2.Sistema
cardiovascolare
2.1 Introduzione
La funzione principale del sistema cardiovascolare è il mantenimento di un costante ambiente interiore e il raggiungimento di un equilibrio fra l’energia acquisita e quella liberata dalle varie parti del corpo. Tutti i processi metabolici iniziano e terminano all’interno di questo sistema:
lo scambio di gas con l’ambiente esterno nei polmoni, l’assorbimento del cibo, l’eliminazione dei prodotti non gassosi nel rene e la dissipazione del calore attraverso le varie superfici. Un adeguato apporto sanguigno ai vari organi è perciò di primaria importanza per il funzionamento complessivo dell’organismo.
Nell’uomo ,così come in tutti i mammiferi, la circolazione del sangue è doppia perciò il sistema
circolatorio viene distinto in due parti: la piccola circolazione e la grande circolazione.
• Piccola circolazione
Il sangue esce dal cuore ( ventricolo destro ) attraverso l’arteria polmonare . Questa a sua volta si suddivide in arterie più piccole , arteriole e poi in vasi capillari ,che portano il sangue ai polmoni.
Dopo essersi ossigenato nei polmoni il sangue ritorna al cuore (atrio sinistro) attraverso le quattro vene polmonari ( due per ciascun polmone) e da qui viene pompato dopo essere passato nel ventricolo sinistro nelle arterie del grande circolo per perfondere tutti gli organi.
• Grande circolazione
Il sangue esce dal ventricolo sinistro attraverso l’arteria aorta: questa si suddivide in arterie minori, fra le quali assai importanti sono le carotidi che irrorano la testa. Le arterie minori a loro volta si ramificano in vasi sempre più piccoli ,capillari, che distribuiscono il sangue a tutte le cellule dell’organismo. Dai capillari il sangue ritorna al cuore attraverso numerose vene .Queste confluiscono in due vene principali che sboccano entrambe nell’atrio destro : la vena cava superiore che riceve il sangue proveniente dagli arti superiori e dalla testa ,e la vena cava inferiore, che riceve il sangue dagli arti inferiori e dai visceri.
Schema della circolazione sanguigna: I numeri indicano la percentuale approssimata della quantità totale di sangue che fuoriesce dal cuore
e che interessa ognuna delle sei vie parallele
È bene sottolineare la differenza esistente fra arterie e vene, quindi fra sangue arterioso e venoso. Le arterie portano sangue non ossigenato ai polmoni e sangue ossigenato agli altri organi ,le vene portano sangue ossigenato dai polmoni al cuore e sangue impoverito dagli altri organi al cuore.
Schematizziamo la circolazione sanguigna con le percentuali approssimate rispetto alla quantità totale di sangue che fuoriesce dal cuore che interessa ognuna delle sei vie parallele .
2.2 Il sangue
Il sangue è una sospensione instabile ,dispersione di minutissime cellule che in condizioni di quiete sedimenta e una emulsione ,liquido disomogeneo dove le particelle sospese sono di natura liquida o semiliquida.
La parte liquida è il plasma composto per circa il 90%da acqua;il restante 10% è costituito da sali minerali (soprattutto cloruro di sodio); sostanze organiche destinate a nutrire le cellule ( come glucosio,grassi, amminoacidi ); sostanze di rifiuto delle cellule ( anidride carbonica e urea); ormoni prodotti dalle ghiandole (ad esempio l’insulina).
Fig. 2: Sangue visto al microscopio con un ingrandimento di 2000 volte, si notano i globuli rossi privi di nucleo, in numero maggiore dei globuli bianchi, dotati di nucleo.
La parte corpuscolare è composta da globuli rossi o eritrociti, globuli bianchi o leucociti e piastrine. Il processo di eritropoiesi avviene nel midollo osseo e, alla nascita, gli eritrociti posseggono come tutte le cellule dell’organismo un nucleo e un citoplasma in cui si trovano vari organuli. Ben presto, però, il nucleo viene espulso e gli organuli si dissolvono, cosicché la cellula si riduce a un semplice contenitore di emoglobina. Negli alveoli polmonari cattura l’ossigeno dell’aria e cede anidride carbonica. Un processo inverso avviene quando i globuli rossi vengono in contatto con le cellule del corpo: l’emoglobina cede ossigeno e assorbe l’anidride carbonica di rifiuto.
Fig. 3: Altra immagine dei globuli rossi con ingrandimento maggiore di 2000 volte .
I leucociti sono cellule incolore prodotte dal midollo osseo, dalla milza, dalle ossa e da altri organi. La loro funzione principale è difendere l’organismo dall’attacco di virus e batteri eliminandoli per fagocitosi o sviluppando anticorpi. Infine le piastrine sono frammenti di cellule che hanno un ruolo fondamentale nella coagulazione.
2.3 Il cuore
Il cuore è un muscolo cavo che consta di due atri e due ventricoli ed è diviso longitudinalmente in due settori separati che non hanno vie dirette di comunicazione: cuore destro e cuore sinistro.
Fig. 4: Struttura del cuore in forma schematica
Il cuore destro lavora sul sangue povero di ossigeno, mentre il sinistro pompa quello ossigenato.
Ciascuna metà comprende un atrio e un ventricolo comunicanti , sia tra loro che con l’esterno, attraverso valvole, di tessuto fibroso, che sono fondamentali nella direzione del flusso.
La valvola mitrale o bicuspide separa l’atrio sinistro dal ventricolo sinistro, tricuspide divide l’atrio e il ventricolo destro, infine le valvole semilunare polmonare , divide l’arteria polmonare dal ventricolo destro, e la semilunare aortica che divide l’aorta dal ventricolo sinistro.
Sebbene i due ventricoli siano fisicamente e funzionalmente separati essi hanno per la maggior parte la stessa muscolatura. Questi fasci di fibre muscolari sono posti in modo orizzontale e a formare spirali circolari. La loro contrazione provoca sia l’irrigidimento che la diminuzione di volume delle cavità ventricolari.
Il ventricolo sinistro, dalla parete spessa e a forma di ellissoide, è strutturato come una pompa ad alta pressione. Al contrario il ventricolo destro, la cui parete è sottile ha un’area superficiale elevata in confronto con il volume della cavità e la parete si contrae con il minimo accorciamento del muscolo, quindi adatto per l’espulsione di volumi grandi e variabili,ma non per lo sviluppo di elevati sforzi. La superficie interna delle cavità ventricolari è molto irregolare e quindi difficilmente stimabile.
Altra struttura anatomica che gioca un ruolo molto importante nella circolazione è il fascio fibroso, di cui le valvole sono un espansione, disposto attorno al cuore all’altezza della separazione atrio-ventricolo. Questo anello fibroso è destinato a far contrarre il cuore in maniera corretta:prima gli atri e poi i ventricoli.
2.3.a Il muscolo cardiaco
Le pareti del cuore sono costituite da un particolare tessuto muscolare chiamato miocardio avvolto esternamente da un robusto sacco fibroso, pericardio, fissato tramite il diaframma alle ossa del torace,internamente da una membrana molto delicata chiamata endocardio.
Il miocardio è un tessuto muscolare striato involontario: si contrae e si rilascia autonomamente. Ciò che distingue il muscolo cardiaco dagli altri è la presenza di dischi intercalari che separano le cellule al fine di migliorare la distribuzione dell’impulso elettrico. Questa struttura, chiamata sincizio funzionale, fa sì che le cellule abbiano forte contatto tra loro pur rimanendo separate.
Oltre alle differenze anatomiche abbiamo notevoli differenze funzionali.
Il muscolo cardiaco è autoritmico ovvero è in grado di autoeccitarsi anche senza stimolo elettrico.
L’impulso elettrico, poi, ha durata maggiore circa 300ms rispetto all’ 1 s dell’impulso del muscolo scheletrico ed è confrontabile con la durata della contrazione.
2.3.b Arterie coronarie
Le arterie coronarie sono i vasi sanguigni che assicurano il nutrimento al cuore: esse hanno origine dall’ aorta, il più grande vaso del corpo che trasporta il sangue
Fig. 5: Cuore e arterie coronarie
dal cuore alla periferia attraverso varie diramazioni. Le coronarie hanno un diametro che varia tra i 4 e i 2 mm e sono quindi considerate vasi di media dimensione; esse sono divise in coronaria destra e coronaria sinistra le quali portano nutrimento e ossigeno a parti diverse del muscolo cardiaco (miocardio). La coronaria destra ha un solo ramo principale e normalmente garantisce l’irrorazione sanguigna della parete posteriore del cuore.
La coronaria sinistra, poco dopo essersi dipartita dall'aorta, si divide in due grossi rami: il ramo anteriore della coronaria sinistra fornisce il sangue alla parete anteriore del cuore, il ramo posteriore lo fornisce alla parete laterale. Da questi tre grossi vasi sanguigni si diramano numerose arterie più piccole che irrorano completamente il miocardio.
2.3.c Il ciclo cardiaco
Il sangue che ritorna al cuore dalla circolazione sistemica tramite la vena cava superiore ed inferiore con la valvola tricuspide chiusa, quando questa si apre passa nel ventricolo e da qui tramite la polmonare nei polmoni. Il sangue arricchito passa nell’atrio sinistro con la bicuspide chiusa e all’apertura nel ventricolo sinistro con l’aortica chiusa. Con la contrazione si ha apertura della valvola semilunare e chiusura delle altre due cosicché il sangue vada in circolo e non ritorni nell’atrio. Le valvole bicuspide e aortica come anche la tricuspide e la polmonare si aprono alternativamente.
Le potenze richieste dalla pompa cardiaca sono naturalmente in relazione con la tensione delle fibre muscolari del miocardio e solo indirettamente con la pressione nel ventricolo. Durante l’attività cardiaca il cuore cambia non solo la sua dimensione ma anche la sua forma.
L’ottimale funzionamento della pompa dipende da un delicato bilancio tra le proprietà contrattili del tessuto cardiaco e un adeguato apporto di energia :flusso sanguigno coronario.
2.3.d Le patologie del cuore
Ciascuna delle strutture anatomiche e dei fenomeni coinvolti nella normale attività cardiaca può subire un’alterazione;la malattia cardiaca che ne deriva dipende dunque dal tipo di fenomeno coinvolto e dalla funzione compromessa. Una qualsiasi alterazione nella produzione o nella distribuzione degli impulsi
Il passaggio di sangue da una camera all’altra o la sua espulsione dai ventricoli avviene invece in maniera anomala in presenza di una malattia valvolare, mentre una riduzione della capacità della pompa cardiaca di espellere una quantità di sangue sufficiente a far fronte alle diverse necessità dell’organismo rappresenta la condizione nota come insufficienza cardiaca.
Interessiamoci in particolar modo alle cardiopatie ischemiche ,malattie in assoluto più importanti nei paesi occidentali( si calcola che siano responsabili ogni anno di dodici milioni di morti) in cui il cuore riceve una quantità di sangue e quindi di ossigeno , insufficiente alle proprie esigenze.
• Angina pectoris
Rappresenta insieme all’infarto miocardico una manifestazione della cardiopatia ischemica . La causa principale della cardiopatia ischemica è sicuramente rappresentata dall’aterosclerosi. Una localizzazione delle placche , lesioni tipiche dell’aterosclerosi , a livello delle coronarie , le arterie che nutrono il cuore ,rende difficile il passaggio del sangue , e quindi ossigeno, al muscolo cardiaco. La conseguenza sarà l’ischemia. O meglio, è possibile che in condizioni di riposo la quantità di sangue che riesce a transitare, anche se inferiore al normale, sia comunque sufficiente. Quando tuttavia le richieste aumentano, per esempio in seguito a esercizio fisico, si verifica uno squilibrio fra la disponibilità di ossigeno garantita dalle coronarie e le necessità del cuore : ecco apparire l’ischemia. Se l’ischemia si prolunga a lungo la parte di cuore non irrorata andrà incontro a morte.
• Infarto miocardico
È la più grave manifestazione della cardiopatia ischemica e si verifica quando una coronaria parzialmente occlusa si chiude completamente.Si ha così un arresto
l’ischemia si prolunga ,il tessuto muscolare subisce un danno irreversibile e di conseguenza la necrosi del segmento di tessuto.
Il danno provocato dall’ischemia determina un cattivo funzionamento del muscolo cardiaco e, quando l’estensione è elevata si ha una alterazione della funzione di pompa del cuore.
La sofferenza del tessuto miocardico si può manifestare anche con un’interferenza con l’attività elettrica del cuore quindi anche l’insorgere di gravi aritmie.
La tempestività del ricorso a cure specialistiche in ambiente protetto è fondamentale
