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Cenni di Anatomia e di Fisiologia del cuore

Il cuore e i vasi sanguigni formano un complesso sistema di spinta e trasporto del sangue a tutto l’organismo in un ciclo continuo di andata e ritorno. E’ un vero e proprio sistema idraulico costituito da una pompa (cuore) che agisce contraendosi e da tubi (arterie e vene) che si diramano a tutto il corpo diventando man mano più sottili (capillari).

La circolazione è doppia in quanto suddivisa in :

•   Piccola circolazione (polmonare) che collega il cuore ai polmoni e ha lo scopo di ripulire il sangue dall’anidride carbonica, rifornirlo di ossigeno e metterlo a disposizione della grande circolazione; riguardo la distribuzione del volume del sangue esso corrisponde al 16%  tra cuore e polmoni;

•  Grande circolazione (o sistemica) collega il cuore a tutti i tessuti del corpo dove trasporta il sangue carico di ossigeno (sangue arterioso) e ritorna al cuore col sangue carico di anidride carbonica (sangue venoso) che poi viene reimmesso nella piccola circolazione per iniziare un nuovo ciclo. Riguardo la distribuzione percentuale del volume del sangue essa corrisponde al 74%  tra arterie, vene e arteriole.

                       

Il circolo sistemico si diparte dal ventricolo sinistro mentre il circolo polmonare si diparte dal ventricolo destro che ha una parete più sottile del ventricolo sinistro anche se più spessa di quella degli altri. Il minore spessore della parete del ventricolo destro deriva proprio dal fatto che esso deve sviluppare una pressione minore per spingere il sangue nel circolo polmonare

La distensibilità della parete di un vaso sanguigno durante il trasporto del sangue è responsabile:

-         -  delle variazioni di volume determinate da variazioni della pressione esercitata sulla parete.

-         -  delle variazioni di pressione determinate da modificazioni di volume all’interno del vaso.

Il grado di distensibilità di un condotto si valuta analizzando le variazioni di volume provocate da modificazioni della pressione esercitata sulla parete del condotto stesso.

In condotti a parete rigida, il volume non cambia al variare della pressione. In condotti a parete elastica, il volume aumenta linearmente con la pressione.

La stessa variazione pressoria (DP) produce variazioni di volume (DV) diverse; All’interno di un vaso sanguigno, la pressione esercitata da un certo volume di sangue, dipende dalla compliance della sua parete.

All’interno di un contenitore elastico, finchè il volume di liquido contenuto non distende le pareti, non si sviluppa pressione; Le vene hanno compliance 20 volte maggiore rispetto alle arterie,

possono quindi accogliere maggiori volumi di sangue con piccole variazioni di pressione al loro interno.

La diversa compliance delle pareti arteriose e venose dipende dalla diversa quantità di fibre elastiche (elevata compliance) e di fibre collagene (bassa compliance).

Il flusso di sangue nel sistema circolatorio è continuo, nonostante l’attività intermittente della pompa cardiaca. La continuità di flusso è garantita dal fatto che le arterie funzionano come serbatoio di pressione. Durante la sistole, il volume di sangue spinto dal cuore nelle arterie non va tutto immediatamente in periferia, a causa delle resistenze periferiche nelle arterie . Si accumula energia potenziale come energia elastica. Questa energia viene restituita e trasformata in energia cinetica durante la diastole cardiaca, assicurando il movimento continuo del sangue.

La piccola circolazione consiste nell’insieme dei vasi che portano il sangue dal cuore ai polmoni e da qui nuovamente al cuore. In questo viaggio il sangue, ricco di anidride carbonica,  se ne libera caricandosi invece di ossigeno che successivamente cede ai tessuti. Quando, attraverso le vene cave, superiore e inferiore il sangue entra nell’atrio destro, passa attraverso la valvola tricuspide al ventricolo destro per poi salire attraverso le arterie polmonari dove giunge ai polmoni.  Qui passa attraverso i capillari degli alveoli polmonari dove si purifica e si libera dell’anidride carbonica per caricarsi di ossigeno attraverso la respirazione. Dopo questo scambio gassoso il sangue ritorna al cuore attraverso le vene polmonari che sboccano nell’atrio sinistro. Da qui tutto il circolo della grande e piccola circolazione ricomincia.

La grande circolazione consiste nell’insieme dei vasi che portano il sangue dal cuore alla periferia e da qui nuovamente al cuore. Il sangue parte dal ventricolo sinistro carico di ossigeno , spinto dalla sistole, ed entra nell’aorta. I primi due rami dell’aorta sono il tronco bronchiocefalico, da cui origina l’arteria succlavia  destra e la carotide destra, la carotide sinistra e la succlavia di sinistra ; questi vasi portano il sangue alla testa. Le due succlavie portano il sangue alle ascelle e alle braccia; si dividono in arterie radicali e ulnari.

L’aorta continua a ridosso della colonna vertebrale fino all’addome da dove  partono le arterie che vanno verso i visceri: la splenica irrora la milza, le renali i reni, l’epatica il fegato, le mesenteriche gli intestini. Più in basso, l’aorta si dirama nella zona lombare, nelle arterie iliache,  attraverso l’inguine e queste continuano irrorando le gambe, come arterie femorali, popilitee e tibiali.

Dopo che il sangue ha raggiunto le parti più periferiche del corpo attraverso vasi sempre più piccoli e dopo aver effettuato gli scambi nutrizionali con i tessuti attraverso la rete capillare, torna verso al cuore attraverso il sistema venoso. Il sangue che proviene dalla testa, torace e arti superiori, nel suo viaggio di ritorno, confluisce nella vena cava superiore, quello che proviene dai visceri e dalle gambe confluisce nella vena cava inferiore. Entrambe sboccano nell’atrio destro del cuore avviando la grande circolazione.

Sistole e diastole : Per spingere il sangue nelle arterie il Cuore  si contrae in modo da ridurre la sua cavità: questa contrazione prende il nome di sistole; La dilatazione che ne segue si chiama diastole.

E’ una fase del ciclo cardiaco corrispondente alla contrazione prima degli atri, poi dei ventricoli del cuore. La sistole, che si alterna a una fase di riposo detta diastole, si produce circa 70 volte al minuto.

La sistole atriale sospinge il sangue dagli atri ai ventricoli. In condizioni normali dà luogo a un’attività elettrica apprezzabile all’elettrocardiogramma come un’onda che precede di pochissimo la contrazione meccanica. Fa seguito la sistole ventricolare, contrazione simultanea dei due ventricoli, anch’essa preceduta sul tracciato elettrocardiografico da una deflessione caratteristica.

Questa contrazione sospinge il sangue nella piccola circolazione (polmoni) e nella grande circolazione (resto del corpo).

Vasi – arterie: sono i vasi che trasportano il sangue dal cuore alle zone periferiche. A ogni contrazione il sangue viene spinto in avanti. Nelle arterie superficiali che si possono percepire in alcuni punti del corpo, è possibile affondando un dito, sentire le pulsazioni che riproducono i battiti cardiaci (es. il polso). Per questo motivo durante un’emorragia arteriosa il sangue di colore rosso vivo esce a fiotti.

Mentre con il termine di arterie si intendono vasi che portano il sangue lontano dal cuore, per vene si intendono vasi che riportano sangue al cuore, indipendentemente dalle caratteristiche del sangue in esso contenute. E’ quindi importante sottolineare come le vene cave portino al cuore sangue che ha ceduto ossigeno ai tessuti  e quindi è sangue venoso, mentre le vene polmonari portino al cuore sangue che ha ricevuto ossigeno nel passaggio attraverso i polmoni e quindi è arterioso anche se scorre in vene. Analogamente l’aorta e i suoi rami trasportano sangue arterioso, mentre l’arteria polmonare e i suoi rami trasportano sangue venoso.

Vene: sono i vasi che trasportano il sangue dalle zone periferiche al cuore. Questo movimento è aiutato da valvole a nido di rondine che non permettono il refluire verso il basso del sangue.

Capillari: sono vasi piccolissimi con un diametro compreso tra 10 e 20 millesimi di millimetro dove la parte terminale delle arterie si congiunge con la parte iniziale del sistema venoso. Questa sottigliezza consente al sangue di scorrere a contatto con i tessuti effettuando degli scambi di sostanze. La lunghezza complessiva dei vasi sanguigni è stata stimata compresa tra i 95000 e i 160.000 km, ben tre o quattro volte la circonferenza del nostro pianeta.

Il cuore è situato nel torace, tra i due polmoni e il diaframma. Il peso del cuore è di circa 300 gr. Nell’uomo e di 265 gr. nella donna. Esso fornisce energia per il movimento del sangue.

Esso può essere considerato come composto da due parti affiancate, una comprendente atrio e ventricolo destro, e l’altra atrio sinistro e ventricolo sinistro.

Il ventricolo destro, che riceve sangue dall’atrio destro, pompa, nell’individuo a riposo, 5 litri al minuto di sangue desossigenato ai polmoni per ossigenarlo. Il ventricolo sinistro, che riceve sangue ossigenato dall’atrio sinistro, pompa la stessa quantità di sangue al resto del corpo. Il cuore può essere quindi considerato come costituito da due pompe, una per ciascuna circolazione, anatomicamente riunite in un unico organo. L’atrio destro e l’atrio sinistro si contraggono quasi simultaneamente e un po’ prima dei rispettivi ventricoli per spingere il sangue e completare il riempimento dei ventricoli ancora rilasciati.

Ad eccezione dei capillari tutti i vasi sanguigni hanno tre strati che compongono la parete vasale. Il primo strato, dall’interno verso l’esterno prende il nome di tonaca intima, il secondo di tonaca media ed il terzo e il più esterno di tonaca avventizia.

Le leggi dell’idrostatica e dell’idrodinamica permettono di capire come si genera il movimento del sangue nel sistema circolatorio. Un fluido in movimento possiede energia cinetica. In un fluido, l’Ec è generata dalla Pressione.

Lo avvolgono tre diverse membrane chiamate endocardio, miocardio e pericardio in relazione alla posizione interna, media o più esterna. E’ un vero e proprio muscolo della grandezza di un pugno, cavo all’interno, suddiviso in quattro camere: due atri e due ventricoli. Atrio e ventricolo dello stesso lato comunicano tra loro attraverso una valvola:

-          Tricuspide, a destra

-          Mitrale o bicuspide, a sinistra.

Atrio e ventricolo destro sono separati dall’atrio e ventricolo sinistro rispettivamente dal setto interatriale e dal setto interventricolare.

La parte destra viene definita cuore venoso (atrio e ventricolo destro) in quanto raccoglie il sangue di ritorno e lo immette nel circolo polmonare. La parte sinistra si definisce cuore arterioso: il sangue è carico di ossigeno che proviene da polmoni e viene rimesso nel ciclo attraverso l’aorta.

Il ciclo cardiaco è un alternarsi ritmico con una frequenza nell’uomo di 68/72 volte al minuto volte al minuto e si riduce negli sportivi notevolmente.

Sistema vascolare: cervello e circolazione  cerebrale -à disturbo cerebrovascolare.

Cuore e circolazione coronarica --à  disturbo aortico – coronarico.

Arti inferiori --à disturbo vascolare periferico.

Il sistema cardiovascolare è inoltre sotto il controllo di ormoni circolanti e del sistema nervoso autonomo (simpatico e parasimpatico). Diversi ormoni agiscono sul cuore e alcuni sono prodotti dal cuore stesso. Fra gli ormoni circolanti ricordiamo l’adrenalina rilasciata dal surrene, che similmente alla noradrenalina rilasciata dalle terminazioni nervose simpatiche fa aumentare la contrattilità e quindi la forza di contrazione del cuore.