APPARATO CARDIO-CIRCOLATORIO

L’apparato cardiovascolare si compone di due componenti fondamentali, l’apparato circolatorio e il cuore, il cuore è una pompa, che spinge i liquidi nei vasi sanguigni a muoversi lungo essi, e i vasi sanguigni stessi seguono un percorso che inizia da vene e arterie grandi e centrali che si diramano man mano fino ad essere capillari, la funzione di questi vasi è portare a tutte le cellule del corpo nutrimento e ossigeno, per sostenerne la crescita e la sopravvivenza.

CUORE

Il cuore è l’organo centrale dell’apparato cardiovascolare, senza di esso il sangue nelle arterie e nelle vene non si muoverebbe  e non poterebbe ossigeno e nutrimento alle cellule (Infatti quando si muore e si taglia il cadavere non è sanguinolento perché non c’e pressione arteriosa che lo fa fuoriuscire, oltre al fatto che è coagulato).

Il Cuore è un organo

• Cavo (vuoto all'interno)

• impari (c'e ne solo uno)

Il cuore collega la piccola circolazione e la grande circolazione:

• la piccola circolazione è un sistema di vene e arterie che collega cuore-> polmoni-> cuore

• La grande circolazione è un sistema di arterie e vene più vasta che collega invece              cuore-> apparati -> cuore

Il cuore è situato nella cavità toracica , più precisamente nel mediastino anteriore fra i due polmoni sopra il diaframma.

é rivestito da una sacca connettivale chiamata pericardio fibroso e poi all’interno da una altra sacca chiamata pericardio sieroso.

Il cuore ha una forma conica leggermente schiacciata con il proprio asse rivolto da destra verso sinistra, la base è rivolta verso l’alto dove troviamo la zona di congiunzione con le vene e le arterie entranti e uscenti.

Il cuore ha un colore rosso con delle chiazze lineari gialle di tessuto adiposo, queste corrispondono a tre solchi che sono situati sul cuore e prendono il nome di:

• solco coronarico

• solco intraventricolare

• solco interatriale

Al interno di questi solchi passano i vasi sanguigni che irrorano  il cuore.

Anche se la forma del cuore è conica, si riscontrano due facce, una detta faccia anteriore o sternocostale per via dei suoi rapporti, e una invece chiamata faccia postero-inferiore che poggia sul centro tendineo del diaframma (centro frenico). Il passaggio dalla faccia sternocostale a quella postero-inferiore è netta e delineata da un margine acuto.

Tessuto.

Il tipico tessuto del cuore è il miocardio, un muscolo formato da cellula che non si rigenerano, se una gruppo di cellule muore queste vengono sostituite da tessuto connettivale lasciando delle “cicatriti” (evidente dopo un infarto).

Il miocardio è un tessuto striato, e malgrado la caratteristica di muscolo volontario legato alla muscolatura striata, il cuore è l’unico muscolo striato non volontario del corpo, quindi batte indipendentemente che noi lo vogliamo o no.

Il miocardio è irrorato da una rete di capillari che si dispongono introno alle cellule.

Il miocardio è formato da cellule allungate con delle striature (sarcomeri), ma ne esistono di due tipi:

• Miocardio comune, è formato da un tessuto connettivo che costituisce lo scheletro del cuore, alla quale sono legate le cellule muscolare del miocardio, queste sono le vere cellule motrici del cuore,quelle che spingono il sangue nelle arterie ( il ventricolo sinistro è 7 volte più spesso del destro). Il miocardio ha differenza della muscolatura liscia non è innervato, ma riceve un segnale da una centro cellulare che trasmette il segnale di contrazione mediante il rilascio di ioni calcio da parte di canali ionici posto  nel reticolo sarcoplasmatico. A livello cellulare la contrazione è dovute a proteine contrattili contenute nel miocardio

• Miocardio specifico, sulla parete del cuore tra l’atrio destro e la vena cava, c’e un gruppo di cellule (Nodo\seno- atriale) che sono in grado di de-polarizzarsi inviando uno stimolo motore lungo il fascio di His che è il segnare per il cuore di contrarsi. C’e anche un altro “pace-maker” di riserva nel cuore, che è più debole del primo e si chiama Nodo atrio-ventricolare. Il cuore è anche innervato però dal nervo vago, che è soggetto all’azione di ormoni come l’adrenalina, che  stimolano il cuore aumentando o diminuendo il battito cardiaco.

Il tessuto del cuore però non si compone solo dal miocardio, ma ha ben tre tonache funzionali,

• L’epicardio, corrisponde al pericardio viscerale (sieroso) che avvolte il cuore, è formata dal mesotelio e da cellule aereolari

• Miocardio, è lo strato di tessuto formato dalle cellule muscolari che generano la contrazione del cuore, tra i miociti troviamo anche del tessuto connettivo che fa da scheletro all’intera struttura e da supporto ai miociti.

• Endocardio, è il tessuto che riveste la parte interna del cuore, è formato da cellule aereolari e da cellule epiteliali.

Fuori dal pericardio viscerale troviamo un altro strato protettivo chiamato pericardio parietale che è formato dal mesotelio, cellule aereolari e da uno strato connettivo denso che lo ricopre interamente.

Tra il pericardio parietale e quello viscerale c’e una zona chiamata cavità pericardica, nella quale è situato un liquido di colore paglierino chiamato per l’appunto liquido pericardico.

Conformazione interna del cuore

La struttura interna del cuore è formata da quattro cavità, 2 atri e 2 ventricoli, i due atri sono posti  superiormente  mentre i ventricoli inferiormente.

L’atrio destro e il ventricolo destro comunicano tra di loro mediante un orifizio atri-ventricolare munito di una valvola chiamata valvola tricuspide.

L’atrio sinistro e il ventricolo sinistro comunicano tra di loro mediante un uguale orifizio  atri-ventricolare chiamato però valvola mitrale o bicuspide.

le cavità di destra non comunicano con quelle di sinistra, ma sono separate tra loro mediante un setto di natura fibrosa.

Il settore destro del cuore riceve il sangue dalla vena cava inferiore, superiore e vena coronarica, passa dall’atrio al ventricolo destro grazie alla valvola tricuspide e poi mediante le valvole semilunari polmonari il sangue entra nelle vene che portano il sangue venoso a ossigenarsi nel polmoni, a questo punto il sangue ossigenato ritorna al cuore grazie a quattro vene polmonari che confluiscono nell’atrio sinistro, il sangue da qui passa al ventricolo sinistro grazie alla valvola tricuspide e poi viene rimandata in circolo  nell’aorta passando dalla valvola semilunare aortica

Come si vede dall' immagine a sinistra, che rappresenta una sezione si un cuore trasversalmente, si nota come i due atri siano diversi, infatti l'atri destro del cuore esercita 1\7 della forza che esercita il sinistro, il motivo va cercato nel fatto che il ventricolo sinistro spinga il sangue in tutto il sistema corporeo, quello destro invece solo verso ai polmoni per l'ossigenazione.

Questo determina che per avere una maggiore spinta il sangue debba avere una pressione maggiore nelle arterie, e che quindi il cuore che è la pompa di questo fluido, nel momento in cui spinge il sangue fuori abbia una forza maggiore, motivo per cui la muscolatura dell'atrio sinistro è più spessa.

Ricapitolando, il cuore è formato da:

-atrio destro e ventricolo destro

-atrio sinistro e ventricolo sinistro

L’atrio e il ventricolo sono collegati da delle valvole, e anche il sangue in uscita dal cuore deve passare due due valvole.

• valvola tricuspide (atrio destro e ventricolo destro)

• valvola bicuspide (atrio sinistro e ventricolo sinistro)

• valvola semilunare polmonare (sangue diretto ai polmoni dal cuore)

• valvola semilunare aortica (sangue diretto al resto del corpo)

Oltre a queste valvole sono anche delle valvole che regolano l’afflusso di sangue nel cuore, c’e ne sono due che regolano l’ingresso nel ventricolo destro.

• valvola di eustachio  (situata ai margini della vena cava)

• valvola di tebesio  (sitata ali margini della vena coronarica)

L'apertura delle valvole funziona mediante pressione, ad esempio la valvola aortica si apre quando la pressione interna del sangue nel cuore supera quella nell'aorta, quindi grazie a questo gradiente il sangue viene spinto. Lo stesso meccanismo sfruttano le altre valvole per il loro funzionamento.

Il settore sinistro del cuore che manda il sangue in tutti gli apparati è 7 volte più forte del settore destro che invece lo manda solo fino ai polmoni,  questo è un dettaglio rilevante che ci aiuta a capire perché la parete del miocardico di destra è più sottile rispetto a quella di sinistra.

Generalmente però i ventricoli hanno pareti più spesse rispetto agli altri.

Dotto di Botallo.

Durante la vita fetale, l’ossigenazione del sangue al feto non avviene a livello polmonare ma solo a livello placentare, questo preclude che il la piccola circolazione nel feto è inutile e non viene attivata, questo grazie alla presenza di un piccolo passaggio tra i due atri destro e sinistro chiamato dotto di Botallo, il sangue passa attraverso questo dotto  solo durante la fase fetale, dopo la nascita il dotto si chiude e se ciò non succede di rischiano gravissime complicanze.

Morfologia atri e ventricoli

-Gli atri sinistro e destro per via della loro funzionalità hanno una muscolatura simile  e senza particolari complessi cellulari al suo interno, la parete interna degli atri è piuttosto lineare  e regolare.

-I ventricoli, al contrario, sono diversi l’uno dall’altro, il ventricolo sinistro è molto più forte del destro, e ciò lo si riscontra da una muscolatura più spessa, inoltre la parete interna dei ventricoli (sia destro che sinistro) presentano delle complesse architetture  uniche di questo organo.

• trabecole carnee, sono sporgenze muscolari che partono da un irregolarità della parete del ventricolo e si estendono per tutta la lunghezza dello stesso, oppure legano entrambe le estremità del ventricolo creando un ponte muscolare.

• Muscoli papillari, sono trabecole carnee che si innalzano da un irregolarità del ventricolo e collegano con corde tendine  la valvola tricuspide se nel ventricolo destro, bicuspide se nel ventricolo sinistro

Tessuto connettivo del cuore.

Il miocardio, non sta solo in sede grazie alle giunzioni proteiche tra le cellule ma anche perché  alla base c’e una struttura connettivale di tessuto formato da collegane ed elastine.

La sua funzione è di fornire sostegno a vasi, nervi e alla muscolatura cardiaca, ma deve essere resistente alle contrazioni continue e ripetute del cuore.

vascolarizzazione.

Il cuore viene irrorato dal sangue che lo nutre e lo ossigena grazie a una serie  di arterie chiamate coronariche.

le arterie che portano il sangue al cuore sono due:

• arteria coronarica di destra, porta il sangue all atrio destro, a entrambi i ventricoli e al sistema di conduzione del cuore.

• arteria coronarica sinistra,  porta il sangue all’atrio sinistro e al setto intraventricolare.

entrambe le arterie derivano dall’aorta ascendente

Il sangue venoso è trasportato dalla vena cardiaca coronarica magna e media che affluiscono insieme nel seno coronarico sfociando nel atrio destro diretto alla piccola circolazione.

sistema di conduzione del cuore. 

il sistema di conduzione del cuore non è formato da nervi (a eccezione del nervo vago) ma da un manipolo di cellule del miocardio che sono chiamate specifiche perché diverse da quelle comuni che formano il muscolo contrattile.

Le cellule del miocardio specifiche sono cellule che hanno perso la loro capacità contrattile  acquisendo in modo specifico funzionalità conduttive 

Il miocardio specifico possiede una frequenza spontanea a velocità elevata, è la sede dove insorgono gli stimoli contrattili inviati al miocardio comune.

Il sistema di conduzione conta due settori:

• il sistema senatriale, che ha inizio con il nodo di Keith o Flack o per meglio chiamato nodo seno-atriale, é definito “pace-maker” perché genera autonomamente il segnale di contrazione per il cuore, questi stimoli si propagano grazie a dei fasci di miocardi specifici che si diramano nel atrio e ventricolo sia destro che sinistro, la propagazione avviene nelle pareti atriali del cuore.

• Nodo atrioventricolare è situato nella parete parietale in prossimità del atrio destro è chiamato anche nodo di Towara, è formato sempre da cellule del miocardio specifiche e si dirama mediante gli stessi fasci, (i fasci di His). Dal nodo atrioventricolare  i fasci entrano nel setto interventricolare da li poi si diramano nelle reti di Purkinje, una per ventricolo.

Il battito cardiaco è regolato però anche da fattori esterni, ad esempio adrenalina e noradrenalina aumentano il battito cardiaco se si percepisce la necessità, il sistema nervoso tramite il nervo vago si minerva fino al nodo di Flack ( seno-atriale) e al nodo di Towara (nodo atrioventricolare) mandando ulteriori impulsi se sottoposto a questi stimoli ormonali.

Anche se il cuore autostimola il proprio funzionamento come visto, c'è lo stesso lo zampino del cervello per determinare un  battito maggiore o minore durante diverse situazioni.

Durante una corsa, il corpo aumenta la richiesta di energia per far muovere i muscoli, ciò implica un maggior apporto di sostanza come glucosio e ossigeno, motivo per cui viene liberato il glucagone che stimola la degradazione del glicogeno e l'aumento degli zuccheri nel sangue, per accelerare il trasporto di metaboliti e ossigeno il sangue deve arrivare ai tessuti più velocemente, quindi il cervello stimola la corticale del surrene a produrre noradrenalina e adrenalina, che stimolano il nervo vago (sistema nervoso simpatico) a aumentare il battito cardiaco, aumentando inevitabilmente la pressione sangunea  e la sua velocità di flusso nelle arterie, accelerando come volevamo l'afflusso di metaboliti e l'eliminazione di anidride carbonica.

il battito medio di un individuo è introno ai 70 battiti al minuto

• tachicardia quando il battito supera i 100 battiti al minuto (non sotto sforzo)

• Bradicardia se il battito si mantiene sotto i 60 battiti al minuto normalmente

Un parametro importante è la gittata cardiaca, ovvero il sangue spinto dai ventricoli a ogni contrazione, e i volumi telediastolici e telesistolici, ovvero il volume di sangue nel cuore dopo una sistole o la diastole.

Questi volumi sono tanto più grandi quanto i miociti si espandono durante la contrazione, maggiore l'espansione maggiore è la quantità di sangue che entra nel cuore (legge si starling)

L'attività elettrica di un miocità di tipo specifico che ha perso al capacità contrattile è dipendente da ioni come sodio calcio e potassio.
All'inizio la cellula parte da un potenziale di membrana di -60mv che provoca l'apertura di canali detti funny, che permettono l'uscita del sodio generando una corrente chiamata IF.
Il potenziale si alza a -45mv e provoca l'apertura di canali ionici del calcio i canali T, l'ingresso del calcio provoca a sua volta un aumento del potenziale d'azione fino alla soglia di -40mv, qua si aprono anche i canali del calcio chiamati L, e il potenziale di membrana diventa positivo tra i 20 e 25mv.
La ripolarizzazione della cellula avviene grazie al flusso io ioni potassio.

ECG

l'ecg o elettro cardiogramma  è una analisi sul funzionamento del cuore durante un processo di sistole e diastole.

Il cuore per poter funzionare necessita di un potenziale elettrico che parte dal nodo seno atriale e tramite il nodo atriventricolare e il fascio di his arriva in tutto il cuore.

Con l'ECG possiamo seguire il potenziale elettrico sviluppato dal cuore al fine di produrre una contrazione completa.

Sul l'elettro cardiogramma compaiono un certo numero di picchi, di diversa altezza e intensità.

Onda P: il potenziale elettrico provoca la stimolazione degli atri, l'onda P è sempre visibile nel grafico, deviazione dell'onda stessa dal suo standard indica problemi di contrazione dell'atrio o di "caricamento" di sangue nel cuore

Onda Q: è una piccola onda carica negativamente che rappresenta la polarizzazione della zona atrio-ventricolare

Onda R: é una grande onda positiva che rappresenta la depolarizzazione della zona ventricolare del cuore, passando il segnale nella fascia di his

Onda S: è una piccola onda negativa, simile alla onda Q ma è dovuta alla depolarizzazione della regione basale del cuore

Onda T: costituisce l'onda che rappresenta la ripolarizzazione dei ventricoli, ma non è sempre visibile perchè  di piccole dimensioni

Onda U: è l'untila onda che si presenta nel tracciato, non è sempre visibile e rappresenta la ripolarizzazione dei muscoli papillari cardiaci.

L'ECG appena descritto, è detto ECG basale o in condizioni di non stress, esiste un altro tipo di ECG che viene fatto in condizioni di sforzo, questo obbliga il cuore a aumentare l'apporto sanguigneo ai tessuti, quindi aumento dei battiti e dello stress che lo stesso cuore riceve.
Perché viene fatto questo test? alcune patologie cardiache non sono visibili con un cuore a riposo, o non sono abbastanza accentuate, per questo motivo è necessario portare il cuore a pompare più velocemente e analizzare come reagisce lo stimolo elettrico che esso genera sotto sforzo.
L'utilizzo di questo test permette di evidenziare zone ischemiche, aritmie o anche infarti precoci in modo tale da usare queste informazioni come prognosi.
L'esito positivo di un test simile non implica una malattia grave, ma può essere solo il primo sintomo che la patologia si sta evolvendo.

Un tipico caso di ECG è detto asistolia, ovvero mancanza di una fase sistolica, dovuta al fatto che  mancano i segnali elettrici necessari per avviare il cuore. Questo non indica sempre morte, ma puo essere semplicemente dovuto a una condizione che determina mancanza di nutrimenti o blocco del segnale elettrico dovuto a agenti esterni, e quindi il cuore può essere riavviato tramite l'uso di elettrodi esterni. Se il cuore ha subito gravi danni alla massa miocardica, allora non è possibile riavviarlo e in quel caso di denota il decesso (un esempio è l'infarto del miocardio)

APPARATO CIRCOLATORIO

I vasi sanguigni sono i “tubi” che permettono al sangue pompato dal cuore di arrivare in qualunque parte del corpo.

Il sistema circolatorio è tanto fondamentale tanto quanto il cuore, senza di esso le cellule degli organi che formano i vari tessuti e apparati non avrebbero il sostentamento per sopravvivere e replicarsi.

Nell’apparato circolatorio si riscontrano due tipi fondamentali di vasi, le arterie e le vene.

Sono strutturalmente diversi ma formate tutte da:

• tonaca avventizia esterna

• membrana elastica esterna

• tonaca media muscolare

• membrana elastica interna

• endotelio

La zona della tonaca muscolare è chiamata anche tonaca media, mentre quella che parte dalla membrana elastica al endotelio tonaca intima.

Strutturalmente le vene sono simili alle arterie, ma le prime non hanno lo strato della membrana elastica interna ed esterna, e inoltre il fascio della tonaca muscolare media è molto più sottile, questo è dovuto al fatto che la pressione arteriosa è maggiore di quella venosa e quindi le pareti delle arterie devono essere sensibilmente più robuste (fascia muscolare più grande) e più resistenti (presenza di due membrane elastiche interna ed esterna)

Le arterie e le vene come sappiamo hanno la tendenza a diramarsi in modo da irrorare più tessuto possibile, questo fa si che la struttura delle arterie e delle vene debba leggermente cambiare quando queste diminuiscono di dimensione, quando da vena si passa a vena di medio e da arteria ad arteria muscolare la struttura non cambia molto, solo la fascia muscolare interna si assottiglia leggermente.

Quando però si inizia a passare ad arteriole o a venule allora la struttura cambia leggermente.

-le arteriole presentano solo uno strato di cellule epiteliali e una lamina basale

-le venule presentano una lamina basale, uno strato endoteliale e una sottile tonaca avventizia.

per concludere, sa arteriole o venule si passa ai capillare, strutture non più grandi di 5-10  micron e lunghe 50 e qua hanno tutte la medesima conformazione strutturale, ovvero formati da una lamina basale, ma ne esistono di diversi tipi:

-capillari continui

-capillari defenestrati

-sinusoidi

I capillari rappresentano il 90% della rete vascolare

(le arterie diminuiscono di diametro ad ogni diramazione mentre le vene aumentano di diametro ad ogni confluenza)

Le vene hanno un lume maggiore ma una parete più sottile perché devono resistere a pressioni più basse, ogni tanto si trovano delle valvole circolatorie per impedire il reflusso ematico.

Esistono diversi modi in cui le sostanze nutritive possono arrivare alle cellule:

• attraversando pori dei capillari defenestrati

• mediante la membrana plasmatica dell endotelio

• grazie a fessure intracellulari

Ossigeno, anidride carbonica e lipidi passano mediante la membrana plasmatica, mentre sostanze idrofiliche, elettroliti o grandi molecole passano dai pori.

Un ulteriore meccanismo di trasporto prevede l’utilizzo di vescicole ed è chiamata transcitosi.

L’ossigeno per essere trasportato lega al gruppo eme dell’emoglobina nel sangue l’anidride carbonica invece si scioglie nel plasma formando acido carbonico o lega con proteine delle globine.

Il meccanismo di scambio dei due gas è dipendente a un effetto definito di born, dove viene spiegato che l’emoglobina è affine al ossigeno a pH leggermente basico come quello polmonare (7,8) oppure come quello nel flusso ematico delle arterie (7,6) ma quando arriva vicino a cellule che rilasciano la CO2, questa con l’acqua del plasma forma l’acido carbonico che fa scendere il pH a 7,6, questo provoca un minore affinità tra l’emoglobina e l’ossigeno che a questo punto si stacca e entra nel plasma e poi nelle cellule. 

Anastomosi circolatoria

per anastomosi si intende la comunicazione di vasi sanguigni, se parliamo di vene o arterie solitamente l’anastomosi avviene ad opera  di capillari che poi confluiscono in venute ->vene medie -> vene principali, ma a volte succede che il passaggio da arterie a vena avvenga anche tra vasi non di tipo capillare ma anche tra arteriole o venule, questo succede nelle mani o nei piedi, dove è necessario evitare di disperdere troppo il calore corporeo che il sangue porta

(il flusso ematico è anche  un termo-regolatore, permette di tenere il corpo tutto alla stessa temperatura e scaldare i punti più distanti dal trono centrale come mani o piedi)

altre tipi di anastomosi sono quelle da arteria ad arteriola in modo da creare maggiori diramazioni, oppure da venula a vena, o da venula a vena, in modo da riunire tutte le vene minori in una maggiore oppure di svuotare una vena in un altra in modo da creare vie di drenaggio alternative.

Anastomosi

• Arteria ->Vena

• Arteria->Arteriola

• Vena-> Vena

Il sistema di circolazione di divide in:

-grande circolazione, che porta il sangue dal cuore a tutti gli apparati per poi tornare al cuore

-piccola circolazione che porta il sangue dal cuore  ai polmoni e poi ancora al cuore.