cuore

l cuore è un organo cavo presente nella maggior parte degli organismi animali. Negli esseri umani è posto nella cavità toracica, più precisamente nel mediastino medio, dietro lo sternoe le cartilagini costali, che lo proteggono come uno scudo, davanti alla colonna vertebrale, da cui è separato dall'esofago e dall'aorta, appoggiato sul diaframma, che lo separa dai visceri sottostanti. Costituito pressoché esclusivamente da tessuto muscolare striato, è protetto da una struttura fibrosa detta pericardio.

Il cuore è l'organo centrale dell'apparato circolatorio; funge da pompa capace di produrre unapressione sufficiente a permettere la circolazione del sangue.

Indice   [nascondi]  1 Etimologia 2 Cenni introduttivi storici 3 Embriologia 4 Anatomia umana 4.1 Pericardio 4.2 Generalità 4.3 Pareti del cuore 4.4 I grossi vasi e le coronarie 5 Cavità del cuore 5.1 Atrio destro 5.2 Ventricolo destro 5.3 Atrio sinistro 5.4 Ventricolo sinistro 5.5 Arteria 5.6 Vene 5.7 Il sistema di conduzione del cuore 5.8 Il sistema di eccitazione del miocardio 5.8.1 Comportamento delle fibre muscolari atriali e ventricolari 5.8.2 Comportamento delle cellule pacemaker 5.9 Innervazione 6 Fisiologia 7 Patologia 7.1 Alterazioni congenite 7.2 Strumenti diagnostici e terapia 8 Note 9 Bibliografia 10 Voci correlate 11 Altri progetti 12 Collegamenti esterni

Etimologia [modifica]

Il nome "cuore" deriva dal latino cor, cordis, mentre in campo medico il termine "cardio" deriva dal greco καρδιά (kardia).

Cenni introduttivi storici [modifica]

Per gli antichi romani il solo Apollo, con una freccia precisa e invisibile, riusciva a bloccarlo per sempre anzitempo. Poi, seguendo i progressi della scienza medica, grazie soprattutto all'opera di Galeno (129-201), si osservò che il suo arresto improvviso non era dovuto all'imperscrutabile umore di un dio che si divertiva a tirare con l'arco, ma molto meno poeticamente all'occlusione di un'arteria coronarica. E così il cuore compì uno spiacevole salto di classe, passando dalla condizione di sede dell'intelletto, come lo definirono i Sumeri, o di padrone assoluto del corpo, come veniva chiamato dagli Egizi, a quella di una pompa adibita ad un lavoro esclusivamente meccanico, anche se vitale.

Di funzionamento molto semplice, se rapportato a quello degli altri organi del corpo, il cuore conserva tuttavia ancora una notevole dose di fascino, causato probabilmente dall'essere un organo pulsante che scandisce senza interruzione il ritmo della vita. Per molti secoli ha rappresentato l'obiettivo centrale degli studi di medici e scienziati: dagli arabi Avicenna (980 - 1037) e Averroé (1126 - 1198) a Leonardo da Vinci, che rappresentò con molta esattezza l'anatomia del muscolo cardiaco, a Giovanni Maria Lancisi (1654 - 1720) che dettagliò i sintomi dell'infarto, degli aneurismi, dell'arteriosclerosi. Fino a tutto il Settecento, gli esami compiuti sull'organo venivano condotti prevalentemente quando questo aveva già cessato di battere e la vita aveva abbandonato il corpo. Mancava uno strumento che mettesse i medici in grado di effettuare una rilevazione dinamica del cuore mentre il paziente era vivo, e cioè di auscultare i battiti cardiaci normali e le eventuli anomalie caratterizzate principalmente dai soffi e dai rumori aggiunti, che questa pompa produce nel corso dell'intera esistenza. Questo fu possibile con l'invenzione dello stetoscopio.

Embriologia [modifica]

Il cuore deriva embriologicamente dal mesoderma.

I primi abbozzi compaiono durante la terza settimana di sviluppo dell'embrione prima della delimitazione (ovvero dell'avvolgimento dell'embrione su sé stesso sia in senso latero-laterale che cranio-caudale, processo che fa sì che da una struttura piana esso divenga tubolare e chiuso), nella regione cefalica. Si tratta di cellule mesenchimali vasoformative, inizialmente ammassate irregolarmente che progressivamente si organizzano a delimitare i tubi endocardici destro e sinistro, e che confluiscono nell'unico tubo cardiaco dopo 22 giorni dalla fecondazione dell'ovocita.

Il tubo cardiaco è immerso nel mesoderma splancnico che si ispessisce a formare il mantello, da cui derivano miocardio ed epicardio; si tratta della prima struttura in grado di contrarsi.

Anatomia umana [modifica]

Cuore

Pericardio [modifica]

Il pericardio è una membrana, spessa mediamente 20 µm dalla forma complessa che avvolge il cuore e la parte più prossimale della maggior parte dei grandi vasi a lui adiacenti. Se ne distinguono due componenti, il pericardio fibroso, più esterno, e il pericardio sieroso, interno. I due foglietti del pericardio sieroso sono separati da uno spazio virtuale chiamato cavità pericardica e contenente normalmente da 20 a 50 ml di liquido chiaro roseo che permette al cuore una discreta libertà di movimento e di variazione di forma all'interno di questo rivestimento, minimizzando l'attrito.

• Il pericardio fibroso è un rivestimento costituito da tessuto connettivo denso che ricopre esternamente il cuore senza aderirvi assumendo una forma simile ad un cono. Si continua superiormente con la tonaca avventizia dei grandi vasi entranti ed uscenti dal cuore, in particolare con l'aorta, le arterie polmonari, la vena cava superiore e le vene polmonari, ma non con la vena cava inferiore. Inferiormente aderisce tramite il legamento freno-pericardico al centro tendineo del diaframma presso il margine inferiore del cuore e ad un'area muscolare a sinistra di esso presso l'apice, anteriormente, per mezzo dei legamenti sterno-pericardici superiore ed inferiore, aderisce alla parete posteriore del corpo dello sterno, posteriormente, tramite i legamenti vertebro-pericardici è connesso alle vertebre toraciche; tali legamenti non sempre sono facilmente distinguibili l'uno dall'altro e presentano una notevole variabilità anatomica. Le connessioni del pericardio fibroso con il diaframma, lo sterno, le vertebre toraciche e i grossi vasi cardiaci sono gli elementi stabilizzanti principali della posizione del cuore all'interno del mediastino medio. In vivo, nella porzione antero-superiore del pericardio è riscontrabile la porzione inferiore del timo, la cui estensione varia da soggetto a soggetto in base a molti fattori, principalmente l'età. Il pericardio è coperto anteriormente dalle pleure mediastiniche e dai polmoni, anche se una piccola porzione dietro la metà inferiore e sinistra dello sterno è a diretto contatto con la parete toracica. Posteriormente è in rapporto con la porzione posteriore delle pleure mediastiniche (e quindi dei polmoni), con l'aorta discendente, i bronchi principali, l'esofago e il plesso esofageo, lateralmente con l'arteria e la vena pericardiofrenica, con il nervo frenico, con le pleure mediastiniche, inferiormente è invece in rapporto con il diaframma. Il foglietto parietale del pericardio sieroso riveste la superficie interna del pericardio fibroso.

• Il pericardio sieroso è costituito da due foglietti, uno esterno che riveste la superficie interna del pericardio fibroso ed uno interno, detto anche epicardio, che aderisce strettamente alla superficie del cuore fondendosi con il tessuto interstiziale del miocardio. È tra questi due foglietti che si colloca la cavità pericardica. Essendo una sierosa, è costituito da un singolo strato di cellule appiattite sostenute internamente da un tessuto connettivo sottosieroso, costituito in parte da tessuto adiposo in cui decorrono le arterie e le vene coronarie. La quantità di tessuto adiposo nello strato sottosieroso dipende dal grado di obesità del soggetto, ma nel normopeso esso si concentra lungo il solco interventricolare e il solco atrioventricolare, oltre che sul margine inferiore del cuore, segue quindi in buona approssimazione il decorso dei principali vasi coronarici. I due foglietti si fondono in un unico rivestimento e si riflettono sul pericardio fibroso in corrispondenza dei grandi vasi, dove la cavità pericardica è obliterata e quindi la libertà di movimento molto minore. La riflessione determina due guaine, una riveste l'aorta e il tronco polmonare, l'altra le vene cave e le quattro vene polmonari in due strutture di forma tubulare e numerosi recessi. Il seno obliquo del pericardio è un recesso a forma di J posto dietro l'atrio sinistro, tra le vene polmonari di destra e di sinistra (che gli sono laterali) e la superficie anteriore dell'esofago (posteriore), è raggiungibile inferiormente e permette di accedere allo spazio compreso tra le due coppie di vene polmonari. Il seno trasverso è un recesso posto tra le guaine che ricoprono la vena cava superiore e quella comune dell'aorta e del tronco polmonare, il suo "tetto" sono le due arterie polmonari e la superficie inferiore dell'aorta ascendente, inferiormente vi sono le superfici superiori degli atri destro e sinistro che costituiscono il suo "pavimento", anteriormente vi sono l'aorta ascendente e il tronco polmonare e posteriormente la vena cava superiore. Entrambi questi recessi sono di grande importanza chirurgica. Vi sono poi numerosi recessi minori. Il recesso postcavale è collocato posteriormente alla vena cava superiore, superiormente alla vena polmonare superiore destra e inferiormente dall'arteria polmonare destra. I due recessi delle vene polmonari (destro e sinistro) sono collocati tra le rispettive vene polmonari, posteriormente all'atrio sinistro, si dirigono superiormente e medialmente. Il recesso aortico superiore è una propaggine del seno trasverso che risale superiormente e posteriormente all'aorta ascendente, mentre il recesso aortico inferiore, anch'esso diverticolo del seno trasverso, è posto inferiormente all'aorta ascendente e lateralmente all'atrio destro. Il recesso polmonare sinistro decorre inferiormente alla faccia inferiore dell'arteria polmonare sinistra e quella superiore della vena polmonare sinistra, mentre il destro è posto inferiormente alla faccia inferiore dell'arteria polmonare di destra e la superficie superiore dell'atrio sinistro.

Il pericardio è vascolarizzato da rami pericardici dell'arteria toracica interna, da piccoli rami dell'aorta discendente e dalle arterie muscolofreniche. Le vene pericardiche decorrono insieme alle arterie e drenano nelle vene del sistema azygos. È innervato da rami del nervo vago, da rami derivanti dal tronco del simpatico e dal nervo frenico.

Generalità [modifica]

Il cuore è un organo cavo fibromuscolare di forma conica schiacciata o di tronco piramidale rovesciato. Presenta quattro facce (sternocostale, diaframmatica, sinistra e destra), una base e tre margini (destro, inferiore, sinistro). Ha una lunghezza media dall'apice alla base di 12 cm, è largo trasversalmente 8–9 cm e in senso antero-posteriore circa 6 cm, nell'uomo pesa mediamente 300 g (280-340 g), mentre nella donna 250 g (230-280 g), nel neonato il peso è di circa 21 g e all'età di 11 anni pesa circa 164 g. Il suo peso definitivo da adulto è raggiunto nella tarda adolescenza, generalmente entro i 20 anni. Il volume del cuore corrisponde approssimativamente al pugno chiuso della persona stessa.

Inoltre, la superficie esterna del cuore è segnata da due solchi: il solco coronario, che taglia l'organo in senso trasversale fra il terzo superiore e i due terzi inferiori, e quello interatriale (o longitudinale), che divide il cuore nella parte destra e sinistra. I due solchi si incrociano posteriormente in un punto definito "croce" (crux cordis), il quale è spesso occupato dall'arteria circonflessa.^[1] La base guarda in alto, indietro e a destra, mentre l'apice è rivolto in basso, in avanti e a sinistra. È compreso tra la terza e sesta costa e corrisponde posteriormente alla zona tra la quarta e l'ottava vertebra toracica (vertebre del Giacomini o "vertebre cardiache").^[2]

Dal punto di vista topografico si trova nella cavità toracica, al di sopra del diaframma e fra i due polmoni, in contatto anteriormente con sternoe cartilagini costali e posteriormente con la colonna vertebrale. Lo spazio in cui è situato è detto mediastino medio. Lateralmente sono presenti gli ili polmonari, i due nervi frenici e i vasi periocardiofrenici; posteriormente, il cuore è in rapporto con l'esofago, l'aorta discendente e le vene azigos ed emiazigos.

Pareti del cuore [modifica]

Sotto al pericardio si trovano tre tonache una interna all'altra:

• Epicardio: è costituito da tessuto connettivo, contenente capillari sanguigni, capillari linfatici e fibre nervose e consiste nel foglietto viscerale del pericardio sieroso;
• Miocardio: è formato da fibre muscolari cardiache il cui spessore varia fra 5 e 15 mm (maggiore in corrispondenza dei ventricoli), ordinatamente orientate in modo da permettere la corretta contrazione;
• Endocardio: è un rivestimento protettivo costituito da cellule endoteliali. Ha la funzione di favorire lo scorrimento del sangue all'interno del cuore per evitare coaguli del sangue e si ritrova anche nei vasi sanguiferi;

I grossi vasi e le coronarie [modifica]

Dalla porzione superiore della faccia anteriore del cuore si dipartono i due vasi arteriosi principali: l'aorta a sinistra e l'arteria polmonare (otronco polmonare che si divide in un ramo sinistro ed in un ramo destro) a destra. Ciascuna di queste è un prolungamento cavo del ventricolo corrispondente. Le basi di queste arterie sono abbracciate dalle auricole, (così chiamate poiché la loro forma ricorda le orecchie pendule di un cane) che fanno parte degli atri.

Anche posteriormente sono presenti due vasi sanguigni: la vena cava superiore e la vena cava inferiore che sfociano nell'atrio destro.

Tra questi quattro vasi si trovano le vene polmonari di destra e di sinistra che sfociano nell'atrio sinistro.

Sulla superficie del cuore si possono osservare le arterie coronarie di destra e di sinistra che originano dall'aorta. Le coronarie si diramano irrorando tutto il cuore fino all'apice.

La coronaria sinistra è l'arteria principale del cuore e comprende l'arteria discendente anteriore, l'arteria circonflessa e la più piccola, incostante, arteria intermedia; la coronaria destra dà origine a monte all'arteria del nodo del seno e a valle al ramo interventricolare posteriore, più alcuni vasi minori. La coronaria destra, e i due rami della coronaria sinistra (discendente anteriore e circonflessa) sono considerati i tre vasi principali per l'irrorazione del cuore, e , se colpiti dall'arteriosclerosi, hanno un ruolo importante nella patogenesi della cardiopatia ischemica.

I vasi che riportano il sangue al cuore sono le vene cardiache. Esse confluiscono in un vaso presente sul versante posteriore del cuore, ilseno coronarico, per poi sfociare nell'atrio destro. Bisogna notare che le coronarie e i vasi venosi decorrono sulla superficie esterna del miocardio, immersi in un'atmosfera di adipe che evita ai vasi di essere costretti durante la contrazione miocardica, cosa che permette che il flusso sanguigno sia costante in sistole come in diastole. Questo rende agevole l'irrorazione arteriosa soprattutto durante la sistole (momento in cui risulta massimo il dispendio energetico e di ossigeno)

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  Cuore asportato
 
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  Corde tendinee
 
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  Corde tendinee
 
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  Muscolo papillare
 
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  Muscolo papillare laterale
 
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  Muscolo papillare e valvola tricuspide
 
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  Base del cuore
 
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  Auricola cardiaca
 
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  Auricola cardiaca
 
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  Valvole semilunari
 
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  Valvola semilunare
 
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  Valvola semilunare (v. anteriore)
 
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  Valvola semilunare collassata (v. anteriore)
 
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  Valvola semilunare aperta
 
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  Valvola tricuspide

Cavità del cuore [modifica]

Per approfondire, vedi la voce Valvola cardiaca.

Il cuore è diviso in quattro cavità:

• gli atri (destro e sinistro) posti superiormente;
• i ventricoli (destro e sinistro) posti inferiormente.

L'atrio e il ventricolo destro sono in continuità tra loro formando il cuore destro (che pompa il sangue venoso), così come comunicano le due cavità sinistre, formando il cuore sinistro (che pompa il sangue arterioso).

Dopo la nascita non persiste alcuna comunicazione tra la parte destra e la parte sinistra del cuore; questa condizione è garantita dai setti interatriali e interventricolare che dividono il cuore nelle due metà suddette.

Ogni atrio comunica con il corrispondente ventricolo attraverso l'orifizio atrioventricolare che è fornito di una valvola cuspidata: valvola tricuspide tra le cavità destre, valvola bicuspide o mitrale tra atrio sinistro e ventricolo sinistro.

Gli orifizi che mettono in comunicazione le cavità cardiache con i vasi efferenti sono anch'essi protetti da valvole che impediscono il reflusso:valvola semilunare polmonare nel ventricolo destro per l'arteria polmonare, valvola semilunare aortica nel ventricolo sinistro per l'aorta

Atrio destro [modifica]

L'atrio destro è collocato in posizione anteriore, inferiore e a destra rispetto all'atrio sinistro. Occupa la parte superiore della faccia sternocostale del cuore, comprende il margine destro (acuto) e la porzione destra della base del cuore, cioè quella delimitata inferiormente dal solco atrioventricolare e dai suoi vasi che costituisce il suo margine inferiore anche sulla faccia sternocostale, dividendolo dal ventricolo destro. Il lieve solco che divide le due vene cave dall'auricola destra è il solco terminale. La muscolatura di entrambi gli atri è formata da fibrocellule muscolari scolpite nella parete a fasci paralleli, per questo vengono detti muscoli pettinati. Esternamente è presente il solco terminale a cui internamente corrisponde la cresta terminale. Tra atrio destro e atrio sinistro si trova il setto interatriale, sul quale si trova la fossa ovale, che corrisponde al foro chiuso che nella vita fetale permetteva la comunicazione tra i due atri, il foro di Botallo. La vena cava inferiore arriva alla faccia inferiore dell'atrio, sbocca all'interno passando per una valvola detta valvola di Eustachio, un lembo del endocardio che non funziona da valvola perché non permette l'unidirezionalità del flusso. Ha una funzione nella vita fetale perché fa' scivolare il sangue facendolo entrare meglio nell'atrio di sinistra. Davanti all'orifizio della vena cava inferiore si trova l'orifizio del seno coronarico che ha anch'esso una valvola detta valvola di Tebesio che chiude l'orifizio quando l'atrio si contrae così il sangue non ritorna all'interno del seno. La parte superiore della valvola di Tebesio si unisce alla valvola di Eustachio dando origine al tendine di Todaro. La porzione posteriore dell'atrio destro risulta formata dal seno delle vene cave, e tra il seno delle vene cave e la porzione anteriore del atrio destro, esternamente, vi è una masserella di tessuto miocardico specifico o di conduzione il nodo seno-atriale (NSA). Nelle pareti dell'atrio destro si osseravano numerosi minuscoli orifizi che rappresentano lo sbocco delle vene minime del cuore ("foraminula di Tebesio") e, talvolta, delle vene cardiache anteriori. La valvola tricuspide è la valvola atrioventricolare di destra, forma praticamente la faccia inferiore dell'atrio. La valvola si inserisce sull'anello fibroso dell'ostio atrio-ventricolare di destra, è formata da tre lembi, da cui il nome. È una vera e propria valvola perché permette l'unidirezionalità del flusso ematico, è aperta nella diastole cardiaca mentre nella sistole è chiusa e non permette il rigurgito di sangue all'interno dell'atrio.

Ventricolo destro [modifica]

Superiormente al ventricolo si trova la valvola tricuspide; le altre pareti sono costituite da muscolatura miocardica con trabecole carnee di primo, secondo e terzo ordine. Le trabecole di terzo ordine sono uguali ai muscoli pettinati, cioè muscolatura scolpita nella parete del miocardio; la muscolatura di secondo ordine è costituita invece da trabecole muscolari con la forma di manico di valigia collegate all'estremità alle pareti e libere nel mezzo; quelle di primo ordine sono dette muscoli papillari, e con un'estremità si attaccano alla parete, mentre con l'altra estremità, attraverso le corde tendine, si inseriscono sulla valvola tricuspide e sono importanti nella chiusura della valvola.

Nel ventricolo destro si distinguono la via di afflusso dalla via di efflusso, quella di afflusso è data dal sangue che dall'atrio entra nel ventricolo dirigendosi nella parete più inferiore, dopo la contrazione ventricolare, si crea la via di efflusso che convoglia il sangue nel lume del tronco della arteria polmonare, dove c'è una valvola che garantisce l'unidirezionalità del flusso. Le due vie sono separate da un anello muscolare costituito da: la cresta sovraventricolare, dal fascio settale che si continua nel "fascio moderatore di Leonardo da Vinci" (o trabecola settomarginale) che è una trabecola di secondo ordine posta trasversalmente che impedisce un'eccessiva dilatazione del ventricolo della diastole. Quindi la via di efflusso si trova sul davanti della via di afflusso.

Atrio sinistro [modifica]

Nella parete posteriore si aprono le quattro vene polmonari, due a destra e due a sinistra, delimitando il vestibolo dell'atrio sinistro. Il setto interatriale presenta una leggera depressione che corrisponde alla fossetta ovale dell'atrio destro. In avanti questa depressione è limitata da una plica semilunare che rappresenta il residuo della valvola del forame ovale. Sulla parete dell'atrio si trovano gli orifizi di sbocco di alcune vene cardiache minime. In basso e in avanti presenta l'ostio della valvola bicuspide o mitrale che dà accesso al ventricolo sinistro. Come dice il nome è composta da due lembi valvolari. La parete laterale presenta l'auricola sinistra, molto ricca di tessuto muscolare.

Ventricolo sinistro [modifica]

Nella parete superiore si trova la valvola bicuspide, detta anche mitralica della sua somiglianza alla mitra dei vescovi. Nella parte più superiore del ventricolo si trova anche la valvola aortica che dà accesso all'aorta ascendente. Si divide una via di efflusso da una via di afflusso; le due vie sono separate solo da lembo valvolare anteriore della valvola mitrale. Il sangue nella via di efflusso, si porta davanti al lembo valvolare anteriore, detta anche cuspide aortica proprio perché il sangue gli passa davanti per prendere la via dell'aorta. Le due valvole infatti sono affiancate. La parete ventricolare è sempre composta dai muscoli di primo, secondo e terzo ordine, ma le sue trabecole carnee sono meno sporgenti e quelle del ventricolo destro. Il ventricolo sinistro è sette volte superiore di forza in confronto al ventricolo destro.

Arteria [modifica]

L'arteria è un vaso entro al quale il sangue fluisce dal cuore ai tessuti. Tutte le arterie convogliano dal centro alla periferia sangue ossigenato, tranne le arterie polmonari e le arterie ombelicali lungo le quali fluisce sangue a minore contenuto di ossigeno. Le arterie si suddividono in vasi progressivamente più piccoli fino ad arrivare alle arteriole che affluiscono ai capillari. La parete di un'arteria è costituita da tre strati: - strato interno: formato da uno strato di tessuto epiteliale semplice, denominato endotelio, disposto su una membrana di tessuto connettivo ricco di fibre elastiche. -strato intermedio: costituisce la parte più consistente della parete arteriosa ed è formato da uno spesso strato di tessuto collettivo elastico e da fibre muscolari lisce disposte circolarmente. - strato esterno: relativamente sottile, è costituito prevalentemente da tessuto connettivo nel quale sono irregolarmente distribuite fibre elastiche. Le pareti delle arterie grandi e medie sono nutrite da vasellini denominati vasa vasorum (vasi dei vasi)

Vene [modifica]

Il sistema di conduzione del cuore [modifica]

Per approfondire, vedi la voce sistema di conduzione del cuore.

Il cuore come tutti i muscoli è capace di contrarsi sfruttando l'energia prodotta dalla ossidazione di sostanze energetiche (come acidi grassi,carboidrati) in presenza di ossigeno. Le cellule muscolari striate di cui è composto il cuore a differenza di quelle degli altri muscoli sono dotate della capacità di autoeccitarsi e autocontrarsi. Il controllo nervoso sul cuore può modulare la frequenza di contrazione aumentandola o diminuendola, ma questa è generata in maniera spontanea dal miocardio.

Esiste una parte del miocardio dedicata alla sola generazione e conduzione degli impulsi attraverso il muscolo cardiaco, questo è il cosiddetto miocardio specifico. Si tratta di un sistema specializzato del cuore che permette, in condizioni normali, che il cuore batta in maniera efficiente ed ordinata (prima gli atri, poi i ventricoli permettendo il completo riempimento di questi ultimi) e che l'impulso generato si diffonda velocemente, facendo contrarre tutte le parti del ventricolo in maniera pressoché simultanea.

Questo sistema è formato da diverse parti:

• Il nodo senoatriale (NSA): si tratta di una piccola e appiattita striscia elissoidale di miocardio specifico larga circa 3 mm, lunga 15 mm e spessa 1 mm, che si trova nella parte superiore laterale dell'atrio destro subito sotto allo sbocco della vena cava superiore. Le fibre del NSA hanno un diametro variabile tra i 3 e i 5 mm, mentre le fibre circostanti sono delle dimensioni di una decina di micrometri. In questo nodo si genera il normale impulso ritmico, per fare in modo che l'impulso venga trasmesso alle fibre atriali, le fibre del NSA si connettono direttamente con quelle atriali; il potenziale d'azione si diffonde, così, in maniera simultanea negli atri.

• Le vie internodali: si tratta di una striscia di tessuto di conduzione che deve condurre il segnale verso il nodo atrioventricolare.

• Il nodo atrioventricolare (NAV): è il principale responsabile del ritardo che deve essere attuato nel passaggio del segnale dagli atri ai ventricoli. Un'altra importante funzione del NAV è quella di permettere il passaggio solo in un senso dell'impulso cardiaco, impedendo il passaggio dai ventricoli agli atri tramite uno strato fibroso che funziona da isolante per l'impulso.

• Le fibre del Fascio di His propagano l'impulso alla massa cardiaca ventricolare, dividendosi in due branche, destra e sinistra. La branca sinistra possiede due fascicoli, anteriore, più spesso, e posteriore, più sottile.

• Parte terminale del sistema di conduzione del cuore sono le fibre del Purkinje, cellule cardiache con conducibilità maggiore rispetto ai miocardiociti.

La principale particolarità del miocardio specifico consiste nella possibilità di generare autonomamente gli impulsi elettrici: in pratica l'elettrogenesi principale si trova nel NSA, ma non è l'unica presente nel miocardio. È stato possibile apprezzare questo escludendo dalla conduzione il NSA: il cuore continua a battere, anche se a ritmi notevolmente inferiori (40/60 impulsi al minuto, contro i normali 60/100) e il ritmo che si impone è detto "sostitutivo" o "non sinusale" perché ha origine al di fuori del NSA, in latino sinus. Questo meccanismo può essere spiegato come una sorta di autoprotezione da parte del cuore, esistono infatti patologie a causa delle quali viene bloccata la conduzione del NSA. In questo caso, il cuore può continuare a battere poiché il NAV comincia a dettare il passo del ritmo (con frequenza minore) e la situazione è compatibile con la vita.

Una volta che l'impulso si è generato nel NSA passa direttamente alle fibre atriali investendole in maniera simultanea. A questo punto attraverso le fibre internodali, il segnale viene trasmesso al nodo atrioventricolare. Dalla generazione del segnale sono passati 0,02 secondi. È in questo punto del sistema di conduzione, quello che trasferisce il segnale dagli atri ai ventricoli, che troviamo un ritardo di trasmissione. Questo ritardo è necessario affinché l'impulso cardiaco non possa propagarsi dagli atri ai ventricoli in maniera troppo veloce. Se questo accadesse, infatti, sarebbe impossibile per i ventricoli un perfetto riempimento e da questo si arriverebbe ad un non perfetto rendimento della pompa cardiaca.

La prima struttura che provoca questo ritardo è il NAV, che ritarda di circa 0,09 secondi prima che l'impulso invada il fascio di His (che si divide poi in branca destra e sinistra). Subito dopo il passaggio attraverso il NAV abbiamo un ulteriore ritardo di 0,04 secondi dovuto ad una parte del fascio fibroso che separa atri e ventricoli. Il ritardo complessivo dalla generazione dell'impulso, all'arrivo dello stesso ai ventricoli è quindi di circa 0,16 secondi. Subito dopo questa parte "ritardante" troviamo le fibre del Purkinje, che dal NAV si portano ai ventricoli passando attraverso il setto ventricolare. Queste fibre sono a conduzione molto veloce, il che permette di avere una trasmissione dell'impulso ai ventricoli praticamente immediata e simultanea (circa 0,03 secondi). L'alta velocità diminuisce una volta che si è arrivati nelle parti terminali delle fibre del Purkinje, quindi le ultime cellule miocardiche sono raggiunte con un ritardo di circa 0,03 secondi; conseguentemente il tempo per far contrarre i ventricoli è calcolato in 0,06 secondi.

Il sistema di eccitazione del miocardio [modifica]

Per approfondire, vedi la voce Potenziale d'azione.

Per quanto riguarda il sistema di eccitazione e di conduzione del potenziale d'azione troviamo due tipi di sviluppo del potenziale elettrico: uno riguarda le fibre atriali e ventricolari, un altro riguarda le cellule del nodo seno-atriale (o cellule del pacemaker, in italiano segnapassi). Le fibre atriali e ventricolari devono comportarsi in maniera simile alle fibre muscolari, ma dovranno anche assicurare un alto rendimento della pompa cardiaca; il nodo seno-atriale si comporta in maniera diversa da qualsiasi altra fibra, poiché deve assicurare principalmente la generazione del potenziale d'azione.

Comportamento delle fibre muscolari atriali e ventricolari [modifica]

Il potenziale di membrana a riposo è di circa -90 mV. Questo potenziale di membrana è dovuto alle differenti concentrazioni degli ioni fra interno ed esterno dalla cellula.

Potenziale d'azione (risposta rapida)

L'ampiezza del potenziale d'azione è di circa 105 mV, il che porta ad avere un picco (spike) del potenziale di circa 20 mV, esso è maggiore che nella maggior parte delle cellule muscolari perché deve essere in grado di far rendere al massimo la pompa cardiaca.

Un miocita che sia stato depolarizzato non sarà più disponibile per un nuovo potenziale d'azione fino a che esso non si sia ripolarizzato parzialmente, l'intervallo fra il potenziale d'azione e il momento in cui il miocita è disponibile per un nuovo potenziale è definito Periodo Refrattario Assoluto. La completa eccitabilità non viene ristabilita fino a quando non si ha completa ripolarizzazione del miocita, questo intervallo è chiamato Periodo Refrattario Relativo. Questo periodo è indispensabile per il corretto funzionamento del cuore in quanto il ventricolo può riempirsi completamente di sangue prima di eseguire un'altra contrazione; inoltre permette di avere una netta distinzione tra fase pulsoria (sistole) e fase di riposo (diastole), in maniera tale da permettere l'apporto di sangue attraverso le coronarie, che può avvenire solo in fase diastolica.

Comportamento delle cellule pacemaker [modifica]

Nelle cellule pacemaker nasce il battito cardiaco vero e proprio. Per questo motivo il comportamento di dette cellule differisce in maniera consistente rispetto a quella di ogni altra cellula e conseguentemente il comportamento elettrico assume delle modalità particolari: esse non possiedono un vero e proprio potenziale di riposo.

Tra un potenziale d'azione ed un altro si registra una progressiva depolarizzazione della cellula partendo da un valore di circa -65 mV, la depolarizzazione prosegue verso lo zero, come se dovesse raggiungere un potenziale di riposo, ma prima che si possa stabilizzare raggiunge il potenziale soglia (-50 mV), dopo il quale parte il picco del potenziale d'azione.

Innervazione [modifica]

Il cuore è innervato da un cospicuo numero di fibre nervose autonome che nell'insieme prendono il nome di plesso cardiaco. Nel plesso cardiaco si possono distinguere nervi che giacciono su due piani principali differenti, il primo è compreso tra l'arco aortico e la superficie anteriore dell'arteria polmonare destra, questa è la parte ventrale o superficiale del plesso, mentre il secondo è compreso tra la superficie posteriore dell'arco aortico e la superficie anteriore della trachea e dei bronchi principali destro e sinistro e viene chiamata parte dorsale o profonda. Oltre a queste due porzioni del plesso cardiaco si distinguono anche un plesso coronario destro che è formato da nervi del plesso cardiaco profondo che proseguono in vicinanza dell'arteria coronaria destra e che innervano il cuore destro e dal plesso coronario sinistro, più esteso del destro, formato dal prolungamento dei nervi della parte sinistra del plesso cardiaco profondo, i quali seguono l'arteria coronaria sinistra innervando principalmente il cuore sinistro. Non mancano tuttavia collegamenti tra i due plessi coronari. Infine si possono distinguere anche due plessi atriali, uno sinistro ed uno destro, formati dai prolungamenti dei nervi del plesso cardiaco rispettivamente verso sinistra per l'atrio sinistro e verso destra per l'atrio destro; i nervi di questo plesso possiedono collegamenti con i plessi coronarici. Il plesso aortico che avvolge in una rete di sottili nervi l'aorta è talvolta considerato (almeno per quanto riguarda la porzione attorno all'aorta ascendente e all'arco aortico) come una porzione del plesso cardiaco.

Il nervo vago, tramite i suoi rami di destra e di sinistra, rappresenta il principale nervo deputato all'innervazione parasimpatica e sensitiva del cuore. I rami di destra e di sinistra del nervo vago discendono lateralmente alla cartilagine tiroidea e alla cartilagine cricoidea della laringe e a livello della prima emettono lateralmente dei rami che si congiungono con altri provenienti dal ganglio cervicale superiore formando i nervi cardiaci cervicali superiori, caratterizzati da un contenuto di fibre simpatiche postgangliari, parasimpatiche pregangliari e sensitive. I rami destro e sinistro del vago proseguono la loro discesa lateralmente alla tiroide e a questo livello emettono lateralmente un ramo che si congiunge a fibre provenienti dal ganglio stellato o da altri gangli toracici del tronco del simpatico, formando il nervo cardiaco cervicale inferiore, che passa posteriormente all'arteria brachiocefalica come fa la sua controparte superiore. A questo punto il ramo destro si porta anteriormente all'arteria brachiocefalica, incrociandola nel punto in cui essa si biforca nell'arteria carotide comune destra e nell'arteria succlavia destra, il sinistro invece si porta anteriormente all'arteria succlavia sinistra, poi scendono inferiormente, lateralmente all'arco aortico (il ramo sinistro antero-lateralmente) ed emettono numerosiv rami mediali diretti al plesso cardiaco profondo, questi rami sono chiamati rami cardiaci toracici del vago. Alcuni rami si anastomizzano con il nervo laringeo ricorrente, altri con fibre nervose provenienti dai gangli toracici del tronco del simpatico. Questi rami nel loro complesso formano la gran parte sia del plesso cardiaco profondo che di quello superficiale, alcuni infatti si portano posteriormente all'arco aortico e anteriormente alla trachea, altri anteriormente all'arco aortico e posteriormente al tronco polmonare. Il ramo destro del nervo vago si porta anteriormente al bronco principale destro e posteriormente all'arteria polmonare destra, poi dietro all'esofago, costituendo il nervo vago posteriore, mentre il ramo sinistro scende seguendo l'aorta toracica discendente (emettendo il nervo laringeo ricorrente di sinistra) e si porta anteriormente all'esofago, costituendo il nervo vago anteriore.

L'innervazione simpatica del cuore è fornita dalle fibre simpatiche postgangliari provenienti dal tronco del simpatico, in particolare dal ganglio cervicale superiore, dal ganglio cervicale medio, dal ganglio stellato e dai gangli toracici sino al quarto. Talvolta è presente un ulteriore ganglio accessorio, il ganglio vertebrale. Il tronco del simpatico decorre inferiormente e posteriormente all'arteria brachiocefalica a destra e all'arteria succlavia a sinistra, scendendo si tiene laterale all'arco aortico e posteriore ai due bronchi principali. Ad intervalli abbastanza regolari nel suo decorso presenta dei gangli di dimensioni e forma differenti. I più voluminosi sono il ganglio cervicale superiore, di forma allungata, posto lateralmente alle carotidi e ai rami del nervo vago, a livello dell'osso joide e il ganglio cervico-toracico (o stellato), collocato posteriormente e medialmente all'arteria vertebrale, a sua volta ramo dell'arteria succlavia sia a destra che a sinistra, distinguibile perché risulta dalla "fusione" di due gangli nervosi del tronco del simpatico (l'ultimo cervicale e il primo toracico). Il ganglio cervicale superiore fornisce almeno un ramo laterale che si unisce alle fibre nervose del nervo vago per costituire i nervi cardiaci cervicali superiori. Il ganglio cervicale medio, posto lateralmente alla tiroide e al ramo del nervo vago, fornisce fibre nervose che si portano o anteriormente all'arteria tiroidea superiore collegandosi al ganglio stellato oppure anteriormente, oppure anteriormente all'arteria succlavia tramite un ramo detto ansa succlavia, che sembra abbracciare quel vaso, o ancora si dirigono, quando presenti, al piccolo ganglio vertebrale, le cui fibre efferenti si portano al ganglio stellato. Il ganglio cervicale medio da inoltre origine ai nervi cardiaci cervicali medi del simpatico che si portano posteriormente all'arteria succlavia e discendono infero-medialmente contribuendo a formare il plesso cardiaco profondo. Talvolta il ganglio cervicale medio presenta rami che si uniscono alle fibre vagali. Il ganglio stellato da origine a numerose fibre nervose che costituiscono i nervi cardiaci cervicali inferiori del simpatico; qualcuno di essi si unisce a fibre vagali (i rami cardiaci toracici del vago). I gangli del tronco del simpatico dal secondo al quarto emettono medialmente fibre che costituiscono i nervi cardiaci toracici del tronco del simpatico e che contribuiscono a formare sia la parte superficiale che quella profonda del plesso cardiaco.

• Le fibre sensitive sono distribuite in tutto l'organo. Una parte di esse risalgono attraverso i rami cardiaci toracici del vago ed i nervi cardiaci cervicali inferiori e superiori del vago. Questi nervi non sono mai esclusivamente sensitivi, ma contengono anche fibre parasimpatiche pregangliari e nel nervo cardiaco cervicale superiore del vago anche fibre simpatiche postgangliari provenienti dal tronco del simpatico. Queste tre categorie di nervo confluiscono tutte nel nervo vago sinistro o destro, quindi risalgono nel nervo vago sino al nucleo del tratto solitario, posto nel bulbo. Le fibre sensitive rimanenti (concentrate in particolare nel miocardio e presso le coronarie) risalgono attraverso i rami cardiaci toracici del simpatico, entrano in uno dei gangli del tronco del simpatico, passano attraverso il ramo comunicante bianco, quindi all'interno di un nervo intercostale, contraggono sinapsi a livello del ganglio sensitivo dorsale ed infine risalgono all'interno del midollo spinale tramite le vie ascendenti (i segmenti del midollo interessati sono T1-T4).

• Le fibre pregangliari parasimpatiche originano dal nucleo motore dorsale (o posteriore) del vago nel bulbo, scendono attraverso il nervo vago, quindi attraverso i suoi rami destro e sinistro, per poi confluire all'interno del nervo cardiaco cervicale superiore del vago, dei nervi cardiaci cervicali inferiori del vago o dei nervi cardiaci toracici del vago. Sinaptano all'interno di piccoli gangli parasimpatici distribuiti in particolar modo nelnel nodo seno-atriale e nel nodo atrio-ventricolare, in misura minore negli altri e nei ventricoli. I rami postgangliari sono brevi e contribuiscono alla costituzione del plesso coronarico. Le ramificazioni parasimpatiche del vago rallentano il battito cardiaco e hanno azione vasocostrittrice nei confronti delle arterie coronarie.

• Le fibre pregangliari simpatiche originano da cellule collocate nel corno laterale del midollo spinale, nei segmenti T1-T4. Decorrono all'interno delle radici ventrali dei nervi intercostali, poi insieme alle fibre sensitive nel nervo intercostale che abbandonano per contrarre sinapsi a livello di uno dei gangli simpatici del tronco del simpatico oppure, prima di contrarre sinapsi, possono scendere, o più spesso risalire verso gangli superiori come i gangli stellato o cervicale medio e superiore. Le fibre postgangliari simpatiche decorrono all'interno del nervo cardiaco cervicale superiore del vago e del tronco del simpatico, del nervo cardiaco cervicale medio ed inferiore del tronco del simpatico e nei rami cardiaci toracici del tronco del simpatico, innervando quindi il cuore. Contribuiscono al plesso cardiaco superficiale, profondo, ai plessi atriali e ai plessi coronarici. Hanno azione vasodilatatrice sulle coronarie e accelerano il battito cardiaco.

Fisiologia [modifica]

La circolazione sanguigna nell'essere umano e nei mammiferi è definita doppia e completa, vale a dire che le due metà del cuore funzionano autonomamente, ovvero come se vi fosse un doppio cuore e che il sangue venoso e quello arterioso non si mescolano mai. Il cuore funziona come una pompa aspirante e premente: richiama nelle sue cavità il sangue venoso, lo manda ai polmoni attraverso l'arteria polmonare. Da lì le vene polmonari lo riportano nuovamente al cuore, che, attraverso l'aorta, lo porta in tutte le reti capillari.

L'afflusso verso il cuore avviene attraverso il sistema venoso, quello dal cuore alla periferia attraverso il sistema arterioso. Gli atri ricevono le vene, nelle quali il sangue ha un percorso centripeto, ovvero dall'esterno del corpo verso il cuore. Dai ventricoli nascono le arterie, nelle quali il sangue ha un percorso centrifugo.

Normalmente le arterie trasportano sangue ossigenato (sangue arterioso) da distribuire ai tessuti, mentre le vene trasportano sangue non ossigenato (sangue venoso) proveniente dai tessuti che hanno fatto consumo di ossigeno. Come si può notare, fanno eccezione l'arteria polmonare, che conduce sangue venoso, quindi non ossigenato, al polmone e le vene polmonari, che trasportano verso il cuore sangue arterioso, quindi ossigenato, proveniente dai polmoni.

La frequenza standard del cuore è definita a 70 battiti al minuto. Una frequenza compresa tra 60 e 100 battiti per minuto (bpm) è considerata fisiologica; una frequenza inferiore ai 60 bpm viene chiamata bradicardia; una frequenza superiore ai 100 bpm è definita tachicardia. Non sempre le bradi- o tachicardie sono patologiche (ad esempio tachicardia fisiologica nell'attività fisica). Nel neonato la frequenza arriva a 120 bpm, nel feto è ancora superiore e decresce dalla nascita fino alla pubertà con l'accrescersi dell'organismo.

Durante il sonno il cuore pompa 5 litri di sangue in un minuto, mentre durante un'attività fisica moderata la quantità è doppia. Per un'attività pesante o una vigorosa attività atletica si arriva a 20 litri al minuto. A riposo la pressione normale non deve superare il valore di 130/80 mmHg, anche se valori più bassi sono ugualmente considerati nella norma, sempre che siano ben tollerati dall'individuo. Solo in caso di patologie cardiovascolari, i valori di pressione vengono tenuti al disotto dei 130/80 mmHg.

La frazione di eiezione ovvero la quantità di sangue pompata ad ogni battito è pari a circa il 50-70% del volume telediastolico (quantità di sangue presente nel cuore al termine della diastole). La quantità residua rappresenta una riserva funzionale che il cuore può pompare se le richieste periferiche aumentano.

Il ciclo cardiaco che porta il cuore dallo stato di contrazione allo stato di riposo e quindi nuovamente a quello di contrazione è detto "rivoluzione cardiaca". Il ciclo cardiaco comprende le due fasi essenziali nelle quali si svolge l'attività del cuore:

• diastole
• sistole.

Durante la diastole tutto il cuore è rilassato, permettendo al sangue di fluire dentro a tutte e quattro le cavità. Attraverso le vene cave il sangue entra nell'atrio destro, mentre attraverso le vene polmonari entra nell'atrio sinistro. Le valvole atrioventricolari sono aperte consentendo il passaggio del sangue da atri a ventricoli. La diastole dura circa 0,4 secondi, abbastanza da permettere ai ventricoli di riempirsi quasi completamente.

La sistole comincia con una contrazione, della durata di circa 0,1 secondi, degli atri che determina il riempimento completo dei ventricoli. Quindi si contraggono i ventricoli per circa 0,3 secondi. La loro contrazione chiude le valvole atrioventricolari e apre le valvole semilunari; il sangue povero di ossigeno viene spinto verso i polmoni, mentre quello ricco di ossigeno si dirige verso tutto il corpo attraverso l'aorta.

Queste fasi cardiache sono ascoltabili e traducibili attraverso due suoni distinti, detti toni cardiaci. Quando i ventricoli si contraggono abbiamo il primo tono, che è generato dalla vibrazione delle valvole atrio-ventricolari che si chiudono. Al primo tono segue una pausa durante la quale i ventricoli spingono il sangue nelle arterie. Successivo è il secondo tono, determinato dalla vibrazione delle valvole semilunari che si chiudono. Al secondo tono segue una pausa più lunga, con il riempimento dei ventricoli.

Patologia [modifica]

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Le malattie cardiache si distinguono in acquisite o congenite, inoltre, a seconda della sede interessata, si osservano:

1. alterazioni del pericardio (se di origine infiammatoria:pericardite);
2. alterazione delle arterie coronarie (la più nota è la cardiopatia ischemica);
3. alterazioni del muscolo o delle fibre muscolari (miocardite);
4. malattie dell'endocardio (di diversa origine endocardite);
5. lesioni delle valvole cardiache (stenosi valvolare o insufficienza valvolare);
6. disturbi della conduzione (aritmia o blocchi atrio-ventricolari);

Alterazioni congenite [modifica]

Vi sono casi nei quali il cuore manca del tutto o è presente in forma rudimentale (incompatibili con la vita). In altri casi non c'è stato lo sviluppo di una parte del cuore con la conseguenza di comunicazioni (shunt) inter-atriali o inter-ventricolari. Nei casi in cui le alterazioni siano compatibili con la vita i sintomi peggiorano nel tempo.

Le cause possono essere molteplici, in particolare genetiche o da insulti tossici o infettivi durante la vita fetale. Ed è un organo sensibile e importante. Ricordiamo:

• Destrocardia
• Arco aortico destroposto
• Pervietà del dotto di Botallo
• Diverticolo di Kommerell
• Tetralogia di Fallot
• Difetto interatriale
• Difetto interventricolare

Strumenti diagnostici e terapia [modifica]

La diagnosi di molte patologie cardiache può essere confermata attraverso l'elettrocardiogramma (ECG), uno degli esami cardiologici più diffusi e facilmente praticabili nelle situazioni acute, anche se l'ecocardiogramma riveste, ormai, un'importanza superiore, poiché ci da la possibilità di vedere e misurare le camere cardiache, con la quantizzazione dei flussi attraverso le valvole.

La chirurgia cardiaca risale al 1945, con l'intervento di Alfred Blalock sul cuore di un bambino affetto da "morbo blu". Nel 1967 si giunse al primo trapianto di cuore, effettuato da Christiaan Barnard.

Note [modifica]