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Apparato circolatorio

 

Descrizione

L'apparato circolatorio è un sistema di vasi che, nella maggior parte degli animali, contiene un liquido che raccoglie e distribuisce sostanze. Può essere aperto, se comunica con il celoma con cui condivide il liquido, o chiuso se il liquido non ne esce mai.

L'apparato circolatorio può essere strutturato in diversi modi:

- Negli insetti l'apparato è aperto ed è costituito da un cuore a forma di cilindro con fondo cieco, forato (ostioli) alle sue estremità, il cuore riceve il sangue dagli ostioli e lo pompa nell'emocele (spazio interno tra gli organi e i tessuti).

- Nei vertebrati l'apparato è chiuso, cioè caratterizzato da vasi sanguigni e linfatici, inoltre può essere:

---- semplice, si ha un solo circolo sanguigno (con la pompa cardiaca composta da un atrio e un ventricolo) ed è ben adattato per la respirazione mediante branchie, dei pesci. Negli anfibi la presenza di un apparato semplice rende parziale l'adattamento all'ambiente subaereo.

---- doppio, si ha un doppio sistema sanguigno (con la pompa cardiaca composta da due atri e due ventricoli), di cui uno serve per sfruttare efficacemente i polmoni.

Generalmente, negli animali superiori l'apparato è ulteriormente suddiviso in:

- apparato circolatorio sanguigno (trasporta il sangue);

- apparato circolatorio linfatico (trasporta la linfa).

L'apparato cardiovascolare è formato da organi cavi di tipo vascolare:

Cuore, “pompa” che rilassandosi (diastole) e contraendosi (sistole), dà la spinta al sangue;

Vasi sanguigni, conducono il sangue:

---- Arterie (conducono il sangue dal cuore ai tessuti);

---- Vene (conducono il sangue dai tessuti al cuore);

---- Capillari (permettono gli scambi sangue/tessuti/sangue).

 

Una delle caratteristiche più sorprendenti del sistema circolatorio dei vertebrati è il letto capillare, una fitta rete che collega il circuito arterioso e quello venoso della circolazione. Il lato arterioso di ciascun letto capillare porta il sangue fresco via dal cuore, verso i capillari. Il sangue povero di ossigeno continua poi a muoversi attraverso il letto verso il lato venoso.

 

Diversi tipi di apparato circolatorio nel regno Metazoa

È importante evidenziare che non sempre è indispensabile un apparato circolatorio negli animali (ad esempio i Poriferi e gli Cnidari ne sono privi). L'apparato circolatorio diventa indispensabile quando il rapporto superficie/volume-interno diventa basso, dato che le cellule non hanno più la possibilità di scambiare direttamente combustibili e comburenti con l'esterno. Ci sono due diversi tipi di sistema circolatorio: sistema chiuso e aperto. Il sistema circolatorio è aperto quando non c'è distinzione tra i fluidi circolanti e liquidi interstiziali. Il sistema circolatorio chiuso invece delimita un confine ben definito tra fluidi circolanti e liquidi interstiziali.

 

Crostacei

I crostacei presentano un sistema circolatorio aperto in cui il cuore ellittico è collegato direttamente ad un'arteria. L'arteria trasporta il sangue fino ad una zona chiamata emocele dove il fluido circolante si mischia con i liquidi interstiziali che irrorano tutte le parti del corpo dell'animale. Una volta irrorati tutti i tessuti, il cuore "richiama" a sé tutti i liquidi dell'emocele, incanalandoli in un grande dotto venoso passante per le branchie. Avvenuta l'ossigenazione nelle branchie, il cuore si riempie nuovamente con i fluidi e si ricontrae, ricominciando il ciclo.

 

Insetti

Gli insetti hanno un sistema circolatorio aperto come i crostacei, ma il loro cuore non è confinato in una zona determinata del corpo ma si estende lungo tutta la parte dorsale, prendendo il nome di "cuore tubolare". Il cuore tubolare è formato da una serie di ramificazioni arteriose che si estendono su tutto il corpo e da una serie di fori chiamati osti, tramite i quali i liquidi circolatori (emolinfa) ritornano al cuore. Come per i crostacei, le ramificazioni non sono collegate direttamente agli osti ma disperdono l'emolinfa in tutta la cavità corporea. Gli insetti usano l'apparato circolatorio più per il trasporto di sostanze che per il trasporto dei gas, dato che le trachee provvedono da sole al rifornimento di ossigeno ed all'eliminazione dell'anidride carbonica.

 

Molluschi

I molluschi presentano un sistema circolatorio aperto. Il cuore ellittico possiede sia ramificazioni arteriose che venose che, come in tutti gli altri sistemi aperti, si interrompono in degli spazi intercellulari che irrorano i tessuti di ossigeno e drenano l'anidride carbonica di scarto dalle cellule, trasportandola prima alle branchie e poi nuovamente al cuore, il cuore pulsa in modo ritmico imitando il rumore di una vela riempita dal vento e questa vibrazione che quando si trasmette nei molluschi si percepisce anche nelle ramificazioni venose e ramificazioni arteriose. Con l'elettrocardiogramma misura i rumori dei diversi movimenti del cuore e se ne sono privi del cuore ci sono organi che si chiamano reni cardiaci, che fanno rumore simile a quella vibrazione che si trasmette nei molluschi. I molluschi che ne sono privi del cuore hanno questi organi che fanno rumore in modo ritmico e come per i mammiferi, gli anfibi e i rettili producono toni simili a quelli del cuore, dei vasi sanguigni dell'uomo e della donna.

 

Anellidi

Negli anellidi come il lombrico troviamo il primo tipo di sistema circolatorio chiuso. Da adesso in poi, ci sarà una netta differenza tra liquidi interstiziali e fluidi circolanti, che non vengono mai mischiati. Gli anellidi Presentano un vaso dorsale contrattile che prende la funzione del cuore. Il "cuore" è collegato a tutte le estremità del corpo tramite una serie di "letti capillari", che irrorano tutti i tessuti. La vera particolarità degli anellidi sono i cuori accessori. I vasi più grandi di ciascun anello in occorrenza si possono comportare come cuori accessori, escludendo la funzione del cuore dorsale.

 

Pesci

I pesci posseggono un sistema circolatorio chiuso e singolo. Distinto in sole due camere, atrio e ventricolo, è il predecessore del nostro cuore. È un cuore che trasporta solamente sangue venoso. Il ciclo circolatorio comincia con una contrazione sistole del ventricolo che trasporta il sangue alle branchie per ossigenarlo e dalle branchie viene pompato nei tessuti per gli scambi gassosi. Una volta avvenuti gli scambi, una potente diastole (distensione) del cuore risucchia tutto il sangue venoso dai tessuti all'atrio, dove viene riconvogliato nel ventricolo per iniziare nuovamente il ciclo.

 

Anfibi

Anche gli anfibi presentano un sistema circolatorio chiuso e le differenze tra il cuore di un mammifero ed il cuore di un anfibio sono quasi sparite. Gli anfibi oltre a possedere un cuore con 2 atrii e 1 ventricolo posseggono anche una doppia circolazione. Il difetto del loro cuore è di non avere ventricoli separati per cui il sangue arterioso e venoso si mischia, non consentendo agli anfibi rese energetiche elevate. Il sangue venoso entra nell'atrio destro e viene subito pompato sia verso il ventricolo al polmone sia verso l'atrio sinistro ai tessuti da cui proveniva. I polmoni ossigenano il sangue e lo rimandano al ventricolo dove avviene un'altra contrazione che porta il sangue ossigenato dal atrio sinistro ai tessuti dove viene rimischiato con il sangue venoso già utilizzato della precedente contrazione. Dopo essere stato convogliato nei tessuti il sangue viene risucchiato verso l'atrio destro e ricomincia il ciclo.

 

Rettili, mammiferi e uccelli

Queste ultime tre categorie presentano un sistema chiuso con doppia circolazione che si svolge in maniera identica alla circolazione umana. Il cuore è composto di 2 atrii e 2 ventricoli, è presente la separazione membranosa del ventricolo ed è alta l'efficenza di ossigenazione.

 

Anatomia umana

L'apparato cardiovascolare è formato da organi cavi di tipo vascolare:

- Cuore: è un muscolo di tipo striato però è involontario e serve per pompare il sangue.

- Vasi sanguigni: strutture che permettono il trasporto del sangue per l'organismo. Essi possono essere classificati in:

---- Arterie: vasi sanguigni che nascono dai ventricoli e portano sangue poco ossigenato ai polmoni (arterie polmonari dal ventricolo destro) e sangue ossigenato a tutto il corpo (aorta dal ventricolo sinistro);

---- Vene: è un sangue pieno di anidride carbonica e sostanze di rifiuto e la sua struttura non ha molto spessore perché la pressione del sangue è meno elevata;

---- Capillari: permettono gli scambi fra il sangue e i tessuti.

 

Una delle caratteristiche più sorprendenti del sistema circolatorio dei vertebrati è il letto capillare, una fitta rete che collega il circuito arterioso e quello venoso della circolazione. Il lato arterioso di ciascun letto capillare porta il sangue ossigenato dal cuore verso i tessuti. Il sangue povero di ossigeno proveniente dai tessuti continua poi a muoversi attraverso il letto capillare verso il lato venoso. La dinamica della circolazione è basata su due principali sistemi: la grande circolazione o circolazione sistemica e la piccola circolazione o circolazione polmonare. La grande circolazione ha inizio dal ventricolo sinistro che, contraendosi, spinge il sangue ricco di ossigeno nell'aorta e in tutte le arterie del corpo, che trasportano il sangue ossigenato ai tessuti. Dai tessuti, il sangue povero di ossigeno entra nel sistema venoso e, tramite il sistema delle vene cave, raggiunge l'atrio destro del cuore. Dall'atrio destro inizia la piccola circolazione: il sangue passa prima nel ventricolo destro e da qui viene pompato, tramite le arterie polmonari, nei polmoni, dove si arricchisce di ossigeno e tramite le vene polmonari raggiunge l'atrio sinistro del cuore. Qui termina la circolazione polmonare o piccola circolazione e inizia nuovamente la grande circolazione o circolazione sistemica.

 

Istologia

Istologia dei vasi sanguigni

I vasi sanguigni sono organi cavi al cui interno scorre il sangue. Si distinguono in arterie, vene e capillari.

Le arterie sono gli unici vasi a possedere una considerevole pressione sanguigna al loro interno che diminuisce mano a mano che il sangue si allontana dal cuore. Questo avviene a causa della diminuzione del calibro delle arterie a mano a mano che ci si allontana dall'aorta. Non a caso le arteriole sono definite "vasi di resistenza". Affinché la portata resti costante, la velocità e quindi la pressione sanguigna devono diminuire.

Le arterie e le vene sono costituite da tre strati concentrici dette tonaca intima, media ed avventizia; i capillari invece possiedono una struttura peculiare. Le arterie si dividono in arterie elastiche con calibro compreso tra 3 cm e 7 mm, arterie muscolari con calibro compreso tra 7 mm e 1 mm e in arteriole con calibro compreso tra 1 mm e 10 µm.

Le vene si dividono in vene di piccolo calibro o venule con diametro compreso tra 10 µm e 1 mm, vene di calibro medio o vene recettive con calibro tra 1 mm e 7 mm e vene di grosso calibro o vene propulsive con calibro tra 7 mm e 3 cm.

I capillari permettono gli scambi fra ossigeno e anidride carbonica.

 

Tonaca media

La tonaca media si differenzia molto tra arterie e vene. Nelle arterie, maggiormente nelle più grosse, è presente una spessa copertura di fibre muscolari lisce a disposizione circolare o spirale che nelle arterie più grosse può essere costituita anche da 50 strati uniformi. Tra questi miociti lisci è presente una struttura di fibre di collagene, tipica delle matrici extracellulari.

Nelle vene invece la struttura muscolare è quasi del tutto assente e non si viene a formare una disposizione spirale o circolare di miociti lisci, ma esiste tuttavia la struttura di collagene, con povere fibre elastiche, il che dà alla vena molta meno elasticità e le impedisce di pulsare come le arterie. Superficialmente alla tonaca media esiste una lamina elastica esterna, di dimensioni minori nelle vene.

 

Istologia dei capillari sanguigni

I capillari sono strutture peculiari che fanno da tramite tra le vene e le arterie, oppure, nei sistemi portali, tra due arterie o tra due vene. La portata del letto capillare è maggiore sia di quella del ramo arterioso da cui origina, sia di quello venoso a cui dà origine, e ciò fa sì che il sangue circoli più lentamente nei capillari che altrove, poiché diminuisce la pressione sanguigna. In condizioni di riposo la maggior parte dei capillari sanguigni è chiusa, e viene aperta solo in condizioni di sforzo. La chiusura dei capillari avviene attraverso l'apertura delle numerose anastomosi arterovenose presenti a livello delle arteriole e delle venule, che limita l'apporto ematico a regioni corporee poco utilizzate. Queste operazione sono indotte dal sistema nervoso simpatico. I capillari sanguigni si distinguono, come già detto, in continui, fenestrati e sinusoidi.

 

Capillari continui

I capillari continui sono i meno permeabili; sono formati da una sola cellula endoteliale che forma il canale, da una lamina basale, unitaria o fenestrata e talvolta da periciti, cellule specializzate che si dispongono intorno alle cellule endoteliali per rinforzarle. Possono essere presenti anche dei macrofagi di guardia.

 

Cuore

Il cuore è un organo cavo formato da un particolare tipo di tessuto muscolare (tessuto striato cardiaco), le cui contrazioni avvengono in modo ritmico e involontario e sono regolate da strutture (nodi) che funzionano come pacemaker naturali. La funzione del cuore è quella di spingere il sangue e di farlo circolare nell'apparato circolatorio: questo organo, infatti, contraendosi, agisce come una pompa.

Nell'uomo il cuore ha circa le dimensioni del pugno di una mano ed è situato dietro lo sterno, spostato in basso e leggermente a sinistra rispetto alla linea mediana del corpo. Ha forma conica, con la base rivolta verso l'alto, a destra e in direzione posteriore, e la punta in contatto con la parete del torace tra la quinta e la sesta costa. Il cuore è avvolto dal pericardio, un sacco con funzioni protettive formato da due membrane: una più interna, che lo riveste, e una più esterna, che aderisce allo sterno, al diaframma e alle membrane del torace. È collegato all'arteria aorta e a altri vasi di grosso calibro.

Il cuore può essere diviso in due sistemi paralleli e indipendenti, uno a sinistra e uno a destra, ognuno formato da due cavità, l'atrio (collocato nella porzione superiore dell'organo) e il ventricolo (che si trova nella porzione inferiore), tra loro separate da una valvola atrioventricolare (tricuspide a destra e bicuspide o mitrale a sinistra). I due sistemi, per la loro posizione anatomica, vengono spesso chiamati cuore destro e cuore sinistro e sono completamente separati da un setto muscolare.

Gli impulsi nervosi che provocano la contrazione del cuore hanno origine autonomamente e ritmicamente in strutture di muscolatura specializzata dette nodi: dal nodo senoatriale, situato nell'atrio destro, gli impulsi si diffondono attraverso gli atri e raggiungono il nodo atrioventricolare, collegato a un fascio di fibre nervose chiamato fascio di His. Questo si divide in due rami principali, destro e sinistro, e raggiunge la muscolatura dei ventricoli.

L'alternarsi dei movimenti di contrazione e di rilassamento del muscolo cardiaco determina una sequenza di eventi che viene chiamata ciclo cardiaco. In una prima fase si verifica la contrazione dei due atri (presistole); in una seconda fase si ha la contrazione dei ventricoli (sistole); infine, in una terza fase si ha un rilassamento di tutte e quattro le cavità cardiache (diastole). L'intero ciclo dura circa 0,8 secondi e permette al cuore di ricevere il sangue, di farlo circolare nelle sue cavità e di spingerlo nei vasi.

Il cuore riceve nell'atrio destro il sangue venoso, povero di ossigeno: quello proveniente dalle parti del corpo al di sopra e al di sotto del diaframma arriva mediante due grosse vene (la vena cava superiore e la vena cava inferiore), il sangue invece, dal muscolo cardiaco è trasportato dalle vene coronarie. L'atrio sinistro riceve il sangue arterioso, ricco di ossigeno, proveniente dai polmoni, mediante le vene polmonari. La contrazione degli atri e la contemporanea apertura delle valvole atrioventricolari determina il passaggio del sangue venoso nel ventricolo destro e di quello arterioso nel ventricolo sinistro. La successiva contrazione dei ventricoli e la contemporanea chiusura delle valvole atrioventricolari spinge il sangue venoso nelle arterie polmonari e quello arterioso nell'arteria aorta. In tal modo, il sangue povero di ossigeno raggiunge i polmoni, dove si arricchisce di ossigeno, e il sangue ricco di ossigeno va a irrorare tutte le parti del corpo.

Nel cuore sono presenti due valvole atrioventricolari (tricuspide e mitrale), che impediscono al sangue di refluire rispettivamente dalle arterie aorta e polmonare nei corrispondenti ventricoli. In ogni ciclo cardiaco, il cuore produce due suoni, chiamati toni cardiaci. Il primo segue la chiusura delle valvole atrioventricolari il secondo segue la chiusura delle valvole aortica e polmonare. Nelle malattie cardiache questi suoni regolari possono essere sostituiti o accompagnati da soffi, cioè da suoni provocati dal flusso turbolento del sangue attraverso valvole malfunzionanti o aperture anomale. Il rilevamento di questi soffi è molto importante a fini diagnostici.

 

Struttura esterna

Il cuore è costituito da tre tonache dall'interno all'esterno:

  1. Endocardio: ha le stesse funzioni e stessa struttura dell'endotelio;

  2. Miocardio: muscolo ibrido tra liscio e striato infatti ha la capacità di contrarsi velocemente, ritmicamente, ma involontariamente. È formato da cellule con le proteine contrattili semi-organizzate (più organizzate dei muscoli lisci, ma meno di quelli striati), le cellule sono lunghe 100–500 micron ed hanno un diametro di 100– 200 micron).

  3. Epicardio: è la tonaca più esterna ed è uguale alla tonaca avventizia dei vasi.

 

Oltre ai vasi, però, il cuore possiede anche un rivestimento aggiuntivo: un sacco fibroso chiamato pericardio fibroso ed un secondo sacco chiamato foglietto parietale. Tra quest’ultimo e l'epicardio (che insieme formano il pericardio sieroso) è interposto un fluido (fluido della cavità pericardica) che permette al cuore di muoversi liberamente nel sacco.

Anterosuperiormente, il cuore presenta due regioni rosate, che corrispondono alla regione atriale. Queste due regioni, dette anche auricole oppure orecchiette, non hanno una gran funzione fisiologica, anzi possono comprimere le coronarie (arterie e vene del cuore) occludendole; tuttavia, questo rischio sussiste solo se le coronarie hanno già qualche problema. Al di sotto di queste aree, si estende un tessuto rosso vivo che si dirige verso l'apice. Questa è la regione dei ventricoli. Dall'arteria aorta emerge una piccola arteria che si biforca in due rami, l'arteria coronaria destra e l'arteria coronaria di sinistra. Il corso di quella di destra segna il confine tra atrio destro e ventricolo destro. Questa arteria manda due rami verso il basso, il ramo marginale destro e l'arteria cardiaca anteriore. L'arteria coronaria di sinistra si divide in arteria circonflessa, il cui corso segna la divisione tra atrio sinistro e ventricolo sinistro, e arteria interventricolare anteriore, che segna il confine tra ventricolo sinistro e ventricolo destro. Oltre a queste produce anche altri piccoli rametti arteriosi. Arteria circonflessa ed arteria coronaria destra girano dietro al cuore e si congiungono (il loro corso segna il limite atrio-ventricolo). La seconda manda un ramo (arteria interventricolare posteriore) che segna il limite tra ventricolo sinistro e ventricolo destro. Più avanti manda un altro ramo, il ramo posteriore dell'arteria coronaria destra, mentre l'arteria circonflessa manda un ramo chiamato ramo marginale sinistro dell'arteria coronaria sinistra.

Tutte le vene affluiscono al seno coronario, il quale poi si immette nell'atrio destro del cuore per mandare il sangue ad ossigenarsi ai polmoni. Le coronarie che segnano il limite atrio-ventricolare (destra e sinistra) ed interventricolare (anteriore e posteriore) si congiungono per assicurare che, in caso di formazione di un trombo ci sia una vascolarizzazione ovunque (o quasi). In caso di formazione di più trombi, il danno è comunque attutito.

All'atrio destro arrivano due grosse vene (2 cm di diametro). La vena cava inferiore sfocia nella parte bassa dell'atrio, mentre la vena cava superiore sfocia nella parte superiore. Immediatamente a sinistra di questi grossi vasi c'è l'arco dell'aorta, il vaso più grande del corpo (2,5 cm di diametro), l'arteria che esce dal ventricolo sinistro e porta sangue a tutto il corpo, cuore e se stessa (tessuti muscolare e connettivo) compresi. Sotto questo arco transita il ramo destro dell'arteria polmonare, tratto dell'arteria polmonare (diametro 2 cm, emerge dal ventricolo destro), detto anche tronco polmonare, che porta il sangue al polmone destro, per ossigenarsi. L'altro ramo porta il sangue ad ossigenarsi al polmone sinistro. Dopo aver scambiato anidride carbonica per ossigeno al polmone, il sangue torna al cuore mediante 4 vene polmonari (due dal polmone destro e 2 dal sinistro) di 0,5 cm di diametro, nell'atrio sinistro. Le vene si immettono nel cuore dal retro e le arterie sbucano dall'alto (base). Tra l'arco dell'aorta ed il sottostante ramo arterioso si tende un legamento fibroso: residuo del condotto che unisce aorta ad arteria polmonare nella vita intrauterina (dotto arterioso di Botallo). Sul retro dell'atrio destro c’è una massa di tessuto specializzato nel “dare il tempo” al cuore, cioè generarne lo stimolo motore (nodo di Keith-Flack o senoatriale). Sul retro della zona tra atrio e ventricolo c’è il tessuto di riserva, meno potente del nodo di Keith-Flack (nodo atrio-ventricolare o di Aschoff-Tawara).

 

Struttura interna

Sezionando il cuore in modo frontale appaiono 4 cavità, due a sinistra e due a destra chiamati atrii e ventricoli, destri e sinistri.

Si vede un setto e si nota che un comparto è molto più spesso degli altri.

 

Atrio destro

È la cavità in alto a destra ed ha pareti sottili. Riceve il sangue dalla vena cava inferiore (che si immette dal basso a destra) proveniente dalla regione sottodiaframmatica, dalla vena cava superiore (che si immette dall'alto al centro) proveniente dalla regione sovradiaframmatica e dal seno coronario (che si immette da sinistra al centro), proveniente dal miocardio. Il sangue scende per differenza pressoria verso la camera sottostante (ventricolo destro), dopodiché interviene la sistole atriale che invia nel ventricolo fino all'ultima goccia di sangue. Tra seno coronario ed atrio destro c’è la valvola di Tebesio, mentre tra atrio e ventricolo c’è la valvola tricuspide, così detta perché è formata da tre fasci fibrosi (le cuspidi: anteriore, posteriore e settale).

Nell'atrio destro (vicino all'orifizio della vena cava inferiore) è anche presente una cicatrice, quella dovuta alla chiusura del foro di Botallo, che fa comunicare gli atri durante la vita intrauterina.

 

Ventricolo destro

È l'ampia cavità della parte inferiore destra; appoggia sulla faccia anteriore del diaframma. Riceve il sangue dall'atrio destro e lo invia, con la sistole ventricolare, all'arteria polmonare, affinché sia condotto ai polmoni per ossigenarsi e scartare l'anidride carbonica. La chiusura della valvola tricuspide (inizio della sistole) costituisce il primo tono cardiaco (“tum”), un suono cupo e lungo. La chiusura della valvola semilunare polmonare (tra ventricolo e arteria polmonare, che possiede tre cuspidi semilunari: destra, sinistra ed anteriore) è il secondo tono cardiaco (“ta”), è più breve, secco e chiaro e segna anche la fine della sistole ventricolare. La sistole ventricolare è potente e la pressione del sangue è piuttosto alta (circa 40 mmHg); sufficiente per sfondare la tricuspide (perché agisce dal lato opposto). Ma la valvola non si sfonda perché dalla parete del ventricolo si erigono tre papille muscolari, che sono punto d'attacco di tre fasci fibrosi ultra-resistenti (corde tendinee) che reggono la tricuspide e l'aiutano ad aprirsi e, soprattutto, a chiudersi ed a restar chiusa. La semilunare polmonare si apre per la pressione del sangue, per cui non ha bisogno di corde che la tengano. La parte del ventricolo in cui è posizionata la semilunare polmonare, si chiama infundibolo. Se le valvole non funzionano bene, producono un diverso tono, che può essere percepito con il fonendoscopio.

 

Atrio sinistro

La cavità in alto a sinistra è chiamata atrio sinistro. È una cavità con pareti piuttosto sottili. Riceve sangue ossigenato dai polmoni e lo invia nel ventricolo sinistro; il sangue scende per gravità, ma poi la sistole atriale spreme l'atrio e lo svuota completamente. Nell'atrio sinistro si immettono 4 vene (le vene polmonari, 2 per polmone) che portano al cuore il sangue ossigenato dai polmoni. Le 4 vene polmonari si immettono nell'atrio singolarmente, determinando 4 orifizi: 1 in alto a destra, 1 in alto a sinistra, 1 al centro a sinistra ed 1 al centro a destra. Inoltre, anche qui è presente la cicatrice del foro di Botallo (fossa ovale). Gli orifizi venosi sono privi di valvole, mentre è presente una valvola con due fasci fibrosi chiamata bicuspide oppure mitrale, perché presenta due cuspidi (anteriore e posteriore).

 

Ventricolo sinistro

È la cavità più grossa e più potente del cuore. È situata nella porzione in basso a sinistra ed è vicinissima al polmone sinistro, dal quale è separato solo dal pericardio e dalla pleura. Riceve il sangue ossigenato dall'atrio sinistro, mediante la valvola bicuspide o mitrale, e lo invia, mediante la sistole (7 volte più potente del ventricolo destro), nell'aorta, affinché raggiunga tutto il corpo, miocardio compreso. Tra il ventricolo e l'aorta è interposta una valvola semilunare: la valvola semilunare aortica (che possiede tre cuspidi semilunari: destra, sinistra e posteriore). La contrazione del ventricolo è potentissima, pertanto la mitrale deve essere tenuta in sede, altrimenti sarebbe sfondata. A questo scopo ci sono due fasci fibrosi, più grossi di quelli del ventricolo destro, sostenuti da due grosse papille muscolari, più grosse di quelle del ventricolo destro, che si ergono dalla parete del cuore. Anche in questa parte del cuore ci sono due toni cardiaci: il primo (“tum”) è la chiusura della valvola mitrale, il secondo (“ta”) è la chiusura della valvola aortica. Anche in questo lato, se le valvole non funzionano bene, producono un diverso tono, che può essere percepito con fonendoscopio.

 

Tessuto cardiaco

"Scheletro" del cuore

Il cuore non è formato da solo muscolo ed epitelio (escludendo le fibre valvolari ed il pericardio), anche perché altrimenti i muscoli non avrebbero un'inserzione ed un'origine resistente; inoltre, le valvole non potrebbero ancorarsi all'epitelio dell'endotelio. Esiste una struttura resistente che lo sostiene come uno scheletro, solo che non è fatto di tessuto osseo, ma di tessuto connettivo denso molto resistente e ricco di fasci fibrosi. Le valvole cardiache (eccetto quella di Tebesio) sono circondate da un anello fibroso di tessuto connettivo denso dal quale si dipartono numerosi fasci fibrosi che connettono i vari anelli o tornano all'anello di partenza, formando una rete molto resistente su cui si attaccano i muscoli e su cui si inseriscono le cuspidi delle valvole. Gli anelli sono interconnessi da ulteriore tessuto connettivo denso (chiamato trigono fibroso). Valvola aortica e valvola semilunare polmonare sono connesse dal tendine del cono. I fasci che si tendono tra l'anello fibroso della tricuspide e quello della semilunare polmonare, quelli che partono ed arrivano all'anello fibroso della tricuspide o della semilunare polmonare, sono chiamati fasci propri del ventricolo destro. I fasci che si tendono tra l'anello fibroso della bicuspide e quello della semilunare aortica, quelli che partono ed arrivano all'anello fibroso della bicuspide o della semilunare aortica, sono chiamati fasci propri del ventricolo sinistro. I fasci che si tendono tra l'anello fibroso della bicuspide e quello della semilunare polmonare, quelli che vanno dall'anello fibroso della bicuspide a quello della tricuspide, quelli tesi tra l'anello fibroso della semilunare aortica e quello della tricuspide, nonché quelli che partono dall'anello fibroso della semilunare aortica ed arrivano a quello della semilunare polmonare, passando nella faccia anteriore del cuore (quella più vicina allo sterno) sono chiamati fasci comuni anteriori. Invece i fasci con lo stesso corso, ma posti nella faccia posteriore del cuore (quella più vicina alla colonna vertebrale) sono detti fasci comuni posteriori. Tutti i fasci comuni anteriori si incrociano a livello dell'apice del cuore, mentre quelli posteriori transitano tutti nella faccia diaframmatica del cuore.

 

Miocardio specifico

Rappresenta l'11% del tessuto cardiaco e si è differenziato in modo da perdere la capacità di contrarsi ed acquisire la capacità di depolarizzarsi (aprire canali ionici a comando in modo da variare la differenza tra cariche elettriche dentro e fuori dalla cellula o di un suo compartimento). Queste cellule producono lo stimolo motore del cuore. L'ammasso che ha questa caratteristica è situato nella parete posteriore dell'atrio destro del cuore, laddove la vena cava superiore si immette nell'atrio destro. Questo ammasso di cellule di miocardio specifico si chiama nodo di Keith-Flack (o nodo seno-atriale), si depolarizza 70 volte al minuto ed ha la forma di un ferro di cavallo. C’è anche una struttura simile, tra atrio destro e ventricolo destro (parete posteriore), che entra in funzione qualora il nodo di Keith-Fleck non funzioni; si chiama nodo di Aschoff-Tawara oppure nodo atrioventricolare. Questa seconda struttura ha però lo svantaggio di provocare contrazioni solo 50 volte al minuto (bradicardia). Lo stimolo generato da uno dei due nodi si propaga per strutture simili a nervi, ma fatte di miocardio specifico.

Si chiama fascio di His e parte dal nodo senoatriale, si diffonde nell'atrio destro, manda un ramo al nodo di Aschoff-Tawara per comunicare se lo stimolo è già partito o meno; un altro ramo si diffonde per l'atrio destro; un ulteriore ramo attraversa il setto interatriale e raggiunge il miocardio comune dell'atrio sinistro; un altro s’immette nel setto interventricolare e poi si divide in due rami, uno va al ventricolo destro e l'altro al sinistro. In ordine crescente di presenza di fibre: atrio destro, atrio sinistro, ventricolo destro, ventricolo sinistro. Il susseguirsi di questi stimoli può essere rilevato e tracciato su carta, applicando degli elettrodi sul cuore; questo si chiama elettrocardiogramma.

Il cuore può, però, essere accelerato oppure rallentato dal SNC, mediante nervi o ormoni, e dalla % di ossigeno disponibile per la contrazione. Il X paio di nervi cranici (nervo vago), rallenta il cuore, poiché l'organismo è a riposo, e necessita di una bassa gittata cardiaca. Quando l'organismo è al lavoro, serve una gittata maggiore, che si ottiene accelerando il cuore e dilatando i vasi (per tenere costante la pressione del sangue). Questo lavoro (accelerare il cuore) è fatto dai nervi spinali del sistema ortosimpatico, dall'adrenalina o anche dalla tiroxina. Tuttavia il cuore non può battere velocissimo, quindi, se si trova in un organismo che ha esigenze di una grandissima gittata, il cuore ispessisce progressivamente per avere la potenza richiesta mantenendo una velocità di battito consona al muscolo. Si calcola che il battito massimo di una persona è la differenza tra 220 (maschi) o 215 (femmine) e la propria età.

 

L'apparato circolatorio umano

L'apparato circolatorio è suddiviso in grande circolazione e piccola circolazione. La grande circolazione ha inizio nel ventricolo sinistro con l'aorta, la più grande arteria; i suoi rami si risolvono in capillari dove il sangue cede l'ossigeno e si carica di anidride carbonica, trasformandosi così da sangue arterioso a sangue venoso; dai capillari si formano le vene, le quali raggiungono la vena cava superiore, la vena cava inferiore e il seno coronario, che sboccano nell'atrio destro. Da qui il sangue venoso passa al ventricolo destro, da cui parte la piccola circolazione, con l'arteria polmonare, che porta il sangue ricco di anidride carbonica ai polmoni; da qui l'arteria polmonare si risolve in capillari, nei quali il sangue venoso perde anidride carbonica e si carica di ossigeno, diventando così sangue arterioso, il quale torna poi al cuore tramite le quattro vene polmonari, che sboccano nell'atrio sinistro.

 

Vasi arteriosi

I vasi arteriosi hanno la caratteristica di essere molto elastici e muscolosi. Ciò è dovuto alla loro microstruttura, ricca di fibre elastiche e di cellule muscolari lisce. Le arterie sono gli unici vasi (sia sanguigni che linfatici) a possedere una elevata pressione che si aggira, in un individuo sano e in stato di riposo attorno ai 120 mmHg / 80mmHg di pressione, calcolata come differenza di pressione con l'esterno. La componente elastica aumenta l'elasticità delle arterie che se recise rimangono beanti con una forma circolare. La componente muscolare produce una continua pulsazione nelle arterie, sincrona con quella del ventricolo che fa sì che se l'arteria viene recisa in vivo, il getto di sangue che ne riesce non è continuo, ma a zampilli. Essendo gli unici vasi dotati di elevata pressione sanguigna, è molto pericoloso reciderli perché è difficile richiuderli.

 

Tronco e arterie polmonari

Il tronco polmonare è l'arteria principale della piccola circolazione, e come tale trasporta sangue povero di ossigeno ai polmoni, dove verrà riossigenato. Nasce dal ventricolo destro e si porta cefalicamente e lateralmente verso sinistra, anteriormente rispetto all'aorta ascendente e al cuore. Lateralmente si trova in contatto con le pleure mediastiniche, ed è ricoperto dal pericardio fibroso. Distalmente si divide nei suoi rami terminali, le arterie polmonari destra e sinistra che sboccano dal pericardio formando una struttura pressappoco orizzontale che è ricoperta dall'arco aortico. L'arteria polmonare destra è più lunga della sinistra in quanto origina ad angolo retto dal tronco polmonare che nel suo ultimo tratto è completamente rivolto verso sinistra. Inoltre l'arteria polmonare destra ha calibro maggiore perché il polmone destro ha tre lobi, mentre il sinistro solo due per la presenza del cuore. Entrambe le arterie si portano all'ilo polmonare, la destra con due rami, la sinistra con uno solo, e sono in rapporto con i polmoni lateralmente, con i bronchi che decorrono posteriormente, con i plessi nervosi polmonari e i linfonodi bronchiali che riempiono la zona, con le vene polmonari che decorrono anteriormente e con l'arco aortico che si porta da anteriore e a destra dell'arteria polmonare destra a posteriore e a sinistra dell'arteria polmonare sinistra. Le arterie polmonari non vascolarizzano i polmoni; portano il sangue deossigenato agli alveoli affinché sia ossigenato.

I polmoni sono invece vascolarizzati dalle arterie bronchiali.

 

Aorta

L'aorta è l'arteria principale della grande circolazione e rifornisce di sangue arterioso tutte le altre arterie del corpo. Origina dal ventricolo sinistro da cui è separata da una valvola detta aortica e dotata di tre cuspidi ovvero tre lembi semilunari. Si porta subito verso l'alto e verso destra come aorta ascendente. Dai seni di Valsalva destro e sinistro traggono origine le due arterie coronarie, destra e sinistra, che forniscono il sangue arterioso al cuore. Inoltre sono presenti i seni aortici di Valsalva che contengono recettori per la qualità del sangue. L'aorta ascendente, che ha un calibro di circa tre centimetri di diametro, esce così dal pericardio fibroso e dà origine a tre grossi vasi, il tronco arterioso brachiocefalico che dopo due-tre centimetri si divide nelle arterie carotide comune destra e succlavia destra, e le arterie carotide comune sinistra e succlavia sinistra. Questi tre grossi vasi sono deputati alla vascolarizzazione della testa, del collo, dell'arto superiore e della metà anteriore del torace. L'arco aortico si porta verso l'alto e verso sinistra per poi curvare verso il basso e a sinistra. Si trova in rapporto con il tronco polmonare inferiormente e anteriormente, con l'arteria polmonare destra inferiormente e posteriormente, con l'arteria polmonare sinistra inferiormente e anteriormente, con la trachea e i bronchi superiormente e posteriormente, con i polmoni lateralmente, con la vena cava superiore, i suoi tronchi brachiocefalici e il corpo dello sterno anteriormente, con le inserzioni dei muscoli sternoioidei e tiroioidei superiormente, con i nervi frenico e vago di sinistra a sinistra e con l'esofago che in questo tratto gli è posteriore. Nella parte superiore dell'arco aortico è presente un rigonfiamento, il grande seno aortico che termina in un restringimento, l'istmo aortico che a sua volta continua con un secondo rigonfiamento, il fuso aortico. Dopo il fuso l'aorta continua come aorta discendente che si divide in due tratti, toracico e addominale, divisi dal diaframma. L'aorta toracica si porta così dietro all'esofago restando in contatto posteriormente con il dotto toracico e i corpi vertebrali e penetra nell'addome attraverso lo iato aortico del diaframma. Lungo il suo decorso dà rami parietali (le arterie intercostali posteriori, le arterie muscolocutanee e le arterie vertebromidollari) e rami viscerali (le arterie esofagee, le arterie bronchiali e tracheali e le arterie mediastiniche posteriori). Tutta l'aorta ascendente, l'arco aortico e la porzione toracica dell'aorta discendente si trovano nel mediastino, la cavità che contiene il cuore. L'aorta addominale si trova invece retro-peritoneale, nell'addome. Si porta nell'addome attraverso i pilastri mediali del diaframma sotto al legamento arcuato mediano (iato aortico) e da questa posizione si trova posteriormente a stomaco, fegato, pancreas, duodeno, intestini e i loro meso. Mantiene il contatto con i corpi delle vertebre. Nell'addome l'aorta dà numerosi rami, parietali e viscerali. In ordine cefalocaudale sono le arterie freniche inferiori, per la faccia inferiore del diaframma, le arterie lombari, distribuite lungo tutta l'aorta addominale e che vascolarizzano le pareti dell'addome con le ultime arterie intercostali, il tronco celiaco, ramo impari deputato alla vascolarizzazione di milza, parte addominale dell'esofago, stomaco, fegato, parte superiore del pancreas e del duodeno, arteria mesenterica superiore, ramo impari deputato tu le mam della parte inferiore del pancreas e del duodeno, della totalità del digiuno e dell'ileo, di tutto il colon ascendente e della metà destra del colon trasverso, le arterie surrenali medie, che vascolarizzano parte dei surreni anastomizzandosi con le arterie surrenali superiori, rami delle freniche inferiori e con le arterie surrenali inferiori, rami delle arterie renali, le arterie renali, che vascolarizzano i reni e la loro capsula, le arterie genitali o gonadiche, spermatiche nel maschio e ovariche nella femmina, che vascolarizzano i testicoli o le ovaie e l'arteria mesenterica inferiore, ramo impari deputato a vascolarizzare la metà sinistra del colon trasverso, tutto il colon discendente, tutto il sigma e la parte superiore del retto (con l'arteria rettale o emorroidale superiore). L'aorta discendente addominale termina a livello della quarta vertebra lombare dividendosi nei suoi tre rami terminali. Il ramo mediano, l'arteria sacrale mediana, è un ramo sottile destinato alla vascolarizzazione dell'osso sacro e del muscolo piriforme, e cede un ramo pari, l'arteria lombare ima per la vascolarizzazione parietale del basso addome. I due rami laterali, molto più grossi del precedente sono le due arterie iliache comuni, deputate alla vascolarizzazione della pelvi, della regione glutea e di tutto l'arto inferiore.

 

Arterie carotidi

L'arteria carotide è un'arteria importante che nasce a destra dal tronco arterioso brachiocefalico e a sinistra dall'arco aortico, medialmente all'arteria succlavia sinistra. Solitamente la carotide comune non dà rami collaterali, sebbene talvolta possa dare origine ad un'arteria tiroidea ima, incostante, o emanare alcuni rami tipici della carotide esterna o della succlavia (ad esempio le arterie tiroidea superiore o vertebrale). Dopo l'origine la carotide comune si porta cefalicamente, entra in rapporto con la trachea, postero-medialmente, con l'esofago, medialmente e con il muscolo sternocleidomastoideo, lateralmente. Entra a far parte del fascio vascolo-nervoso del collo con la vena giugulare interna che le si trova lateralmente in alto e anteriormente in basso e con il nervo vago che in alto le è postero-laterale e in basso le è antero-laterale. Incontra inoltre il ganglio cervicale medio del tronco dell'orto simpatico che si trova posteriormente, rami del plesso cervicali come le radici superiore e inferiore dell'ansa cervicale (nervo ipoglosso o 12ºNC e nervo cervicale discendente), oltre a incrociare anteriormente il tendine intermedio del muscolo omoioideo. La carotide comune si trova per un breve tratto nel triangolo carotideo. Giunta a livello della quarta vertebra cervicale si divide nei suoi rami terminali, le arterie carotide interne e l'arteria carotide esterna. Nella zona della biforcazione terminale si riscontra un rigonfiamento, il seno carotideo che contiene barocettori che misurano la pressione e la pO2 del sangue, i cui impulsi sono raccolti dal nervo glossofaringeo (9ºNC). Solitamente nel seno carotideo o all'origine dell'arteria carotide interna si trova inoltre il glomo carotideo, un corpicciolo bruno rossastro che contiene chemiocettori per la rilevazione del pH e per valutare la qualità del sangue diretta all'encefalo, i cui impulsi sono raccolti sempre dal nervo glossofaringeo.

L'arteria carotide esterna origina medialmente all'arteria carotide interna, ma presto si porta lateralmente, ma comunque parallela a questa, sebbene superiormente ne venga separata dai muscoli stiloglosso e stilofaringeo. Si porta poi ancora cefalicamente per passare tra il ramo della mandibola e il muscolo pterigoideo esterno. Passa attraverso la ghiandola parotide, medialmente al nervo facciale (7ºNC) e si divide nei suoi rami terminali, l'arteria mascellare (o arteria mascellare interna) e l'arteria temporale superficiale. Il suo territorio di distribuzione comprende la porzione superiore del collo, la quasi totalità del massiccio facciale (esclusa una piccola parte dell'orbita) e la maggior parte delle meningi. I rami collaterali dell'arteria carotide esterna comprendono l'arteria tiroidea superiore, l'arteria faringea ascendente, l'arteria linguale, l'arteria facciale (o arteria mascellare esterna), l'arteria occipitale e l'arteria auricolare posteriore:

- l'arteria tiroidea superiore è un importante ramo che emette quattro rami collaterali, l'arteria sternocleidomastoidea che si porta lateralmente e si divide in numerosi vasi per vascolarizzare il muscolo sternocleidomastoideo, l'arteria sottoioidea che si porta in avanti e in basso per i muscoli sottoioidei, l'arteria cricoidea che vascolarizza la regione cricoide e l'arteria laringea superiore che penetra la membrana cricotiroidea per vascolarizzare la regione superiore della laringe, anastomizzandosi con l'arteria laringea inferiore, ramo dell'arteria tiroidea inferiore. L'arteria tiroidea superiore emette poi due rami terminali, le arterie tiroidee superiori anteriore e posteriore che vascolarizzano la corrispondente regione della tiroide;

- l'arteria faringea ascendente è un ramo più piccolo che subito si porta cefalicamente lungo la parete postero-laterale della faringe, a cui dà numerosi piccoli rami, fornendo inoltre l'arteria timpanica inferiore, per la corrispondente regione dell'antro timpanico. Termina passando nella fossa cranica posteriore attraverso il foro giugulare, e diventando l'arteria meningea posteriore, per la corrispondente regione delle meningi;

- l'arteria linguale può originare da un tronco comune con l'arteria facciale, ma solitamente origina solo e si porta medialmente e ventralmente sulla superficie laterale del muscolo costrittore medio della faringe per portarsi alla lingua dove dà i suoi rami collaterali, l'arteria dorsale della lingua per il palato posteriore, le pareti posteriori della bocca e la regione dorsale della lingua, l'arteria sopraioidea che è un esile ramo per i muscoli miloioideo, genioioideo e genioglosso e l'arteria sottolinguale per i muscoli genioglosso, ioglosso e per le ghiandole sottolinguali. Il suo ramo terminale è l'arteria profonda della lingua che si porta tra il muscolo longitudinale inferiore della lingua e il muscolo genioglosso;

- l'arteria facciale o arteria mascellare esterna è il ramo collaterale più cospicuo della carotide esterna e si porta, profondamente al muscolo digastico e al muscolo stiloioideo, alla fascia cervicale superficiale e a quella dei muscoli sopraioidei e al muscolo platysma verso la ghiandola salivare sottomandibolare, a cui lascia un solco. Si porta poi cefalicamente nella faccia, passando superficialmente alla faccia esterna del terzo medio del corpo della mandibola, sottofasciale, e poi continua, medialmente in avanti e verso l'alto, decorrendo sotto ai muscoli zigomatici e risorio e sopra ai muscoli buccinatore ed elevatore dell'angolo della bocca (muscolo quadrato della bocca). Durante il suo decorso dà rami collaterali cervicali e facciali. I primi sono i rami per la ghiandola sottomandibolare, l'arteria tonsillare, l'arteria palatina ascendente e l'arteria sottomentale, i secondi sono le arterie labiale superiore e labiale inferiore che decorrono tra il muscolo buccinatore e la porzione marginale del muscolo orbicolare della bocca. L'arteria facciale emette un ramo terminale, l'arteria alare del naso, che si anastomizza attraverso l'arteria angolare con l'arteria dorsale del naso, ramo dell'arteria carotide interna. Questo ramo rappresenta la principale anastomosi tra le arterie carotide interna e carotide esterna;

- l'arteria occipitale è il ramo più posteriore in quanto origina dalla faccia posteriore della carotide esterna per portarsi cefalicamente e poi, giunta alla mastoide, bruscamente verso l'alto, incidendo con un solco il processo mastoideo, lateralmente all'incisura digastrica. I suoi rami terminali irrorano la regione posteriore della testa, compreso il muscolo occipitale, la galea aponeurotica e la regione nucale. Inoltre manda rami per la mastoide e per il collo che sono sia cutanei che muscolari;

- l'arteria auricolare posteriore origina sopra all'arteria occipitale e si porta posteriormente al padiglione auricolare, dove si esaurisce. Emette un solo ramo collaterale, l'arteria stilomastoidea, che si porta nel foro stilomastoideo accompagnando perciò il decorso del nervo facciale dentro il temporale e termina con rami mastoidei e meningei;

- l'arteria temporale superficiale è il ramo collaterale meno cospicuo della carotide esterna e rappresenta la sua continuazione verso l'alto. Si porta sopra all'arcata zigomatica e da lì entra nella fossa temporale, portandosi sottofasciale. Si divide dopo pochi centimetri in un ramo frontale e in un ramo parietale, per le corrispettive regioni del cranio. Lungo il suo decorso emette l'arteria trasversa della faccia che si anastomizza con la facciale, l'arteria zigomaticorbitaria, che segue esternamente l'arcata zigomatica e si anastomizza con i rami zigomaticotemporale e zigomaticofacciale dell'arteria lacrimale, ramo dell'arteria carotide interna, le arterie temporali medie, che vascolarizzano con le profonde, ramo dell'arteria mascellare, il muscolo temporale e l'arteria timpanica anteriore, per il timpano;

- l'arteria mascellare o mascellare interna è il ramo più cospicuo dell'arteria carotide esterna e ne rappresenta la continuazione in avanti. Si può dividerla in tre regioni. La prima regione è detta mandibolare e si trova tra il legamento sfenomandibolare e il collo della mandibola. Emette l'arteria auricolare profonda, timpanica superiore, che si porta in alto e indietro per la regione auricolare e del timpano, meningea media, il ramo più grosso che entra nella fossa cranica media attraverso il foro spinoso ed è la principale vascolarizzatrice delle meningi, l'arteria meningea accessoria o piccola meningea, che si porta ad una piccola regione delle meningi frontali ed entra nella fossa cranica media attraverso il foro ovale e l'arteria alveolare inferiore che si porta caudalmente, entra nel foro mandibolare attraverso il ponte formato dal legamento sfenomandibolare e irrora dall'interno le radici dei denti, dividendosi, a livello del primo premolare, in due rami, un ramo incisivo che continua a vascolarizzare le radici dei denti incisivi e un ramo mentale che esce dalla mandibola attraverso il foro mentale come arteria mentoniera o mentale. La seconda regione è detta pterigoidea, in quanto si trova a contatto con i muscoli pterigoidei, e si trova nella fossa infratemporale. Emette solo rami muscolari che sono le arterie temporali profonde, per il muscolo temporale, l'arteria masseterina per il muscolo massetere, l'arteria buccale per il muscolo buccinatore e i rami pterigoidei per i muscoli pterigoidei.

La terza regione è detta pterigopalatina, in quanto si trova nella fossa pterigopalatina. Emette come rami collaterali l'arteria alveolare superiore posteriore per la vascolarizzazione degli alveoli dentari dei denti posteriori, l'arteria infraorbitaria, che si porta nell'orbita attraverso la fessura orbitaria inferiore, e poi attraverso il canale e il foro infraorbitario si porta nel viso, dove dà i suoi rami alveolari superiori anteriori, l'arteria palatina discendente che entra nel palato dal foro palatino maggiore dopo aver occupato il canale pterigopalatino e l'arteria vidiana che impegna il canale pterigoideo. Il ramo terminale dell'arteria mascellare è l'arteria sfeno palatina che si porta in fossa nasale attraverso il foro sfenopalatino. Qui dà rami per la regione posteriore del setto e delle pareti del naso, nonché per i turbinati e le conche nasali. Si anastomizza con rami delle arterie etmoidali della carotide interna. La conoscenza di questi rami è importante perché il sangue caldo che passa per queste arterie scalda l'aria diretta ai polmoni che passa sotto all'encefalo.

L'arteria carotide interna origina lateralmente alla carotide esterna, ma ben presto questa si porta laterale e la carotide interna si trova mediale e separata dalla carotide esterna dai muscoli stiloglosso e stilofaringeo. La carotide interna si porta cefalicamente, in rapporto con la giugulare interna, posteriore e con il nervo vago, tra i due vasi precedenti. Inoltre è circondata dai rami del plesso carotideo del simpatico ed entra in rapporto con i rami del plesso cervicale e il ganglio cervicale superiore dell'ortosimpatico. Entra nel cranio attraverso il canale carotideo, che immette nel foro lacero anteriore e foro carotideo, insieme al nervo vidiano. Entrata nella fossa cranica media si ritrova all'interno del seno cavernoso, o seno venoso della dura madre, dentro al quale emette i suoi rami terminali. Nel canale carotideo la carotide interna è costretta a un decorso tortuoso, infatti entra diretta cerso l'alto, poi viene deviata medialmente e in avanti e poi forma un secondo ginocchio verso l'alto che la fa uscire tra l'osso sfenoide e la piramide del temporale. Il suo territorio di drenaggio comprende la parte anteriore dell'encefalo e l'occhio. Durante il suo decorso dà pochi rami collaterali, come l'arteria pterigoidea (incostante) che si anastomizza con la vidiana, la carotidotimpanica che si anastomizza con le arterie timpaniche, i rami ipofisari e i rami meningei. Il ramo collaterale più grosso è l'arteria oftalmica, che, originata nel seno cavernoso, si porta prima lateralmente e poi superiormente al nervo ottico durante il suo decorso nel canale ottico. Da questa posizione entra nell'orbita, supera l'anello tendineo di Zinn e si porta medialmente, verso la superficie mediale dell'orbita. Verso l'apertura esterna emette i suoi rami terminali. Nell'orbita l'arteria oftalmica emette l'arteria centrale della retina che circonda il nervo ottico dividendosi in quattro rami dopo una divisione in rami lateromediali e superoinferiori. Un altro ramo è l'arteria lacrimale che si porta alla faccia laterale dell'orbita e termina nella ghiandola lacrimale dopo aver dato un ramo che esce dall'orbita attraverso il canale zigomaticorbitario e le arterie palpebrali laterali che decorrono nella palpebra superiore e nella palpebra inferiore. Un terzo ramo è l'arteria ciliare che si divide in due arterie ciliari anteriore e posteriore lunghe che a loro volta si dividono in molte arterie ciliari anteriori e posteriori brevi che vascolarizzano i corpi ciliari e formano l'anello arterioso dell'iride. Un quarto ramo è l'arteria sovraorbitaria che dalla sua origine si porta in avanti, medialmente e in alto ed esce dall'incisura o dal foro sovraorbitario per portarsi alla cute della fronte. Gli ultimi rami collaterali dell'arteria oftalmica sono le arterie etmoidali anteriori e posteriori che si portano fuori della cavità orbitaria attraverso i fori etmoidali anteriore e posteriore e vascolarizzano le cellule etmoidali e una piccola porzione delle meningi. I rami terminali dell'arteria oftalmica sono l'arteria frontale, l'arteria dorsale del naso e le arterie palpebrali mediali. L'arteria frontale si porta esternamente alla cavità orbitaria attraverso la piccola incisura frontale e si anastomizza con l'arteria sovraorbitaria per vascolarizzare la cute della fronte con il muscolo frontale. L'arteria dorsale del naso si porta a vascolarizzare la corrispondente regione del naso, anastomizzandosi con l'arteria facciale. Le arterie palpebrali mediali sono due arterie che decorrono nella palpebra superiore e inferiore e si anastomizzano con le rispettive arterie palpebrali laterali per formare una coppia di archi tarsali che irrorano tutte le palpebre. I rami terminali dell'arteria carotide interna sono intracranici e sono le arterie cerebrale anteriore, corioidea anteriore, cerebrale media e comunicante posteriore. Le arterie cerebrali anteriori sono due arterie che si portano ai lati della grande falce cerebrale e anastomizzano i lobi frontali del telencefalo. Emettono un ramo impari, l'arteria comunicante anteriore che le anastomizza tra di loro mettendo anteriormente in comunicazione le due carotidi interne. Le arterie corioidee anteriori sono dei piccoli ma costanti vasi che si portano alla base dell'encefalo. Le arterie cerebrali medie sono i rami terminali più grossi e si portano alla corteccia dei lobi temporali e parietali, cedendo loro molti rami. Le arterie comunicanti posteriori sono due rami di collegamento che decorrono lateralmente alla sella turcica e anastomizzano le arterie cerebrali medie con le posteriori, ramo del tronco basilare. Le arterie cerebrali anteriori, medie e posteriori collegate dalle arterie comunicanti anteriore e posteriori formano una anastomosi arteriosa costante, il circolo o poligono di Willis, che non ha un corrispettivo venoso ed è importante per la distribuzione uniforme del sangue a tutto l'encefalo.

 

Spalla

La succlavia (dx e sx) prosegue su per la spalla, dopo avere prodotto l'arteria vertebrale, dà un altro ramo (verso il basso), l'arteria intercostale suprema (che nutre le prime coste ed i muscoli della regione circostante) e l'arteria cervicale profonda (per le vertebre cervicali ed i loro muscoli). Sulla faccia anteriore, invece, produce verso il basso l'arteria toracica interna. A livello mediale allo sternocleidomastoideo, produce un tronco diretto verso l'alto (tronco tireocervicale), che produce, dall'alto al basso, arteria soprascapolare (scapola e muscoli della spalla), cervicale superficiale (muscoli superficiali della zona cervicale), arteria cervicale ascendente ed arteria tiroidea inferiore (nutre le parti basse della tiroide). L'arteria prosegue dietro allo sternocleidomastoideo e va alla regione ascellare, dopo avere dato anche il ramo trasverso del collo. L'arteria ascellare poi continua nel braccio.

 

Braccio

L'arteria ascellare si porta lateralmente verso il braccio e continua a pieno canale nell'arteria brachiale (detta anche arteria omerale). L'arteria brachiale si porta distalmente lungo il braccio tenendosi anteriormente al setto intermuscolare mediale, nell'incisura bicipitale mediale. In seguito segue l'andamento del ventre del muscolo bicipite brachiale e si porta nella fossa cubitale dove dà i suoi rami terminali. A pochi centimetri dalla spalla, produce un ramo, l'arteria brachiale profonda (o arteria omerale profonda) che gira dietro al braccio e irrora il muscolo tricipite brachiale, emette i rami nutritivi per l'omero e si divide nei suoi rami terminali, l'arteria collaterale radiale e l'arteria collaterale media. Le quattro arterie collaterali (ulnare superiore, ulnare inferiore, media e radiale) concorrono a formare il circolo anastomotico del gomito. Cede rami per i muscoli della loggia anteriore del braccio. Manda inoltre altri due rami, le arterie collaterali ulnari superiore ed inferiore. I rami terminali dell'arteria brachiale sono l'arteria ulnare e l'arteria radiale.

 

Avambraccio e mano

Il ramo mediale (arteria ulnare) penetra nei muscoli dell'avambraccio (flessore superficiale delle dita) e si fa vicino all'ulna emettendo rami per l'ulna, per i muscoli tricipite, flessore superficiale ed altri e terminando nel polso, dove si unisce alla radiale, il ramo laterale che partendo dal gomito, passa sopra i muscoli supinatore e pronatore rotondo, nonché il muscolo flessore superficiale delle dita, penetra nel carpo, dove dà origine ad arterie per il pollice e si unisce (tra 2º e 3º metacarpale) con l'arteria ulnare. Il carpo è nutrito da numerosi rami palmari/dorsali superficiali e profondi delle arterie radiale ed ulnare. Il metacarpo è nutrito dalle arterie digitali palmari/dorsali ed interossee. Infine le falangi sono nutrite dalle arterie digitali palmari/dorsali proprie delle dita.

 

Torace e mediastino

L'aorta prosegue, facendosi posteriore al cuore e procedendo addossata a sinistra dei corpi vertebrali, prendendo il nome di arteria toracica. Sulla faccia anteriore (quella rivolta allo sterno), presenta numerosi ramettini arteriosi, sia frontali che ai suoi lati, che irrorano la trachea, i bronchi, i bronchioli e gli alveoli, permettendo loro di funzionare da scambiatori di gas; queste sono le arterie bronchiali. Poco sotto c’è la diramazione dell'arteria esofagea che, coi suoi numerosi rami e capillari, nutre l'esofago. Sulla faccia posteriore (rivolta alle vertebre), ogni centimetro si diparte in una piccola arteria (arteria intercostale) che nutre le coste (scorrendo tra una e l'altra) ed i muscoli intercostali e dorsali.

 

Addome

L'aorta toracica discende ed incontra il diaframma, che attraversa passando per l'orifizio aortico (spesso 5 mm, dentro il quale si chiama aorta diaframmatica). Al di sotto dell'orifizio del diaframma, l'aorta è chiamata addominale. Dalla parte anteriore, il primo tronco a staccarsi dall'aorta addominale è il tronco celiaco (diametro 5 mm) che si dirama successivamente in arteria epatica (nutre il fegato, il duodeno e la cistifellea), arteria gastrica (nutre lo stomaco) e arteria lienale (nutre la milza). Ai lati di questo tronco originano le arterie freniche inferiori (dx e sx) che nutrono il diaframma nelle vicinanze del lato aortico. Al di sotto del tronco celiaco sorgono, ai lati, le arterie surrenali (dx e sx) che nutrono il surrene e parte del rene; al centro si trova un ramo che punta verso il basso: l'arteria mesenterica superiore che nutre tutto l'intestino tenue, l'intestino cieco, l'appendice vermiforme, il colon ascendente e la metà destra del colon trasverso; scendendo ancora si trova l'arteria renale (dx e sx), che irrora reni e parte dei surreni. Scendendo ulteriormente si dipartono due vasi pari: le arterie gonadiche (testicolari oppure ovariche) che portano sangue sistemico alle gonadi (testicoli oppure ovaie). Sotto questa diramazione si trova l'arteria mesenterica inferiore, vaso impari che nutre la metà sinistra del colon trasverso, il colon discendente, il colon sigmoideo ed il retto. A livello della 4º vertebra lombare, l'aorta addominale si ramifica in due rami grossi e laterali e un piccolo rametto mediale. I rami laterali sono le arterie iliache comuni (dx e sx), che si ramificheranno in iliaca interna (nutre ossa dell'anca e glutei profondi) ed iliaca esterna (nutre cute, uretra e glutei superficiali). Il ramo mediale si chiama arteria sacrale mediana (a fondo cieco) che con le ramificazioni nutre l'osso sacro e i muscoli annessi. Sul retro, l'aorta addominale manda un rametto ogni centimetro (chiamato arteria lombare, che nutre i muscoli di quella regione).

 

Coscia e ginocchio

Le arterie iliache interne sono a fondo cieco, mentre quelle esterne continuano giù per la coscia, medialmente al femore, chiamandosi arteria femorale; a livello dell'inguine, l'arteria femorale si divide in arteria femorale profonda (nutre il femore e i muscoli profondi) e arteria femorale superficiale (nutre la cute della coscia ed i muscoli superficiali). La profonda è a fondo cieco, la superficiale, a livello dell'epifisi distale del femore, si fa posteriore al femore stesso e si chiama, dopo avere mandato un piccolo rametto, arteria poplitea (nutre il ginocchio dal retro).

 

Circolazione fetale

Nel feto la circolazione è leggermente differente da quella dell'adulto. Il feto non mangia, non beve e non respira autonomamente, perché è immerso nel liquido amniotico che non contiene ossigeno né sostanze nutritizie, pertanto non ha bisogno del circolo portale e neppure del circolo polmonare. Ha però bisogno di sostanze nutritizie e di ossigeno: questi provengono dalla madre mediante la placenta. Il sangue della madre entra nella placenta dove per pressione idrostatica (lo stesso principio che lo fa cedere ai tessuti) cede al feto i nutrienti, che vengono riversati in una vena fetale, la vena ombelicale.

L'ossigeno viene strappato ai globuli rossi della madre dai globuli rossi del feto (che contengono emoglobina più affine all'ossigeno). Questa vena risale il cordone ombelicale e raggiunge il feto immettendosi nella vena porta. Nell'adulto la vena porta entra nel fegato per permettere a quest’ultimo di modificare il sangue, e quindi di immetterlo nella vena epatica, che sbocca nella cava inferiore. Nel feto il fegato è pronto a funzionare, ma non è necessario che processi il sangue perché lo ha già fatto la madre; quindi, per saltare questa tappa, esiste un dotto: il dotto venoso di Aranzio, che collega la vena porta alla vena cava inferiore. Il sangue arterioso della madre entra nella vena cava inferiore e si mischia al sangue venoso proveniente dagli organi sottodiaframmatici; si forma quindi un sangue “arterovenoso” che raggiunge il cuore (atrio destro). Per evitare che il sangue già misto 1:1, diventi 1:3 (arterioso:venoso), poiché s’immettono nel cuore la vena cava superiore ed il seno coronario, esiste un foro (foro ovale di Botallo) che permette a gran parte del sangue arterovenoso 1:1 di passare direttamente nell'atrio sinistro del cuore ed andare in circolo sistemico senza essere diluito ulteriormente dal sangue refluo dall'encefalo (che è il peggiore di tutti). Parte del sangue misto 1:1 scende nel ventricolo destro, si mescola a tutto il resto del sangue e viene spinto nell'arteria polmonare. Nell'adulto i polmoni scambiano l'anidride carbonica del sangue con l'ossigeno, ma nel feto ciò non può avvenire (anche perché i polmoni sono solo al 40% di sviluppo), quindi la gran parte del sangue contenuto nell'arteria polmonare è dirottata, tramite il dotto arterioso di Botallo, direttamente nell'aorta; per preservare la migliore qualità del sangue per l'encefalo, il sangue dell'arteria polmonare viene immesso nell'aorta discendente, in modo che non “inquini” il sangue per l'encefalo. Naturalmente una piccola parte del sangue va ai polmoni mediante le arterie polmonari, ma non subisce cambiamenti e ritorna tal quale, mediante le 4 vene polmonari. Il sangue immesso nell'aorta discendente (più refluo che nutriente) nutre tutti i distretti corporei eccetto collo, cranio e arti superiori. Ogni arteria iliaca interna genera un'arteria (arteria ombelicale), che risale il cordone ombelicale, attorcigliandosi intorno alla vena ombelicale, e raggiunge la placenta, dove il sangue strappa ossigeno e nutrienti al sangue materno e vi cede anidride carbonica e scorie. Alcune scorie sono espulse dai reni mediante l'urina, che viene versata nell'amnios, che viene ricambiato di continuo. Al momento del parto, l'atto respiratorio, il taglio del cordone ombelicale e la nutrizione autonoma, inducono la chiusura del dotto di Botallo (entro il primo giorno di vita, in condizioni normali, nel caso si chiuda dopo 7 sorge una patologia), la chiusura del dotto di Aranzio (entro 2 giorni, in condizioni normali) ed, infine, per cronologia non per importanza, il foro ovale di Botallo (entro una settimana, in condizioni normali). È molto raro che i due dotti non si chiudano, mentre la mancata chiusura del foro ovale di Botallo è meno rara e gli individui colpiti non danno sintomi sino a 30 anni circa e né l'elettrocardiogramma, né l'ecografia, né altri mezzi diagnostici, rivelano il problema. Dopo i 30 anni c’è possibilità di embolia, specialmente nell'encefalo, quindi di perdita di alcune funzioni corporee. La “cura” consiste nell'entrare dai vasi nel cuore e chiudere il foro con materiale biocompatibile.

 

Fisiologia

Nell'uomo l'apparato è diviso in:

- apparato circolatorio sanguigno (trasporta il sangue);

- apparato circolatorio linfatico (trasporta la linfa).

 

Caratteristiche dell'apparato circolatorio sanguigno

Relazioni strette con i tessuti

È importante per i grandi organismi animali avere un sistema circolatorio, che porti il sangue in tutti i distretti corporei. Infatti il meccanismo della diffusione consente alle sostanze chimiche di muoversi solo per lo spessore di poche cellule. Il sistema circolatorio è indispensabile. Esso, per essere efficiente, deve rapportarsi strettamente con i tessuti. Il sangue passa prima nel cuore, poi nei polmoni ove si ossigena, quindi nuovamente nel cuore per essere pompato al circolo sistemico. A valle, raggiunge microscopici vasi chiamati capillari. I capillari costituiscono una fitta rete di vasi inserita nella trama delle cellule tissutali. Tra i capillari e le cellule è presente uno spazio fluido contenente liquido interstiziale. Ciò consente a tutte le sostanze di raggiungere tali cellule evitando di dover diffondere per tragitti troppo lunghi. Dai capillari ai tessuti (e viceversa) il passaggio di sostanze (glucosio, O2 , CO2 ) avviene per diffusione, e ciò consente sia un apporto nutritizio efficiente, sia una efficace clearance dei metaboliti di scarto. Il sistema circolatorio mantiene costante l'omeostasi interna.

 

Tipi di trasporto interno

Alcuni animali non presentano un apparato circolatorio propriamente detto; un esempio è l'idra, la quale scambia materiali direttamente con l'acqua circostante. L'acqua entra dalla bocca, viene fatta circolare, ed infine viene espulsa. L'idra non possiede sangue. La medusa invece possiede delle ramificazioni, che sono provviste di flagelli. Questi, con il loro battito, favoriscono la circolazione del liquido. Questo sistema è appropriato per animali i cui tessuti siano costituiti di cellule disposte in monostrato, ma non è adeguato per quegli animali che abbiano strutture formate da diversi strati cellulari. Questi organismi hanno bisogno di sangue circolante. Vi sono due tipi di apparato:

- Gli invertebrati hanno un apparato circolatorio aperto. Infatti qui il sangue esce dai vasi e scorre tra le cellule dei tessuti. In questo tipo di circolazione non c’è separazione tra il liquido interstiziale e il sangue. Le sostanze nutritive diffondono dal sangue direttamente nelle cellule corporee, mentre le contrazioni dei muscoli spingono il sangue verso l'estremità posteriore.

Quando il cuore si rilassa il sangue ritorna verso il cuore stesso attraverso dei pori che hanno delle valvole che si chiudono quando il cuore si contrae;

- I vertebrati hanno un apparato circolatorio chiuso chiamato anche apparato cardiovascolare, costituito da una rete di vasi tubulari. Il sangue scorre confinato nei vasi, separato dal liquido interstiziale. L'apparato circolatorio chiuso è costituito da diverse componenti: le arterie che trasportano il sangue dal cuore alla periferia, le vene che drenano il sangue dalla periferia al cuore, e i capillari che anastomizzano i distretti arterioso e venoso. Le arterie e vene si distinguono per la direzione del flusso.

Normalmente inoltre, mentre le arterie trasportano sangue ricco di ossigeno (sangue arterioso), le vene trasportano sangue povero di ossigeno (sangue venoso). Tuttavia ciò è valido soltanto per il circolo sistemico, mentre nel piccolo circolo (o circolo polmonare) accade l'esatto opposto: le arterie polmonari trasportano sangue povero di ossigeno dal cuore ai polmoni, mentre le vene polmonari portano il sangue appena ossigenato dai polmoni al cuore. Il cuore ha 2 cavità principali: l'atrio che riceve il sangue refluo dai distretti per mezzo delle vene, e il ventricolo che pompa il sangue verso i distretti a valle convogliandolo nelle arterie. Le grandi arterie si ramificano nelle arteriole (vasi di resistenza), piccoli vasi che danno origine ai capillari. La rete dei capillari è genericamente chiamata "letto capillare". Esso permette lo scambio chimico tra sangue e liquido interstiziale. I capillari si riuniscono nelle venule (vasi di capacitanza) per confluiscono nelle grandi vene.

 

L'evoluzione dell'apparato cardiovascolare nei vertebrati

Quando i vertebrati acquatici arrivarono sulla terra i loro apparati ebbero importanti cambiamenti. Uno fu il passaggio dalla respirazione branchiale a quella polmonare. Il pesce ha una circolazione del sangue definito singolo. Il suo cuore pompa e riceve sangue povero di ossigeno. Il sangue attraversa il letto capillare delle branchie, dove assorbe ossigeno. Il sangue viene aiutato dal movimento del pesce. Il cuore dei mammiferi ha 4 cavità: 2 atri e 2 ventricoli. I vertebrati terrestri hanno una circolazione doppia invece di una singola. La circolazione polmonare che mette in comunicazione il cuore con il tessuto polmonare in cui avvengono gli scambi gassosi, e la circolazione sistemica, che trasporta il sangue dal cuore al resto del corpo e poi di nuovo al cuore. Così, la parte destra del cuore è attraversata dal sangue povero di ossigeno (deossigenato). Questo sangue viene pompato nei capillari polmonari. Il lato sinistro del cuore pompa invece sangue ricco di ossigeno. Esso entra nei capillari sistemici, e dopo essere stato ossigenato ritorna nel cuore. Successivamente il sangue attraversa i capillari sistemici. In questo modo la temperatura del corpo rimane costante. Il passaggio dalle branchie ai polmoni fu quindi una innovazione.

 

L'apparato cardiovascolare dei mammiferi

Il cuore umano è costruito con un tessuto muscolare cardiaco. Gli atri ricevono il sangue e lo spingono verso i ventricoli.

Questi hanno una parete sottile rispetto ai ventricoli. I ventricoli pompano il sangue verso tutti gli altri organi del corpo e quindi hanno una parete più spessa. Il ventricolo destro pompa il sangue attraverso 2 arterie polmonari. Nei capillari dei polmoni si libera CO2 e si assorbe O2. Il sangue ricco di ossigeno ritorna nell'atrio sinistro mediante le vene polmonari (in realtà sono 2 per ciascun polmone). Il sangue ricco di ossigeno passa poi dall'atrio sinistro al ventricolo sinistro. Le pareti del ventricolo sinistro sono più grosse di quelle del ventricolo destro. Dal ventricolo sinistro si passa all'aorta. Essa ha un diametro di 2,5 cm. Da qui si ramificano grosse arterie che si dirigono verso la parte superiore e inferiore del corpo. Dalle arterie si passa alle arteriole, nei capillari, nelle venule, per finire nelle vene. Dalla vena cava superiore arriva il sangue deossignato, e la stessa cosa avviene nella vena cava inferiore. Queste passano dall'atrio destro e infine al ventricolo destro.

 

La struttura dei vasi sanguigni è perfettamente adattata alle loro funzioni

Grazie ai capillari avvengono gli scambi di materiale tra il sangue e le cellule dei tessuti. Esse sono formate da uno singolo strato di cellule epiteliali, avvolto da una sottile membrana basale. L'interno dei capillari è liscio e aiuta lo scorrimento delle cellule ematiche. Vene e arterie sono formate dallo stesso epitelio dei capillari, ma rinforzate da altri 2 strati di tessuto, più spessi nelle arterie che nelle vene. Esse possono dilatarsi, oppure restringersi. Lo strato esterno di tessuto connettivo è elastico e permette ai vasi di dilatarsi. Molte vene possiedono valvole che fanno scorrere il sangue in un'unica direzione.

 

Il cuore si contrae e si rilassa ritmicamente

L'alternarsi delle contrazioni e dei rilassamenti del cuore costituisce il ciclo cardiaco. Quando il cuore è rilassato durante la fase diastole il sangue fluisce dentro a tutte quattro le sue cavità. Il sangue entra nell'atrio destro attraverso le vene cave e nell'atrio sinistro attraverso le vene polmonari. Durante la diastole che dura 0,4 secondi le valvole atrioventricolari sono aperte.

Inoltre, la sistole, che dura 0,1 secondi contrae gli atri che riempiono i ventricoli di sangue. Questo è l'unico momento dove gli atri si contraggono poi si contraggono i ventricoli per 0,3 secondi. Così facendo si chiudono le valvoleatrioventricolari e si aprono quelle semilunari. Ecco che quindi il sangue povero di ossigeno viene spinto verso i polmoni attraverso l'arteria polmonare e il sangue ricco di ossigeno va in tutto il corpo tramite l'aorta. Il sangue entra negli atri anche durante la sistole. La quantità di sangue al minuto che il ventricolo sinistro pompa dentro la aorta è detta gittata cardiaca. Le frequenza cardiaca misura i battiti al minuto. Il battito del cuore è composto da 2 colpi. Il primo è dovuto alla contrazione dei ventricoli e alla spinta del sangue contro le valvole atrioventricolari, mentre il secondo colpo proviene dalla spinta del sangue contro le valvole semilunari.

 

Il nodo senoatriale determina il ritmo del battito cardiaco

Il battito cardiaco viene fatto dai muscoli cardiaci che formano le pareti degli atri e dei ventricoli. Una regione specializzata del tessuto muscolare cardiaco detta nodo senoatriale (SA), o pacemaker, mantiene il ritmo di pompaggio del cuore determinando la frequenza con cui esso si contrae. Esso genera impulsi che si diffondono rapidamente attraverso entrambi gli atri facendoli contrarre all'unisono e si trasmettono anche al nodoatrioventricolare (AV). Qui gli impulsi vengono ritardati di 0,1 secondi prima di passare nei ventricoli cosicché gli atri si contraggano per primi e si svuotino completamente prima della contrazione dei ventricoli. Fibre muscolari specializzate trasmettono gli impulsi dal nodo atrioventricolare ai muscoli cardiaci dei ventricoli e danno origine alle violente contrazioni che spingono il sangue dal cuore ai polmoni (dal ventricolo destro) e all'aorta (dal ventricolo sinistro). Il ritmo è quindi dato dal cuore stesso. Alcune volte è necessario il pacemaker artificiale. Essi emettono segnali elettrici che inducono una contrazione regolare della muscolatura cardiaca. Tuttavia, anche il sistema nervoso centrale esercita la sua influenza. Nel caso di uno sforzo i centri cardiovascolari del nostro encefalo inviano empulsi nervosi, sia al nodo senoatriale e a quello ventricolare. Il contrario succede quando si dorme o quando si è depressi; ecco che il battito diminuisce.

 

Il sangue esercita una pressione sulle pareti dei vasi

La pressione sanguigna corrisponde alla forza che il sangue esercita sulle pareti dei vasi sanguigni. Essa è la forza che spinge il sangue dal cuore ai letti capillari. Infatti, quando i ventricoli si contraggono, il sangue viene convogliato nelle arterie più velocemente che nelle arteriole. Ciò dilata le pareti delle arterie. La pulsazione è la dilatazione ritmica delle arterie causata dalla pressione del sangue spinto nelle arterie. La pressione sanguigna dipende anche dalla gittata sanguigna (volume di sangue al minuto che il ventricolo sinistro pompa nell'aorta) e anche dalla resistenza al flusso sanguigno operato dai vasi. Infatti la pressione e la velocità del sangue sono più veloci vicino al cuore. Si ha un calo brusco quando il sangue entra nelle arteriole, a causa della resistenza del flusso sanguigno provocato dall'attrito tra il sangue e le pareti interne delle arteriole. Questo anche perché le arteriole sono tante e molto piccole. Si sente la pulsazione solamente nelle arterie, perché nelle arteriole non ci sono più valori elevati di pressione. Inoltre, l'ampiezza di tutti i lumi di un gruppo di arteriole è maggiore dell'ampiezza dell'arteria che porta il sangue. Se ci fosse un'arteriola per ogni arteria, il sangue andrebbe più velocemente, ma dato che sono tante, la velocità del sangue diminuisce. Questo causa un flusso lento nei capillari, perché è più facile uno scambio di sostanze tra sangue e liquido interstiziale. Per risalire, il sangue viene compresso dai muscoli nelle vene, cosicché, ogni qualvolta noi ci muoviamo, ecco che il sangue scorre verso il cuore e le valvole nelle vene non permettono l'andamento contromano. Infine anche la respirazione aiuta il sangue a tornare al cuore.

 

Misurando la pressione sanguigna si possono evidenziare problemi cardiovascolari

La pressione media di una persona è 120/70 mmHg (120 mmHg = pressione nella sistole, e 70 mmHg = pressione nella diastole). Si misura con lo sfigmomanometro. Si misura prima quella sistolica, poi quella diastolica. Chi ha una pressione sanguigna sistolica sotto i 100 mmHg soffre di pressione bassa. Esiste poi l'ipertensione, dove i valori sono 140/90 mmHg. In questo caso il cuore deve pompare maggiormente e ne consegue che il muscolo cardiaco tende in genere a logorarsi. Inoltre l'epitelio può lacerarsi, cosicché si formino depositi aterosclerotici.

 

Il tessuto muscolare liscio controlla la distribuzione del sangue

Solo il 5-10% dei capillari viene effettivamente attraversato dal flusso sanguigno. Solo i capillari del cervello e cuore sono completamente irrorati, mentre in altre parti del corpo il rifornimento varia da momento a momento. I meccanismi riguardanti il sangue dipendono dal tessuto muscolare liscio: quando le cellule muscolari della parete dell'arteria si rilassano, l'arteriola si dilata consentendo al sangue di entrare nei capillari. Poi, l'arteriola si restringe facendo diminuire il flusso sanguigno. Il secondo meccanismo di controllo, dove esiste un capillare chiamato metarteriola, attraverso cui il sangue scorre dall'arteriola alla venula. Esso è sempre aperto. Il passaggio di sangue in questi capillari ramificati è regolato da anelli di tessuto muscolare liscio detti sfinteri precapillari. Il sangue può solo scorrere quando i sfinteri precapillari sono aperti, mentre non scorre quando sono chiusi. Ecco che molti capillari della parete del tubo digerente sono aperti quando vi è cibo da digerire, mentre in un intenso sforzo fisico esse sono chiuse per convogliare in abbondanza il sangue verso i muscoli scheletrici.

 

Numerose sostanze riescono a passare attraverso le pareti dei capillari

I capillari sono così sottili, che alcune sostanze riescono a passare nel liquido interstiziale. La parete del capillare è formata da cellule epiteliali che circondano il lume contenente il sangue. Alcune sostanze diffondono semplicemente attraverso le cellule epiteliali o sono trasportate attraverso queste cellule per endocitosi, racchiuse in vescicole. Inoltre, poiché la parete capillare presenta strette fessure tra le cellule epiteliali, l'acqua e alcuni soluti possono transitare liberamente, mentre le cellule ematiche e le proteine rimangono dentro il capillare. Vi è poi la forza attiva che spinge le sostanze all'interno e all'esterno del capillare, come la pressione sanguigna, che tende a spingere il liquido fuori dal lume capillare, mentre esiste la forza osmotica, la quale tende a spingere le sostante all'interno dei capillari. Questo avviene perché il sangue ha una concentrazione di soluto maggiore di quella del liquido interstiziale a causa delle proteine. All'estremità del capillare vicino all'arteriola, dato che la pressione è alta, il sangue tende a uscire maggiormente che non ad entrare. Presso l'estremità del capillare collegata alla venula la situazione è opposta, perché la pressione diminuisce e la pressione osmotica ha il sopravvento. Così, il 99% del sangue che esce presso l'estremità capillare vicino all'arteriola, viene riassorbito dall'estremità capillare vicino alla venula.

 

Il sangue è costituito da cellule in sospensione nel plasma

In una persona l'apparato circolatorio contiene 4-6 litri di sangue. Esso è formato da diversi tipi di elementi cellulari che sono in sospensione nel plasma. Quando si preleva il sangue, si può separare il 45% degli elementi cellulari con una centrifuga. Le piastrine sono frammenti di citoplasma provenienti da grosse cellule del midollo osseo. Il plasma è formato dal 90% di acqua e il restante da sali in soluzione e proteine. I sali sono disciolti sotto forma di ioni inorganici. Hanno il compito di mantenere l'equilibrio osmotico tra il sangue e il liquido interstiziale e tenere il ph intorno al 7,4. Questo lo fanno anche le proteine plasmatiche. Per esempio, la proteina fibrinogeno collabora con le piastrine per la coagulazione, mentre le immunoglobuline sono importanti per la difesa del corpo.

 

I globuli rossi trasportano ossigeno

I globuli rossi chiamati anche eritrociti sono le cellule più numerose, con circa 25.000 miliardi di queste e non possiedono il nucleo e i mitocondri, poiché hanno esclusivamente il compito di trasportare ossigeno, quindi sono più piccoli dei globuli bianchi ma hanno una grande superficie per gli scambi gassosi. Un eritrocita contiene 250 milioni di molecole di emoglobina; quando passano nei letti capillari dei polmoni, ricevono l'ossigeno che si lega con un atomo di ferro. I globuli rossi si formano nel midollo osseo; quando i tessuti non ricevono abbastanza ossigeno, i reni secernono un ormone chiamato eritropoietina che stimola il midollo osseo a produrre più globuli rossi; viceversa, se i tessuti ricevono più ossigeno di quanto ne sia necessario, i reni bloccano la produzione dell'ormone e la produzione di eritrociti rallenta. Il loro ciclo vitale dura 3-4 mesi, alla fine dei quali vengono demoliti nella milza, dove vengono riciclati, estraendone la maggior parte del ferro e dell'emoglobina per ulteriori utilizzi. Quando il corpo produce un numero insufficiente di globuli rossi o di emoglobina, allora si è dinnanzi ad una patologia chiamata anemia, che comporta stanchezza e depressione. La causa più comune è la mancanza di ferro; alternativamente le cause possono essere: eccessiva perdita di sangue, carenza di vitamine e sostanze minerali, ed infine un tumore al midollo osseo.

 

I globuli bianchi servono a difendere il corpo

Vi sono cinque tipi di globuli bianchi, o leucociti. Sono cinque per la diversa colorazione che assumono o per la forma dei nuclei. Essi hanno il compito di combattere infezioni e impedire la crescita delle cellule cancerose. I basofili intervengono contro le infezioni liberando sostanze chimiche, per esempio l'istamina. Vi sono poi i neutrofili e i monociti. Essi sono chiamati fagociti in quanto mangiano i batteri e le proteine estranee. Poi ci sono i eosinofili. Sono anche fagocitari e combattono infezioni provocate da protozoi e da vermi parassiti, ma anche per attenuare gli attacchi allergici. Infine esistono i linfociti, che producono anticorpi, oppure combattono i virus e le cellule cancerose. Si muovono normalmente nel liquido interstiziale. Essi si creano anche nel midollo osseo.

 

La coagulazione blocca la fuoriuscita di sangue dei vasi sanguigni danneggiati

Le sostanze addette all'auto-cicatrizzazione sono le piastrine e la proteina plasmatica fibrinogeno. Essi sono sempre presenti nel sangue. Quando l'epitelio si danneggia, le piastrine entrano in azione, aderiscono al tessuto e liberano una sostanza che rende adesive le altre piastrine. Esse bloccano la fuoriuscita di sangue. Quando però la ferita è grave, allora si innesca una complessa catena di reazioni che termina con la formazione di un coagulo di fibrina. Ecco che i fattori di coagulazione liberati dalle piastrine e dalle cellule danneggiate si mescolano nel plasma con altri fattori. Questa unione attiva una proteina detta protrombina e la trasforma nell'enzima trombina. La trombina converte poi il fibrinogeno in una proteina filiforme chiamata fibrina. Ecco che i filamenti di fibrina intrappolano le cellule del sangue chiudendo ermeticamente il vaso danneggiato. Nel caso di una malattia ereditaria chiamata emofilia si può verificare un'emorragia, a causa di un minimo difetto del meccanismo di coagulazione. Invece quando il sangue si coagula in assenza di ferite, nasce un trombo che può comportare un attacco di cuore.

 

Il liquido interstiziale

Tutte le cellule sono immerse nel liquido interstiziale. Esso ha il compito di permettere gli scambi tra il sangue e le cellule del nostro corpo. È composto da acqua, in cui sono immersi proteine, grassi provenienti dall'intestino, sali minerali e da corpuscoli, i leucociti. Il liquido, nei capillari, entra in contatto con le cellule e con esse scambia le sostanze: nutrimento e ossigeno passano dal liquido interstiziale alle cellule e viceversa con le sostanze di rifiuto. Completato lo scambio, una parte del liquido va nei capillari venosi e un'altra parte va nei capillari linfatici, nei quali prende il nome di linfa. I capillari si riuniscono in vasi linfatici. I vasi portano in due vene all'altezza del collo la linfa, permettendone il riutilizzo. La linfa si muove grazie a delle contrazioni muscolari. Se ciò non accadesse esso si raccoglierebbe, provocando un rigonfiamento, l'edema.

Lungo i vasi linfatici si trovano i linfonodi che filtrano la linfa.

 

Patologia

- Aneurisma (dal latino tardo aneurýsma, dal greco anéurysma “dilatazione”, derivato di eurýs “largo”), dilatazione congenita o patologica permanente della parete arteriosa. La rottura di un aneurisma causa danni al cervello dovuti alla penetrazione del sangue nei tessuti e alla riduzione del flusso ematico cerebrale oltre il punto di rottura.

- Angina pectoris (loc. latino propr. “angina del petto”, dal latino angīna(m) derivato di angĕre “stringere”), sindrome dolorosa, causata da diminuzione transitoria del flusso di sangue e, quindi, di ossigeno nel tessuto muscolare del cuore. Può essere provocata sia da uno stato protratto di contrazione delle arterie coronarie, sia dalla presenza nelle stesse di restringimenti del lume dei vasi (stenosi). Colpisce prevalentemente le persone di mezza età e anziane. Gli attacchi durano in genere alcuni minuti e possono essere causati da stress emotivo o da attività fisiche che richiedono un aumento dell'apporto di sangue al cuore. Per migliorare la circolazione coronarica è possibile trattare i pazienti con farmaci che dilatano i vasi sanguigni, oppure, nei casi di maggiore gravità, sottoporli a interventi chirurgici. Gli attacchi di angina di per sé non provocano danni, ma possono costituire un segnale che precede un attacco cardiaco.

- Arteriosclerosi (composto di artero, dal latino arterĭa(m), sclerosi, dal greco tardo sklērōsis “indurimento”), una delle malattie degenerative più frequenti, soprattutto negli anziani, che consiste nell'indurimento e nella perdita di elasticità dei vasi. Tra le cause vi è l'aterosclerosi, un'alterazione delle pareti dei vasi, dovuta all'accumulo di sostanze grasse; a causa di questi depositi il volume dei vasi si riduce, insieme al flusso di sangue che passa attraverso di essi.

- Infarto (dal latino infărtu(m) participio passato di infarcīre “infarcire”), necrosi di un tessuto in un organo per arresto del flusso sanguigno arterioso.

- Ipertensione (composto di iper-tensione, dal latino tensiōne(m) derivato di tendĕre “tendere”), pressione del sangue costantemente superiore alla norma, che comporta un rischio elevato di ischemia cerebrale e di infarto cardiaco. Esistono due forme fondamentali di ipertensione: quella essenziale o primaria, di cui non sono note cause specifiche, e quella secondaria, che insorge come conseguenza di qualche altra patologia preesistente, come malattie dei reni e problemi ormonali. Può essere causata da molti fattori diversi, come una predisposizione genetica, il sovrappeso, un eccesso di sodio o una carenza di potassio nella dieta, l'assunzione di bevande alcoliche in quantità eccessive, una vita sedentaria e stress psicologico. Un individuo viene definito iperteso quando la sua pressione arteriosa sistolica (massima) è superiore a 160 mmHg e quella diastolica (minima) è superiore a 95 mmHg. La terapia contempla misure preventive quali lo svolgimento di un'attività fisica e una dieta apposita a ridotto contenuto di sale e alcol.

- Ischemia (dal greco íschien “tenere, trattenere” Ictus, Dal latino īctus “colpo, battuta” derivato di icĕre “colpire”), diminuzione o soppressione della circolazione sanguigna in una parte dell'organismo. Diventa ictus nel momento in cui interessa i vasi sanguigni cerebrali. Alcuni tessuti del cervello sono molto sensibili alla sospensione dell'irrorazione sanguigna e il loro rapido deterioramento può causare paralisi degli arti o degli organi controllati dall'area cerebrale colpita. Il trattamento è essenzialmente preventivo e consiste in un rigoroso controllo della dieta (in particolare dell'apporto alimentare di grassi saturi), nell'esercizio fisico e, talvolta, nella somministrazione di anticoagulanti.

- Leucemia (composto di leuco, dal greco leukós “bianco”, -emia) termine generico con cui si indica un gruppo di malattie caratterizzate dalla proliferazione anomala dei globuli bianchi nel midollo osseo, nella milza e nei linfonodi; una volta raggiunto l'apparato circolatorio, invadono altri organi. Le cause non sono conosciute con precisione, ma si ritiene che esse derivino da vari fattori, in particolare difetti del patrimonio genetico o azione di virus. Le leucemie sono classificate in acute e croniche e vengono affrontate utilizzando sia la radioterapia sia la chemioterapia, associate a trasfusioni di sangue e antibiotici, che limitano l'insorgenza di complicazioni di tipo infettivo. Il trapianto di midollo osseo è una cura ormai abbastanza diffusa che, tuttavia, è praticabile soltanto in casi particolari.

- Trombosi (dal latino thrómbōsis, derivato di thrómbos “grumo, trombo”) blocco parziale o totale di un vaso sanguigno da parte di un trombo, un ammasso di elementi corpuscolati del sangue come globuli rossi e piastrine. Quando la trombosi si verifica in un'arteria coronaria (trombosi coronarica), può causare infarto cardiaco; se colpisce l'arteria carotide, causa un minore apporto di ossigeno al cervello e determina la trombosi cerebrale. Quando un trombo si stacca dalla parete del vaso ed entra in circolo si verifica un'embolia. La cura può avvenire con farmaci anticoagulanti e con enzimi che li sciolgono.

- Varicocele (composto di varice, dal latino varice(m), -cele, dal greco kēlē “gonfiore, tumore”) varice, cioè dilatazione, dei vasi del cordone spermatico. La terapia utilizzata è chirurgica.

 

Malattie cardiache

Nei paesi industrializzati le malattie cardiocircolatorie provocano più morti di qualsiasi altra malattia e possono essere provocate da difetti congeniti, infezioni, restringimento delle arterie coronarie (stenosi), ipertensione sanguigna o alterazioni del ritmo cardiaco.

Un difetto cardiaco congenito è quello in cui il dotto arterioso, un vaso che collega l'arteria aorta all'arteria polmonare e normalmente esistente solo nel corso della vita intrauterina, persiste anche dopo la nascita.

Una infezione molto grave è la cardiopatia reumatica, che nel passato rappresentava una delle malattie cardiache più gravi dell'infanzia e dell'adolescenza: provocava danni a tutto il cuore e alle sue valvole e di solito si manifestava dopo un attacco di febbre reumatica. La diffusione dell'uso di antibiotici efficaci contro lo streptococco, il batterio responsabile di questa affezione, ha notevolmente ridotto l'incidenza di tale patologia cardiaca.

La miocardite, infiammazione del muscolo cardiaco è provocata fra l’altro dall’ipertensione e può essere associata alla dilatazione del muscolo cardiaco.

Nei paesi occidentali la principale forma di cardiopatia è l'arteriosclerosi: sulla parete interna delle coronarie si accumulano depositi di grasso (placche), formati da colesterolo e altri grassi. Ciò produce, nel corso del tempo, un graduale restringimento delle arterie, che riduce il flusso sanguigno al muscolo cardiaco. Sintomi di ciò sono affanno, soprattutto in condizioni di sforzo, e dolore costrittivo al petto. La placca può ingrossarsi fino ad arrivare a ostruire completamente una arteria coronaria, provocando una diminuzione dell'ossigenazione del cuore. Nella trombosi l'occlusione si verifica quando parte della placca che si rompe (trombo) va a ostruire l'arteria nella zona in cui il calibro di questa si riduce. Lo sviluppo della placca è dovuto a un'assunzione eccessiva di colesterolo e di grassi animali, a una vita sedentaria, a una scarsa forma fisica e al fumo di sigaretta.

L'infarto colpisce molto più spesso i soggetti dall'arteriosclerosi.

 

Storia: la scoperta della circolazione del sangue

Introduzione

Nel trecento un medico francese, di nome Guy de Chauliac (Chaulhac, ... - Lione, 23 luglio 1368), scriveva: "la scienza consiste di piccole aggiunte". Ed è proprio grazie a queste piccole grandi aggiunte che si è arrivati alla scoperta effettiva della circolazione del sangue. Tutto ciò che oggi conosciamo in merito all'apparato cardiovascolare lo si deve ad innumerevoli scoperte che si sono succedute nel corso dei secoli, scoperte portate avanti da uomini geniali che hanno avuto la capacità di guardare oltre.

 

Dalla preistoria ai greci

Sumeri, Assiri, Babilonesi e altre importanti civiltà dell'antico oriente consideravano il cuore sede dell'intelligenza, e il sangue sede della vita. Il motore centrale della circolazione era considerato il fegato, organo ritenuto di grande importanza presso tutti i popoli orientali. Presumibilmente l'importanza attribuita al fegato fu dovuta al suo aspetto, al suo colore e alla sua "superficie liscia e brillante" Grande valore veniva attriubuito all'epatoscopia, ossia lo studio oggettivo del fegato basato sull'esame macroscopico dell'organo. Dalla forma, dai solchi, dalla grandezza e dal colore dell'organo venivano espressi oracoli sul futuro, come viene confermato dalla Bibbia e dalle pratiche degli antichi etruschi. Tuttavia problemi di casta e problemi religiosi ritardarono presso le civiltà orientali il processo di conoscenza della circolazione mentre lo studio anatomico era frammentario e si fermava ad indagini superficiali.

- Per quanto riguarda la cultura indiana, i risultati delle osservazioni anatomiche ci vengono documentate nel "Charaka-Samhita", opera in cui vengono prospettate ipotesi sul funzionamento dell'apparato cardiovascolare."L'uomo ha settecento vasi sanguigni che si originano dalla regione ombelicale estendendosi a tutto il corpo", viene affermato all'interno di alcuni scritti.

Le arterie sono distinte dalle vene: le prime sono chiamate "vasi rossi nutritivi"; le vene, sono distinte in "bilifere, flegmifere e sanguifere". Un intero capitolo è dedicato alla dottrina dei polsi: il ritmo e la frequenza del polso sono stranamente paragonati al camminare, allo strisciare, e al saltellare di vari animali. Secondo alcuni studiosi, la descrizione del sistema vascolare contenuta nell'opera sembra avvalorare l'ipotesi secondo cui gli antichi Indù avrebbero già conosciuto la circolazione del sangue molti secoli prima della scoperta attribuita ad William Harvey (Folkestone, 1º aprile 1578-Roehampton, 3 giugno 1657).

- Per i medici cinesi il cuore è un organo di fondamentale importanza e corrisponde all'elemento "Yang", elemento di calore vitale. Si ammette l'esistenza di dodici sistemi di vasi o canali sanguingi; ogni sistema presenta vasi nei quali scorre il principio Yang, sangue "più perfetto", e il principio "Yin", sangue "meno perfetto": nei primi canali circola il calore, nei secondi l'umidità. Tuttavia non viene detto come i vari sistemi vascolari comunichino fra loro, né che abbiano come punto di partenza e di arrivo il cuore: sebbene si parli di circolazione del sangue, questa va intesa come un circolo contenuto in ciascuno dei dodici sistemi di vasi e non in un'unica grande circolazione. Le malattie erano spiegate come uno squilibrio circolatorio e la diagnosi si basava su un esame unico ma sterile del polso. Il polso veniva esaminato tre volte con una pressione digitale progressivamente crescente lungo il decorso dell'arteria. Alcuni storici attribuiscono erronemanente la scoperta della circolazione sanguinga ai cinesi, ma la mancanza di prove sperimentali e dimostrazioni scientifiche non avvalora questa tesi.

- Più complessa è l'esperienza che gli egiziani ebbero riguardo i problemi della circolazione sanguigna. Innanzitutto la medicina egiziana si sviluppò all'ombra della casta sacerdotale, ma senza esserne dominata. L'anatomia si fondava sull'esame dei visceri degli animali che i sacerdoti sacrificavano durante diversi riti alle divinità. Dai papiri medici, una decina in tutto, oltre che da frammenti, si può avere un'idea delle cognizioni egiziane sul cuore. Il brano più importatante, nel quale troviamo il primo riferimento al cuore e alla sua azione si trova nel papiro Edwin Smith, risalente al 1700 a.C.. Questo papiro, acquistato nel 1862 a Luxor, ed ora a New York, è il più importante dal punto di vista scientifico. Secondo alcuni studiosi l'autore del papiro conosceva il sistema cardiovascolare e si era avvicinato in modo sorprendente a riconoscere la circolazione del sangue.

Altro papiro di grande importanza a livello anatomico è quello di Ebers (papiro Ebers), il cui nome deriva dall'egittologo George Moritz Ebers (1º Marzo 1837 Berlin; 7 agosto 1898 Tutzing), che lo comprò quattro anni dopo la sua scoperta, tuttora conservato nell'università di Lipsia. L'Ebers si compone di due parti: la prima espone l'anatomia e la fisiologia del cuore e dei vasi, la seconda è un'appendice di considerazioni. Per l'autore del papiro l'alito di vita penetra nel cuore dall'atrio destro, l'alito di morte dal sinistro. All'interno della cultura egiziana,quindi,il cuore viene considerato l'organo più importante del corpo, sede dell'intelligenza e di tutte le emozioni. I medici egiziani ritenevano che il peso del cuore aumentasse ogni anno sino ai cinquant'anni, poi diminuiva, e questo fenomeno era la causa della morte naturale. La medicina egiziana tuttavia non arrivò a risultati apprezzabili riguardo alla circolazione sanguigna in quanto manchevole di un rigoroso procedimento scientifico.

 

La circolazione del sangue nella medicina greca

Il primo importante medico ad interessarsi del problema riguardante la circolazione sanguigna è Alcmeone di Crotone, studioso attento ed intuitivo. A lui si devono le prime indicazioni sull'apparato cardiovascolare e la separazione delle vene dalle arterie. Per Alcemone il cuore non si ammala e la salute è il perfetto accordo degli umori che costituiscono il corpo.

Altro grande studioso che si occupa dell'apparato cardiovascolare è Diogene di Apollonia: egli ritiene che il pneuma, componente essenziale del calore innato, si trovi nel ventricolo sinistro, sede dell'intelligenza, e che si espanda in tutto l'organismo mediante il sangue delle vene. Tuttavia il più grande medico ad interessarsi del sistema circolatorio è Ippocrate di Coo (Coo 460 a.C. circa- Larissa 377 a.C.).

Nella sua principale opera, il " De Corde" afferma sostanzialmente che:

- La forma del cuore ricorda una piramide, il suo colore la porpora;

- il cuore è avvolto da una membrana che lo ricopre come una tunica, il pericardio, contenente una piccola quantità di liquido simile alle urine, ossia il liquido pericardico con funzione lubrificante;

- il cuore presenta due ventricoli di differente spessore i quali sono interconnessi ai rispettivi atri da valvole atrio-ventricolari;

- sede del calore è il ventricolo sinistro, camera alimentata dal sangue epatico che lo mantiene a temperatura costante; la cessazione del calore innato equivale alla morte.

Anche Platone (Atene 428 a.C.- 427 a.C.- Atene 348 a.C. 347 a.C.), come tanti filosofi che uniscono lo studio e la conoscenza dello spirito con quello della medicina, in vari punti di alcune sue opere dimostra di avere avuto idee, seppur vaghe, sulla circolazione. Egli ritenne che il cuore non fosse una pompa ma una guardia che prende ordini dall'anima per trasmetterli alle altre parti del corpo. Afferma che il cuore è sede non solo della vita materiale, ma anche di quella spirituale, quasi fosse una divinità. Il pensiero di Platone tuttavia, come quello di Socrate suo mestro, appartiene più alla filosofia speculativa che alla scienza, così da apparire limitato nell'apporto di nozioni anatomo-fisiologiche pertinenti.

Altro grande filosofo che si interessò all'apparato circolatorio è Aristotele (Stagira 384 a.C.- Calcide 322 a.C.), proveniente dalla stirpe degli Asclepiadi. Il sangue, per l'ateniese, si forma e si rinviene solamente nel cuore e nelle vene, mentre al di fuori di queste coagula. L'aorta, così chiamata per la prima volta da Aristotele, è ritenuta una vena, il tronco di tutte le vene. Secondo Aristotele dai vasi dell'intestino e dello stomaco, il nutrimento passa nel cuore mediante alcune grandi vene come la cava e l'aorta: nel cuore diviene sangue che poi verrà spinto in tutto il corpo; il sangue scuro e denso va a nutrire gli organi al di sotto del diaframma, il sangue più chiaro e leggero nutre gli organi al di sopra del diaframma e quelli di senso. Per il grande filosofo greco il cuore è sede dell'intelligenza, delle sensazioni e del calore vitale.

Prassagora (fine del IV secolo a.C.), altro importante medico e studioso, distinse le arterie dalle vene e diede uno schema della circolazione: il ventricolo sinistro e le arterie contengono aria, mentre le vene e il ventricolo destro trasportano sangue. Studiò la pulsazione delle arterie e scrisse un trattato sull'importanza del polso. Inoltre, differenziò i vasi dai nervi, che però confondeva con i tendini, cosa che fece anche Ippocrate. Egli considerò il cuore sede dell'anima, e lo pneuma centro delle sensazioni. Tuttavia la medicina greca, nonostante le felici e geniali intuizioni di medici e filosofi del tempo, non giunse a risultati di notevole importanza da un punto di vista fisiologico per quanto riguarda il funzionamento dell'apparato cardiovascolare.

 

La medicina romana: Galeno e le sue idee sulla circolazione del sangue

Le più complete notizie sulla circolazione del sangue nell'ambito della civiltà romana si trovano nell'opera enciclopedica "Artes" di Aulo Cornelio Celso (ca. 14 a.C.- 37 d.C.). Per la sua competenza e professionalità Celso fu proclamato "latinus Ippocrates". Per quanto riguarda il cuore egli, prima di Galeno, e contro l'opinione di Aristotele, ammette l'esistenza di due ventricoli, precisando la natura muscolare del cuore e situandolo nella zona sottostante la mammella. All'interno della sua opera afferma, sostanzialmente, che l'aria che si insinua nei polmoni si riscalda prima spontaneamente e poi, per la respirazione stessa, quest'aria si introduce in quello che si chiama ventricolo del cuore, che riceve il sangue che affluisce dal fegato per la vena cava. Da queste considerazioni si può intuire come Celso avesse idee molto vaghe sul funzionamento dell'apparato cardiovascolare. Tuttavia, chi diede un grosso contributo allo sviluppo degli studi del sistema circolatorio fu Claudio Galeno (129 d.C.-216 d.C.), nato a Pergamo durante l'impero di Adriano, considerato uno dei "maestri" della medicina di ogni tempo.

Secondo Galeno l'apparato circolatorio presentava le seguenti caratteristiche:

- il cuore viene considerato una specie di serbatoio che riceve il sangue da un'apertura e la invia in un'altra;

- le vene nascono dal fegato, le arterie invece dal cuore;

- distingue inoltre il sangue arterioso, che si presenta vaporoso, tenue, sincero, perché si mescola con l'aria proveniente dal polmone, da quello venoso;

- il movimento delle arterie viene dal cuore e la virtù pulsatoria è dovuta al suo movimento;

- il battito delle arterie è sincrono e secondo Galeno è errato sostenere che le arterie degli arti inferiori pulsino dopo quelle degli arti superiori;

- il centro delle arterie è il cuore sinistro, mentre il fegato è il centro delle vene;

- i due ventricoli, il sinistro e il destro, comunicano fra loro: il sangue venoso, per diventare nutritivo, ha bisogno di una certa quantità di spirito e ciò avviene attraverso i forami del setto interventricolare.

In sintesi, secondo la concezione galenica, la circolazione sarebbe così costituita: la vena porta ed i suoi rami convogliano le sostanze digerite dallo stomaco al fegato, dove si trasformano in sangue; dal fegato, centro della circolazione, una parte del sangue è inviata al cuore destro e l'altra parte va direttamente nel corpo; la vena polmonare porta all'atrio sinistro lo pneuma del polmone; l'aorta spinge sangue e pneuma in tutto l'organismo; nei ventricoli, attraverso le porosità del setto, avviene uno scambio continuo di pneuma e di sangue. Galeno, tuttavia, compie un grave errore: considerare il sistema venoso e quello arterioso come due apparati chiusi ed indipendenti.

 

L'età del Basso Impero e il Medioevo

Dopo la caduta dell'impero romano, fino al XIII secolo, si registra una stasi nelle ricerche e nelle scoperte circa la circolazione sanguigna. Bisogna, infatti, arrivare al 1200 per trovare il solo opuscolo scritto esclusivamente sul cuore e sulle sue funzioni: è il "De motu cordis" di San Tommaso d'Aquino (Roccasecca 1225 - Fossanova, 7 marzo 1274). San Tommaso, ampliando il discorso dello Stagirita, parla di moto circolare e continuo del sangue che si diffonde in tutto il nostro corpo e considera ridicola la concezione secondo la quale il calore sia l'origine del movimento del cuore. Altro importante studioso di questo periodo storico è Mondino dei Liuzzi (Bologna 1275 - Bologna 1326) .

In alcuni suoi scritti si rilevano considerazioni interessanti sulla circolazione sanguigna:

- la presenza di due ventricoli dei quali ne descrive la conformazione e la funzionalità;

- una notevole differenza di spessore tra il ventricolo sinistro e destro notando una maggiore consistenza di quello sinistro e affermando che il maggiore spessore di quello sinistro serve a controbilanciare il peso del sangue del ventricolo destro;

- la dipartizione delle arterie e delle vene dal cuore;

- una notevole differenza tra vasi arteriosi e venosi.

Il medico arabo Ibn-al-Nafis (1213- 1288) elabora osservazioni originali ma lasciano tuttavia perplessi. Afferma, fondamentalmente, che mancano comunicazioni all'interno delle cavità cardiache in quanto la sostanza del setto è compatta e non presenta passaggi visibili per il sangue,come era stato sostenuto a lungo nei secoli precedenti. Scrive Katz che Ibn-al-Nafis non aveva alcun concetto chiaro sulla grande circolazione e la sua descrizione della piccola o polmonare andò perduta e non contribuì al lavoro che si svolse dopo di lui. Gli arabi quindi, che così notevolmente contribuirono allo sviluppo delle scienze mediche, non hanno concorso alla conoscenza del cuore e dei vasi.

Altro importante studioso ad occuparsi dei problemi riguardanti la circolazione sanguigna è Averroè (Cordova 1126– Marrakesh, 10 dicembre 1198). All'interno della sua opera, intitolata "Kitab-al-Kulljat", afferma che:

- la forma del cuore è tondeggiante;

- esso è avvolto da una membrana (il pericardio appunto) ed è situato nel mezzo del torace con tendenza a sinistra;

- l'arteria magna, l'aorta, nasce proprio dal cuore e qui ivi la pulsazione è più forte;

- il cuore presenta due cavità maggiori, destra e sinistra, e verso la base si vede una struttura cartilaginea che è un sostegno per tutto il cuore;

- la cavità destra e sinistra comunicano tra loro.

A conclusione di questo periodo in cui si sono mescolati contributi di civiltà diverse, possiamo senza dubbio registrare momenti di crisi e di stasi nel campo della medicina ed è,inoltre, difficile segnalare i fermenti di una ripresa che appaiono a tratti, in qualche autore, ma che restano spesso felici intuizioni non documentate.

 

Gli studi rinascimentali e la circolazione del sangue: Leonardo da Vinci

La fioritura dell'età rinascimentrale segna la fine degli studi eruditi e il sorgere di nuove elaborazioni sul piano scientifico. La tradizione dogmatica, fondata sull'autorità dei grandi maestri del passato si è definitivamente infranta, e gli anatomici studiano con mente critica l'opera degli antichi osservatori, in particolare quella imperante di Galeno. Nell'analisi di questo periodo, è opportuno e doveroso,soffermarsi sull'opera di Leonardo da Vinci (Vinci, 15 aprile 1452- Amboise, 2 maggio 1519) , che eseguiva personalmente le preparazioni anatomiche, riproduncendole con disegni corredati di annotazioni. Leonardo definì il cuore: "Instrumento mirabile, inventionato dal Sommo Maestro" e studiò con minuziosa cura le valvole cardiache, descrisse i vortici del sangue nei seni, che successivamente si chiamarono "di Valsalva" (dal nome del medico Antonio Maria Valsalva) ed osservò i movimenti del cuore assitendo all'uccisione di animali.

Lo studioso afferma che:

- il cuore ha una specifica forma conoidale con i vasi coronarici ben individuati;

- il cuore presenta due cavità, due più larghe a destra, due più piccole a sinistra;

- ogni cavità è costituita da due sezioni,una superiore ed una inferiore, le superiori vengono chiamate "orecchie o additamenti", le inferiori "ventricoli intrinsechi";

- il cuore è avvolto da una "cassula", cioè dal sacco pericardico, mentre un "pannicolo", cioè l'epicardio, riveste direttamente il cuore credenza.

Descrive, inoltre, accuratamente le sclerosi arteriose e venose, gli aneurismi e i fleboliti, notando i rapporti tra il battito cardiaco e il polso ed il loro sincronismo. I disegni della circolazione sono innumerevoli: il cuore è disegnato a forma di cono con la superficie solcata dalle arterie e dalle vene coronariche perfettamente descritte e sono forse i primi disegni della circolazione coronarica. Leonardo rimase, tuttavia, sedotto dalle concezioni galeniche e pertanto, secondo Busacchi le preziose osservazioni di Leonardo non influenzarono in maniera determinante l'evoluzione del pensiero medico. In ogni caso deve essere considerato come un ponte gettato tra il Rinascimento e l'età moderna, anticipatore dei grandi scienziati del Seicento.

Nel periodo rinascimentale è doveroso ricordare,inoltre, Giovanni da Vigo o Vico (Rapallo, 1450 - Roma 1525). Egli, all'interno di una sua opera intitolata "Pratica", seppure frammentariamente, accenna alla circolazione del sangue. Secondo Vico, un'arteria, partendo dal cuore, sale al cervello, trasportando sangue sottile e "spiritoso", ovvero pieno di spirito, che lo vivifica e lo nutre, mentre il sangue pesante scende per le vene agli arti inferiori. Le vene, che nascono dal fegato, spingono il sangue nel ventricolo destro dove il sangue viene assotigliato e inviato alla "buca di mezzo", che forse coincide con il terzo ventricolo descitto da Aristotele, dove viene distillato e purificato per poi essere spinto nel ventricolo sinistro. Il periodo rinascimentale deve la sua importanza al fatto che il metodo critico adottato negli studi ha inciso e modificato i risultati scientifici che sembravano indiscutibili; tuttavia non si è ancora giunti ad una accurata e precisa descrizione dell'apparato cardiovascolare che si avrà solo nei secoli successivi.

 

Il periodo aureo: Colombo, Serveto, Vesalio, Fabrici d'Acquapendente

Una delle più grandi figure che si impone durante il XVI secolo è Realdo Colombo (Cremona, 1516 - Roma, 1559).

All'interno della sua più importante opera, il "De re anatomica", afferma che:

- il sangue viene condotto al polmone dalla vena arteriosa, in seguito viene mescolato con l'aria e trasportato dall'arteria venosa al ventricolo sinistro, cade così un altro errore di Galeno;

- nei polmoni avviene la preparazione e quasi la generazione degli spiriti vitali che più si perfezionano nel cuore;

- la funzione atriale sia quella di ricevere il sangue proveniente dalle vene cave e polmonari durante la sistole ventricolare;

- la vena arteriosa si dirige verso il polmone per portare sangue nutritivo;

- l'arteria venosa abbia la specifica funzione di portare il sangue al ventricolo sinistro.

Colombo, inoltre, mette in risalto le differenze presentate dai ventricoli del cuore: nel destro scorre il sangue naturale, nel sinistro il vitale; il sinistro è notevolmente più spesso del destro, date le differenti funzioni; introduce, inoltre, il concetto di ""sistole" e di "diastole". Tuttavia commette due gravi errori:

- sostiene che le vene siano le trasportatrici del sangue nutritivo;

- attribuisce all'interno dell'apparato cardiovascolare notevole importanza al fegato.

Nonostante questi errori, Realdo Colombo è riuscito a descrivere con esattezza il percorso del sangue all'interno della piccola circolazione.

Altra notevole figura di questo periodo è quella di Michele Serveto (Villanueva de Sigena, 19 settembre 1511 - Ginevra, 27 ottobre 1553), di nascita navarrino ma allevato a Villanueva, in Aragona. Secondo lo studioso spagnolo il cuore è l'organo più nobile, fonte della vita, sede e principio dell'anima e di tutte le sue facoltà. Serveto si distacca dagli studi precedenti per quanto riguarda il problema circa la comunicazione dei due ventricoli, affermando che il sangue purificato va dal ventricolo destro al sinistro, ma la comunicazione tra i ventricoli non avviene attraverso il setto interventricolare: l'unione del sangue con l'aria avviene quindi nei polmoni, e non nel cuore come era precedentemente creduto.

All'interno di questo lucido e quasi brillante periodo abbiamo,tuttavia,il dovere di citare una delle più grandi personalità nel campo della medicina e non solo: Andrea Vesalio (Bruxelles, 31 dicembre 1514 - Zante, 15 ottobre 1564), anatomista e medico fiammingo nonché professore di Realdo Colombo. Con Vesalio vi è un ritorno alla metodologia sperimentale di tipo Rinascimentale, aliena da implicazioni di ordine teologico. Vesalio all'interno di alcuni suoi preziosi scritti riporta alcune considerazioni riguardo la costituzione e la fisiologia del sistema cardiovascolare:

- considera, innanzitutto, le arterie come semplici canali degli spiriti vitali, che dal cuore si distribuiscono a tutto il corpo;

- riporta l'idea Galenica del "sangue nutritivo" proveniente dal fegato e, come lui ritiene, che non esista omogeneità tra struttura cardiaca e muscolare.

Come possiamo constatare,Vesalio, pur studiando accuratamente il cuore nella sua sede, forma e costituzione, non aggiunge nulla di nuovo, rimanendo legato agli antichi concetti sulla circolazione sanguigna.

La scoperta delle valvole delle vene (ostiolae, piccole porte), si deve a Girolamo Fabrici d'Acquapendente (Acquapendente 1533 - Padova, 21 maggio 1619), che ne descrisse accuratamente la conformazione e la concavità verso l'alto, ma che tuttavia non ne comprese la funzione. Scoprì che le valvole erano tenui membrane poste nella faccia interna delle vene, che si dispongono ad intervalli, a volte isolate, altre volte accoppiate. Fabrici crede che le valvole servano a ritardare il corso del sangue dal cuore alla periferia e a difendere le sottili pareti venose da un'eccessiva distensione e dagli urti troppo violenti. La scoperta anatomica non si discute, quella la funzionale è intravista, eppure Fabrici ha rilevato il fenomeno più importante: le valvole venose sono tutte dirette verso il cuore anche se non capì che queste valvole agiscono efficacemente soltanto in una direzione della corrente sanguigna, ossia dalla periferia al centro.

 

La scoperta della circolazione del sangue: Andrea Cesalpino

Il pensiero scientifico dell'età che ora andremo esaminando, attraverso le opere di Cesalpino e di William Harvey, si offre come la chiarezza estrema propria del Rinascimento. L'opera del primo risente ancora di una ricerca di tipo intuitivo, mentre quella del medico di Folkestone si preciserà in una chiara sistemazione scientifica, dimostrando con prove esatte, accurati esperimenti e calcoli precisi le sue affermazioni che abbatterono per sempre le concezioni Galeniche ancora dominanti.

Il Cesalpino (Arezzo, 6 giugno 1519 - Roma, 23 febbraio 1603) ebbe come maestro Realdo Colombo per l'anatomia e Vido Vidio per le scienze mediche. La sua opera è ammirevole in quanto prima di lui nessuno aveva descritto in modo così oggettivo gli organi della circolazione e nessuno s'era tanto avvicinato al meccanismo e all'armonica unità delle parti che costituiscono l'apparato cardiovascolare. Tuttavia,nonostante queste incredibili intuizioni è mancata la conseguente dimostrazione.

Cesalpino, innanzitutto, ammette che durante la fase di veglia ci sia un netto passaggio di sangue dalle arterie verso le vene, che lo riportano al cuore e ritiene che negli animali allo stato di veglia esista un rigurgito di sangue dall'aorta al cuore così come avevano ammesso Erasistrato e Galeno per la sola mitrale. All'interno della sua opera Cesalpino descrive quasi conformemente ai moderni modelli anatomici i canali destinati alla circolazione del sangue e le valvole delle arterie e del cuore descrivendone l'uso e l'importanza. Secondo Cesalpino, inoltre, il sangue viene distribuito in "quattro vene":

- la cava,

- l'aorta,

- l'arteria venosa,

- la vena arteriosa.

Il sangue che passa dalla vena cava al cuore vi è rarefatto per un'effervescenza che dilata i ventricoli, ed è la causa dei battiti. Il cuore, saturo di questo sangue, si restringe e si dilata alernativamente; quando il cuore si contrare spinge il sangue nelle arterie, quando si dilata gli orifizi arteriosi si occludono impedendo il passaggio del sangue. Quando il cuore è dilatato le arterie si restringono, quando, invece, queste si dilatano i ventricoli si restringono per le contrazioni. Il vaso che porta fuori dal cuore il sangue è la vena arteriosa, un'arteria provvista di una doppia tunica; i vasi, invece, che introducono il sangue all'interno della cavità cardiaca, le arterie venose appunto, sono vene fornite di una sola tunica e contengono sangue rinfrescato. La pulsazione nelle arterie appare maggiore che nelle vene, come aveva affermato precedentemente l'idolatrato Aristotele.

Cesalpino nega giustamente che la tricuspide possa permettere un rigurgito di sangue dal cuore alle vene e afferma che il sangue nutritivo si distribuisce a tutto l'organismo attraverso l'aorta e non la cava come era ritenuto precedentemente. Un concetto fondamentale affermato da Cesalpino è quello riguardante la resistenza maggiore o minore incontrata dal sangue nel passaggio dalle arterie alle vene attraverso i capillari; soltanto con Poiseuille e con Ludwig se ne avrà la dimostrazione.

All'interno degli scritti di Cesalpino troviamo anche una questione di patologia nella descrizione di un'autopsia praticata a San Filippo Neri: il santo, fondatore degli oratoriani, spesso presentava palpitazioni cardiache specialmente quando incorreva nelle ardenti estasi, che oggi sarebbero diagnosticate come crisi di tachicardia parossistica. All'esame anatomico il cuore appariva ingrandito, l'arteria polmonare era tre volte più grande del normale; all'autopsia si trovò, inoltre, che le due coste superiori di sinistra si trovavano staccate dalla cartilagine unitiva allo sterno,innalzate in fuori e lontane l'una dall'altra. Le crisi avevano procurato, inoltre, tumefazioni della regione precordiale. Con gli scritti di Cesalpino i due maggiori problemi della circolazione, almeno teoricamente sembrano risolti:

- il problema anatomico;

- l'ammissione di un centro unico della circolazione, il cuore, venendosi così a rompere per sempre la duplice sorgente del sangue, ritenuta valida fino ad allora ( teoria del cuore e fegato).

Le sue dottrine e le sue intuizioni tuttavia,oltre a mancare di una precisa e scientifica dimostrazione, ebbero ben poca influenza sugli studi a lui contemporanei: la loro importanza venne alla luce soltanto nei decenni successivi alla sua morte. Alcuni studiosi riconoscono che Cesalpino abbia per primo descritto la circolazione, ma d'altra parte non possono rinnegare il fatto che abbia lasciato l'argomento imperfetto, privo di dimostrazioni. La vera grandezza di Cesalpino sta nell'eliminazione dell'errore Galenico, secondo il quale il sangue viene prodotto dal fegato e nel concordare con Colombo riguardo la funzione dell'arteria polmonare, ossia quella di portare il sangue ai polmoni successivamente al circolo venoso. In definitiva, così come afferma Biolancione, "Realdo Colombo, e in particolar modo Cesalpino prepararono ad Harvey il terreno che lo condusse all'effettiva scoperta e conseguente dimostrazione della circolazione sanguigna".

 

Harvey e la dimostrazione della circolazione del sangue

Arriviamo ad una svolta epocale per quanto concerne lo studio dell'apparato cardiovascolare: analizziamo l'opera di William Harvey (Folkestone, 1º aprile 1578- Roehampton, 3 giugno 1657), la quale non consiste tanto nella scoperta della circoalzione del sangue, quanto nella sua dimostrazione quantitativa e matematica. Nell'opera harveiana trova la sua attuazione il metodo galileiano: la parte essenziale della dimostrazione di Harvey non risulta dalla semplice osservazione ma dal principio galileiano della misurazione. Innanzitutto, dobbiamo dire che Harvey sviluppò l'idea di Cesalpino, dimostrandola di conseguenza. Harvey raccoglie le sue idee e le sue dimostrazioni all'interno della sua proncipale opera: "Exercitatio anatomica de motu cordis et sanguinis in animalis". Attraverso un'attenta e ampia lettura della sua opera è evidente come contemporaneamente alla chiara descrizione anatomica del cuore e dei vasi, sia stata studiata la loro funzione e in parte la loro patologia. Tutto viene esaminato, dalla sistole atriale e ventricolare alla diastole, dal sincronismo della sistole cardiaca con il polso arterioso all'auscultazione del cuore, dal piccolo circolo alle leggi meccaniche regolatrici della circolazione.

All'interno della sua opera Harvey afferma fondamentalmente che:

- il cuore si contrae nella sistole, si indurisce e urta contro la parete toracica ed il sangue esce sotto l'azione della contrazione ventricolare;

- la sincronicità della diastole arteriosa e sistole cardiaca;

- le arterie si riempiono e si distendono per la propulsione energica del sangue, determinata dalle contrazioni dei ventricoli;

- gli atri si contraggono insieme e prima dei ventricoli, i quali pure si contraggono in modo sincrono inviando il sangue nelle arterie;

- i movimenti del cuore avvengono in questa successione: innanzitutto si ha la contrazione dell'atrio, che invia il sangue in esso contenuto nel ventricolo sottostante; appena riempito il cuore si innalza, le sue fibre si tendono e i ventricoli si contraggono, espellendo così il sangue ricevuto dall'atrio in tutto l'albero arterioso; il ventricolo destro ha la funzione di inviare sangue nei polmoni, attraverso la cosiddetta vena arteriosa, che è tuttavia un'arteria per la sua attività e per la sua struttura. Il ventricolo sinistro invece, attraverso l'aorta ed i suoi rami distribuisce il sangue a tutto l'organismo;

- i due movimenti, atriale e ventricolare, si succedono l'uno all'altro, conservando la propria armonia e il ritmo in modo che sembrano prodursi contemporaneamente;

- il sangue penetra in un qualsiasi organo attraverso le arterie e ne esce attraverso le vene; le arterie sono dei vasi che trasportano il sangue dal cuore e le vene sono le vie di ritorno del sagnue al cuore.

Dalle osservazioni harveiane fin qui riportate risulta evidente un moto circolare del sangue, un moto dal centro alla periferia e poi dalla periferia al centro; la circolazione avviene in tutto il corpo e in tutte le sue parti poiché è necessario che tutti gli organi ne ricavino beneficio. Come accennato precedentemente il merito di Harvey sta fondamentalmente nell'aver condotto precise e sperimentali dimostrazioni riguardo il funzionamento dell'apparato cardiovascolare.

I tre punti fondamentali attraverso i quali il medico inglese dimostra il funzionamento e la struttura del sistema circolatorio e che fanno dello stesso il centro di riferimento per la successiva fisiologia cardiologica ed emodinamica sono i seguenti:

- 1) "Il sangue passa dalle arterie alle vene. L'occlusione manuale di un'arteria comporta il non riempimento del letto vascolare venoso". Harvey fece un semplice esperimento: causò l'occlusione di un'arteria brachiale e vide che esercitando una sufficiente pressione si poteva bloccare del tutto il passaggio di sangue (semplice principio del laccio emostatico); diminuendo progressivamente la pressione d'occlusione era possibile osservare una proporzionale dilatazione delle vene superficiali (le uniche visibili dal medico in assenza di ecodoppler) che in precedenza apparivano vuote. Di conseguenza egli intuì che il circolo venoso era successivo cronologicamente a quello arterioso e che il riempimento del primo dipendeva dallo svuotamento del secondo;

- 2) "Non esiste produzione di sangue a livello epatico: non è possibile che il sangue in uscita dal cuore venga compensato dall'emopoiesi epatica", come supposto da Galeno;

- 3) "Le valvole venose indirizzano il sangue verso il cuore impedendo il reflusso dalle vene maggiori a quelle minori" (e non avevano correlzione con un eventuale iper-apporto ematico agli arti inferiori, come precedentemente postulato da Fabrici).

Altro studio riportato da Harvey è sul cuore ectopico: un giovane visconte irlandese, Hugh Montgomery, era miracolosamente sopravvissuto ad una ferita sternocostale da cui era conseguita un'apertura del costato così larga e profonda da lasciare esposto il cuore pulsante; il visconte venne visitato per ordine di re Carlo I da Harvey, il quale poté introdurvi tre dita di una mano percependo subito la consistenza carnosa e muscolare del cuore. Egli notò che toccando ed eccitando l'organo non si aveva reazione dolorosa: fu accertata l'insensibilità dell'organo, già messa in evidenza da Areteo di Cappadocia.

 

Voci correlate

- Anatomia;

- Anatomia umana;

- Apparato e Sistema;

 

Tratto da Wikipedia, elaborato e modificato.