Il sistema cardiovascolare è costituito da tre elementi:

(1) il sangue - un fluido che circola per il corpo e che porta sostanze alle cellule e ne allontana altre;

(2) i vasi sanguigni - condotti attraverso i quali il sangue circola;

(3) il cuore - una pompa muscolare che distribuisce il flusso di sangue nei vasi.

Il sistema cardiovascolare può distribuire le sostanze attraverso tutto l'organismo più rapidamente rispetto a quanto possa fare la diffusione, poiché le molecole nel sangue si muovono all'interno del liquido circolante come le particelle di acqua in un fiume. Nel torrente sanguigno le molecole si muovono più velocemente perché esse non procedono a caso, avanti-indietro o a zig-zag come nella diffusione, bensì in maniera precisa ed ordinata.
La circolazione del sangue è così cruciale per la nostra esistenza che se il flusso ematico ad un certo momento si fermasse, perderemmo coscienza nel giro di qualche secondo e spireremmo dopo pochi minuti. Ovviamente il cuore deve svolgere la sua funzione continuamente e in maniera corretta, ogni minuto e ogni giorno della nostra vita.

Il cuore

Il cuore è contenuto al centro della gabbia toracica, situato anteriormente e lievemente spostato a sinistra. La sua forma assomiglia all’incirca a quella di un cono, la cui base è rivolta verso l'alto (a destra), mentre la punta è rivolta in basso, verso sinistra.
Il miocardio, cioè il muscolo cardiaco, permette al cuore di contrarsi, aspirando sangue dalla periferia e pompandolo nuovamente in circolo.
Internamente, il cuore è rivestito da una membrana sierosa, detta endocardio. Esternamente, invece, il cuore è contenuto in un sacco membranoso detto pericardio, che costituisce lo spazio entro il quale il cuore è libero di contrarsi, senza dover per forza dare luogo ad attriti con le strutture circostanti. Le cellule del pericardio secernono un liquido che ha il compito di lubrificare le superfici per evitare tali attriti.

La cavità del cuore è divisa in quattro aree: due aree atriali (atrio destro e atrio sinistro) e due aree ventricolari (ventricolo destro e ventricolo sinistro).

Le due cavità di destra (atrio e ventricolo) sono comunicanti tra loro grazie all'orifizio atrio-ventricolare destro, il quale viene ciclicamente chiuso dalla valvola tricuspide. Le due cavità di sinistra sono in comunicazione tramite l'orifizio atrio-ventricolare sinistro, chiuso ciclicamente dalla valvola bicuspide o mitrale.

Le cavità di destra sono completamente separate dalle cavità di sinistra; tale separazione avviene ad opera di due setti: quello interatriale (che separa i due atri) e quello interventricolare (che separa i due ventricoli ).

Il funzionamento della valvola tricuspide (formata da tre lembi connettivali) e quello della valvola mitrale (formata da due lembi connettivali) consentono al sangue di scorrere lungo una sola direzione, a partire dagli atri, fino ad arrivare ai ventricoli, e non viceversa.

Il ventricolo di destra trae origine dall'arteria polmonare, ed è separato da questa attraverso la valvola polmonare (costituita da tre lembi connettivali). Il ventricolo di sinistra è separato dall'aorta attraverso la valvola aortica, la quale presenta una morfologia del tutto sovrapponibile alla valvola polmonare.
Queste due valvole consentono al sangue di fluire dal ventricolo al vaso sanguigno (arteria polmonare e aorta), senza che questo possa cambiare direzione.

L'atrio destro riceve sangue dalla periferia tramite due vene: la vena cava superiore e la vena cava inferiore. Questo sangue, detto venoso, è povero di ossigeno e raggiunge il muscolo cardiaco proprio per riossigenersi. Al contrario, l'atrio sinistro riceve sangue arterioso (ricco di ossigeno) dalle quattro vene polmonari, cosicché, lo stesso sangue possa essere riversato in circolo e assolvere alle proprie funzioni: riossigenare e dare nutrimento ai vari tessuti.

Il cuore, come i muscoli scheletrici, si contrae in risposta ad uno stimolo elettrico: per i muscoli scheletrici questo stimolo arriva dal cervello attraverso i vari nervi; per il cuore, invece, l'impulso si forma in modo autonomo, in una struttura chiamata nodo seno-atriale, da dove l'impulso elettrico raggiunge il nodo atrio-ventricolare.

Dal nodo atrio-ventricolare origina il fascio di His, che conduce l'impulso verso il basso; il fascio di His si divide in due branche, quella di destra e quella di sinistra, che discendono rispettivamente sul versante destro e sinistro del setto interventricolare. Questi fasci vanno progressivamente ramificandosi, raggiungendo, con le loro ramificazioni, tutto il miocardio ventricolare, dove l'impulso elettrico produce la contrazione del muscolo cardiaco.

La piccola circolazione

La piccola circolazione inizia laddove termina la grande: il sangue venoso dall'atrio destro scende nel ventricolo destro, e qui, tramite l'arteria polmonare, porta il sangue a ciascuno dei due polmoni. All'interno del polmone i due rami dell'arteria polmonare si dividono in arteriole sempre più piccole, che diventano, alla fine del loro percorso, capillari polmonari. I capillari polmonari scorrono attraverso gli alveoli polmonari, ove il sangue, povero in O2 e ricco in CO2, viene riossigenato.
è interessante notare come nel circolo polmonare le vene trasportino sangue arterioso e le arterie sangue venoso, contrariamente a quanto avviene nel circolo sistemico.

Il grande circolo inizia dall’aorta e finisce ai capillari

L'aorta, attraverso successive diramazioni, dà origine a tutte le arterie minori che raggiungono i vari organi e tessuti. Tali diramazioni si fanno progressivamente sempre più piccole, fino a diventare capillari deputati allo scambio di sostanze tra sangue e tessuti. Attraverso questi scambi vengono apportati alle cellule elementi nutritivi ed ossigeno.

ELEMENTI DI FISIOLOGIA CARDIOVASCOLARE

Il cuore ha quattro proprietà fondamentali:

1) la capacità di contrarsi;
2) la capacità di autostimolarsi a determinate frequenze cardiache;
3) la capacità delle fibre miocardiche di trasmettere a quelle vicine lo stimolo elettrico ricevuto, avvalendosi anche di vie di conduzione preferenziali;
4) l'eccitabilità, cioè la capacità del cuore di rispondere allo stimolo elettrico che gli è stato somministrato.

Il ciclo cardiaco è il tempo che intercorre tra la fine di una contrazione cardiaca e l’inizio della successiva. Nel ciclo cardiaco possiamo distinguere due periodi: la diastole (il periodo di rilasciamento della muscolatura miocardia e di riempimento del cuore) e la sistole (periodo di contrazione, cioè l’espulsione del sangue nel circolo sistemico mediante l’aorta).

Dal nodo seno atriale l'impulso elettrico raggiunge il nodo atrio-ventricolare, dove subisce un lieve rallentamento e dove si diffonde, seguendo le due branche del fascio di His (ed i loro rami terminali), a tutto il miocardio ventricolare, provocandone la contrazione.

La maggior parte (circa il 70%) del sangue che arriva al cuore durante la diastole, passa direttamente dagli atri ai ventricoli, mentre la restante quantità viene pompata dagli atri ai ventricoli tramite la contrazione degli atri stessi, alla fine della diastole. Quest'ultima quantità di sangue non riveste una particolare importanza in condizioni di riposo; diventa invece indispensabile durante lo sforzo quando l'aumento della frequenza cardiaca accorcia la diastole (cioè il periodo di riempimento del cuore) rendendo più breve il tempo a disposizione per il riempimento dei ventricoli. Durante la fibrillazione atriale (cioè quella condizione in cui il cuore batte in modo del tutto irregolare) esiste una limitazione funzionale della performance cardiaca, che si manifesta particolarmente durante lo sforzo.

Il tempo che intercorre tra la chiusura delle valvole atrio-ventricolari e l’apertura di quelle semilunari viene detto tempo di contrazione isometrica, perché, anche se i ventricoli entrano in tensione, le fibre muscolari non si accorciano.

Alla fine della sistole, la muscolatura ventricolare si rilascia: la pressione endoventricolare cade a livelli molto più bassi di quelli presenti nell'aorta e nell'arteria polmonare, provocando la chiusura delle valvole semilunari e, successivamente l'apertura di quelle atrioventricolari (perché la pressione endoventricolare è diventata minore di quella endoatriale).

Il periodo compreso tra la chiusura delle valvole semilunari e l'apertura delle valvole atrioventricolari è detto periodo di rilasciamento isovolumetrico, in quanto la tensione del muscolo crolla, ma il volume delle cavità ventricolari rimane invariato. Quando le valvole atrioventricolari si aprono, il sangue fluisce nuovamente dagli atri ai ventricoli ed il ciclo descritto ricomincia.

Il movimento delle valvole cardiache è passivo: esse si aprono e si chiudono passivamente come conseguenza dei regimi pressori esistenti nelle camere separate dalle valvole stesse. La funzione di queste valvole è quindi quella di consentire lo scorrimento del sangue in un’unica direzione, quella anterograda, impedendo al sangue di tornare indietro.

Il sistema cardiovascolare