CUORE

Organo che costituisce l'elemento motore centrale della circolazione del sangue.

Anatomia umana

Nella specie umana il cuore è un muscolo cavo del volume approssimativo di un pugno. La sua forma è simile a quella di un cono appiattito anteroposteriormente con la base rivolta in alto e la punta diretta in basso, in avanti e a sinistra. Il cuore occupa la parte mediana della gabbia toracica, nello spazio compreso tra i due polmoni; è situato davanti alla colonna vertebrale, all'esofago e alla porzione discendente dell'aorta, dietro alla parete toracica su cui si proietta in una zona detta area precordale. La pulsazione della punta del cuore è quindi percepibile sul margine superiore della quinta cartilagine intercostale sinistra. La superficie esterna del cuore è percorsa da solchi che disegnano la separazione fra le cavità interne.

In effetti il cuore è composto da due formazioni quasi identiche, strettamente connesse, ma non comunicanti: il cuore destro che contiene sangue non ossigenato e il cuore sinistro contenente sangue ossigenato, entrambi divisi in due cavità, una superiore o atrio e una inferiore o ventricolo.

I due ventricoli sono formati da pareti spesse e hanno forma di coni, con punta rivolta in basso e base superiore, in cui si trovano due orifizi. Di questi, il maggiore, od orifizio atrioventricolare, mette in comunicazione il ventricolo con l'atrio ed è provvisto di una valvola che impedisce il reflusso del sangue dal ventricolo nell'atrio. La valvola atrioventricolare destra è formata da tre lembi o cuspidi ed è detta tricuspide mentre a sinistra è formata da due lembi ed è detta mitrale. L'altra apertura della base del ventricolo è l'orifizio da cui iniziano le arterie: arteria polmonare a destra e aorta a sinistra. Essi sono provvisti di tre piccole pieghe membranose a nido di rondine dette valvole semilunari, che impediscono al sangue di refluire nel ventricolo dopo la contrazione cardiaca. La superficie interna dei ventricoli presenta delle sporgenze dette colonne carnose alle quali si attaccano brevi legamenti tendinei che regolano il gioco delle valvole mitrale e tricuspide.

Gli atri, con pareti più sottili dei ventricoli, sono di forma approssimativamente cubica; nella faccia inferiore si trova l'orifizio atrioventricolare e sulle altre facce gli orifizi da cui partono le vene (polmonari a sinistra, cava inferiore e cava superiore a destra). Inoltre gli atri presentano ognuno un piccolo prolungamento detto auricola. Nella vita intrauterina gli atri comunicano tra loro al pari dei ventricoli.

Il cuore è circondato da un involucro fibroso, il pericardio, ed è rivestito internamente da una membrana sottile e liscia, l'endocardio. La tunica muscolare si chiama invece miocardio . Il cuore è vascolarizzato da due arterie dette coronarie destra e sinistra, derivanti dall'aorta. Le vene dette coronarie non sono omologhe alle arterie; esse sfociano direttamente nell'atrio destro. I nervi del cuore derivano tutti dal plesso cardiaco formato da rami dei nervi vago e simpatico.

Fisiologia umana

Il cuore è l'organo propulsore del sangue e agisce grazie a pressioni create dalle contrazioni delle sue cavità e regolate sì da far scorrere il liquido in modo irreversibile, passando dalle zone a pressione maggiore a quelle a pressione minore.

Le contrazioni cardiache prendono il nome di sistole e i periodi di rilassamento o di riposo che le seguono sono detti diastole. La contrazione inizia in corrispondenza del punto di sbocco delle vene cave nell'atrio propagandosi all'atrio e quindi ai ventricoli. Prende il nome di rivoluzione cardiaca il susseguirsi degli atti, sinergici in senso trasversale e successivi in senso longitudinale, che si producono nel cuore dopo un dato fenomeno preso come origine, sino alla prima ripetizione di questo fenomeno; in altre parole la rivoluzione cardiaca consiste nell'insieme delle sistole e delle diastole degli atri e dei ventricoli. I due atri si contraggono simultaneamente e così pure i ventricoli, ma i ventricoli si contraggono successivamente agli atri. Lo spostamento del sangue all'interno del cuore viene perciò regolato da queste contrazioni nonché dalla presenza determinante delle valvole.

Le contrazioni cardiache sono comandate dal sistema di conduzione intrinseco del cuore (nodo di Keith e Flack, nodo di Tawara, fascio di His), che assicura un'autonomia di contrazione, e regolate dal sistema nervoso estrinseco (plesso cardiaco) che trasmette al cuore le eccitazioni provenienti dai centri nervosi superiori (bulbo) e che condiziona l'ampiezza e la frequenza delle contrazioni al bisogno dell'organismo.

La frequenza delle rivoluzioni cardiache è molto variabile: aumenta nelle malattie febbrili, dopo i pasti, la marcia, le emozioni, ecc. e oscilla nel neonato intorno a 115-120 rivoluzioni al minuto e nell'adulto normale intorno alle 70-90.

Se si applica l'orecchio sulla parete toracica di un uomo sano, in corrispondenza del cuore, si distinguono a ogni rivoluzione: 1. un rumore prolungato (primo tono); 2. un intervallo molto breve (piccola pausa) e un secondo rumore più netto (secondo tono); 3. un intervallo (grande pausa). Il primo tono, che corrisponde all'inizio della contrazione ventricolare, è prodotto dallo schiocco delle valvole atrioventricolari. Il secondo tono che succede alla sistole è prodotto dalle valvole sigmoidi.

v Anatomia comparata

Anche negli animali il cuore ha funzioni motorie e regolatrici della circolazione sanguigna. Esso è ben sviluppato nei vertebrati e nei molluschi in cui è formato da cavità e provvisto di valvole che consentono la circolazione in un solo senso. Negli invertebrati non molluschi il cuore può consistere in alcuni rigonfiamenti contrattili di vasi sanguigni, come negli anellidi e negli echinodermi, o in un vaso dorsale specializzato, come nei crostacei e negli insetti nei quali ultimi rappresenta l'unico vaso in un sistema aperto formato dall'emoceloma. Nei molluschi il cuore è costituito da un ventricolo e da 1, 2 o 4 atri attraverso cui passa sangue arterioso. Si aggiungono talora, alla base delle branchie, dei cuori supplementari, detti branchiali, che sono venosi. Nei vertebrati vi è un'evoluzione del cuore dai pesci ai mammiferi. Nei pesci il cuore è costituito da un atrio e da un ventricolo preceduti e seguiti da un seno venoso e da un bulbo arterioso, attraverso cui passa solo sangue venoso. Nei selaci, il bulbo, che ha molte valvole, prende il nome di cono arterioso. Negli anfibi, in rapporto alla circolazione dovuta ai polmoni, vi sono 2 atri, ma un solo ventricolo in cui si mescola sangue venoso e arterioso. Nei rettili tale mescolanza (circolazione incompleta) persiste, ma gradualmente si forma un setto interventricolare che separa i ventricoli, i quali nei coccodrilli comunicano solo mediante un foro, detto forame di Panizza, e che può trovarsi nell'uomo in alcune cardiopatie ereditarie. Negli uccelli e nei mammiferi il cuore è diviso in 4 cavità, 2 atri e 2 ventricoli, con completa separazione della parte destra venosa dalla parte sinistra arteriosa (circolazione completa).

Patologia umana

Le affezioni cardiache, molto numerose e di gravità variabile, possono venir divise in: 1. alterazioni della tunica sierosa esterna; 2. alterazioni delle coronarie, causate quasi sempre dall'arteriosclerosi, generatrice di ischemia e di infarto miocardico; 3. alterazioni del muscolo dovute a un'infiammazione o a una degenerazione delle fibre; 4. malattie della tunica sierosa interna; 5. lesioni valvolari, che si verificano sia a livello delle valvole semilunari, aortiche o polmonari, sia a livello delle valvole atrioventricolari e che possono causare sia un restringimento (stenosi) sia un'insufficienza consistente nell'impossibilità delle valvole di chiudersi completamente (nell'insufficienza mitrale, per es., il sangue refluisce dal ventricolo nell'atrio sinistro), sia le due malattie associate. A seconda della localizzazione, le lesioni si manifestano con soffi percepibili al momento della diastole o della sistole. Gli agenti causali sono rappresentati in genere da reumatismi, sifilide, raramente endocarditi acute; 6. malformazioni congenite, tra cui le principali sono: la comunicazione interventricolare, restringimento dell'arteria polmonare, origine dell'aorta situata a cavallo sul setto del cuore e ipertrofia ventricolare destra (tetrade di Fallot o morbo blu); la comunicazione interatriale e la persistenza del canale arterioso

Terapia delle malattie del cuore

Il modo di vita, il regime, le cure termali, i medicinali (digitalina, strofantina, chinina, anticoagulanti, diuretici) intervengono in gradi diversi nel trattamento delle affezioni cardiache e permettono in molti casi all'ammalato di condurre una vita praticamente normale. Tuttavia questi medicinali non realizzano la guarigione totale delle lesioni congenite o acquisite dei setti o delle valvole del cuore e dei grossi vasi. La guarigione radicale si ottiene invece con il trattamento chirurgico.

La chirurgia del cuore e dei grossi vasi è progredita moltissimo dagli anni Cinquanta, con le prime operazioni extracorporee, per merito del miglioramento delle tecniche di anestesia e di rianimazione e grazie alla macchina cuore-polmone che ha dato l'avvio alla moderna chirurgia. Si tratta di un apparecchio di propulsione del sangue, generalmente provvisto di un ossigenatore che sostituisce i polmoni (cuore-polmone artificiale). L'apparecchio aspira il sangue venoso che arriva al cuore e lo rinvia, dopo averlo ossigenato, nell'aorta, attivando così la circolazione e permettendo di operare un cuore esangue ("cuore aperto"). Un ulteriore progresso nella tecnica operatoria del cuore consiste nell'aggiungere a questo cuore-polmone artificiale un dispositivo di raffreddamento e di riscaldamento che permette di associare alla circolazione extracorporea l'ibernazione profonda. Infatti con questa tecnica, in cui la temperatura corporea scende al di sotto dei 10 sC, diventa possibile operare su un cuore non solo esangue ma anche immobile poiché i battiti cardiaci si arrestano al di sotto di una determinata temperatura. In seguito basta riscaldare il cuore mediante la circolazione extracorporea perché riprenda a contrarsi. Si sono sperimentati taluni progetti legati alla possibilità di innesto di un cuore artificiale in plastica, la cui realizzazione in Italia è curata principalmente attraverso il progetto Icaros del CNR. Si utilizza un'apparecchiatura provvisoria, che viene impiantata solo in casi estremi e cioè in soggetti in pessime condizioni fisiche, allo scopo di consentirne la sopravvivenza per un periodo di tempo limitato, durante il quale si attende che il miglioramento delle condizioni fisiche generali renda possibile un successivo regolare trapianto cardiaco. L'impianto è costituito da un motore collegato con dei tubi a due ventricoli artificiali, poggiati sul torace del paziente; l'intero sistema viene controllato da un computer. È allo studio la possibilità di avere non solo un cuore tutto artificiale e definitivo, ma anche un cuore artificiale totalmente impiantabile nel corpo umano.

La chirurgia dei grossi vasi viene applicata: 1. in due malformazioni congenite, cioè nella persistenza del canale arterioso e nella coartazione dell'aorta (stenosi istmica); 2. in numerose alterazioni acquisite, come arterite degli arti inferiori, trombosi dell'arco aortico, che giustificano interventi sul sistema nervoso simpatico o sulle arterie stesse. La chirurgia delle cardiopatie congenite trova la sua indicazione principale nel trattamento del morbo blu mediante le anastomosi tra l'arteria polmonare e le arterie della grande circolazione o anche per mezzo della resezione dei setti interventricolari e interatriali e degli orifizi valvolari grazie al cuore artificiale che permette di operare a "cuore aperto". La chirurgia delle cardiopatie acquisite viene applicata in particolare nelle cardiopatie di origine reumatica, specialmente nella stenosi mitrale e tricuspidale.

A fronte delle notevoli difficoltà tecnologiche per la realizzazione di un cuore artificiale, quando è presente un donatore si può considerare il trapianto come un importante trattamento per uno scompenso cardiaco irreversibile, dovuto a miocardiopatia idiopatica, a cardiopatie ischemiche o ad altre malformazioni. Il trapianto, associato talvolta al trapianto di polmoni, comporta un discreto rischio operatorio, anche in considerazione delle condizioni generalmente critiche del paziente. Con relativa frequenza si assiste però all'insorgenza del fenomeno del rigetto, che risulta meno diffuso nel trapianto bilaterale di polmone.

Insufficienza coronaria

La coronarografia permette di visualizzare le lesioni ateromatose delle arterie del cuore, la loro topografia, la loro estensione, il grado del loro restringimento. In particolare, la coronarografia selettiva sostituisce a poco a poco tutti gli altri metodi per la semplicità del suo principio e l'attendibilità assoluta dei suoi risultati. È possibile inoltre studiare la circolazione coronarica (ad esempio in corso di infarto miocardico) col "metodo dei radioisotopi", metodo incruento e facilmente ripetibile che misura la portata coronarica per mezzo di una iniezione endovenosa di potassio 42; la gettata è diminuita nella fase acuta dell'infarto e, nei casi favorevoli, ritorna normale in corso di evoluzione. La scintigrafia con Cesio 131 visualizza l'estensione della necrosi: permette di sospettare l'iniziale formazione di un aneurisma quando si dimostri una persistente lacuna nel corso dell'evoluzione della malattia.

Per quanto riguarda i tentativi per migliorare la circolazione coronarica, le tecniche di rivascolarizzazione del miocardio sono state rivoluzionate dalla chirurgia cardiaca, che ha messo a punto vari interventi spesso risolutori.

Riadattamento dei coronaropatici

L'immobilità prolungata dei malati affetti da infarto miocardico appare più dannosa che benefica e sembra più opportuno il graduale reinserimento del coronaropatico in una vita normale iniziando un progressivo esercizio fisico a partire dalla fine del primo mese dopo l'infarto. I programmi di allenamento su tappeto rotante o su bicicletta ergometrica, sotto continuo controllo elettrocardiografico, sono preferibili alla rieducazione non controllata.

La terapia medica delle coronaropatie ha tratto infine un notevole vantaggio dall'impiego dei beta-bloccanti.

Trattamento dei disturbi del ritmo

Le tecniche moderne di registrazione simultanea di più derivazioni endocavitarie e di stimolazione in diversi punti degli atri o dei ventricoli hanno arricchito le conoscenze e permesso di indagare la genesi delle aritmie. Il miglioramento di tali tecniche è strettamente legato allo sviluppo dell'elettrologia. Il trattamento di queste forme si avvale di opportune indagini, dopo le quali è possibile definire la natura dei disturbi e intervenire con la terapia più idonea, sia di tipo farmacologico che installando uno stimolatore definitivo (pacemaker a permanenza), sia con particolari interventi chirurgici.

Lo sviluppo e le progressive specializzazioni hanno interessato naturalmente anche le terapie. Sono a tal fine sorti centri rivolti principalmente alle cardiopatie di tipo ischemico (cardiopatie coronariche), che si attuano in reparti ospedalieri noti come "unità di cura coronariche". Le prime sorsero negli USA negli anni Sessanta e si sono poi diffuse anche negli altri paesi avanzati. In Italia ne esistono centinaia. In questi centri la mortalità è scesa dal 35-40% al meno del 20%. In generale l'uso del computer apre in questo campo ampie prospettive, grazie all'analisi contemporanea dei diversi parametri in gioco che esso rende possibile. È stato anche ipotizzato che in futuro, disponendo di mezzi sempre più efficaci per prevenire e curare le malattie cardiovascolari, sia possibile un ulteriore e sostanziale aumento della durata media della vita. Nonostante i progressi fatti, molti problemi restano ancora irrisolti. A esempio disponendo di potenti farmaci per la cura dell'ipertensione arteriosa possiamo prevenire le gravi complicazioni della malattia ipertensiva; tuttavia non sono ancora state individuate con precisione le cause dell'ipertensione cosiddetta essenziale, da sola responsabile di circa il 95% di tutti i casi di malattia ipertensiva, né sono state create le condizioni che consentano a tutti i soggetti ipertesi di curarsi efficacemente e costantemente. Oggi è possibile la diagnosi di complesse malformazioni cardiache congenite tramite il cateterismo cardiaco e l'angiocardiografia; si è in grado di prolungare nel primo anno la vita di molti bambini affetti da cardiopatie congenite con operazioni correttive e palliative, ma non sono ancora stati individuati i fattori genetici e ambientali responsabili delle cardiopatie congenite, né sappiamo come prevenirle. Se appare ormai risolto il problema della prevenzione delle recidive della febbre reumatica e dello sviluppo della cardiopatia reumatica, se siamo in grado di sostituire valvole cardiache lese dalla malattia reumatica, tuttavia non è ancora possibile la diagnosi di tutte le infezioni streptococciche, capaci di determinare una malattia reumatica, né è possibile prevedere una completa scomparsa della cardiopatia valvolare reumatica. Mentre ci sono possibilità di cura chirurgica delle lesioni aterosclerotiche delle arterie, comprese quelle coronariche, non è stato definitivamente chiarito il meccanismo fondamentale responsabile dell'aterosclerosi. Aritmie gravi, talvolta fatali, sono curabili con i più moderni farmaci antiaritmici, con la cardioversione elettrica e con i pacemakers, ma non esiste ancora una cura delle cause basilari responsabili delle aritmie né è possibile individuare i fattori di rischio per la morte improvvisa, che è riscontrabile in alcuni soggetti affetti da malattia coronarica. L'impiego dei farmaci vasodilatatori rappresenta indubbiamente un enorme progresso nella cura dell'insufficienza cardiaca, però ancora si ignora se realmente questi farmaci consentano di prolungare la vita dei cardiopatici affetti da scompenso cardiaco cronico.

Malattie del cuore negli animali

Negli animali il pericardio, il miocardio e l'endocardio possono esser sede di affezioni locali o a carattere generale. Si distinguono pertanto pericarditi, miocarditi ed endocarditi. Le pericarditi si riscontrano in tutte le specie domestiche; nel cane la loro origine è spesso legata alla tubercolosi; nei ruminanti si osservano spesso lesioni del pericardio causate da corpi estranei che giungono al cuore dopo essere stati introdotti nello stomaco con gli alimenti (pericarditi traumatiche). Le miocarditi sono causate quasi esclusivamente da localizzazioni di malattie infettive nel miocardio (cimurro, tifosi, afta epizootica, ecc.). Le endocarditi, sempre di origine microbica, sono causate dai vari germi che possono circolare nel sangue.