Come funziona il tuo cuore

Un vero e proprio motore

come-funziona
Il cuore è un muscolo cavo di dimensione simile a un pugno posto al centro della cavità toracica, fra i polmoni che, in un individuo adulto, raggiunge circa i 300 grammi di peso.

È ricoperto (rivestito) da due sottili membrane protettive: una esterna, detta epicardio e una interna, detta endocardio. È un muscolo striato che ha la stessa struttura dei muscoli dell’organismo e la stessa forza di contrazione.

Il cuore ha una forma conica schiacciata o di un tronco piramidale rovesciato. Dalla sua base si diramano due grossi vasi:

  • L’Arteria Polmonare che lo collega ai polmoni
  • L’Aorta che lo collega al resto del corpo, quindi organi, muscoli, tessuti.

Ognuno di noi può sentire battere il cuore ponendo il palmo della mano sulla cavità toracica. Nella parte inferiore, il cuore poggia sul diaframma che lo separa dai visceri dell’addome.


La struttura e la funzione del cuore

Formato dal cuore e dai vasi (arterie e vene), il sistema cardiovascolare ha il compito di distribuire agli organi, attraverso il sangue, l’ossigeno e i nutrimenti indispensabili per vivere e di eliminare le sostanze di rifiuto.

Un cuore sano batte circa 100.000 volte al giorno e pompa circa cinque quarti di sangue al minuto o 284 litri all’ora.

Un cuore normale è dotato di quattro camere. Le due camere superiori sono l’atrio sinistro e l’atrio destro. Le due camere inferiori sono il ventricolo sinistro e il ventricolo destro. Il compito del cuore consiste nel fornire al corpo sangue ricco di ossigeno. Il sangue viene pompato attraverso le quattro camere cardiache con l’aiuto di quattro valvole cardiache: le valvole tricuspide, polmonare, mitrale e aortica.

La parte destra del cuore è composta dell’atrio destro, posto sopra, e dal ventricolo destro, posto sotto. Al centro, si colloca la valvola tricuspide.

Il cuore destro, riceve nell’atrio destro il sangue venoso refluo dai tessuti periferici. Questo recupero avviene grazie all’azione di due vasi collegati all’atrio: la vena cava inferiore (che giunge dalla parte del corpo al di sotto del cuore) e la vena cava superiore (che giunge dalla parte del corpo al di sopra del cuore).

Dall’atrio destro, il sangue venoso giunge nel ventricolo destro attraverso la valvola tricuspide, per poi essere pompato nel circolo polmonare, dove si ossigena.

La parte sinistra del cuore è composta dell’atrio sinistro, posto sopra, e dal ventricolo destro, posto sotto. Al centro, si colloca la valvola mitrale.

Il cuore sinistro, riceve nell’atrio sinistro il sangue ossigenato proveniente dal suddetto circolo polmonare. Questo recupero avviene grazie all’azione di quattro vasi collegati all’atrio: due vene polmonari destre (che giungono dal polmone destro) e due vene polmonari sinistre (che giungono dal polmone sinistro).

Dall’atrio sinistro, il sangue arterioso (ossigenato) giunge nel ventricolo sinistro attraverso la valvola mitrale, per poi essere pompato nel circolo sistemico per fornire ossigeno e nutrienti ai tessuti periferici.

Il ritmo cardiaco

Il ritmo cardiaco comprende due sequenze:

  • Una sequenza meccanica, il ciclo cardiaco, ovvero l’alternarsi di sistole (fase di contrazione) e diastole (fase di rilasciamento);
  • Una sequenza elettrica, direttamente responsabile della sequenza meccanica con cui è perfettamente sincronizzato.
struttura
/

La circolazione sanguigna dal cuore agli organi e ritorno

Il sangue circola in una rete di vasi, con dimensioni varie e adatte alle loro funzioni:
• Le arterie, che vanno dall’aorta, la più grande (2,5 mm di diametro) alle più piccole (<2 mm), conducono il sangue carico di ossigeno dal cuore verso gli altri organi.
• I capillari, del diametro di un capello, assicurano la circolazione sanguigna all’interno di ciascun organo.
• Le vene riportano al cuore il sangue povero di ossigeno.

Esistono due grossi circuiti arteriosi: la grande circolazione o circolazione sistemica e la piccola circolazione o circolazione polmonare. Questi due circuiti sono collegati in serie in modo che tutto il sangue possa fluire attraverso il circolo polmonare. Al contrario, gli organi del circuito nel corpo sono collegati in parallelo.

La grande circolazione prende l’avvio dal ventricolo sinistro che, contraendosi, spinge il sangue ricco di ossigeno nell’aorta e da qui in tutte le arterie del corpo, che trasportano il sangue ossigenato ai diversi tessuti e apparati. Dai tessuti, il sangue, attraverso il sistema delle vene cave, raggiunge l’atrio destro del cuore. Dal ventricolo destro, inizia la piccola circolazione: da qui il sangue viene pompato, tramite l’arteria polmonare, nei polmoni dove negli alveoli circondati da una ricca rete di capillari, cede l’anidride carbonica e si arricchisce di ossigeno. Tramite le vene polmonari raggiunge l’atrio sinistro del cuore e da qui riparte tutto il ciclo precedente.

La circolazione cerebrale

“Il cuore è in agitazione continua” (Ippocrate 460-377 a.C.)
Quest’agitazione è, in realtà, un movimento ritmato dal susseguirsi di due periodi (sistole e diastole), che prende il nome di ciclo cardiaco.
Il cuore è un motore, una pompa automatica che si contrae a riposo dalle 50 alle 80 volte mentre tende a contarsi maggiormente sotto sforzo.

Come tutti gli organi, il cervello riceve l’ossigeno e l’energia necessari per funzionare con l’aiuto dei vasi sanguigni.
Quattro arterie assicurano il corretto apporto di sangue al cervello. Le due arterie carotidi interne (destra e sinistra) originano dalle arterie carotidi comuni poste nella parte anteriore del collo.
Esse penetrano all’interno del cranio attraverso l’osso temporale.

Le due arterie vertebrali, nella parte posteriore del collo, passano dall’osso occipitale e si ricongiungono in una sola arteria, il tronco basilare. Queste quattro arterie sono all’origine delle arterie cerebrali.

1,5 kg è il peso medio del cervello e rappresenta un quarantesimo del peso totale di un adulto. Pertanto, il cervello da solo consuma un quarto del volume di sangue che va dal cuore all’organismo. Il cervello ha bisogno costantemente di tanto ossigeno e di tanta energia per funzionare perché 20 miliardi di cellule nervose non possono trattenere né energia né ossigeno e necessitano di un approvvigionamento ininterrotto. Senza un apporto costante di sangue, le cellule nervose muoiono.

Il ciclo cardiaco

È percepibile all’orecchio sotto forma di due toni, intervallati da due fasi di “silenzio”. Il primo tono del cuore, provocato dalla chiusura delle valvole mitrale e tricuspide, determina l’inizio della sistole (dal greco, significa contrazione). Durante questa fase, i ventricoli eiettano, contemporaneamente, il sangue: il ventricolo destro nella circolazione polmonare attraverso l’arteria polmonare, il ventricolo sinistro nella circolazione sistemica attraverso l’aorta e le sue ramificazioni.

La quantità di sangue emessa a ogni contrazione (sistole) determina la gittata sistolica che moltiplicata per il numero di battiti e quindi contrazioni al minuto (circa 70 bpm), definisce la gittata cardiaca (circa 5 litri al minuto).

Il secondo tono del cuore, provocato dalla chiusura delle valvole polmonare e aortica, determina l’inizio della diastole (fase di rilasciamento). Durante questa fase, gli atri eiettano, contemporaneamente, il sangue nei rispettivi ventricoli: l’atrio destro nel ventricolo destro attraverso la valvola tricuspide e l’atrio sinistro nel ventricolo sinistro attraverso la valvola mitrale.

La pressione arteriosa

Ogni volta che il cuore si contrae (sistole), il sangue viene messo in circolo.
Le pareti dell’aorta, il principale vaso arterioso sistemico che esce dal cuore, vengono distese con forza dal passaggio del sangue. Fortunatamente, queste pareti non sono rigide ma elastiche e quindi hanno la possibilità di dilatarsi e contrarsi in relazione alla quantità di sangue che le attraversa. Tale meccanismo consente di regolare efficacemente la pressione del sangue.

La pressione massima (sistolica) dipende dall’efficienza della pompa cardiaca (quantità di sangue espulso a ogni contrazione) e dall’elasticità delle pareti delle arterie. In condizioni normali, la pressione massima o sistolica è pari a 120 mmHg. Quando il lume delle arterie si restringe o diminuisce l’elasticità delle pareti, il sangue incontra maggiori difficoltà a scorrere e la pressione massima aumenta oltre i valori normali.

Nella fase di riempimento ventricolare (diastole), il flusso del sangue nelle arterie diminuisce così come la pressione, che raggiunge il suo valore minimo (pressione diastolica) un attimo prima dell’inizio della nuova sistole. La pressione arteriosa minima dipende, quindi, dalla resistenza che il sangue incontra nei tessuti periferici. Tanto più il flusso viene ostacolato e tanto più lentamente la pressione scende. In condizioni normali, la pressione minima o diastolica è pari a 80 mmHg.

Il circuito elettrico del cuore

Diversamente dagli altri muscoli del corpo la cui attività dipende dal cervello e dal midollo spinale, il cuore é autosufficiente in quanto possiede un proprio stimolatore che genera l’impulso elettrico che determina la contrazione cardiaca (battito). Questo stimolatore si chiama nodo senoatriale e si trova all’interno dell’atrio destro, vicino allo sbocco della vena cava superiore.

Il nodo senoatriale emette ritmicamente un impulso elettrico che si diffonde agli atri e arriva al nodo atrioventricolare, che si trova nel pavimento atriale. Questo riceve l’impulso e lo trasmette attraverso il fascio di His e la branca destra e sinistra alle cellule del miocardio ventricolare che, in risposta a questo stimolo, si contraggono e pompano il sangue nell’arteria polmonare e nell’aorta. Pertanto, non appena l’impulso elettrico partito dal nodo senoatriale arriva ai ventricoli, il cuore batte e il sangue scorre e raggiunge tutte le parti del corpo.

Come si valuta l’attività elettrica del cuore?
L’elettrocardiogramma è la registrazione grafica dell’attività elettrica del cuore e delle variazioni che si verificano durante la contrazione cardiaca (sistole) e di rilasciamento (diastole) degli atri e dei ventricoli durante il suo funzionamento, raccolte per mezzo di elettrodi posti sopra la superficie del corpo, costituisce il metodo diagnostico per eccellenza di tutte le aritmie.

La registrazione si effettua grazie a un apparecchio che è composto da tre parti:
–    Il galvanometro, i cui terminali sono collegati, tramite dei fili, a elettrodi posizionati sulla cute;
–    Un amplificatore;
–    Un sistema di registrazione su carta millimetrata.

L’ECG registra una serie di fasi dell’attività elettrica cardiaca, che vengono descritte sulla carta millimetrata da diverse onde, P, QRS e T. L’onda P corrisponde alla depolarizzazione (fase di eccitazione) degli atri; il complesso QRS corrisponde alla depolarizzazione dei ventricoli e l’onda T rappresenta la fase di ripolarizzazione (ritorno alla fase di riposo) dei ventricoli.
Si tratta di un test assolutamente indolore e per il quale non esistono complicanze.
ll principio sulla quale si basa è prettamente fisiologico: gli impulsi nel miocardio portano alla generazione di differenze di potenziale, che variano nello spazio e nel tempo e che possono essere registrate tramite degli elettrodi.
Il tracciato elettrocardiografico rappresenta il metodo più facile e più pratico per osservare se l’attività elettrica del cuore è normale oppure se sono presenti patologie di natura meccanica o bioelettrica.

A cosa serve l’ECG?

Grazie alle informazioni che fornisce l’elettrocardiogramma, è possibile identificare la presenza di disturbi del ritmo cardiaco o della propagazione dell’impulso elettrico che provoca la depolarizzazione delle fibre muscolari (alterazioni della conduzione) e di alterazioni miocardiche conseguenti a sofferenza ischemica (coronaropatie).

I problemi cardiaci nei quali il ruolo dell’elettrocardiogramma risulta fondamentale sono:

  • Angina pectoris;
  • Aritmie;
  • Cardiopatia ischemica nelle sue varie forme cliniche;
  • Disturbi di conduzione;
  • Infarto miocardico;
  • Malattie delle valvole cardiache;
  • Scompenso cardiaco.