti gli organi e le sezioni corporee, comprese le nervature delle ali. L’emolinfa che scorre nel lacunoma riveste un doppio ruolo, che potremmo paragonare a quello che nei vertebrati viene svolto dal sangue, di cui risulta più viscosa, e dalla linfa: il trasporto dei nutrienti e dei cataboliti e la regolazione delle difese immunitarie. Il trasporto dell’ossigeno, negli insetti, è invece svolto dal sistema respiratorio: l’emolinfa, a parte rari casi, è infatti priva di emoglobina.
In particolare, lo scambio di emolinfa è importantissimo per i recettori sensoriali delle antenne, che devono rispondere rapidamente ai cambiamenti nei segnali ambientali. A risolvere questo problema sono speciali organi accessori pulsanti posti alla base di ciascuna di queste strutture, utili a incanalare l’emolinfa. Un gran numero di questi organi accessori può essere presente e operare indipendente dal funzionamento del cuore dorsale.
A seconda delle tipologie di insetti, il lacunoma (o emocele) costituisce una cavità unica o un sistema di cavità tra loro comunicanti. Solo in parte la circolazione avviene all’interno di un vaso che è considerato il cuore.
Questo tubo, aperto e ramificato anteriormente, è chiuso posteriormente e decorre dal capo all’addome. Il tratto posteriore è denominato cuore, quello anteriore aorta.
La parete del cuore è costituita da fibre muscolari circolari longitudinali, che suddividono l’organo in camere comunicanti chiamate ventricoliti. Ogni ventricolite è provvisto di fori chiamati ostioli, che provvedono a favorire l’ingresso e la fuoriuscita dell’emolinfa.
La circolazione sanguigna nella maggior parte degli insetti prevede un flusso vascolare in senso caudale- cefalico e un flusso emocelico in senso opposto. Il sangue viene spinto dal cuore nel lacunoma/emocele, dove esso entra in contatto con i tessuti e gli organi interni, confluendo nella zona posteriore dell’addome dove avviene l’ingresso nel cuore. Vi è una fase di sistole, nel quale il cuore spinge la linfa verso il lacunoma, e una di diastole, nella quale il cuore richiama la linfa a sé.
La frequenza cardiaca varia tra le specie e a seconda delle fasi di sviluppo all’interno di una stessa specie, rendendo impossibile generalizzare la velocità del battito cardiaco per tutti gli ordini di insetti. I fattori ambientali, come la temperatura, influenzano il battito cardiaco: temperature più elevate ne causano un aumento. A temperature estreme, alte e basse, il battito del cuore può fermarsi del tutto. Proprio come accade per gli organi accessori pulsanti, le contrazioni del cuore sono regolate dal punto di vista miogenico, ma possono essere influenzate da stimoli nervosi ed endocrini.
Alcuni studi recenti (vedi: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22609364 ) hanno trovato incredibili somiglianze strutturali, funzionali e persino genetiche tra i cuori di Episyrphus, Drosophila e il cuore umano, tanto che il sistema cardiaco di questi animali è stato usato per testare nuovi farmaci cardioattivi o cardioinibitori.
Biliografia
Slama K, A new look at the comparative physiology of insect and human hearts. J Insect Physiol. 2012 Aug;58(8):1072-81. doi: 10.1016/j.jinsphys.2012.04.014. Epub 2012 May 16.
Polini Aldo, Manuale di entomologia applicata, Edagricole – New
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