L'apparato circolatorio: cuore e arterie

L’APPARATO CIRCOLATORIO : cuore e arterie

Per vivere e per lavorare, i tessuti e gli organi hanno bisogno di nutrimento e di energia. Pertanto in tutto il corpo deve giungere il glucosio e l’ossigeno necessario per la “combustione” chimica dello stesso glucosio, che avviene, come sappiamo, a 37°C, con una resa energetica notevole. Le principali funzioni dell’apparato circolatorio, dunque, consistono nella circolazione del tessuto sangue in tutto il corpo, che è a sua volta costituito, da una parte corpus colata, i globuli rossi, ed una liquida, il plasma.

Nel sangue dove, come dicevamo, troviamo i globuli rossi, essi contengono al loro interno una proteina detta “emoglobina”, costituita da un gruppo prostetico, l’eme e la globina; il ferro contenuto nell’eme ha il compito di ossidarsi, cioè di captare ossigeno e di cederlo ai tessuti, funzione che avviene normalmente quando l’organismo si trova in condizioni fisiologiche. Esistono, però, delle condizioni in cui la funzione respiratoria e lo scambio di ossigeno, ematosi, non avviene per intossicazione da monossido di carbonio. Altre volte il circolo sanguigno, per condizioni di scompenso del miocardio non si svolge in maniera adeguata rispetto alle esigenze dell’organismo, per cui una persona che vive in situazione di scompenso riesce appena a muovere qualche passo e presenta dispnea ingravescente anche a sforzi minimi.

Per raggiungere tutti i punti, dicevamo, il sangue deve circolare attraverso i vasi sanguigni per il corpo umano, e ciò è possibile grazie ad una pompa, il cuore, dei vasi di mandata, le arterie, dei vasi specializzati per il ritorno venoso al cuore cioè le vene, e i capillari, che sono i vasellini deputati allo scambio nei tessuti.

Il cuore

E’ l’organo deputato alla circolazione come pompa. Ha una forma pressoché conica che presenta una base superiore allungata e una “punta” (apice) rivolta leggermente verso sinistra. La base è inclinata verso le vertebre e così come la faccia sinistra. Il cuore è costituito da tre tonache dall'interno all'esterno: endocardio (con le stesse funzioni e stessa struttura dell'endotelio), miocardio (muscolo ibrido tra liscio e striato: ha la capacità di contrarsi 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). Infine nello strato più esterno si trova l'epicardio (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. La circolazione del cuore è garantita dal sistema delle coronarie, che originano dall'arteria aorta come 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. 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. La vena cava inferiore e quella superiore sfociano rispettivamente nella parte bassa e superiore dell'atrio destro.Dal ventricolo destro parte la piccola circolazione, cioè il flusso di sangue diretto ai polmoni, tramite l’arteria polmonare. 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.

Struttura interna del cuore.

Classicamente, se sezioniamo il cuore in modo frontale, appaiono 4 cavità, due a sinistra e due a destra, suddivise da un setto. L’atrio destro ha pareti sottili e come si diceva riceve il sangue dalla vena cava inferiore e dalla vena cava superiore. Il sangue scende per differenza pressoria verso la camera sottostante (ventricolo destro), dopodiché interviene la sistole atriale che lo invia nel ventricolo attraverso la valvola tricuspide. 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. Il ventricolo destro 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 (cfr auscultazione del cuore). 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 tengono. 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. 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 s’immettono 4 vene (le vene polmonari, 2 per polmone) che portano al cuore il sangue ossigenato dai polmoni (quindi arterioso); queste sono chiamate vene anche se trasportano sangue arterioso, perché, per convenzione, ogni vaso che porta sangue al cuore è chiamato vena. Il 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, poiché 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.

Le arterie

Le arterie, cioè i vasi di mandata, partono dal cuore iniziando con l’arteria principale, cioè l’aorta, che direttamente dal ventricolo sinistro del cuore, dove presenta alla sua origine una valvola che ha il compito di consentire il flusso solo verso una direzione, riceve il sangue ricco di ossigeno e lo distribuisce al cervello, alle braccia ed al corpo intero. Infatti l’aorta si presenta nella sua prima porzione di forma arcuata, e si porta subito verso l'alto e verso destra come aorta ascendente, formando l’arco dell’aorta, una sorta di vaso a forma di “manico d’ombrello”, da cui diramano la succlavia sinistra, la carotide comune sinistra ed il tronco brachicefalico comune o arteria anonima. L’arco prosegue con l’aorta addominale. 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 Valsava che contengono recettori per la qualità del sangue. 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. 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 de 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 (cfr arteriografia del tripode celiaco), ramo impari deputato alla irrorazione 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 femmine, 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.

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