Apparato Cardiocircolatorio

A cura di: Dott. Alessandro Fruganti, Dott. Francesco Birettoni

L’apparato cardiocircolatorio, deputato alla circolazione del sangue nell’organismo, è formato dal cuore e da un letto vascolare, ossia un insieme di vasi sanguigni. Nei mammiferi il sistema sanguigno è considerato di tipo chiuso, in quanto il sangue circola senza lasciare il letto vascolare, occupando il lume di arterie, vene e capillari.

Il cuore è un organo muscolare cavo, che, con la sua attività contrattile ritmica, è in grado di sospingere il sangue all’interno dei vasi, in modo da fornire ossigeno e sostanze nutritizie a tutto l’organismo. Il cuore è posto nella cavità toracica all’interno di un sacco fibroso di rivestimento chiamato pericardio; quest’ultimo è costituito da due sottili foglietti (viscerale interno e parietale esterno) che, inframezzati da un sottile strato di liquido, isolano il cuore dagli altri organi toracici circostanti. Il cuore presenta approssimativamente una forma di cono schiacciato in senso latero-laterale, per cui possono essere individuati un margine craniale ed uno caudale, due facce laterali, una base ed un apice. Il cuore, nel torace, è orientato con la base verso l’alto e l’apice verso il basso e ha ampie possibilità di movimento.

La cavità del cuore è divisa in quattro camere distinte in due distretti indipendenti, destro e sinistro, ciascuno costituito da un atrio superiore e da un ventricolo inferiore. Dopo la nascita, in condizioni normali, non vi è alcuna comunicazione tra i due distretti del cuore, onde permettere che il sangue ossigenato del cuore sinistro non si mescoli con quello non ossigenato del settore destro. Agli atri si raccordano alle vene, mentre le arterie dipartono dai ventricoli.

Il cuore occupa quasi completamente la parte centrale del torace, il mediastino medio, e attraverso il pericardio confina con le strutture anatomiche circostanti: cranialmente con il mediastino craniale, dove si trovano numerosi vasi sanguigni e, nell’animale giovane, il timo; caudalmente, con il mediastino caudale; lateralmente con le superfici pleuriche dei due polmoni che, a questo livello, presentano due profonde depressioni mediastiniche (letto cardiaco) atte a contenere appunto il cuore. Tra pericardio e pleure mediastiniche, da ciascun lato, a livello della separazione tra atri e ventricoli decorrono i nervi frenici. La base del cuore, sempre attraverso il pericardio, è in contatto diretto o indiretto con la parte terminale della trachea, i bronchi principali, l’esofago, i linfonodi tracheobronchiali, la vena azigos, il dotto toracico, l’aorta discendente e le diramazioni del nervo vago. L’apice del cuore, più o meno arrotondato, è rivolto ventralmente e si proietta, in genere, a livello della parete costale.

Il cuore è tenuto quindi in sito dalla continuità con i vasi in rapporto con la sua base e dalle connessioni tra sacco pericardico e organi circostanti. Nella cavità toracica di un animale domestico, il suo asse è più o meno spiccatamente obliquo e diretto da destra a sinistra, in senso cranio-caudale. La base, pertanto, è inclinata cranio-dorsalmente a destra, mentre l’apice è orientato caudo-ventralmente a sinistra. Durante la contrazione, il cuore si sposta e l’apice si avvicina alla parete costale sinistra.

La struttura cardiaca è caratterizzata, procedendo dall’interno verso l’esterno, da tre strati costitutivi: endocardio, miocardio ed epicardio. L’endocardio è il sottile strato fibroso che tappezza tutte le cavità del cuore, andando a costituire anche la componente principale delle valvole cardiache. Il miocardio è lo strato intermedio che, maggiormente rappresentato nel cuore, è formato da tessuto muscolare dotato di speciali fibre striate; il suo spessore varia nelle diverse parti del cuore, risultando maggiore nei ventricoli, specialmente in quello sinistro, mentre alquanto limitato nelle pareti degli atri. L’epicardio, in ultimo, è il sottile strato di rivestimento esterno del cuore che, in realtà, costituisce il foglietto più interno (viscerale) del pericardio.

Ogni atrio è separato dal rispettivo ventricolo da una valvola atrioventricolare: la mitrale, caratterizzata da due lembi, è posta nel settore cardiaco sinistro; la tricuspide, formata da tre lembi, fa parte invece di quello destro.

Altre due valvole, dette semilunari, separano inoltre ognuno dei ventricoli dalle rispettive grosse arterie: la valvola semilunare aortica, caratterizzata da tre cuspidi, è interposta tra ventricolo sinistro ed arteria aorta; la valvola semilunare polmonare, anch’essa dotata di tre cuspidi, è inserita tra ventricolo destro e arteria polmonare.

Il sistema vascolare dell’organismo è caratterizzato da un insieme di vasi di differente tipologia: le arterie, dotate di una parete con abbondante componente muscolare; le vene caratterizzate da una parete con scarsa componente muscolare; i capillari dotati di parete sottilissima per facilitare gli scambi ossigenativi tra sangue e tessuti.

L’intero complesso sistema vascolare di un animale domestico, per semplicità, può essere suddiviso in due sistemi differenti: la piccola circolazione, o circolazione polmonare, e la grande circolazione, o circolazione sistemica. La piccola circolazione è costituita, seguendo l’ordine della direzione anterograda del flusso ematico, dall’arteria polmonare, dalle sue diramazioni, dal letto capillare polmonare e dalle vene polmonari; essa consente al sangue non ossigenato, refluo dai vari distretti dell’organismo e tornato al distretto destro del cuore, di passare (attraverso l’arteria polmonare) dal ventricolo destro ai polmoni, dove il sangue si ricarica di ossigeno per poi tornare (attraverso la vena polmonare) al distretto sinistro.

La grande circolazione è formata in sequenza dall’aorta e da tutte le sue varie diramazioni, rappresentate dalle arterie periferiche prima e quindi dalle svariate reti di capillari presenti in tutti gli organi e tessuti periferici, nonché dall’insieme delle vene che si raccordano nella vena cava caudale e nella vena cava craniale, andando poi a sfociare in atrio destro; la grande circolazione permette al sangue, una volta che questo si è ossigenato a livello polmonare ed è tornato (attraverso la vena polmonare) al distretto sinistro, di essere pompato dal ventricolo sinistro (attraverso l’aorta e quindi le arterie e i capillari) verso tutti i distretti dell’organismo, dai quali poi ritorna (attraverso la vena cava craniale e la vena cava caudale, che riportano rispettivamente il sangue refluo dai distretti anteriori e da quelli posteriori) al distretto cardiaco destro, per continuare un nuovo ciclo del percorso, attraverso le due circolazioni. Quindi, con la piccola circolazione il sangue a livello polmonare si ricarica di ossigeno per poi, con la grande circolazione, portarlo a tutti i distretti dell’organismo. L’assenza di collegamenti tra questi due sistemi di circolo giustifica la definizione di circolazione doppia completa.

L’apparato cardiocircolatorio trasporta a tutti i vari distretti dell’organismo non solo ossigeno, ma anche le sostanze nutritive necessarie, che vengono riassorbite dal distretto intestinale a seguito della digestione degli alimenti, e nel contempo rimuove tutta una serie di cataboliti, prodotti dal metabolismo cellulare, che vengono poi eliminati attraverso i reni o, come nel caso dell’anidride carbonica, attraverso i polmoni.

In tale contesto, si comprende come l’azione di pompa svolta dal cuore e la capacità del sistema vascolare di mantenere determinate pressioni siano necessarie per garantire il normale flusso ematico.

Affinché il cuore possa contrarsi e quindi esercitare la sua azione meccanica di pompa, è necessaria una precedente attivazione elettrica. Questa attività elettrica è resa possibile da particolari cellule con capacità di auto-attivazione, che, localizzate a livello dell’atrio destro, costituiscono il cosiddetto nodo seno-atriale. Una volta che lo stimolo è insorto spontaneamente in questa sede, si propaga attraverso gli atrii per poi giungere a livello del nodo atrioventricolare, situato sul pavimento dell’atrio destro; da qui l’impulso prosegue attraverso le porzioni più a valle del sistema specifico di conduzione (fascio atrio-ventricolare comune, le sue branche destra e sinistra, i relativi fascicoli e le ramificazioni subendocardiche della rete di fibre di Purkinjie) per essere trasmesso alle cellule muscolari dei ventricoli. La conduzione dello stimolo elettrico a livello delle fibrocellule muscolari di tutto il miocardio è essenziale per la loro contrazione, perché, in condizioni normali, tali cellule, a differenza di quelle del sistema specifico di conduzione, non sono dotate di capacità di auto-attivazione.

Quindi all’attivazione elettrica segue l’attivazione meccanica del cuore (contrazione), condizioni entrambe imprescindibili affinché possa esplicarsi la ritmica azione pompante del cuore.

Il succedersi dei movimenti di contrazione (sistole) e di rilassamento (diastole) del miocardio, unitamente all’attività cinetica di altre diverse strutture anatomiche come le valvole cardiache, in modo sequenziale e organizzato, è definito rivoluzione o ciclo cardiaco. Quest’ultimo costituisce altro elemento fondamentale perché il cuore possa imprimere la corretta spinta del sangue dalle camere cardiache, in senso anterogrado, verso i grossi vasi.

Tra i momenti fondamentali del ciclo cardiaco, occorre certamente far specifico riferimento alla diastole totale del cuore (detta anche riposo o pausa del cuore o perisistole). In tale fase, che costituisce quella di maggior duratura dell’intero ciclo cardiaco, il sangue defluisce passivamente dalle vene polmonari al cuore sinistro e contemporaneamente dalle vene cave al cuore destro. In questo momento funzionale, infatti, tutte le quattro camere cardiache si riempiono di sangue, non solo perché esse sono in fase di riposo, ma anche perché le valvole atrioventricolari, che separano gli atrii da ognuno dei rispettivi ventricoli, in questo momento sono contemporaneamente aperte.

Alla diastole fa seguito la sistole atriale (detta anche presistole). Questa fase della rivoluzione cardiaca, in cui si assiste alla contrazione simultanea degli atrii, è volta ad ultimare il riempimento diastolico delle due camere ventricolari; grazie a tale contrazione, infatti, il sangue nel lume atriale subisce un aumento di pressione tanto da defluire contemporaneamente verso i ventricoli, attraversando le valvole atrioventricolari che tuttora rimangono aperte. Peraltro, il fatto che tra i due atrii e i loro relativi vasi venosi di afflusso non sia invece presente alcuna struttura valvolare, giustifica l’insorgenza in questa fase anche di un flusso ematico di tipo retrogrado, cioè dall’atrio destro verso le vene cave e dall’atrio sinistro verso le vene polmonari.

Terminata la presistole, ultimato quindi il riempimento ventricolare, segue la sistole ventricolare. All’inizio di tale fase, caratterizzata dalla contrazione dei ventricoli, a causa dell’aumento della pressione ematica all’interno del lume degli stessi, si verifica la chiusura delle valvole atrioventricolari. In questo modo il sangue, non potendo fluire fisiologicamente in modo retrogrado verso gli atrii, ha come unica possibilità quella di essere convogliato nel tratto di efflusso di ognuno dei due ventricoli: attraverso l’apertura delle valvole semilunari aortica e polmonare, infatti, il sangue potrà essere eiettato, cioè spinto, dal ventricolo sinistro in arteria aorta e da quello destro in arteria polmonare. Mentre gli atrii tornano nuovamente in fase diastolica per accogliere un’altra quota di sangue proveniente dai distretti venosi, le pareti ventricolari rimangono contratte per tutta la fase eiettiva, in modo che durante la sistole ventricolare la pressione ematica nei tratti di efflusso si mantenga tale da vincere quella in arteria aorta e polmonare. Non appena però la contrazione viene a cessare, la pressione esercitata sulla massa di sangue nei ventricoli diminuisce rispetto a quella nelle grosse arterie; il sangue, quindi, nel tentativo di tornare verso i ventricoli, causerà l’efficace chiusura delle valvole semilunari e l’elevata pressione ora raggiunta nelle arterie aorta e polmonare determinerà pertanto il progredire del flusso ematico solamente in senso anterogrado.

Al termine della sistole ventricolare farà seguito una nuova diastole totale del cuore e il ciclo potrà così ripetersi continuativamente al fine di garantire, con il susseguirsi di più eiezioni, un’efficace portata cardiaca.

A cura del Dott. Alessandro Fruganti e del Dott. Francesco Birettoni