Appunti dell'apparato cardiaco di Fisiologia Umana

MUSCOLO CARDIACO

Simile a quello scheletrico, essendo dotato di striature, ha la stessa struttura del sarcomero e

presenta anche contrazioni che sono sotto il controllo del sistema troponina-tropomiosina. Le

cellule del muscolo cardiaco sono, però, simile a quelle del muscolo liscio, in quanto sono in gran

parte collegate fra loro da giunzioni comunicanti, e il potenziale di azione, una volta generato, si

propaga a tutta la rete cellulare.

Attività pacemaker: in alcuni casi le cellule muscolari lisce generano depolarizzazioni spontanee che

avvengono in modo regolare e che possono essere o meno accompagnate da potenziali di azione.

In particolari tipi di cellule muscolari lisce si possono osservare due tipi di depolarizzazioni

spontanee: potenziali pacemaker e potenziali ad onda lenta. I potenziali pacemaker sono costituiti

da lente depolarizzazioni indotte da una o più delle seguenti variazioni di permeabilità di membrana:

aumento della permeabilità al sodio o al calcio, diminuzione della permeabilità al potassio. I

potenziali ad onda lenta, invece, sono costituiti da depolarizzazioni e ripolarizzazioni cicliche, dovute

a fluttuazioni della permabilità al sodio.

I potenziali di azione del muscolo cardiaco sono molto ampi. Questa lunga durata avviene perché i

potenziali di azione cardiaci durano quasi tutto il tempo che occorre alle cellule cardiache per

contrarsi e rilasciarsi. La sommazione, in questo caso, non può avvenire perché sarebbe dannosa

per l’azione di pompa svolta dal cuore, in quanto perderebbe la capacità di rilasciarsi

completamente tra una contrazione e l’altra. Alcune cellule del muscolo cardiaco sono concetrate

in due regioni definite nodo senoatriale e nodo atrioventricolare, e sono dotate di attività

pacemaker. Il battito cardiaco è avviato da potenziali di azione che originano dalle cellule pacemaker

e non dipende quindi dalla stimolazione nervosa. Infatti, il segnale si origina all’interno del muscolo

cardiaco stesso. L’attività contrattile viene definita miogena (mentre quella del muscolo scheletrico

è detta neurogena). Il sistema nervoso autonomo, però, è in grado di esercitare un’attività

regolatrice, modulando la frequenza e la forza di contrazione del muscolo cardiaco.

Il sistema cardiovascolare o cardiocircolatorio è costituito da 3 elementi:

1. Il cuore, una pompa muscolare che pompa il sangue nei vasi.

2. I vasi sanguigni, sono dei condotti attraverso i quali il sangue circola.

3. Il sangue, un fluido che porta sostanze alle cellule e ne allontana altre.

Il cuore non è soltanto una pompa che porta il sangue

attraverso i vasi verso i vari organi per far sì che il

sangue stesso porti ossigeno e nutrienti ai tessuti e

rimuova al tempo stesso anidride carbonica e

prodotti di scarto. Il cuore possiede anche funzioni

sensoriali ed endrocrine che aiutano a regolare

parametri cardiovascolari come il volume plasmatico

e la pressione sanguigna. Quindi il sangue non

trasporta soltanto nutrienti ma anche ormoni agendo

in collaborazione con il sistema nervoso.

Il cuore è formato da 4 cavità: due camere superiori,

ovvero gli atri che ricevono il sangue che ritorna al cuore dai vasi venosi, e due camere inferiori, ovvero i

ventricoli che ricevono il sangue dagli atri e generano la pressione necessaria a spingere il sangue fuori dal

cuore nelle grandi arterie. L’atrio e il ventricolo di sinistra costituiscono la parte sinistra del cuore, mentre

atrio e ventricolo destro, la parte destra. Gli atri e i ventricoli sono separati dal setto, che evita che il sangue

del cuore sinistro si mescoli con quello del cuore destro. La porzione di setto che separa l’atrio destro dal

sinitro, si chiama setto interatriale. La porzione che, invece, separa il ventricolo destro dal sinistro è chiamato

setto interventricolare.

Il sangue viene trasportato dal cuore ai vari organi, per poi ritornare di nuovo al cuore attraverso la

circolazione sanguigna. Questo sistema è conosciuto come sistema vascolare. Man mano che il sangue si

allontana dal cuore, i vasi sanguigni si ramificano ripetutamente, diventando più numerosi e piccoli. Tornando

verso il cuore, i vasi diminuiscono e aumentano di diametro.

Il sangue che lascia il cuore viene trasportato agli organi e ai tessuti tramite grandi vasi, chiamati arterie, che

si ramificano ripetutamente negli organi e nei tessuti. Le arterie più piccole si ramificano nelle arteriole, che

trasportano il sangue verso vasi ancora più piccoli, ovvero i capillari. Dai capillare il sangue torna verso il

cuore, scorrendo in vasi più grandi chiamate venule e poi nelle vene.

Il sangue è composto da eritrociti o globuli rossi, i quali contengono emoglobina, una proteina che trasporta

ossigeno. Le altre cellule sono i leucociti, o globuli bianchi, e poi abbiamo le piastrine che non sono cellule

ma frammenti di cellule e svolgono un importante ruolo nella coagulazione. La porzione liquida del sangue si

chiama plasma. Il sistema circolatorio consiste di due circuiti: il circolo polmonare, costuitito

dall’insieme dei vasi polmonari e di quelli che connettono i polmoni al cuore. Ed

il circolo sistemico che contiene tutti i vasi diretti alle restanti parti del corpo.

- Il cuore destro fornisce sangue al circolo polmonare.

- Il cuore sinistro fornisce sangue al circolo sistemico.

Il sangue di un lato del cuore non si deve mai mescolare con il sangue dell’altro.

Il circuito polmonare è dotato di una fitta rete di capillari che consentono lo

scambio di nutrienti e gas (ossigeno e CO2). Nei capillari polmonari, l’ossigeno

proveniente dall’aria presente nei polmoni passa nel sangue, mentre la CO2 lascia

il sangue. Quando il sangue lascia i capillari polmonari è ricco di ossigeno e

proprio per questo viene chiamato sangue ossigenato.

I capillari del circolo sistemico sono presenti in tutti gli organi e i tessuti (il tessuto

polmonare riceve sangue ossigenato dalle arterie bronchiali). In questi tessuti e organi, le cellule consumano

ossigeno e producono CO2, così quando il sangue scorre nei capillari

sistemici, l’ossigeno lascia il sangue, mentre entra la CO2. Il sangue che

lascia questi capillari essendo povero di ossigeno, si chiama sangue

deossigenato. Quando il sangue passa da deossigenato a ossigenato, e

viceversa, cambia di colore. Il sangue ossigenato è rosso brillante,

mentre quello deossigenato è rosso scuro.

Il sangue deossigenato viene indicato con il colore blu, mentre quello

ossigenato rosso.

Fasi della circolazione:

o Il ventricolo sinistro pompa il sangue ossigenato nell’aorta che

è la principale arteria che possiede diramazioni che trasportano

il sangue fino ai capillari di tutti gli organi e i tessuti irrorati dal

circolo sistemico.

o Il sangue viene deossigenato nei tessuti periferici e poi ritorna

al cuore con le vene cave (due grandi vene, inferiore e

superiore, che trasportano il sangue all’atrio destro). La vena

cava superiore porta il sangue provenienti dalle parti del corpo al di

sopra del diaframma, mentre la vena cava inferiore provvede a

trasportare il sangue che proviene dalle parti sottostanti il diaframma.

o Dall’atrio destro il sangue passa attraverso la valvola

tricuspide nel ventricolo destro.

o Il ventricolo destro pompa il sangue nel tronco polmonare,

che si dirama quasi subito nelle arterie polmonari, che trasportano il

sangue deossigenato ai polmoni. Le arterie polmonari sono le sole

arterie che nel corpo trasportano sangue deossigenato e sono

chiamate arterie perché trasportano il sangue in uscita dal cuore.

o Il sangue viene ossigenato nei polmoni e poi, attraverso le

vene polmonari, si dirige nell’atrio sinistro. Queste sono le sole vene che portano sangue ossigenato,

e sono chiamate vene perché trasportano il sangue verso il cuore.

o Dall’atrio sinistro, attraverso la valvola bicuspide o mitrale, il sangue passa al ventricolo sinistro, da

dove siamo partiti e tutto ricomincia.

Il flusso nei due circuiti avviene simultaneamente, infatti, quando il cuore destro pompa sangue nei polmoni,

nello stesso momento il cuore sinistro pompa sangue nella circolazione sistemica.

Anatomia del cuore

Il cuore è contenuto al centro della cavità toracica, appena sopra il diaframma. Ha circa le dimensioni di un

pugno. Il cuore è circondato da un sacco membranoso chiamato pericardio. La parete del cuore è formata da

3 strati: lo strato esterno, ovvero il pericardio, formato da tessuto connettivo; lo strato intermedio, ovvero il

miocardio, formato da tessuto muscolare cardiaco; lo strato interno, ovvero l’endocardio, formato da cellule

epiteliali. Quando la muscolatura della parete di un atrio o di un ventricolo si contrae, la parete si sposta

verso l’interno e comprime il sangue contenuto nella camera. Questa compressione fa aumentare la

pressione nella camera e quindi costituisce la forza che spinge il sangue nelle arterie a valle. Quando il

muscolo, invece, si rilascia si espande e si riempie di sangue.

Il muscolo ventricolare è più spesso del muscolo atriale. Questo perché i ventricoli devono pompare il sangue

anche in vasi molto lontani, e non solo nelle camere sottostanti come fanno gli atri. Inoltre, la muscolatura

ventricolare è più spessa nel ventricolo sinistro che non in quello destro, perché mentre quello destro pompa

il sangue solo ai polmoni, il ventricolo sinistro ha bisogno maggiore energia poiché pompa il sangue a tutti gli

organi del corpo. Gli atri si contraggono leggermente prima dei ventricoli, quindi spingono il sangue nei

ventricoli, poi loro si contraggono e pompano il sangue verso i vari organi.

Il sangue deve procedere in un’unica direzione, e quindi entrano in gioco le valvole cardiache. Gli atri e i

ventricoli di ciascun lato sono separati da valvole atrioventricolari (AV), permettendo al sangue di fluire

dall’atrio al ventricolo, ma non al contrario. Quindi queste valvole si chiudono e si aprono in risposta alle

variazioni cicliche della pressione che avvengono ad ogni battito cardiaco.

Quando la pressione atriale è più elevata di quella ventricolare, le valvole sono aperte. Quando, invece, la

pressione ventricolare è maggiore di quella atriale, le valvole si chiudono.

La valvola di sinistra è costituita da due lembi o cuspidi e, infatti, si chiama bicuspide o mitrale. Mentre quella

di destra è costituita da tre cuspidi e si chiama, infatti, tricuspide.

Oltre alle valvole atrio-ventricolari abbiamo anche le valvole semilunari, poste tra ventricoli e arterie.

La valvola aortica è localizzata tra il ventricolo sinistro e l’aorta. Mentre la valvola polmonare si trova tra il

ventricolo destro e il tronco polmonare. La funzione di queste valvole è simile alle altre. La valvola aortica e

polmonare si aprono quando la pressione ventricolare