Il cuore

Il cuore è un robusto muscolo dotato di fibre striate, che hanno capacità contrattile non volontaria ma autonoma. Un setto longitudinale lo divide internamente in cuore destro e cuore sinistro. Ciascuna di queste parti è a sua volta suddivisa in due cavità: l’atrio nella parte superiore e il ventricolo in quella inferiore. La parte destra e la parte sinistra (che non comunicano fra loro) svolgono compiti specifici: la prima raccoglie il sangue carico di anidride carbonica proveniente da tutto il corpo e lo spinge nei polmoni(piccola circolazione); la seconda riceve dai polmoni il sangue depurato e ricco di ossigeno e lo spinge in tutto il corpo (grande circolazione). Dai ventricoli partono le arterie; negli atri sboccano le vene. Il sangue viene raccolto negli atri (nell’atrio destro quello che proviene dall’organismo, nell’atrio sinistro quello che proviene dai polmoni), mentre dai ventricoli viene spinto nei vasi (dal ventricolo destro viene spinto nell’arteria polmonare e da quello sinistro nell’aorta). L’atrio e il ventricolo sottostante comunicano attraverso delle valvole che permettono al sangue di scendere verso il ventricolo ma non di refluire. Il cuore nel suo movimento alterna ritmicamente fasi di espansione (o di aspirazione e riempimento, o diastole) a fasi di contrazione (o di svuotamento, o sistole). L’atrio sinistro, non appena riceve il sangue ossigenato che proviene dalle vene polmonari (diastole), si contrae (sistole) e spinge il sangue nel ventricolo sottostante che in quel momento è rilassato (diastole); appena ricevuto il sangue, il ventricolo sinistro entra in sistole e spinge con forte pressione il sangue nell’arteria che parte da esso: l’aorta. L’aorta si ramifica in numerose arterie che portano il sangue ossigenato al cuore (attraverso le arterie coronarie, il cui compito è proprio quello di ossigenare e quindi alimentare le cellule cardiache) e a tutto il corpo. Le arterie si suddividono, in una fitta rete di capillari che irrora tutti gli organi e che cede l’ossigeno e riceve l’anidride carbonica. I capillari che hanno ricevuto anidride carbonica si raccolgono in vasi sempre più grossi fino a formare tronchi venosi che portano il sangue impuro verso il cuore e, attraverso la vena cava superiore, lo immettono nell’atrio destro, il quale spinge il sangue venoso nel ventricolo destro e questo nelle vene polmonari. Esse si dirigono verso i polmoni, ramificandosi sempre più fino a formare la fitta rete di capillari che avvolgono gli alveoli polmonari, ricchi di ossigeno inspirato. Negli alveoli avvengono gli scambi gassosi con cessione di anidride carbonica all’alveolo (che viene espulsa con l’espirazione) e l’acquisizione, dallo stesso alveolo, di ossigeno. I capillari, ora ricchi di ossigeno si organizzano in vasi di calibro sempre maggiore che confluiscono attraverso le vene polmonari nell’atrio sinistro del cuore. Ecco perché si dice che la circolazione nell’uomo è doppia e completa: doppia perché si verifica dal cuore ai tessuti e dal cuore ai polmoni; completa perché il sangue arterioso non si mischia mai a quello venoso. I parametri che misurano l’attività cardiaca sono:

• la gittata sistolica, cioè la quantità di sangue immessa nelle arterie a ogni contrazione;
• la frequenza cardiaca, cioè il numero dei battiti del cuore in un minuto;
• la gittata cardiaca, cioè la quantità di sangue espulsa dal cuore in un minuto.

Questi parametri subiscono notevoli variazioni durante l’attività fisica e in conseguenza dell’attività sportiva.

I parametri che misurano l’attività cardiaca

Diversi sono i parametri che misurano l’attività cardiaca. La frequenza cardiaca è il numero delle contrazioni del cuore in un minuto, che varia a seconda dell’intensità dello sforzo. La gittata pulsatoria (sistolica) è la quantità di sangue espulsa a ogni contrazione ventricolare in uguale quantità a destra e a sinistra. La gittata cardiaca è la quantità di sangue espulsa dal cuore in 1 minuto. Risulta dal prodotto della gittata sistolica per la frequenza cardiaca. I fattori che influenzano l’aumento della gittata cardiaca sono diversi: un’elevata temperatura esterna (30°), condizioni di stress, di eccitazione, fase digestiva ecc. l’attività fisica provoca aumenti della gittata cardiaca fino 5 volte superiori al valore base; variano così anche sia la gittata sistolica sia la frequenza cardiaca.

A riposo la frequenza cardiaca è intorno ai 70 battiti. Sotto sforzo, può arrivare sino a circa 200 pulsazioni al minuto. Per valori superiori il tempo diastolico diventa talmente breve da non consentire un adeguato riempimento ventricolare e quindi un efficiente funzionamento del meccanismo. Le persone sedentarie hanno una gittata cardiaca nettamente inferiore rispetto ai soggetti allenati.

I vasi sanguigni

Tre tipi di vasi sanguigni costituiscono l’apparato circolatorio: le arterie, le vene, i capillari. Le arterie sono vasi molto flessibili che trasportano il sangue dal cuore fino alle parti più periferiche dell’organismo. Scorrono in profondità, quasi a contatto con le ossa. All’interno delle arterie il sangue deve fluire in maniera continua e indisturbata: solo così può infatti raggiungere tutte le cellule del corpo che, diversamente, morirebbero provocando danni talvolta irreversibili (come nel caso delle cellule del cuore e del cervello che, una volta morte, causano danni permanenti più o meno gravi).

Le arterie sono costituite di tre strati o tuniche: la tunica interna è composta di tessuto connettivo elastico sul quale poggia l’endotelio (composto di uno strato di cellule appiattite e vicine tra loro); la tunica media è costituita di fibre muscolari lisce per lo più circolari; la tunica esterna è formata quasi esclusivamente di tessuto connettivale.

La presenza di una tunica elastica molto resistente facilita il passaggio del sangue e permette alle arterie di adattarsi alla diversa pressione del sangue in uscita dal cuore: quando il cuore pompa il sangue a elevata pressione, l’arteria tende a dilatarsi, per poi riacquisire il suo diametro iniziale quando il cuore è in fase diastolica (cioè quando la pressione è minima). Sempre a causa della presenza di fibre elastiche e muscolari, il vaso, quando viene reciso, resta aperto, con fuoriuscita di sangue a fiotti. La perdita di elasticità delle arterie (che può dipendere da un normale processo di invecchiamento, oppure da arteriosclerosi, ipertensione ecc.) provoca l’indurimento delle pareti arteriose: si parla in questo caso di arteriosclerosi.

Le vene sono canali attraverso i quali il sangue, ormai povero di ossigeno e carico di prodotti di scarto dell’organismo, viene trasportato dalla periferia al cuore. A differenza delle arterie, le vene hanno percorsi più superficiali e pareti più sottili: esse infatti non devono sopportare i cambiamenti di pressione del sangue. Nelle vene di maggior calibro si possono individuare una tunica esterna connettivale, una interna endoteliale e una media costituita di cellule muscolari lisce, poco numerose e commiste a fibre elastiche disposte in modo circolare e longitudinale. Rispetto alle arterie le vene compiono il percorso inverso, dagli organi periferici verso il cuore, dunque un percorso che per lo più va dal basso verso l’altro. Affinché il sangue proceda ugualmente verso il cuore contrastando la gravità, sulla superficie interna di alcune vene si trovano, a intervalli regolari, delle valvole che si aprono in una sola direzione, dette valvole semilunari: queste valvole sono formate da due ripiegature della membrana interna e hanno lo scopo di contrastare il riflusso del sangue. Il ritorno del sangue verso il cuore è assicurato proprio da queste valvole, che impediscono al sangue di ricadere verso il basso e riducono l’azione della forza di gravità.

I capillari sono condotti sottilissimi costituiti di un solo endotelio, con diametro di 7 millesimi di millimetro, che formano una rete molto fitta diffusa in ogni più piccola parte dell’organismo. Attraverso le pareti dei capillari avvengono gli scambi che assicurano la vita delle cellule: i capillari cedono ai tessuti l’ossigeno e le altre sostanze di cui hanno bisogno, mentre i tessuto cedono ai capillari le sostanze di rifiuto.

La circolazione

Il sistema circolatorio è un sistema di vasi attraverso il quale circola il sangue pompato dal cuore. Si distinguono una piccola circolazione, una grande circolazione, una circolazione portale. La piccola circolazione (o circolazione polmonare) ha inizio dall’atrio destro, da cui il sangue venoso, ricco di anidride carbonica, viene spinto nel ventricolo destro, e da qui, attraverso l’arteria polmonare, nei polmoni, dove avviene lo scambio: il sangue cede l’anidride carbonica, espulsa dalla respirazione, e assume ossigeno, diventando così arterioso. Dai polmoni, attraverso le vene polmonari, il sangue raggiunge l’atrio sinistro.

La grande circolazione (o circolazione generale) inizia dall’atrio sinistro dove il sangue arterioso, proveniente dai polmoni, ricco di ossigeno, passa nel ventricolo sottostante. Questo, contraendosi, spinge il sangue nell’aorta, la principale arteria del corpo umano, e da qui alle altre arterie che da questa si dipartono. Allontanandosi dal cuore, l’aorta dà infatti origine a tanti rami arteriosi che raggiungono le diverse parti dell’organismo. Il diametro di queste arterie si riduce sempre più fino a quando esse si trasformano in vasi capillari. Qui, nei capillari, avviene lo scambio metabolico: il sangue cede ai tessuti le sostanze nutritive e l’ossigeno e si carica di anidride carbonica e scorie metaboliche (cataboliti). Ceduto l’ossigeno e arricchitosi di anidride carbonica, il sangue diventa venoso (dal colore più scuro di quello arterioso), passa nelle vene e ritorna all’atrio destro percorrendo le vene cave inferiore e superiore.

La circolazione portale è un circuito ausiliare della grande circolazione che ha inizio con le arterie che portano agli organi preposti alla digestione (fegato, stomaco, intestino, pancreas). Esse si ramificano fino a formare la rete dei capillari nei quali circolano le sostanze nutritive assimilate dall’apparato digerente. I capillari si riuniscono poi a formare la vena porta, che convoglia il sangue ricco di sostane nutritive al fegato. Nel fegato si trova un’altra rete di capillari. Gran parte delle sostanze viene assimilata, trasformata e immagazzinata nel fegato. I vasi afferenti del fegato si uniscono formando le vene epatiche, che sboccano nella vena cava inferiore. Una delle principali funzioni del fegato è quella di filtro: esso infatti impedisce che, subito dopo la digestione, un eccesso di sostanza nutritive vada in circolo.

Riepilogando:

1. in genere i vasi sanguigni che partono dal cuore sono detti arterie, quelli che vi giungono vene;
2. la circolazione si dice completa, perché il sangue arterioso non si mescola mai a quello venoso;
3. la piccola circolazione ha inizio nell’atrio destro e termine nell’atrio sinistro;
4. la grande circolazione ha inizio nell’atrio sinistro e termine nell’atrio destro;
5. il sangue fluisce dagli atri ai ventricoli e mai al contrario;
6. il cuore nella metà sinistra porta il sangue arterioso, in quella destra il sangue venoso; nella grande circolazione le arterie portano sangue arterioso e le vene sangue venoso; nella piccola circolazione accade il contrario.

La pressione

La pressione sanguigna o pressione arteriosa è la pressione esercitata dal sangue sulle pareti delle arterie, generata dal cuore nel momento in cui spinge il sangue nei vasi; quindi per ogni battito cardiaco si ha un innalzamento di pressione.

Quando ci rechiamo dal medico per farci misurare la pressione ci vengono forniti due dati: uno riguarda la pressione sistolica, che stima la forza con cui il cuore pompa il sangue e corrisponde alla pressione massima esercitata dal sangue al termine della contrazione cardiaca (sistole); l’altro la pressione diastolica, che stima la pressione nelle arterie fra battito e battito con il cuore a riposo, e coincide con la pressione minima perché il cuore è rilassato (diastole). I valori ottimali della pressione si assestano tra i 120 e gli 80 mmHg.

Quando i valori della pressione arteriosa sono costantemente superiori ai livelli medi, si parla di ipertensione. L’ipertensione è pericolosa perché provoca un precoce deterioramento delle arterie e può portare gravi complicazioni al cuore.