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APPARATO CARDIOVASCOLARE A cura del prof. Luvisi Lorenzo 2 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Sommario Facendo un paragone con la società civile potremmo definire il sangue come il veicolo di trasporto, il cuore come la forza propulsiva ed i vasi sanguiferi come le vie attraverso le quali si distribuiscono nell’organismo le diverse sostanze necessarie al suo corretto funzionamento. Vedremo quindi in successione: l’anatomia e la fisiologia del cuore; l’anatomia e la fisiologia della circolazione; Alcuni cenni sulla patologia cardiocircolatoria. 3 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Anatomia del cuore Il cuore è un organo cavo delle dimensioni, grosso modo, del pugno del soggetto a cui appartiene. Pesa generalmente meno di 400 grammi. La sua forma a cono presenta un apice rivolto a sinistra ed una base postero-superiore dalla quale emergono i grossi vasi. Le pareti del cuore constano dall’interno verso l’esterno dei seguenti tre strati: • Endocardio • Miocardio • Epicardio 4 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Anatomia del cuore L’endocardio è un foglietto endoteliale che si continua con l’endotelio dei grossi vasi e tappezza le cavità del cuore. Il miocardio è formato da robusti fasci di muscolatura striata cardiaca. L’epicardio (o pericardio sieroso viscerale) riveste la superficie esterna del cuore (epi-: sopra, ..). All’esterno di questo troviamo il pericardio (peri-: intorno, giro). Il cuore è diviso longitudinalmente da un setto. 5 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Anatomia del cuore I foglietti sierosi che costituiscono il pericardio secernono un liquido viscido avente azione lubrificante che consente al cuore di battere in assenza di attriti. La diminuzione di questo liquido comporta la pericardite (-ite: stato di infiammazione di un tessuto o di un organo; in questo caso infiammazione del pericardio). In seguito a ciò i foglietti pericardici possono aderire e fondersi tra loro, formando dolorose aderenze che compromettono i movimenti del cuore. 6 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Anatomia del cuore Il cuore consta di 4 cavità, 2 atri superiormente (camere di ricezione) e 2 ventricoli, inferiormente (camere di efflusso). Funziona come una duplice pompa nonostante sia un unico organo. Il cuore destro funge da pompa per la circolazione polmonare o piccola circolazione. Il ventricolo destro immette il sangue nel tronco arterioso polmonare che si divide nelle 2 arterie polmonari, le quali portano il sangue ai polmoni per rifornirlo di O2 e liberarlo dal CO2. 7 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Anatomia del cuore A questo punto il sangue torna al cuore tramite le 4 vene polmonari. Attraversa l’atrio sinistro e quindi viene pompato dal ventricolo sinistro nell’aorta dalla quale originano le arterie della circolazione sistemica o grande circolazione. Il sangue, una volta ceduto l’O2 e prelevata il CO2 dai vari tessuti, verrà ricondotto, attraverso le vene cave superiore e inferiore, all’atrio destro del cuore. 8 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Anatomia del cuore Il cuore è munito di 4 valvole che assicurano la unidirezionalità del flusso ematico dagli atri ai ventricoli e da questi alle grosse arterie che nascono dal cuore. Le valvole atrioventricolari (AV) si distinguono in bicuspide o mitrale nel cuore sinistro e tricuspide nel cuore destro. Le valvole AV aperte durante la diastole si chiudono quando i ventricoli sono in sistole. Sottili formazioni cordoniformi (detti corde tendinee) ancorano le cuspidi alle pareti ventricolari impedendo così il ribaltamento di questi all’interno degli atri. 9 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Anatomia del cuore Le valvole semilunari polmonare e aortica sono invece poste all’origine delle due grosse arterie che emergono dalle cavità ventricolari. Ciascuna valvola semilunare ha 3 cuspidi che combaciano perfettamente tra loro quando la valvola è chiusa. Le cuspidi si aprono passivamente per effetto della pressione del flusso ematico e si richiudono quando il sangue tende a refluire verso il cuore. A differenza delle valvole AV, le semilunari sono chiuse in diastole e aperte in sistole. 10 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Anatomia del cuore Nell’insufficienza valvolare il cuore deve pompare più volte lo stesso sangue che tende a tornare indietro. Nella stenosi valvolare i lembi diventano rigidi e non si aprono completamente. Ciò consegue spesso a ripetute infezioni batteriche dell’endocardio. In entrambi i casi, il cuore svolge un carico di lavoro maggiore che, alla fine, lo indebolisce e lo distrugge. In tali casi la valvola difettosa viene sostituita con una artificiale o prelevata dal cuore di un maiale. 11 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Anatomia del cuore Il cuore viene nutrito ed ossigenato dalle arterie coronarie destra e sinistra, che nascono dall’aorta e decorrono nel solco atrioventricolare. Compresse durante la fase sistolica, si riempiono in fase diastolica. A drenare il miocardio provvedono le numerose vene cardiache, che confluiscono nel seno coronario. In caso di tachicardia il miocardio può ricevere un insufficiente apporto ematico. Può quindi comparire un dolore denominato angina pectoris. La sua persistenza può condurre all’infarto cardiaco. 12 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Fisiologia del cuore Giornalmente il cuore pompa all’incirca 6 litri di sangue per 1.000 volte (6.000 litri). Il cuore si contrae spontaneamente e indipendentemente anche se le connessioni nervose sono interrotte, però le fibre delle diverse zone presentano ritmi differenti. Per coordinare le varie zone vi sono 2 tipi di sistemi di controllo: 1. I nervi del sistema nervoso autonomo. 2. Il sistema di conduzione intrinseco o sistema nodale. di 44 Prof. Lorenzo Luvisi 14 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Fisiologia del cuore Il nodo senoatriale (SA) dà l’avvio a ogni battito cardiaco ed è per questo denominato segnapassi (o pacemaker). Una sua lesione provoca un rallentamento del battito per cui si ricorre all’installazione di un pacemaker. L’ischemia (riduzione di sangue) può causare fibrillazione (tremito del muscolo cardiaco) Tachicardia: > 100 bpm. Bradicardia: < 60 bpm. 15 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Fisiologia del cuore Gli impulsi che viaggiano attraverso il cuore generano correnti elettriche che possono essere rilevati sulla superficie del corpo e registrati elettrocardiogramma (ECG). P e R: depolarizzazione at. E ven. T: ripolarizzazione ventricolare Anomalie del tracciato sono indicative di malfunzionamenti o infarto (necrosi di un tessuto per ischemia). . 16 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Fisiologia del cuore I termini sistole e diastole indicano rispettivamente le fasi di contrazione e rilassamento del cuore (riferiti ai ventricoli). Il ciclo cardiaco è il periodo di tempo che intercorre tra un battito cardiaco e il successivo (0,8”). La gittata cardiaca (GC) è la quantità di sangue pompato dai ventricoli in 1 minuto GC = FC (Frequenza Cardiaca) x VS (70 mL) Il volume sistolico (VS) corrisponde alla quantità di sangue pompato da un ventricolo a ogni sistole ventricolare. 17 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Fisiologia del cuore Il primo tono (tum) è prodotto dalla chiusura delle valvole AV; il secondo tono (tac) dalla chiusura delle valvole semilunari. I rumori cardiaci anormali o non usuali sono denominati soffi; nella maggior parte legati a problemi valvolari. Un battito cardiaco lento allunga il tempo di riempimento dei ventricoli, mentre l’esercizio fisico velocizza il ritorno venoso. 18 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Fisiologia del cuore 19 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Fisiologia del cuore La frequenza cardiaca media è più elevata nel sesso femminile (72-80 bpm) rispetto a quello maschile (64-72 bpm). L’aumento della temperatura corporea accelera il ritmo cardiaco. Si può avere insufficienza cardiaca sinistra con conseguente congestione polmonare cui segue edema polmonare e rischio di soffocamento. Oppure insufficienza cardiaca destra con congestione periferica ed edema alle estremità degli arti. 20 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Anatomia della circolazione Il sangue circola all’interno dei vasi sanguiferi, che formano un sistema di canali a circuito chiuso denominato apparato vascolare. La parete dei vasi sanguiferi, ad eccezione dei capillari, è costituita da 3 strati o tonache: 1. Tonaca intima (tessuto epiteliale e connettivo lasso). 2. Tonaca media (tessuto muscolare liscio). 3. Tonaca esterna o avventizia (tessuto connettivo). 21 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Anatomia della circolazione 22 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Anatomia della circolazione Le pareti delle arterie sono generalmente più spesse di quelle delle vene La pressione del sangue nelle vene è generalmente troppo bassa per spingere il sangue verso il cuore, per questo sono munite di valvole. Le sottili pareti dei capillari sono costituite dalla sola tonaca intima. 23 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Anatomia della circolazione aorta ascendente arterie coronarie destra e sinistra. arco aortico tronco brachiocefalico, arterie succlavie e carotidi. in corrispondenza dell’ascella l’arteria succlavia prende il nome di arteria ascellare arteria brachiale arterie radiale e ulnare 24 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Anatomia della circolazione rami dell’aorta toracica rami dell’aorta addominale Le arterie iliache comuni rappresentano i rami terminali dell’aorta arteria femorale arterie tibiali anteriori e posteriori 25 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Anatomia della circolazione Le vene transitano in posizione più superficiale rispetto alle arterie. vena safena e vene tibiali anteriori e posteriori vena femorale vena iliaca vena cava inferiore. Vena porta e vene epatiche 26 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Anatomia della circolazione vena cubitale mediana tra cefalica e basilica; vene radiale e ulnare vena brachiale vena ascellare + vena giugulare vena succlavia vene brachiocefaliche vena cava superiore 27 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Anatomia della circolazione Circuiti vascolari speciali sono rappresentati dal: Circolo di Willis nell’encefalo. Circolazione portale epatica: le vene che raccolgono il sangue refluo dal tubo digerente (nella sua porzione sottodiaframmatica), dalla milza, dalla cistifellea, e dal pancreas, confluiscono in un tronco venoso comune, la vena porta, che penetra nell’ilo del fegato e attraversa quest'ultimo, prima di riversarsi nella vena cava inferiore tramite le vene epatiche. 28 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Fisiologia della circolazione L’efficienza dell’apparato circolatorio può essere valutata rilevando: Il polso arterioso. La pressione del sangue. Il polso è un’onda pressoria che si genera dalle fasi di espansione e ritorno elastico di un’arteria. Il polso ha mediamente una frequenza di 70-76 bpm in un soggetto normale a riposo. 29 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Fisiologia della circolazione È possibile rilevare il polso arterioso su ogni arteria superficiale, anche se la sede privilegiata risulta essere quella del polso radiale. 30 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Fisiologia della circolazione La pressione del sangue corrisponde alla forza che il sangue esercita contro le pareti interne dei vasi sanguiferi. Esistono 2 forze propulsive: 1. La forza sistolica, data dalla contrazione dei ventricoli. 2. La forza diastolica, dovuta alla retrazione elastica delle arterie durante il rilassamento dei ventricoli. L’importanza dell’elasticità delle arterie si apprezza quando viene a mancare come succede nell’arteriosclerosi. 31 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Fisiologia della circolazione Come si misura la pressione del sangue? La pressione del sangue viene misurata in millimetri di mercurio (mmHg) e si indica prima quella sistolica e poi quella diastolica. Si applica un bracciale subito sopra il gomito e lo si gonfia fino a bloccare il flusso di sangue. Il polso dell’arteria non viene più avvertito. Riducendo gradualmente la pressione del bracciale si arriva al punto in cui un primo fiotto di sangue riesce a passare (primo lieve polso corrispondente alla pressione sistolica). 32 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Fisiologia della circolazione 33 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Fisiologia della circolazione Continuando a decomprimere l’arteria il polso diventa sempre più forte e distinto fino a scomparire (pressione diastolica) quando il sangue fluisce liberamente. Valori della pressione del sangue: 34 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Fisiologia della circolazione L’ipotensione è la condizione derivante da una pressione sistolica < 100 mmHg. Alcune sostanze come la nicotina, oppure il freddo determinano vasocostrizione, mentre il caldo, l’alcol e l’istamina determinano vasodilatazione. L’adrenalina aumenta sia la frequenza cardiaca che la pressione del sangue. 35 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Fisiologia della circolazione L’ipertensione cronica è una patologia comune e pericolosa, espressione di un aumento delle resistenze periferiche. Essa affatica lentamente ma inesorabilmente il cuore e danneggia le arterie per questo è definita «killer silenzioso». In caso di esercizio fisico, paura, diminuzione della volemia, il sistema simpatico si attiva determinando vasocostrizione. I reni giocano un ruolo importante nella regolazione della volemia. 36 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Fisiologia della circolazione Qualsiasi fattore in grado di aumentare la gittata cardiaca o la resistenza periferica induce un aumento della pressione sanguigna. Tali fattori dipendono dall’età, dal peso corporeo (obesità), dall’ora del giorno, dall’esercizio fisico, dalla posizione del corpo, dallo stato emotivo, dall’uso di farmaci, ecc. Ereditarietà, sesso e razza influiscono sull’ipertensione risultandone più soggetti i negri e le donne. Una dieta povera di Sali, grassi saturi e colesterolo aiuta a prevenire l’ipertensione. 37 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Fisiologia della circolazione Le sostanze riescono a passare dal sangue alle cellule, e viceversa, solo attraversando la parete dei capillari. Alcune vengono trasportate tramite vescicole, mentre la maggior parte si muove per diffusione, attraverso la membrana plasmatica, le sue fenestrazioni o le fessure intercellulari. I liquidi sono forzati a uscire dal torrente ematico dalla pressione del sangue, e sono riportati all’interno dei vasi dalla pressione osmotica. 38 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Patologia cardiocircolatoria Spesso, i termini arteriosclerosi ed aterosclerosi sono utilizzati indifferentemente come sinonimi; in realtà l'aterosclerosi,è una specifica tipologia di arteriosclerosi ed in particolare quella più frequente e clinicamente importante ed è caratterizzata dalla formazione di ateromi (placche di materiale lipidico, proteico e fibroso) nelle arterie muscolari di grande e medio calibro (coronarie, carotidi e femorali) ed in quelle elastiche come l'aorta o l'arteria polmonare. 39 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Patologia cardiocircolatoria Non è ancora chiaro quale sia la causa che innesca questa patologia. L’evento iniziale sarebbe il danneggiamento della tonaca intima causato da sostanze come il CO (sigarette, traffico), oppure batteri o sforzi violenti e ipertensione cronica. L’arteriosclerosi viene considerata come la fase finale della malattia, in cui le cellule muscolari della tonaca media vendono sostituite da tessuto cicatriziale rendendo più rigidi i vasi ed inducendo così l’ipertensione. 40 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Patologia cardiocircolatoria In passato l’unica possibilità di intervento in caso di danno vascolare era rappresentato dal bypass delle arterie coronariche. Una tecnica più attuale è rappresentata dall’angioplastica con palloncino. Recentemente si è dato molto credito ai farmaci (statine) che abbassano il livello di colesterolo, ma presentano effetti collaterali (nausea, gonfiori e stipsi). Si impiegano anche farmaci anticoagulanti. Lo stile di vita rappresenta un fattore di rischio, è importante evitare la sedentarietà e assumere antiossidanti attraverso una corretta alimentazione. 41 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Patologia cardiocircolatoria 42 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi Considerazioni finali Una pratica regolare dell’attività fisica aerobica comporta un aumento della gittata cardiaca ed un’ipertrofia del cuore. Ne consegue una diminuzione della frequenza cardiaca e della pressione sanguigna. Un ulteriore beneficio è rappresentato dalla ripulitura della parete dei vasi sanguiferi dai depositi di grasso. In alcuni soggetti le valvole venose si indeboliscono vene varicose tromboflebite embolia polmonare. 43 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi I disturbi dell’apparato circolatorio diventano via vai più numerosi con l’avanzare dell’età. L’aterosclerosi si sviluppa progressivamente in tutti i soggetti tanto che vi è un detto «ognuno è vecchio quanto le sue arterie». Comunque la maggior parte dei ricercatori ritiene che sia la dieta, e non l’invecchiamento, il fattore causale più importante delle malattie cardiovascolari. Altri fattori di rischio sono lo stress, il fumo di sigaretta e la vita sedentaria. 44 di 44 Prof. Lorenzo Luvisi
