Cos' è il Cuore

Cuore e Circolazione

(Heart and Blood Circulation)

Sostanze trasportate dal sangue  

           ANATOMIA DEL CUORE  

Dal punto di vista anatomico il cuore è un organo cavo costituito da:

.quattro cavità (camere cardiache);

.una parete verticale priva di aperture, chiamata, nella parte superiore, setto interatriale e nella parte inferiore, setto interventricolare;
.i due setti impediscono ogni comunicazione tra il settore destro e quello sinistro del cuore;
.una parete orizzontale, che invece consente la comu- nicazione tra gli atri e i corrispondenti ventricoli grazie a speciali valvole (valvole cardiache);
.altre due valvole mettono in comunicazione, rispettiva- mente,il ventricolo destro con l’arteria polmonare e il ven- tricolo sinistro con l’arteria aorta.

Il ciclo cardiaco prevede che quando gli atri sono pieni, il sangue passa nei ventricoli, i quali iniziano a contrarsi non appena il loro riempimento è completo.Per evitare che il sangue torni indietro negli atri, la contrazione ventricolare fa chiudere le valvole atrioventricolari che comunicano con gli atri (gli atri nel frattempo sono entrati in dilatazione).

Dai ventricoli il sangue viene espulso rapida-mente nelle arterie corrispondenti (sistole).

Finita la contrazione dei ventricoli, la valvole aortica e polmonare che mettono in comunicazione i ventricoli con i vasi corri-spettivi, si richiudono e i ventricoli si dilatano (entrano in diastole).

Segue una breve pausa di riposo (qualche deci-mo di secondo), poi il ciclo riprende.

In sintesi il cuore è un organo cavo con pareti muscolari assai potenti;quando esse si distendono fanno sì che il cuore si riempie di sangue e quando si contraggono spingono il sangue nel circolo fino ai piccoli capillari; la progressione del sangue, dovuta all'azione dei gradienti pressori, viene orientata dai dispositivi valvolari e va dall'estremo venoso a quello arterioso (atrio destro -> ventri-colo destro -> arteria polmonare -> polmoni -> atrio sinistro -> ventricolo sinistro -> aorta).

          COME SI NUTRE IL CUORE?

Anche il cuore,come tutti gli organi che lavorano,neces-sita di ossigeno e di sostanze nutritive,che riceve con il sangue portato dalle arterie, le quali provengono dall'aor- ta subito dopo la sua origine dal cuore.

Esse si chiamano coronarie e si ramificano in tutte le parti del cuore come i rami di un albero, per cui ogni seg-mento del cuore riceve sangue da un determinato ramo coronarico; il nome "coronarie" è dovuto al fatto che esse circondano il cuore a modo di corona.

Le coronarie sono 2:

1. coronaria sinistra,
2. coronaria destra.

1.La coronaria sinistra è caratterizzata da un tratto inizia-le di circa 1 cm, il tronco comune,che si dirige obliqua-mente verso sinistra e verso il basso; raggiunto il solco coronario,a livello del margine dell'auricola sinistra, la co-ronaria sinistra di colore rosso nella figura del Netter dopo un breve tratto(tronco comune) si ramifica in 2 rami principali:

• discendente anteriore sinistro;
• circonflesso.

In alcuni casi c'è un'altra ramificazione che si chiama ar-teria intermedia.

Il ramo discendente anteriore, origina dal tronco comune e decorre nel solco interventricolare anteriore; in questo tragitto è accompagnato dalla vena cardiaca magna; rag-giunge l'incisura cardiaca del margine acuto, che viene oltrepassata per un breve tratto: il ramo della coronaria sinistra si spinge così verso il ramo interventricolare po-steriore della coronaria destra.

Durante il suo decorso, fornisce rami per la vascolarizza- zione della faccia sterno-costale dei ventricoli e del setto interventricolare; uno di essi può spingersi verso il cono arterioso anastomizzandosi con l' arteria infundibolare della coronaria destra.

I rami collaterali di sinistra comprendono:

.arterie diagonali; di esse la prima, più grossa, irrora il ventricolo sinistro fino al margine ottuso; 

.rami perforanti, o settali, si spingono in profondità ad irrorare i due terzi anteriori del setto interventricolare e la componente ventricolare del sistema di conduzione del cuore.

2. La coronaria destra.

L'arteria coronaria destra origina dall'aorta ascendente,in corrispondenza del seno di Valsalva e in prossimità delle semilune destra e sinistra della valvola aortica. Decorre nel solco coronario tra l'auricola destra e il ventricolo de-stro, per poi continuare oltre il margine acuto nel solco coronario posteriore fino alla crux cordis, dove piega a U e origina il ramo interventricolare posteriore.

I rami collaterali della coronaria destra comprendo-no:

.arteria infundibolare che vascolarizza il cono ar-terioso e la faccia sterno-costale del ventricolo destro;può anastomizzarsi con i rami del ramo circonflesso della coronaria sinistra e può origina- re autonomamente dal seno aortico destro;
.rami atriali:si dirigono verso l’alto;tra essi il ra-mo del nodo seno-atriale che decorre fino allo sbocco della vena cava superiore superiore;
.rami ventricolari che sono di breve lunghezza; il ramo del margine acuto è più lungo e si spinge lungo il margine verso sinistra e verso l'apice,non raggiungendolo;
.ramo del nodo atrio-ventricolare:nasce a livello della crux cordis e si spinge verso il nodo atrio-ventricolare;
.ramo interventricolare posteriore: prosegue dalla crux cordis lungo il solco interventricolare verso il bas-so. Nei pazienti con coronarie a dominanza sinistra es-so origina dalla coronaria sinistra mentre il ramo inter-ventricolare termina prima della crux cordis.

In risposta ad una attività fisica intensa, le aumentate ri-chieste metaboliche del cuore possono essere soddi-sfatte soltanto attraverso un incremento del flusso di san-gue all'interno delle arterie coronarie. Il sistema corona-rico può incrementare fino a cinque volte l'apporto di san-gue al cuore; durante un esercizio massimale il flusso di sangue nelle coronarie può raggiungere il valore di 1 l/ min. Per questo motivo il cuore è molto vascolarizzato; la vascolarizzazione è circa 3-4 volte maggiore rispetto alla vascolarizzazione del muscolo scheletrico e ogni sua cellula viene irrorata da almeno un capillare.

L'ossigeno è un elemento fondamentale per il funziona-mento del muscolo cardiaco. A differenza degli altri mu-scoli striati,il cuore ha una limitata capacità di trarre ener-gia da processi anaerobici.Senza ossigeno le cellule car-diache muoiono entro pochi minuti e,se tale necrosi,(in-farto del miocardio),coinvolge un elevato numero di cel-lule, può condurre l’individuo a morte o causare un grave deficit di pompa.

CON QUALE MECCANISMO AVVIENE LA CONTRAZIONE DEL CUORE?  

Il cuore  come tutti i visceri del nostro organismo è  prov-  visto di  2 tipi di innervazione:

1. ortosimpatica (simpatico);
2. parasimpatica (vago)

Se si interrompono tutte le vie nervose, il cuore con-tinua a battere. 

Perché?

Perchè l’origine dell'impulso elettrico risiede nel cuore stesso.Questo automatismo è dovuto alla presenza nel cuore di un tessuto particolare chiamato "sistema di ecci-to-conduzione"(in particolare trattasi di un tessuto specifi-co che è costituito da cellule specializzate in grado di ge-nerare ritmicamente un impulso elettrico).L'impulso na-sce nel nodo seno atriale (che si trova nell'atrio destro) e si propaga nel miocardio atriale,a cui consegue la con-trazione atriale.L'eccitazione (attivazione) passa al nodo atrio-ventricolare (che si trova nel setto interatriale);  dal nodo atrio-ventricolare lo stimolo si propaga lungo il tron-co comune del fascio di His e prosegue nelle sue bran-che destra e sinistra;attraverso il sistema di conduzione, lo stimolo si diffonde in tutte le parti del cuore (vedi fig.).

Il cuore ha dunque è in grado di generare autonoma-mente lo stimolo alla contrazione, grazie alla presenza del nodo seno atriale. Da questa struttura, ricca di cel-lule pace-maker, si propagano impulsi elettrici che, rag-giungendo le cellule muscolari cardiache, generano e re-golano il battito cardiaco.L'attività del sistema nervoso Ortosimpatico (simpatico) e Parasimpatico (vago),regola-no la frequenza cardiaca secondo le esigenze dell'orga-nismo.In pratica l'attività cardiaca è sottoposta a 2 in-fluenze antagoniste: il sistema ortosimpatico, che accele-ra il battito cardiaco, il nervo vago, nervo cranico facente parte del sistema parasimpatico, che rallenta il ritmo di eccitazione del miocardio.

La trasmissione degli impulsi e la successiva contrazione miocardica  è regolata in modo tale da generare il co-siddetto ciclo cardiaco, che è l’alternarsi ritmico di con-trazione o sistole e rilassamento o diastole.

Il meccanismo di accoppiamento eccitazione-contrazione nel muscolo cardiaco è del tutto simile a quello del mu-scolo scheletrico.

La contrazione delle fibre cardiache dipende dal Ca2+ che entra durante il plateau del potenziale d’azione e che promuove rilascio di  Ca2+ dal reticolo sarcoplasmatico (liberazione  di  Ca2+ indotta da Ca2+) attivando i canali del Ca 2+, noti come recettori per la rianodina (RyR2).

Il rilasciamento delle fibre cardiache dipende dalla chiu-sura dei canali RyR2 e dalla rimozione rapida del Ca2+ citoplasmatico,operata dall’azione simultanea delle pompe Ca2+/ATPasi,che riaccumulano Ca2+ nel reticolo sarcoplasmatico e dello scambiatore Na+/Ca2+, che e-spelle Ca2+ all’esterno.

L’attività della pompa sarcoplasmatica Ca2+/ATPasi è stimolata dalla fosforilazione di una proteina regola-trice, il fosfolambano (Mg­ATPasi) mediata da Ca2+  e  da proteinchinasi AMPc dipendenti.

La forza  di contrazione del miocardio dipende dalla  con-centrazione del Ca2+ intracellulare derivante  sia dal li-quido extra cellulare che dal reticolo sarcoplasmatico. 

Dalla  concentrazione del Ca2+ dipende  la  contrattilità che è  la capacità intrinseca  di  sviluppare  tensione in  base al numero di interazioni actina­miosina e alla  veloci-tà con cui le interazioni avvengono.

Fattori che aumentano la  concentrazione del Ca2+ nella fibra cardiaca aumentandone la contrattilità e la forza  di  contrazione, hanno un effetto inotropo positivo.

Hanno effetto inotropo positivo sostanze come le cateco- lamine (noradrenalina e adrenalina),che aumentano l’in-gresso di Ca2+ durante il potenziale  d’azione, e  farma-ci (glicosidi cardioattivi), che riducono la quantità di Ca2+ espulso dalla cellula alla  fine della contrazione.

Hanno effetto inotropo negativo sostanze come l’acetil-colina (neurotrasmettitore vagale) e farmaci (Calcio anta-gonisti), che inibiscono l’ingresso di Ca2+ durante il po-tenziale d’ azione.

.i globuli bianchi (leucociti) sono gli elementi costitutivi del sistema immunitario,che protegge l'individuo dall'a-zione di elementi estranei, virus e microrganismi vari;

.le piastrine servono per bloccare le emorragie, pro-muovendo la coagulazione del sangue.

Tutte le cellule emopoietiche prendono origine da un'uni- ca categoria di cellule capostipiti, dette cellule staminali  emopoietiche, la cui sede principale è il midollo osseo.

La respirazione o più propriamente ventilazione polmonare, è quella funzione vitale grazie alla quale i polmoni effettuano scambi gassosi tra l'at-mosfera e il sangue. Il metabolismo del nostro or-ganismo necessità di introdurre ossigeno ed e-spellere anidride carbonica.

La respirazione avviene attraverso due momenti:

1. inspirazione
2. espirazione.

Durante l'inspirazione,l'aria entra nel naso e da qui arriva ai polmoni.

Finita l'inspirazione,nei polmoni si verifica lo scambio gassoso: l'aria cede ossigeno al sangue e il sangue cede anidride carbonica.

Durante la fase dell’espirazione, l’aria contenente alte concentrazioni di anidride carbonica viene espulsa dai polmoni.

Le due fasi avvengono per la contrazione e per il rilas-samento di una serie di muscoli presenti nel torace. Tra essi gioca un ruolo fondamentale il diaframma, che, ab-bassandosi, permette ai polmoni di espandersi e, alzan-dosi, consente loro di svuotarsi.

Il ritmo della respirazione è automatico,ma i muscoli coinvolti del processo sono volontari e ogni loro contra-zione è stimolata da impulsi nervosi.

INDICE ANALITICO

-Alcune curiosità sul cuore e sui vasi

-Quando la frequenza cardiaca è      < 60 battiti al minuto

-Quando la frequenza cardiaca è      > 90 battiti al minuto