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IL CUORE

anatomia




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IL CUORE

Il cuore (dal latino cor, cordis. L'aggettivo cardiaco deriva invece dal greco kardia o ) è un organo posto nella cavità toracica costituito pressoché esclusivamente da tessuto muscolare striato, supportato da una struttura fibrosa detta pericardio.Il cuore è l'organo centrale dell'apparato circolatorio, funge da pompa capace di produrre una pressione sufficiente a permettere la circolazione del sangueIl 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-latera 151e48b le 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.Il cuore ha schematicamente la forma di un tronco di cono, alto circa 12 cm, compresso dall'avanti all'indietro, con due facce, una postero-inferiore (o diaframmatica) e una anteriore (o sternocostale). La base guarda in alto, indietro e a destra, mentre l'apice è rivolto in basso, in avanti e a sinistra. ^ compreso tra la terza e sesta costa e corrisponde posteriormente alla zona tra la quinta e l'ottava vertebra toracica ("vertebre del Giacomini" o "vertebre cardiache").Il suo volume corrisponde approssimativamente al pugno chiuso della persona stessa; nell'adulto pesa 200-400gr.Dal punto di vista topografico si trova nella cavità toracica, al di sopra del diaframma e fra i due polmoni, in contatto anteriormente con sterno e cartilagini costali e posteriormente con la colonna vertebrale. Lo spazio in cui è situato è detto mediastino anteriore. 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 emizigos.All' osservazione esterna il cuore appare lucido, in quanto avvolto da una sottile membrana detta pericardio, dello spessore di venti micron, costituito da due strati distinti: uno esterno, il pericardio fibroso, e uno interno, il pericardio sieroso che aderisce perfettamente a tutte le parti piane e a tutte le insenature del cuore. Il pericardio sieroso è costituito da due foglietti di origine celomatica di cui il primo (foglietto parietale) a livello dell'origine dei grossi vasi del peduncolo vascolare si riflette nel secondo (foglietto viscerale). Fra i due foglietti del pericardio sono presenti normalmente da 20 a 50 ml di liquido chiaro roseo che permettono il movimento del cuore minimizzando l'attrito.Sotto al pericardio si trovano tre tonache una interna all'altra:




  • l'epicardio
  • il miocardio
  • l'endocardio.

L'epicardio (che altro non è che il foglietto viscerale del pericardio sieroso) è costituito da tessuto connettivo, contenente capillari sanguigni, capillari linfatici e fibre nervose.Al di sotto si trova il miocardio, costituito 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.L'endocardio è il rivestimento protettivo interno costituito da cellule endoteliali ha la funzione di favorire lo scorrimento del sangue all'interno del cuore per evitare coaguli del sangue.Dalla porzione superiore della faccia anteriore del cuore si dipartono i due vasi arteriosi principali: l'aorta a sinistra e l'arteria polmonare (o tronco polmonare che si sfiocca 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 destre e sinistre che sfociano nell'atrio sinistro.Le coronarie si diramano irrorando tutto il cuore fino all'apice.Dalla coronaria sinistra si dipartono l'arteria discendente anteriore, l'arteria circonflessa e la più piccola arteria marginale, la coronaria destra si sfiocca in una miriade di vasi minori.La coronaria destra, e i due rami principali della coronaria sinistra (discendente anteriore e circonflessa) sono considerati i tre vasi principali per l'irrorazione sanguigna del cuore, e hanno un ruolo importante nella patogenesi della cardiopatia ischemica.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 cuspidale: valvola tricuspide tra le cavità destre, valvola bicuspide o mitrale tra atrio sinistro e ventricolo sinistro.Gli orifizi che mettono in comunicazionele cavità cardiache con i vasi efferenti sono anch'essi protetti da valvole che impediscono il reflusso: valvola semilunare polmonare (ventricolo destro - arteria polmonare), valvola semilunare aortica (ventricolo sinistro - aorta)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 per l'arteria polmonare. da dove 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, non avviene per l'arteria polmonare, che conduce sangue venoso, quindi non ossigenato, al polmone; non avviene inoltre per le vene polmonari, che trasportano verso il cuore sangue arterioso, quindi ossigenato, proveniente dai polmoni.La frequenza standard del cuore è definita a 72 battiti al minuto. Una frequenza compresa tra 60 e 100 battiti al minuto 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 tachi-cardie 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 supera il valore di 140/90 mmHg tale che, se si innestasse in senso verticale un tubo di vetro graduato nell'aorta, vedremmo il sangue salire fino ad un metro e ottanta al di sopra del livello del cuore.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, un suono cupo (rappresentabile con un TUM). ^ generato dalla contrazione del miocardio ventricolare e, in parte, 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, breve e chiaro (rappresentabile con un TAH), determinato dalla vibrazione delle valvole semilunari che si chiudono. Al secondo tono segue una pausa più lunga, con il riempimento dei ventricoli.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 cosi detto 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 seno-atriale (S-A): 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 nodo seno-atriale 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 nodo S-A 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 atrio-ventricolare (A-V): è il principale responsabile del ritardo che deve essere attuato nel passagio del segnale dagli atri ai ventricoli. Un'altra importante funzione del nodo A-V 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 posterire, più sottile.
  • Parte terminale del sistema di conduzione del cuore sono le fibre del Purkinje, cellule cardiache con conducibilità maggiore dei miocardiociti.

La principale particolarità del miocardio specifico consiste nella possibilità di generare autonomamente gli impulsi elettrici: in pratica la centrale pacemaker principale si trova nel nodo seno-atriale, ma non è l'unica presente nel miocardio. ^ stato possibile apprezzare questo escludendo dalla conduzione il nodo S-A: 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 "non sinusale" perché ha origine al di fuori del nodo del seno, in latino sinus. Questo meccanismo può essere spiegato come una sorta di autoprotezione da parte del cuore, esistonono infatti patologie a causa delle quali viene bloccata la conduzione del nodo S-A. In questo caso, il cuore può contuinuare a battere poiché il nodo A-V 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 nodo seno-atriale 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. ^ 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 nodo A-V, che ritarda di circa 0,09 secondi prima che l'impulso invada il fascio di His (che si dividerà poi in branca destra e sinistra). Subito dopo il passaggio attraverso il nodo atrioventricolare 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 nodo A-V si portano ai ventricoli passando attraverso il setto ventricolare. Queste fibre sono a conduzione molto veloce. Questa velocità di trasmissione permette di avere una trasmissione 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.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). 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 quasiasi altra fibra, poiché deve assicurare principalmente la generazione del potenziale d'azione.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.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, poiché permette un alto rendimento della funzione di pompa 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.Nelle cellule pacemaker nasce il ritmo 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 polarizzazione della cellula partendo da un valore di circa -65 mV, la polarizzazione 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.Il cuore, espletando una di quelle attività del corpo che sono necessarie alla vita, è regolato in alcune sue funzioni dal sistema nervoso autonomo, che agisce indipendentemente dalla nostra volontà.Il cuore ha una duplice innervazione ricevendo fibre parasimpatiche (attraverso il nervo vago) e dell'ortosimpatico.Questi due sistemi sono controllati direttamente da centri gangliari che si trovano nel cuore (sistema parasimpatico) o in prossimità delle vertebre (sistema ortosimpatico), essi modulano la frequenza cardiaca. Una costante liberazione di neurotrasmettitori in piccole quantità determina il tono nervoso basale del cuore.Il sistema parasimpatico è responsabile dell'inibizione della frequenza cardiaca, infatti notiamo che tagliando il nervo vago, si ha una accelerazione del cuore fino ai massimi livelli fisiologici raggiungibili. Il sistema parasimpatico agisce usando uno specifico neurotrasmettitore: l'acetilcolina. Essa determina due importanti effetti sul cuore: deprime la frequenza di scarica del nodo S-A e diminuisce l'eccitabilità delle fibre giunzionali poste tra il miocardio atriale ed il nodo A-V.La stimolazione ortosimpatica provoca effetti opposti a quelli descritti per l'azione vagale, anche se comunque i due effetti sono sempre compresenti. Il neurotrasmettitore attraverso il quale il sistema ortosimpatico agisce è la noradrenalina, che viene rilasciata nelle sinapsi che interessano le terminazioni nervose cardiache e che, come l'acetilcolina, determina delle variazioni a livello delle conduttanze nelle cellule miocardiche. La soppressione dell'attività ortosimpatica determina una diminuzione della frequenza, che però non è rilevante come l'azione del nervo vago.Le malattie cardiache si distinguono in acquisite o congenite , inoltre, a seconda della sede interessata, si osservano:





  1. alterazioni della tonaca esterna;
  2. alterazione delle arterie coronarie;
  3. alterazioni del muscolo o delle fibre muscolari (miocardite);
  4. malattie della tonaca interna (endocardite);
  5. lesioni della valvole cardiache;
  6. disturbi della conduzione (aritmia)





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