Apparato circolatorio

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Schema della circolazione sanguigna negli esseri umani con rappresentazione del cuore, piccola circolazione e grande circolazione: rosso= sangue ricco di ossigeno; blu= sangue scarsamente ossigenato

L'apparato circolatorio o circolazione può essere definito quella parte dell’anatomia sistematica che si occupa dello studio di quegli organi che trasportano diversi fluidi, come il sangue e la linfa, così detti nutritizi, che hanno il compito di trasportare alle cellule del nostro organismo gli elementi necessari al loro sostentamento: si parla ovviamente dei vasi arteriosi o vasi venosi o vasi linfatici, che si dipartono e arrivano al cuore, organo centrale del sistema circolatorio.[1]

In tutti i vertebrati e non solo, si comprende lo studio del cuore, organo propulsore del sangue e dei vasi, che sono definiti sanguigni, dove circola il sangue, e linfatici dove circola la linfa. Strettamente correlati all’apparato circolatorio sono gli organi emopoietici (sistema emopoietico) e gli organi linfatici (sistema linfatico), che sono deputati alla continua produzione degli elementi figurati presenti nel sangue e nella linfa.[1]

Nei diversi gruppi di animali multicellulari la circolazione assicura la sopravvivenza del microrganismo e il metabolismo di ogni singola cellula del corpo, fornisce le sostanze chimiche e mantiene le proprietà fisiologiche (proprietà dei fluidi corporei). Per prima cosa, il sangue trasporta l'ossigeno dai polmoni alle cellule e l’ anidride carbonica in direzione opposta (vedi anche la respirazione). Dai processi digestivi che avvengono nel sistema digerente, derivano le sostanze ​​nutrienti come i lipidi , gli zuccheri e le proteine che vengono trasportate in ogni tessuto e lì utilizzati e, se necessario, possono essere ulteriormente modificati o conservati. Le sostanze che residuano dal metabolismo, definiti anche prodotti di scarto o cataboliti (per esempio, l'urea o acido urico), sono poi eliminati da altri tessuti o organi (come i reni e il colon). Altra funzione fondamentale: il sangue trasporta i messaggeri chimici come gli ormoni, le cellule del sistema immunitario e i componenti della coagulazione del sangue all'interno di tutto il corpo.

Descrizione e classificazione[modifica | modifica wikitesto]

Se consideriamo la storia evolutiva degli animali , vengono distinti fondamentalmente due diversi tipi di sistema circolatorio: sistema chiuso e sistema aperto. Il sistema circolatorio è aperto quando non c'è distinzione tra i fluidi circolanti e i liquidi interstiziali. Il sistema circolatorio è chiuso quando invece si delimita un confine ben definito tra fluidi circolanti e liquidi interstiziali:

  1. I gruppi di animali come le spugne, gli echinodermi, i cnidari, i nematodi e i vermi piatti non hanno un sistema circolatorio, così il cibo attraverso la bocca, dopo essere stato modificato in molecole nutritive, arriva direttamente alle cellule (ad esempio nei platelminti che hanno un sistema digestivo ramificato). L'ossigeno si diffonde direttamente dall'acqua nelle cellule.
  2. In alcuni invertebrati come gli artropodi e i molluschi (cosa diversa per i cefalopodi ) si trova un circuito aperto , in cui il sangue entra nelle cavità corporee . In effetti il fluido corporeo che è un emolinfa , viene pompato dal cuore in vasi corti e da lì in tutte le cavità del corpo fino a ritornare al cuore. L'emolinfa comunque scorre lentamente e a bassa pressione.
  3. Negli anellidi invece esiste un circuito chiuso in cui il fluido corporeo simile al sangue è mantenuto in circolazione dalle valvole dei vasi.
  4. Anche i vertebrati hanno un circuito chiuso. Qui il flusso di sangue attraverso la rete chiusa dei vasi sanguigni, raggiunge tutti gli organi. Il cuore e i vasi sanguigni formano il sistema cardiovascolare. Questo ha subito importanti modifiche durante l'evoluzione dei vertebrati.
  5. I pesci e vertebrati terrestri hanno separato la circolazione polmonare . Negli uccelli e nei mammiferi è completamente separato dalla circolazione sistemica, in modo che vi sia nei vasi una pressione molto inferiore .
  6. Negli animali a sangue freddo o pecilotermi, cioè anfibi e rettili , si verifica una mescolanza di sangue ossigenato e deossigenato nel cuore, perché i ventricoli non sono completamente separati. Per tale motivo il loro "nuovo" organo respiratorio - i polmoni – prendono dalla vescica natatoria l’ossigeno necessario.
  7. Negli animali a sangue caldo o omeotermi, come gli uccelli e i mammiferi , il cuore è costituito da due atri e due ventricoli, in modo che vi sia una completa separazione del sangue ossigenato da quello deossigenato .

Disposizione generale dell’apparato circolatorio chiuso[modifica | modifica wikitesto]

Struttura[modifica | modifica wikitesto]

Il cuore è "inserito” direttamente nella circolazione del sangue, ma con un’azione di vis a tergo influisce anche sulla circolazione della linfa nei vasi linfatici.[1] Le due circolazioni pur venendo considerate due sistemi indipendenti (i liquidi hanno caratteristiche differenti, così i loro vasi e la loro organizzazione), sono in realtà fra loro connesse, infatti la linfa si versa, attraverso il dotto toracico, nel torrente sanguigno, mentre in contemporanea altra linfa si forma per dialisi attraverso le pareti dei vasi. La circolazione è costituita dal cuore e dai vasi sanguigni. I vasi che portano il sangue al cuore sono chiamati vene, quelli che lo portano lontano dall’organo arterie; più i vasi sanguigni si allontanano dal cuore, più si ramificano e diventano di diametro sempre più piccolo. In primis abbiamo le arterie quindi le arteriole[2] e successivamente i capillari[3] che portano gli elementi nutritivi sin all’interno dei tessuti, in questo punto si riuniscono in una fitta rete a formare le venule[4] post-capillari, che aumentando via via di diametro diventeranno le così dette vene[5].

I vasi sanguigni[modifica | modifica wikitesto]

I vasi sanguigni sono suddivisi in diversi tipi in base alla loro struttura e funzione. Le arterie portano il sangue ad alta pressione e perciò lo spessore della parete è maggiore che nelle vene. Diventate arteriole servono come valvole di controllo e con le loro pareti muscolari, possono restringersi (vasocostrizione) o allargarsi (vasodilatazione) attraverso la presenza di dispositivi che regolano il flusso di sangue (formazioni sfinteriche, muscolatura intimale e cuscinetti polipoidi).[6] Esse si diramano in seguito nelle reti capillari che effettuano lo scambio di fluidi, sostanze nutritive, elettroliti, ormoni e grazie alla parete del lume sottile (solo endotelio) sono permeabili alle sostanze a basso peso molecolare. In alcuni organi come il fegato e la milza, i capillari sono dilatati e in tal caso si parla di sinusoidi.

Le venule hanno una parete sottile, esse raccolgono il sangue dai capillari per riportarlo al sistema venoso , che trasporta il sangue dalla periferia al cuore; hanno sottili pareti muscolari, che permettono di aumentarne il lume o di ridurlo, attraverso la presenza di dispositivi come nelle arterie (formazioni sfinteriche e formazioni intimali con muscolatura longitudinale).[7] Parte del liquido passa dai vasi nei capillari e da li rimosso dai linfatici . Il dotto toracico, che si diparte dalla cisterna del chilo riporta la linfa al cuore sfociando nella giunzione tra la vena succlavia sinistra e la vena giugulare sinistra, alla base del collo.

I vasi sanguigni con la stessa area di destinazione sono adiacenti e vengono definiti collaterali. In quasi tutte le regioni del corpo, ci sono collegamenti tra questi vasi, chiamate anastomosi[8]: queste assicurano che la circolazione del sangue sia garantita anche in presenza di un trombo occludente (ad esempio in corso di trombosi) . Le arterie che non hanno anastomosi sono chiamate arterie terminali. Se vi è un occlusione di un'arteria , il corrispondente tessuto a valle non è più fornito di sangue e muore (infarto miocardico acuto): purtroppo le anastomosi possono anche essere troppo piccole per consentire una compensazione completa e in questo caso si parla di arterie terminali funzionali. Un blocco o una lesione di queste arterie porta alla diminuzione del flusso sanguigno e possono portare a ischemia.

Compiti e funzioni[modifica | modifica wikitesto]

Il sangue nel corpo svolge compiti diversi: trasporta l'ossigeno dai polmoni ai tessuti e riporta indietro l’anidride carbonica, inoltre, alimenta i tessuti con i nutrienti estratti dal cibo a livello del tratto digestivo e rimuove le scorie metaboliche e i rifiuti portandoli agli organi emuntori (il rene e l'intestino crasso ). Il sangue serve anche come mezzo importante per il trasporto di ormoni, componenti del sistema immunitario e elementi della coagulazione dove siano necessari.

La circolazione sanguigna serve in definitiva per permettere al sangue di passare attraverso tutto il corpo: da non dimenticare che il sangue svolge un ruolo importante nella termoregolazione attraverso il grado di flusso che giunge alla pelle: la potenza termica è regolata dalla superficie del corpo.

Circolazione dei vertebrati a sangue freddo[modifica | modifica wikitesto]

È importante evidenziare che non sempre è indispensabile un apparato circolatorio negli animali (ad esempio i Poriferi e gli Cnidari ne sono privi). L'apparato circolatorio diventa indispensabile quando il rapporto superficie/volume-interno diventa basso, dato che le cellule non hanno più la possibilità di scambiare direttamente combustibili e comburenti con l'esterno. Ci sono due diversi tipi di sistema circolatorio: sistema chiuso e aperto. Il sistema circolatorio è aperto quando non c'è distinzione tra i fluidi circolanti e liquidi interstiziali. Il sistema circolatorio chiuso invece delimita un confine ben definito tra fluidi circolanti e liquidi interstiziali.

Sistema circolatorio aperto[modifica | modifica wikitesto]

Crostacei

I crostacei posseggono un sistema circolatorio aperto in cui il cuore ellittico è collegato direttamente ad un'arteria. L'arteria trasporta il sangue fino ad una zona chiamata emocele dove il fluido circolante si mischia con i liquidi interstiziali che irrorano tutte le parti del corpo dell'animale. Una volta irrorati tutti i tessuti, il cuore "richiama" a sé tutti i liquidi dell'emocele, incanalandoli in un grande dotto venoso passante per le branchie. Avvenuta l'ossigenazione nelle branchie, il cuore si riempie nuovamente con i fluidi e si ricontrae, ricominciando il ciclo.

Insetti
Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Apparato circolatorio degli insetti.

Gli insetti hanno un sistema circolatorio aperto come i crostacei, ma il loro cuore non è confinato in una zona determinata del corpo ma si estende lungo tutta la parte dorsale, prendendo il nome di "cuore tubolare". Il cuore tubolare è formato da una serie di ramificazioni arteriose che si estendono su tutto il corpo e da una serie di fori chiamati osti, tramite i quali i liquidi circolatori (emolinfa) ritornano al cuore. Come per i crostacei, le ramificazioni non sono collegate direttamente agli osti ma disperdono l'emolinfa in tutta la cavità corporea. Gli insetti usano l'apparato circolatorio più per il trasporto di sostanze che per il trasporto dei gas, dato che le trachee provvedono da sole al rifornimento di ossigeno ed all'eliminazione dell'anidride carbonica.

Molluschi

I molluschi presentano un sistema circolatorio aperto (ad eccezione dei cefalopodi che hanno un sistema circolatorio chiuso). Il cuore ellittico possiede sia ramificazioni arteriose che venose. Queste, come in tutti gli altri sistemi aperti, si interrompono negli spazi intercellulari. Così facendo il sangue irrora i tessuti, apportandovi ossigeno e drenando da essi l'anidride carbonica di scarto dalle cellule. Dai tessuti il sangue, carico di anidride carbonica, viene trasportato prima alle branchie e poi, ossigenato, nuovamente al cuore. Il cuore pulsa ritmicamente imitando il rumore di una vela riempita dal vento. Questa vibrazione nei molluschi si trasmette anche alle ramificazioni venose e arteriose. Con l'ecocardiografia si possono quindi percepire e misurare i toni dei diversi movimenti cardiaci. Alcuni molluschi possono essere privi di cuore e, in tal caso, presentano organi detti reni cardiaci. Questi producono un rumore ritmico simile alla vibrazione cardiaca e producono anch'essi toni simili a quelli cardiaci di mammiferi, anfibi e rettili.

Sistema circolatorio chiuso[modifica | modifica wikitesto]

Anellidi

Negli anellidi come il lombrico troviamo il primo tipo di sistema circolatorio chiuso. Da adesso in poi, ci sarà una netta differenza tra liquidi interstiziali e fluidi circolanti, che non vengono mai mischiati. Gli anellidi presentano un vaso dorsale contrattile che prende la funzione del cuore. Il "cuore" è collegato a tutte le estremità del corpo tramite una serie di "letti capillari", che irrorano tutti i tessuti. La vera particolarità degli anellidi sono i cuori accessori. I vasi più grandi di ciascun anello in occorrenza si possono comportare come cuori accessori, escludendo la funzione del cuore dorsale.

Pesci
Rappresentazione schematica del sistema circolatorio dei pesci: rosso = ricco di ossigeno del sangue; blu = sangue deossigenato

I pesci posseggono un sistema circolatorio chiuso e singolo. Distinto in sole due camere, atrio e ventricolo, è il predecessore del nostro cuore. È un cuore che trasporta solamente sangue venoso. Il ciclo circolatorio comincia con una contrazione sistole del ventricolo che trasporta il sangue alle branchie per ossigenarlo e dalle branchie viene pompato nei tessuti per gli scambi gassosi. Una volta avvenuti gli scambi, una potente diastole (distensione) del cuore risucchia tutto il sangue venoso dai tessuti all'atrio, dove viene riconvogliato nel ventricolo per iniziare nuovamente il ciclo.

Anfibi
Rappresentazione schematica del sistema circolatorio degli anfibi: rosso = sangue ricco di ossigeno; blu = sangue deossigenato; rosa= sangue misto

Anche gli anfibi posseggono un sistema circolatorio chiuso e le differenze tra il cuore di un mammifero ed il cuore di un anfibio sono quasi sparite. Gli anfibi oltre a possedere un cuore con due atri e un ventricolo posseggono anche una doppia circolazione. Il difetto del loro cuore è di non avere ventricoli separati per cui il sangue arterioso e venoso si mischia, non consentendo agli anfibi rese energetiche elevate. Il sangue venoso entra nell'atrio destro e viene subito pompato sia verso il ventricolo al polmone sia verso l'atrio sinistro ai tessuti da cui proveniva. I polmoni ossigenano il sangue e lo rimandano al ventricolo dove avviene un'altra contrazione che porta il sangue ossigenato dal atrio sinistro ai tessuti dove viene rimescolato con il sangue venoso già utilizzato della precedente contrazione. Dopo essere stato convogliato nei tessuti il sangue viene risucchiato verso l'atrio destro e ricomincia il ciclo.

Rettili
Rappresentazione schematica del sistema circolatorio dei rettili: rosso = sangue ricco di ossigeno; blu = sangue deossigenato; rosa= sangue misto

I rettili posseggono un cuore che composto da due atri e una camera ventricolare, quasi completamente divisa da un setto in due metà. Il sangue povero di ossigeno fluisce nell'atrio destro dai polmoni come sangue ossigenato e poi passa nell'atrio sinistro. Entrambi gli atri pompano il sangue nel ventricolo. Nell'atrio destro il sangue povero di ossigeno passa nei polmoni, dall'atrio sinistro alla testa e al corpo. Poiché la separazione del ventricolo non è completa, si arriva alla formazione di sangue misto (circa dal 10 a 40%), questo scorre attraverso l'arteria centrale in tutto il corpo.

Fra i rettili i coccodrilli sono un'eccezione, infatti i due ventricoli sono completamente separati. Il forame di Panizza è un'apertura presente solo nei coccodrilli che collega i due tronchi aortici alla base, ovvero subito dopo l'impianto tra i due ventricoli. Attraverso il forame, il sangue ricco di ossigeno dalla camera destra è mescolato con la parte povera di ossigeno del ventricolo sinistro, in modo che il sangue miscelato venga portato nella circolazione sistemica e nelle zone periferiche del corpo. Allo stesso tempo, l'aorta sinistra trasporta il sangue ricco di ossigeno al corpo e soprattutto nella testa dell'animale. L'importanza del forame si riscontra sulla vita prevalentemente acquatica di questi rettili, infatti la valvola tra il ventricolo destro e il suo tronco aortico, ha la capacità di aprirsi e chiudersi durante l'immersione o quando l'animale respira al di fuori dell'acqua.

Circolazione dei vertebrati a sangue caldo[modifica | modifica wikitesto]

Struttura schematica di un doppio sistema circolatorio: rosso = sangue ricco di ossigeno; blu = sangue deossigenato

Anatomia umana[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Cuore, Arterie e Vene.
Schema dell'apparato circolatorio umano

L'apparato cardiovascolare è formato da organi "cavi":

  • Cuore: è un muscolo particolare, infatti è di tipo striato, ma involontario; ha quattro camere, due atri e due ventricoli. Ha due compiti fondamentali: la struttura muscolare pompa il sangue in tutti gli organi attraverso le arterie, mentre il tessuto specifico di conduzione, dà origine al battito cardiaco
  • Vasi sanguigni: strutture che permettono il trasporto del sangue all'organismo. Essi possono essere classificati in:
    • Arterie: vasi sanguigni che nascono dai ventricoli e portano il sangue poco ossigenato ai polmoni (attraverso l'arteria polmonare che nasce dal ventricolo destro) e sangue ossigenato a tutto il corpo (attraverso l'aorta che nasce dal ventricolo sinistro);
    • Vene: vasi sanguigni che trasportano sangue carico di anidride carbonica ai polmoni e sostanze di rifiuto a fegato e a reni per la depurazione; le loro pareti sono meno spesse di quella delle arterie, poiché la pressione del sangue è meno elevata;
    • Capillari: permettono gli scambi fra il sangue e i tessuti, infatti sono di dimensioni microscopiche e si trovano fra le cellule.
  • Vasi linfatici: si distinguono in vasi periferici, assorbenti (capillari linfatici) e nei vasi di conduzione, di vario tipo in base al calibro ed alla struttura.

Esistono due grossi circuiti arteriosi: la grande circolazione o circolazione sistemica e la piccola circolazione o circolazione polmonare. Questi due circuiti sono collegati in serie in modo che tutto il sangue possa fluire attraverso il circolo polmonare. Al contrario, gli organi del circuito nel corpo sono collegati in parallelo.

La grande circolazione prende l'avvio dal ventricolo sinistro che, contraendosi, spinge il sangue ricco di ossigeno nell'aorta e da qui in tutte le arterie del corpo, che trasportano il sangue ossigenato ai diversi tessuti e apparati. Dai tessuti, il sangue attraverso, il sistema delle vene cave, raggiunge l'atrio destro del cuore. Dal ventricolo destro inizia la piccola circolazione: da qui il sangue viene pompato, tramite l'arteria polmonare, nei polmoni dove negli alveoli circondati da una ricca rete di capillari, cede l'anidride carbonica e si arricchisce di ossigeno. Tramite le vene polmonari raggiunge l'atrio sinistro del cuore e da qui riparte tutto il ciclo precedente.

Circolazione fetale[modifica | modifica wikitesto]

Sistema circolatorio fetale

Nel feto la circolazione è leggermente differente da quella dell'adulto. Il feto non mangia, non beve e non respira autonomamente, perché è immerso nel liquido amniotico, tuttavia necessita di sostanze nutritizie e d'ossigeno, provenienti dalla placenta materna. Il sangue della madre entra nella placenta dove per pressione idrostatica (lo stesso principio che lo fa cedere ai tessuti) cede al feto i nutrienti, che vengono riversati in una vena fetale, la vena ombelicale. Questa vena risale il cordone ombelicale e raggiunge il feto immettendosi nella vena porta. Nell'adulto la vena porta entra nel fegato per permettere a quest'ultimo di purificare il sangue. Nel feto il fegato è pronto a funzionare, ma non è necessario che processi il sangue perché lo ha già fatto la mamma; quindi esiste un dotto, il dotto venoso di Aranzio, che collega la vena porta alla vena cava inferiore. Il sangue arterioso della madre entra nella vena cava inferiore e si mischia al sangue venoso proveniente dagli organi sottodiaframmatici; si forma quindi un sangue “arterovenoso” che raggiunge il cuore (atrio destro). Parte del sangue misto 1:1 scende nel ventricolo destro, si mescola a tutto il resto del sangue e viene spinto nell'arteria polmonare. Nell'adulto i polmoni scambiano l'anidride carbonica del sangue con l'ossigeno, ma nel feto ciò non può avvenire (anche perché i polmoni sono solo al 40% di sviluppo), quindi la gran parte del sangue contenuto nell'arteria polmonare è dirottata, tramite il dotto arterioso di Botallo e nutre tutti i distretti corporei eccetto collo, cranio e arti superiori. Ogni arteria iliaca interna genera un'arteria (arteria ombelicale), che risale il cordone ombelicale e raggiunge la placenta, dove il sangue assorbe ossigeno e nutrienti al sangue materno e vi cede anidride carbonica e scorie. Alcune scorie sono espulse dai reni mediante l'urina, che viene versata nell'amnios. Al momento del parto, l'atto respiratorio, il taglio del cordone ombelicale, inducono la chiusura del dotto di Botallo, la chiusura del dotto di Aranzio ed il foro ovale di Botallo.

Fisiologia[modifica | modifica wikitesto]

La pressione sanguigna e il volume[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Pressione arteriosa sistemica.

I due sistemi arteriosi lavorano in due regimi pressori differenti: a bassa pressione quello del circuito polmonare e delle vene, ad alta pressione quello delle arterie e della circolazione sistemica. Il compito principale del sistema a bassa pressione è di "serbatoio" del sangue, infatti l'80% del sangue circolante nel corpo (circa il 7% della massa magra nell'uomo, all'incirca quattro-cinque litri) può essere trovato lì, questa funzione è favorita dalla elevata elasticità e capacitanza dei vasi. In caso di perdita di volume (emorragia), i vasi si restringono; nel caso opposto, per esempio, nelle trasfusioni di sangue aumentando il volume il sistema aumenta la sua capacità. La pressione venosa centrale (il valore normale è di circa 3-9 mmHg) è un buon indicatore del volume di sangue circolante.

La pressione sanguigna si modifica a seconda dei livelli del sistema: in aorta e nelle grandi arterie è di circa 100 mmHg, nei rami arteriosi più a valle è di circa 40 mmHg, fino ai capillari dove è soltanto di 25 mmHg. Nelle venule è appena di 20 mmHg, nelle vena porta solo di 3 mmHg. La pressione nella circolazione polmonare raggiunge i 15-20 mmHg nell'arteria polmonare, e appena di 2-5 mmHg nella vena polmonare.

Il flusso sanguigno[modifica | modifica wikitesto]

Nonostante le grandi differenze di pressione tra la sistole e diastole, il sangue scorre in modo relativamente uniforme attraverso il corpo: durante la sistole, la parete del vaso si espande. Questa espandibilità volumetrica permette di mantenere un flusso costante. Se la pressione non potesse essere assorbita dai vasi elastici, la pressione in aorta varierebbe in modo eccessivo. L'onda di pressione si muove a diverse velocità, nei soggetti giovani circa 6 metri al secondo, negli anziani la velocità si raddoppia. Dal momento che con l'aumentare dell'età le pareti dei vasi diventano più anelastica, la portata si riduce.

Mentre il flusso di sangue nelle arterie dipende solo dalla forza di pompaggio del cuore, diversi fattori giocano un ruolo nel flusso venoso. In un certo modo, la forza contrattile del cuore raggiunge anche le vene, come già detto per vis a tergo , cioè "forza da dietro": per tale motivo si trovano le valvole nelle vene, per permettere il flusso in un sol senso. Le forze esterne sono principalmente legate alle contrazioni del muscolo scheletrico e nelle grandi vene all'interno del corpo dalle differenze pressorie legate alla respirazione (dilatazione delle vene dovuta alla pressione negativa nell'ispirazione). La pressione di aspirazione degli atri gioca un ruolo solo nelle grandi vene vicino al cuore.

La scoperta della circolazione del sangue[modifica | modifica wikitesto]

Nel trecento un medico francese, di nome Guy de Chauliac (Chaulhac,...- Lione, 23 luglio 1368), scriveva:"la scienza consiste di piccole aggiunte"[9]. Ed è proprio grazie a queste piccole grandi aggiunte che si è arrivati alla scoperta effettiva della circolazione del sangue. Tutto ciò che oggi conosciamo in merito all'apparato cardiovascolare lo si deve ad innumerevoli scoperte che si sono succedute nel corso dei secoli, scoperte portate avanti da uomini geniali che hanno avuto la capacità di guardare oltre.

Dalla preistoria ai greci[modifica | modifica wikitesto]

Pagina del papiro Ebers che tratta dei tumori.

Sumeri, Assiri, Babilonesi e altre importanti civiltà dell'antico oriente consideravano il cuore sede dell'intelligenza, e il sangue sede della vita. Il motore centrale della circolazione era considerato il fegato, organo ritenuto di grande importanza presso tutti i popoli orientali. Presumibilmente l'importanza attribuita al fegato fu dovuta al suo aspetto, al suo colore e alla sua "superficie liscia e brillante"[10] Grande valore veniva attribuito all'epatoscopia, ossia lo studio oggettivo del fegato basato sull'esame macroscopico dell'organo. Dalla forma, dai solchi, dalla grandezza e dal colore dell'organo venivano espressi oracoli sul futuro, come viene confermato dalla Bibbia e dalle pratiche degli antichi Etruschi. Tuttavia problemi di casta e problemi religiosi ritardarono presso le civiltà orientali il processo di conoscenza della circolazione mentre lo studio anatomico era frammentario e si fermava ad indagini superficiali.

Per quanto riguarda la cultura indiana, i risultati delle osservazioni anatomiche ci vengono documentate nel "Charaka-Samhita"[11], opera in cui vengono prospettate ipotesi sul funzionamento dell'apparato cardiovascolare."L'uomo ha settecento vasi sanguigni che si originano dalla regione ombelicale estendendosi a tutto il corpo", viene affermato all'interno di alcuni scritti. Le arterie sono distinte dalle vene: le prime sono chiamate "vasi rossi nutritivi"[12];le vene, sono distinte in "bilifere, flegmifere e sanguifere"[13]. Un intero capitolo è dedicato alla dottrina dei polsi: il ritmo e la frequenza del polso sono stranamente paragonati al camminare, allo strisciare, e al saltellare di vari animali. Secondo alcuni studiosi, la descrizione del sistema vascolare contenuta nell'opera sembra avvalorare l'ipotesi secondo cui gli antichi Indù avrebbero già conosciuto la circolazione del sangue molti secoli prima della scoperta attribuita ad William Harvey (Folkestone, 1º aprile 1578-Roehampton, 3 giugno 1657) .

Per i medici cinesi il cuore è un organo di fondamentale importanza e corrisponde all'elemento "Yang"[14], elemento di calore vitale. Si ammette l'esistenza di dodici sistemi di vasi o canali sanguigni; ogni sistema presenta vasi nei quali scorre il principio Yang, sangue "più perfetto", e il principio "Yin"[15], sangue "meno perfetto": nei primi canali circola il calore, nei secondi l'umidità.Tuttavia non viene detto come i vari sistemi vascolari comunichino fra loro, né che abbiano come punto di partenza e di arrivo il cuore: sebbene si parli di circolazione del sangue, questa va intesa come un circolo contenuto in ciascuno dei dodici sistemi di vasi e non in un'unica grande circolazione. Le malattie erano spiegate come uno squilibrio circolatorio e la diagnosi si basava su un esame unico ma sterile del polso. Il polso veniva esaminato tre volte con una pressione digitale progressivamente crescente lungo il decorso dell'arteria. Alcuni storici attribuiscono erroneamente la scoperta della circolazione sanguigna ai cinesi, ma la mancanza di prove sperimentali e dimostrazioni scientifiche non avvalora questa tesi.

Più complessa è l'esperienza che gli egiziani ebbero riguardo ai problemi della circolazione sanguigna. Innanzitutto la medicina egiziana si sviluppò all'ombra della casta sacerdotale, ma senza esserne dominata. L'anatomia si fondava sull'esame dei visceri degli animali che i sacerdoti sacrificavano durante diversi riti alle divinità. Dai papiri medici, una decina in tutto, oltre che da frammenti, si può avere un'idea delle cognizioni egiziane sul cuore. Il brano più importante, nel quale troviamo il primo riferimento al cuore e alla sua azione si trova nel papiro Edwin Smith, risalente al 1700 a.C. Questo papiro, acquistato nel 1862 a Luxor, ed ora a New York, è il più importante dal punto di vista scientifico. Secondo alcuni studiosi l'autore del papiro conosceva il sistema cardiovascolare e si era avvicinato in modo sorprendente a riconoscere la circolazione del sangue. Altro papiro di grande importanza a livello anatomico è il papiro Ebers, il cui nome deriva dall'egittologo Georg Ebers, che lo comprò quattro anni dopo la sua scoperta, tuttora conservato nell'università di Lipsia. L'Ebers si compone di due parti: la prima espone l'anatomia e la fisiologia del cuore e dei vasi, la seconda è un'appendice di considerazioni. Per l'autore del papiro l'alito di vita penetra nel cuore dall'atrio destro, l'alito di morte dal sinistro. All'interno della cultura egiziana, quindi, il cuore viene considerato l'organo più importante del corpo, sede dell'intelligenza e di tutte le emozioni. I medici egiziani ritenevano che il peso del cuore aumentasse ogni anno sino ai cinquant'anni, poi diminuiva, e questo fenomeno era la causa della morte naturale. La medicina egiziana tuttavia non arrivò a risultati apprezzabili riguardo alla circolazione sanguigna in quanto manchevole di un rigoroso procedimento scientifico.

La circolazione del sangue nella medicina greca[modifica | modifica wikitesto]

Il primo importante medico ad interessarsi del problema riguardante la circolazione sanguigna è Alcmeone di Crotone, studioso attento ed intuitivo. A lui si devono le prime indicazioni sull'apparato cardiovascolare e la separazione delle vene dalle arterie. Per Alcmeone il cuore non si ammala e la salute è il perfetto accordo degli umori[16] che costituiscono il corpo.

Ippocrate di Coo

Altro grande studioso che si occupa dell'apparato cardiovascolare è Diogene di Apollonia: egli ritiene che il pneuma, componente essenziale del calore innato, si trovi nel ventricolo sinistro, sede dell'intelligenza, e che si espanda in tutto l'organismo mediante il sangue delle vene. Tuttavia il più grande medico ad interessarsi del sistema circolatorio è Ippocrate di Coo (Coo 460 a.C. circa- Larissa 377 a.C.) .

Nella sua principale opera, il " De Corde"[17] afferma sostanzialmente che[18]:

  • La forma del cuore ricorda una piramide, il suo colore la porpora;
  • il cuore è avvolto da una membrana che lo ricopre come una tunica, il pericardio, contenente una piccola quantità di liquido simile alle urine, ossia il liquido pericardico con funzione lubrificante;
  • il cuore presenta due ventricoli di differente spessore i quali sono interconnessi ai rispettivi atri da valvole atrio-ventricolari;
  • sede del calore è il ventricolo sinistro, camera alimentata dal sangue epatico che lo mantiene a temperatura costante; la cessazione del calore innato equivale alla morte.

Anche Platone (Atene 428 a.C.- 427 a.C.- Atene 348 a.C. 347 a.C.), come tanti filosofi che uniscono lo studio e la conoscenza dello spirito con quello della medicina, in vari punti di alcune sue opere dimostra di avere avuto idee, seppur vaghe, sulla circolazione. Egli ritenne che il cuore non fosse una pompa ma una guardia che prende ordini dall'anima per trasmetterli alle altre parti del corpo. Afferma che il cuore è sede non solo della vita materiale, ma anche di quella spirituale, quasi fosse una divinità. Il pensiero di Platone tuttavia, come quello di Socrate suo maestro, appartiene più alla filosofia speculativa che alla scienza, così da apparire limitato nell'apporto di nozioni anatomo-fisiologiche pertinenti.

Altro grande filosofo che si interessò all'apparato circolatorio è Aristotele (Stagira 384 a.C.- Calcide 322 a.C.), proveniente dalla stirpe degli Asclepiadi. Il sangue, per l'ateniese, si forma e si rinviene solamente nel cuore e nelle vene, mentre al di fuori di queste coagula. L'aorta, così chiamata per la prima volta da Aristotele, è ritenuta una vena, il tronco di tutte le vene. Secondo Aristotele dai vasi dell'intestino e dello stomaco, il nutrimento passa nel cuore mediante alcune grandi vene come la cava e l'aorta: nel cuore diviene sangue che poi verrà spinto in tutto il corpo; il sangue scuro e denso va a nutrire gli organi al di sotto del diaframma, il sangue più chiaro e leggero nutre gli organi al di sopra del diaframma e quelli di senso. Per il grande filosofo greco il cuore è sede dell'intelligenza, delle sensazioni e del calore vitale.

Prassagora (fine del IV secolo a.C.), altro importante medico e studioso, distinse le arterie dalle vene e diede uno schema della circolazione: il ventricolo sinistro e le arterie contengono aria, mentre le vene e il ventricolo destro trasportano sangue. Studiò la pulsazione delle arterie e scrisse un trattato sull'importanza del polso. Inoltre, differenziò i vasi dai nervi, che però confondeva con i tendini, cosa che fece anche Ippocrate. Egli considerò il cuore sede dell'anima, e lo pneuma centro delle sensazioni. Tuttavia la medicina greca, nonostante le felici e geniali intuizioni di medici e filosofi del tempo, non giunse a risultati di notevole importanza da un punto di vista fisiologico per quanto riguarda il funzionamento dell'apparato cardiovascolare.

La medicina romana. Galeno e le sue idee sulla circolazione del sangue[modifica | modifica wikitesto]

Le più complete notizie sulla circolazione del sangue nell'ambito della civiltà romana si trovano nell'opera enciclopedica "Artes"[19] di Aulo Cornelio Celso (circa 14 a.C.- 37 d.C.) . Per la sua competenza e professionalità Celso fu proclamato "latinus Ippocrates"[20]. Per quanto riguarda il cuore egli, prima di Galeno, e contro l'opinione di Aristotele, ammette l'esistenza di due ventricoli, precisando la natura muscolare del cuore e situandolo nella zona sottostante la mammella. All'interno della sua opera afferma, sostanzialmente, che l'aria che si insinua nei polmoni si riscalda prima spontaneamente e poi, per la respirazione stessa, quest'aria si introduce in quello che si chiama ventricolo del cuore, che riceve il sangue che affluisce dal fegato per la vena cava.Da queste considerazioni si può intuire come Celso avesse idee molto vaghe sul funzionamento dell'apparato cardiovascolare. Tuttavia, chi diede un grosso contributo allo sviluppo degli studi del sistema circolatorio fu Claudio Galeno (129 d.C.-216 d.C.), nato a Pergamo durante l'impero di Adriano, considerato uno dei "maestri" della medicina di ogni tempo.

Aulo Cornelio Celso

Secondo Galeno l'apparato circolatorio presentava le seguenti caratteristiche[21]:

  • il cuore viene considerato una specie di serbatoio che riceve il sangue da un'apertura e la invia in un'altra;
  • le vene nascono dal fegato, le arterie invece dal cuore;
  • distingue inoltre il sangue arterioso, che si presenta vaporoso, tenue, sincero, perché si mescola con l'aria proveniente dal polmone, da quello venoso;
  • il movimento delle arterie viene dal cuore e la virtù pulsatoria è dovuta al suo movimento;
  • il battito delle arterie è sincrono e secondo Galeno è errato sostenere che le arterie degli arti inferiori pulsino dopo quelle degli arti superiori;
  • il centro delle arterie è il cuore sinistro, mentre il fegato è il centro delle vene;
  • i due ventricoli, il sinistro e il destro, comunicano fra loro: il sangue venoso, per diventare nutritivo, ha bisogno di una certa quantità di spirito e ciò avviene attraverso i forami del setto interventricolare.

In sintesi, secondo la concezione galenica, la circolazione sarebbe così costituita: la vena porta ed i suoi rami convogliano le sostanze digerite dallo stomaco al fegato, dove si trasformano in sangue; dal fegato, centro della circolazione, una parte del sangue è inviata al cuore destro e l'altra parte va direttamente nel corpo; la vena polmonare porta all'atrio sinistro lo pneuma del polmone; l'aorta spinge sangue e pneuma in tutto l'organismo; nei ventricoli, attraverso le porosità del setto, avviene uno scambio continuo di pneuma e di sangue. Galeno, tuttavia, compie un grave errore: considerare il sistema venoso e quello arterioso come due apparati chiusi ed indipendenti.

L'età del Basso Impero e il Medioevo[modifica | modifica wikitesto]

Lezione di anatomia di Mondino de' Luzzi in un'illustrazione

Dopo la caduta dell'Impero romano d'Occidente, fino al XIII secolo, si registra una stasi nelle ricerche e nelle scoperte circa la circolazione sanguigna. Bisogna, infatti, arrivare al 1200 per trovare il solo opuscolo scritto esclusivamente sul cuore e sulle sue funzioni: è il "De motu cordis"[22] di San Tommaso d'Aquino (Roccasecca 1225- Fossanova, 7 marzo 1274) . San Tommaso, ampliando il discorso dello Stagirita[23], parla di moto circolare e continuo del sangue che si diffonde in tutto il nostro corpo e considera ridicola la concezione secondo la quale il calore sia l'origine del movimento del cuore. Altro importante studioso di questo periodo storico è Mondino dei Liuzzi (Bologna 1275- Bologna 1326) .

In alcuni suoi scritti si rilevano considerazioni interessanti sulla circolazione sanguigna[24]:

  • la presenza di due ventricoli dei quali ne descrive la conformazione e la funzionalità;
  • una notevole differenza di spessore tra il ventricolo sinistro e destro notando una maggiore consistenza di quello sinistro e affermando che il maggiore spessore di quello sinistro serve a controbilanciare il peso del sangue del ventricolo destro;
  • la dipartizione delle arterie e delle vene dal cuore;
  • una notevole differenza tra vasi arteriosi e venosi.

Il medico arabo Ibn-al-Nafis (1213- 1288) elabora osservazioni originali ma lasciano tuttavia perplessi. Afferma[25], fondamentalmente, che mancano comunicazioni all'interno delle cavità cardiache in quanto la sostanza del setto è compatta e non presenta passaggi visibili per il sangue, come era stato sostenuto a lungo nei secoli precedenti. Scrive Katz che Ibn-al-Nafis non aveva alcun concetto chiaro sulla grande circolazione e la sua descrizione della piccola o polmonare andò perduta e non contribuì al lavoro che si svolse dopo di lui. Gli arabi quindi, che così notevolmente contribuirono allo sviluppo delle scienze mediche, non hanno concorso alla conoscenza del cuore e dei vasi.

Altro importante studioso ad occuparsi dei problemi riguardanti la circolazione sanguigna è Averroè (Cordova 1126Marrakesh, 10 dicembre 1198) .All'interno della sua opera, intitolata "Kitab-al-Kulljat"[26], afferma che[27]:

  • la forma del cuore è tondeggiante;
  • esso è avvolto da una membrana(il pericardio appunto) ed è situato nel mezzo del torace con tendenza a sinistra;
  • l'arteria magna, l'aorta, nasce proprio dal cuore e qui ivi la pulsazione è più forte;
  • il cuore presenta due cavità maggiori, destra e sinistra, e verso la base si vede una struttura cartilaginea che è un sostegno per tutto il cuore;
  • la cavità destra e sinistra comunicano tra loro.

A conclusione di questo periodo in cui si sono mescolati contributi di civiltà diverse, possiamo senza dubbio registrare momenti di crisi e di stasi nel campo della medicina ed è, inoltre, difficile segnalare i fermenti di una ripresa che appaiono a tratti, in qualche autore, ma che restano spesso felici intuizioni non documentate.

Gli studi rinascimentali e la circolazione del sangue. Leonardo da Vinci[modifica | modifica wikitesto]

Anatomia femminile, Windsor, Raccolte Reali

La fioritura dell'età rinascimentrale segna la fine degli studi eruditi e il sorgere di nuove elaborazioni sul piano scientifico.La tradizione dogmatica, fondata sull'autorità dei grandi maestri del passato si è definitivamente infranta, e gli anatomici studiano con mente critica l'opera degli antichi osservatori, in particolare quella imperante di Galeno. Nell'analisi di questo periodo, è opportuno e doveroso, soffermarsi sull'opera di Leonardo da Vinci (Vinci, 15 aprile 1452- Amboise, 2 maggio 1519), che eseguiva personalmente le preparazioni anatomiche, riproduncendole con disegni corredati di annotazioni. Leonardo definì il cuore: "Instrumento mirabile, inventionato dal Sommo Maestro"[28] e studiò con minuziosa cura le valvole cardiache, descrisse i vortici del sangue nei seni, che successivamente si chiamarono "di Valsalva"[29] (dal nome del medico Antonio Maria Valsalva) ed osservò i movimenti del cuore assistendo all'uccisione di animali.

Lo studioso afferma che[30]:

  • il cuore ha una specifica forma conoidale con i vasi coronarici ben individuati;
  • il cuore presenta due cavità, due più larghe a destra, due più piccole a sinistra;
  • ogni cavità è costituita da due sezioni, una superiore ed una inferiore, le superiori vengono chiamate "orecchie o additamenti", le inferiori "ventricoli intrinsechi";
  • il cuore è avvolto da una "cassula"[31], cioè dal sacco pericardico, mentre un "pannicolo"[32], cioè l'epicardio, riveste direttamente il cuore credenza.

Descrive, inoltre, accuratamente le sclerosi arteriose e venose, gli aneurismi e i fleboliti, notando i rapporti tra il battito cardiaco e il polso ed il loro sincronismo. I disegni della circolazione sono innumerevoli: il cuore è disegnato a forma di cono con la superficie solcata dalle arterie e dalle vene coronariche perfettamente descritte e sono forse i primi disegni della circolazione coronarica. Leonardo rimase, tuttavia, sedotto dalle concezioni galeniche e pertanto, secondo Busacchi le preziose osservazioni di Leonardo non influenzarono in maniera determinante l'evoluzione del pensiero medico.In ogni caso deve essere considerato come un ponte gettato tra il Rinascimento e l'età moderna, anticipatore dei grandi scienziati del Seicento. Nel periodo rinascimentale è doveroso ricordare, inoltre, Giovanni da Vigo o Vico (Rapallo, 1450- Roma 1525) . Egli, all'interno di una sua opera intitolata "Pratica"[33], seppure frammentariamente, accenna alla circolazione del sangue. Secondo Vico, un'arteria, partendo dal cuore, sale al cervello, trasportando sangue sottile e "spiritoso", ovvero pieno di spirito, che lo vivifica e lo nutre, mentre il sangue pesante scende per le vene agli arti inferiori. Le vene, che nascono dal fegato, spingono il sangue nel ventricolo destro dove il sangue viene assottigliato e inviato alla "buca di mezzo"[34], che forse coincide con il terzo ventricolo descritto da Aristotele, dove viene distillato e purificato per poi essere spinto nel ventricolo sinistro. Il periodo rinascimentale deve la sua importanza al fatto che il metodo critico adottato negli studi ha inciso e modificato i risultati scientifici che sembravano indiscutibili; tuttavia non si è ancora giunti ad un'accurata e precisa descrizione dell'apparato cardiovascolare che si avrà solo nei secoli successivi.

Il periodo aureo. Colombo, Serveto, Vesalio, Fabrici d'Acquapendente[modifica | modifica wikitesto]

Ritratto di Michele Serveto

Una delle più grandi figure che si impone durante il XVI secolo è Realdo Colombo (Cremona, 1516- Roma, 1559).

All'interno della sua più importante opera, il "De re anatomica"[35], afferma che[36]:

  • il sangue viene condotto al polmone dalla vena arteriosa, in seguito viene mescolato con l'aria e trasportato dall'arteria venosa al ventricolo sinistro, cade così un altro errore di Galeno;
  • nei polmoni avviene la preparazione e quasi la generazione degli spiriti vitali che più si perfezionano nel cuore;
  • la funzione atriale sia quella di ricevere il sangue proveniente dalle vene cave e polmonari durante la sistole ventricolare;
  • la vena arteriosa si dirige verso il polmone per portare sangue nutritivo;
  • l'arteria venosa abbia la specifica funzione di portare il sangue al ventricolo sinistro.

Colombo, inoltre, mette in risalto le differenze presentate dai ventricoli del cuore: nel destro scorre il sangue naturale, nel sinistro il vitale; il sinistro è notevolmente più spesso del destro, date le differenti funzioni; introduce, inoltre, il concetto di ""sistole"[37] e di "diastole"[38]. Tuttavia commette due gravi errori:

  • sostiene che le vene siano le trasportatrici del sangue nutritivo;
  • attribuisce all'interno dell'apparato cardiovascolare notevole importanza al fegato.

Nonostante questi errori, Realdo Colombo è riuscito a descrivere con esattezza il percorso del sangue all'interno della piccola circolazione.

Altra notevole figura di questo periodo è quella di Michele Serveto (Villanueva de Sigena, 19 settembre 1511- Ginevra, 27 ottobre 1553), di nascita navarrino ma allevato a Villanueva, in Aragona. Secondo lo studioso spagnolo il cuore è l'organo più nobile, fonte della vita, sede e principio dell'anima e di tutte le sue facoltà. Serveto si distacca dagli studi precedenti per quanto riguarda il problema circa la comunicazione dei due ventricoli, affermando che il sangue purificato va dal ventricolo destro al sinistro, ma la comunicazione tra i ventricoli non avviene attraverso il setto interventricolare: l'unione del sangue con l'aria avviene quindi nei polmoni, e non nel cuore come era precedentemente creduto.

All'interno di questo lucido e quasi brillante periodo abbiamo, tuttavia, il dovere di citare una delle più grandi personalità nel campo della medicina e non solo:Andrea Vesalio (Bruxelles, 31 dicembre 1514- Zante, 15 ottobre 1564), anatomista e medico fiammingo nonché professore di Realdo Colombo. Con Vesalio vi è un ritorno alla metodologia sperimentale di tipo Rinascimentale, aliena da implicazioni di ordine teologico. Vesalio all'interno di alcuni suoi preziosi scritti riporta alcune considerazioni riguardo alla costituzione e alla fisiologia del sistema cardiovascolare:

  • considera, innanzitutto, le arterie come semplici canali degli spiriti vitali, che dal cuore si distribuiscono a tutto il corpo;
  • riporta l'idea Galenica del "sangue nutritivo"[39] proveniente dal fegato e, come lui ritiene, che non esista omogeneità tra struttura cardiaca e muscolare.

Come possiamo constatare, Vesalio, pur studiando accuratamente il cuore nella sua sede, forma e costituzione, non aggiunge nulla di nuovo, rimanendo legato agli antichi concetti sulla circolazione sanguigna.

La scoperta delle valvole delle vene(ostiolae, piccole porte), si deve a Girolamo Fabrici d'Acquapendente (Acquapendente 1533- Padova, 21 maggio 1619), che ne descrisse accuratamente la conformazione e la concavità verso l'alto, ma che tuttavia non ne comprese la funzione. Scoprì che le valvole erano tenui membrane poste nella faccia interna delle vene, che si dispongono ad intervalli, a volte isolate, altre volte accoppiate. Fabrici crede che le valvole servano a ritardare il corso del sangue dal cuore alla periferia e a difendere le sottili pareti venose da un'eccessiva distensione e dagli urti troppo violenti. La scoperta anatomica non si discute, quella la funzionale è intravista, eppure Fabrici ha rilevato il fenomeno più importante: le valvole venose sono tutte dirette verso il cuore anche se non capì che queste valvole agiscono efficacemente soltanto in una direzione della corrente sanguigna, ossia dalla periferia al centro.

La scoperta della circolazione del sangue. Andrea Cesalpino[modifica | modifica wikitesto]

Ritratto di Andrea Cesalpino

Il pensiero scientifico dell'età che ora andremo esaminando, attraverso le opere di Cesalpino e di William Harvey, si offre come la chiarezza estrema propria del Rinascimento. L'opera del primo risente ancora di una ricerca di tipo intuitivo, mentre quella del medico di Folkestone si preciserà in una chiara sistemazione scientifica, dimostrando con prove esatte, accurati esperimenti e calcoli precisi le sue affermazioni che abbatterono per sempre le concezioni Galeniche ancora dominanti.

Il Cesalpino (Arezzo, 6 giugno 1519- Roma, 23 febbraio 1603) ebbe come maestro Realdo Colombo per l'anatomia e Vido Vidio per le scienze mediche. La sua opera è ammirevole in quanto prima di lui nessuno aveva descritto in modo così oggettivo gli organi della circolazione e nessuno s'era tanto avvicinato al meccanismo e all'armonica unità delle parti che costituiscono l'apparato cardiovascolare. Tuttavia, nonostante queste incredibili intuizioni è mancata la conseguente dimostrazione.

Cesalpino, innanzitutto, ammette che durante la fase di veglia ci sia un netto passaggio di sangue dalle arterie verso le vene, che lo riportano al cuore e ritiene che negli animali allo stato di veglia esista un rigurgito di sangue dall'aorta al cuore così come avevano ammesso Erasistrato e Galeno per la sola mitrale. All'interno della sua opera Cesalpino descrive quasi conformemente ai moderni modelli anatomici i canali destinati alla circolazione del sangue e le valvole delle arterie e del cuore descrivendone l'uso e l'importanza. Secondo Cesalpino, inoltre, il sangue viene distribuito in "quattro vene"[40]:

  • la cava
  • l'aorta
  • l'arteria venosa
  • la vena arteriosa

Il sangue che passa dalla vena cava al cuore vi è rarefatto per un'effervescenza che dilata i ventricoli, ed è la causa dei battiti. Il cuore, saturo di questo sangue, si restringe e si dilata alernativamente; quando il cuore si contrae spinge il sangue nelle arterie, quando si dilata gli orifizi arteriosi si occludono impedendo il passaggio del sangue. Quando il cuore è dilatato le arterie si restringono, quando, invece, queste si dilatano i ventricoli si restringono per le contrazioni. Il vaso che porta fuori dal cuore il sangue è la vena arteriosa, un'arteria provvista di una doppia tunica; i vasi, invece, che introducono il sangue all'interno della cavità cardiaca, le arterie venose appunto, sono vene fornite di una sola tunica e contengono sangue rinfrescato. La pulsazione nelle arterie appare maggiore che nelle vene, come aveva affermato precedentemente l'idolatrato Aristotele.

Cesalpino nega giustamente che la tricuspide possa permettere un rigurgito di sangue dal cuore alle vene e afferma che il sangue nutritivo si distribuisce a tutto l'organismo attraverso l'aorta e non la cava come era ritenuto precedentemente. Un concetto fondamentale affermato da Cesalpino è quello riguardante la resistenza maggiore o minore incontrata dal sangue nel passaggio dalle arterie alle vene attraverso i capillari; soltanto con Poiseuille e con Ludwig se ne avrà la dimostrazione. All'interno degli scritti di Cesalpino troviamo anche una questione di patologia nella descrizione di un'autopsia praticata a San Filippo Neri: il santo, fondatore degli oratoriani, spesso presentava palpitazioni cardiache specialmente quando incorreva nelle ardenti estasi, che oggi sarebbero diagnosticate come crisi di tachicardia parossistica. All'esame anatomico il cuore appariva ingrandito, l'arteria polmonare era tre volte più grande del normale; all'autopsia si trovò, inoltre, che le due coste superiori di sinistra si trovavano staccate dalla cartilagine unitiva allo sterno, innalzate in fuori e lontane l'una dall'altra. Le crisi avevano procurato, inoltre, tumefazioni della regione precordiale. Con gli scritti di Cesalpino i due maggiori problemi della circolazione, almeno teoricamente sembrano risolti:

  • il problema anatomico;
  • l'ammissione di un centro unico della circolazione, il cuore, venendosi così a rompere per sempre la duplice sorgente del sangue, ritenuta valida fino ad allora ( teoria del cuore e fegato).

Le sue dottrine e le sue intuizioni tuttavia, oltre a mancare di una precisa e scientifica dimostrazione, ebbero ben poca influenza sugli studi a lui contemporanei: la loro importanza venne alla luce soltanto nei decenni successivi alla sua morte. Alcuni studiosi riconoscono che Cesalpino abbia per primo descritto la circolazione, ma d'altra parte non possono rinnegare il fatto che abbia lasciato l'argomento imperfetto, privo di dimostrazioni. La vera grandezza di Cesalpino sta nell'eliminazione dell'errore Galenico, secondo il quale il sangue viene prodotto dal fegato e nel concordare con Colombo riguardo alla funzione dell'arteria polmonare, ossia quella di portare il sangue ai polmoni successivamente al circolo venoso. In definitiva, così come afferma Biolancione, "Realdo Colombo, e in particolar modo Cesalpino prepararono ad Harvey il terreno che lo condusse all'effettiva scoperta e conseguente dimostrazione della circolazione sanguigna"[41].

Harvey e la dimostrazione della circolazione del sangue[modifica | modifica wikitesto]

William Harvey

Arriviamo ad una svolta epocale per quanto concerne lo studio dell'apparato cardiovascolare: analizziamo l'opera di William Harvey (Folkestone, 1º aprile 1578- Roehampton, 3 giugno 1657), la quale non consiste tanto nella scoperta della circoalzione del sangue, quanto nella sua dimostrazione quantitativa e matematica. Nell'opera harveiana trova la sua attuazione il metodo galileiano: la parte essenziale della dimostrazione di Harvey non risulta dalla semplice osservazione ma dal principio galileiano della misurazione. Innanzitutto, dobbiamo dire che Harvey sviluppò l'idea di Cesalpino, dimostrandola di conseguenza. Harvey raccoglie le sue idee e le sue dimostrazioni all'interno della sua proncipale opera: "Exercitatio anatomica de motu cordis et sanguinis in animalis"[42]. Attraverso un'attenta e ampia lettura della sua opera è evidente come contemporaneamente alla chiara descrizione anatomica del cuore e dei vasi, sia stata studiata la loro funzione e in parte la loro patologia. Tutto viene esaminato, dalla sistole atriale e ventricolare alla diastole, dal sincronismo della sistole cardiaca con il polso arterioso all'auscultazione del cuore, dal piccolo circolo alle leggi meccaniche regolatrici della circolazione.

All'interno della sua opera Harvey afferma fondamentalmente che[43]:

  • il cuore si contrae nella sistole, si indurisce e urta contro la parete toracica ed il sangue esce sotto l'azione della contrazione ventricolare;
  • la sincronicità della diastole arteriosa e sistole cardiaca;
  • le arterie si riempiono e si distendono per la propulsione energica del sangue, determinata dalle contrazioni dei ventricoli;
  • gli atri si contraggono insieme e prima dei ventricoli, i quali pure si contraggono in modo sincrono inviando il sangue nelle arterie;
  • i movimenti del cuore avvengono in questa successione: innanzitutto si ha la contrazione dell'atrio, che invia il sangue in esso contenuto nel ventricolo sottostante; appena riempito il cuore si innalza, le sue fibre si tendono e i ventricoli si contraggono, espellendo così il sangue ricevuto dall'atrio in tutto l'albero arterioso; il ventricolo destro ha la funzione di inviare sangue nei polmoni, attraverso la cosiddetta vena arteriosa, che è tuttavia un'arteria per la sua attività e per la sua struttura. Il ventricolo sinistro invece, attraverso l'aorta ed i suoi rami distribuisce il sangue a tutto l'organismo;
  • i due movimenti, atriale e ventricolare, si succedono l'uno all'altro, conservando la propria armonia e il ritmo in modo che sembrano prodursi contemporaneamente;
  • il sangue penetra in un qualsiasi organo attraverso le arterie e ne esce attraverso le vene; le arterie sono dei vasi che trasportano il sangue dal cuore e le vene sono le vie di ritorno del sagnue al cuore.

Dalle osservazioni harveiane fin qui riportate risulta evidente un moto circolare del sangue, un moto dal centro alla periferia e poi dalla periferia al centro; la circolazione avviene in tutto il corpo e in tutte le sue parti poiché è necessario che tutti gli organi ne ricavino beneficio. Come accennato precedentemente il merito di Harvey sta fondamentalmente nell'aver condotto precise e sperimentali dimostrazioni riguardo al funzionamento dell'apparato cardiovascolare.

Dimostrazione dell'importanza delle valvole nel movimento del sangue

I tre punti fondamentali attraverso i quali il medico inglese dimostra il funzionamento e la struttura del sistema circolatorio e che fanno dello stesso il centro di riferimento per la successiva fisiologia cardiologica ed emodinamica sono i seguenti[44]:

  • 1) "Il sangue passa dalle arterie alle vene. L'occlusione manuale di un'arteria comporta il non riempimento del letto vascolare venoso"[45]. Harvey fece un semplice esperimento: causò l'occlusione di un'arteria brachiale e vide che esercitando una sufficiente pressione si poteva bloccare del tutto il passaggio di sangue (semplice principio del laccio emostatico); diminuendo progressivamente la pressione d'occlusione era possibile osservare una proporzionale dilatazione delle vene superficiali (le uniche visibili dal medico in assenza di ecodoppler) che in precedenza apparivano vuote. Di conseguenza egli intuì che il circolo venoso era successivo cronologicamente a quello arterioso e che il riempimento del primo dipendeva dallo svuotamento del secondo;
  • 2) "Non esiste produzione di sangue a livello epatico: non è possibile che il sangue in uscita dal cuore venga compensato dall'emopoiesi epatica"[46], come supposto da Galeno;
  • 3) "Le valvole venose indirizzano il sangue verso il cuore impedendo il reflusso dalle vene maggiori a quelle minori"[47]( e non avevano correlazione con un eventuale iper-apporto ematico agli arti inferiori, come precedentemente postulato da Fabrici).

Altro studio riportato da Harvey è sul cuore ectopico: un giovane visconte irlandese, Hugh Montgomery, era miracolosamente sopravvissuto ad una ferita sternocostale da cui era conseguita un'apertura del costato così larga e profonda da lasciare esposto il cuore pulsante; il visconte venne visitato per ordine di re Carlo I da Harvey, il quale poté introdurvi tre dita di una mano percependo subito la consistenza carnosa e muscolare del cuore. Egli notò che toccando ed eccitando l'organo non si aveva reazione dolorosa: fu accertata l'insensibilità dell'organo, già messa in evidenza da Areteo di Cappadocia.

Patologie cardiovascolari[modifica | modifica wikitesto]

  • Aneurisma (Dal latino tardo aneurýsma, dal greco anéurysma “dilatazione”, derivato di eurýs “largo”), dilatazione congenita o patologica permanente della parete arteriosa. La rottura di un aneurisma causa danni al cervello dovuti alla penetrazione del sangue nei tessuti e alla riduzione del flusso ematico cerebrale oltre il punto di rottura.
  • Angina pectoris (Loc. latino propr. “angina del petto”, dal latino angīna(m) derivato di angĕre “stringere”), sindrome dolorosa, causata da diminuzione transitoria del flusso di sangue e, quindi, di ossigeno nel tessuto muscolare del cuore. Può essere provocata sia da uno stato protratto di contrazione delle arterie coronarie, sia dalla presenza nelle stesse di restringimenti del lume dei vasi (stenosi). Colpisce prevalentemente le persone di mezza età e anziane. Gli attacchi durano in genere alcuni minuti e possono essere causati da stress emotivo o da attività fisiche che richiedono un aumento dell'apporto di sangue al cuore. Per migliorare la circolazione coronarica è possibile trattare i pazienti con farmaci che dilatano i vasi sanguigni, oppure, nei casi di maggiore gravità, sottoporli a interventi chirurgici. Gli attacchi di angina di per sé non provocano danni, ma possono costituire un segnale che precede un attacco cardiaco.
  • Arteriosclerosi (Composto di artero, dal latino arterĭa(m), sclerosi, dal greco tardo sklērōsis “indurimento”), una delle malattie degenerative più frequenti, soprattutto negli anziani, che consiste nell'indurimento e nella perdita di elasticità dei vasi. Tra le cause vi è l'aterosclerosi, un'alterazione delle pareti dei vasi, dovuta all'accumulo di sostanze grasse; a causa di questi depositi il volume dei vasi si riduce, insieme al flusso di sangue che passa attraverso di essi.
  • Infarto (Dal latino infărtu(m) participio passato di infarcīre “infarcire”), necrosi di un tessuto in un organo per arresto del flusso sanguigno arterioso.
  • Ipertensione (Composto di iper-tensione, dal latino tensiōne(m) derivato di tendĕre “tendere”), pressione del sangue costantemente superiore alla norma, che comporta un rischio elevato di ischemia cerebrale e di infarto cardiaco. Esistono due forme fondamentali di ipertensione: quella essenziale o primaria, di cui non sono note cause specifiche, e quella secondaria, che insorge come conseguenza di qualche altra patologia preesistente, come malattie dei reni e problemi ormonali. Può essere causata da molti fattori diversi, come una predisposizione genetica, il sovrappeso, un eccesso di sodio o una carenza di potassio nella dieta, l'assunzione di bevande alcoliche in quantità eccessive, una vita sedentaria e stress psicologico. Un individuo viene definito iperteso quando la sua pressione arteriosa sistolica (massima) è superiore a 160 mmHg e quella diastolica (minima) è superiore a 95 mmHg. La terapia contempla misure preventive quali lo svolgimento di un'attività fisica e una dieta apposita a ridotto contenuto di sale e alcol.
  • Ischemia (Dal greco íschien “tenere, trattenere” Ictus, Dal latino īctus “colpo, battuta” derivato di icĕre “colpire”), diminuzione o soppressione della circolazione sanguigna in una parte dell'organismo. Diventa ictus nel momento in cui interessa i vasi sanguigni cerebrali. Alcuni tessuti del cervello sono molto sensibili alla sospensione dell'irrorazione sanguigna e il loro rapido deterioramento può causare paralisi degli arti o degli organi controllati dall'area cerebrale colpita. Il trattamento è essenzialmente preventivo e consiste in un rigoroso controllo della dieta (in particolare dell'apporto alimentare di grassi saturi), nell'esercizio fisico e, talvolta, nella somministrazione di anticoagulanti.
  • Leucemia (Composto di leuco, dal greco leukós “bianco”, -emia) termine generico con cui si indica un gruppo di malattie caratterizzate dalla proliferazione anomala dei globuli bianchi nel midollo osseo, nella milza e nei linfonodi; una volta raggiunto l'apparato circolatorio, invadono altri organi. Le cause non sono conosciute con precisione, ma si ritiene che esse derivino da vari fattori, in particolare difetti del patrimonio genetico o azione di virus. Le leucemie sono classificate in acute e croniche e vengono affrontate utilizzando sia la radioterapia sia la chemioterapia, associate a trasfusioni di sangue e antibiotici, che limitano l'insorgenza di complicazioni di tipo infettivo. Il trapianto di midollo osseo è una cura ormai abbastanza diffusa che, tuttavia, è praticabile soltanto in casi particolari.
  • Trombosi (Dal latino thrómbōsis, derivato di thrómbos “grumo, trombo”) blocco parziale o totale di un vaso sanguigno da parte di un trombo, un ammasso di elementi corpuscolati del sangue come globuli rossi e piastrine. Quando la trombosi si verifica in un'arteria coronaria (trombosi coronarica), può causare infarto cardiaco; se colpisce l'arteria carotide, causa un minore apporto di ossigeno al cervello e determina la trombosi cerebrale. Quando un trombo si stacca dalla parete del vaso ed entra in circolo si verifica un'embolia. La cura può avvenire con farmaci anticoagulanti e con enzimi che li sciolgono.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ a b c Testut e Latarjet, p.463.
  2. ^ Testut e Latarjet, p.655.
  3. ^ Testut e Latarjet, p.887.
  4. ^ Testut e Latarjet, p.906.
  5. ^ Testut e Latarjet, p.913.
  6. ^ Testut e Latarjet, p.1019.
  7. ^ Testut e Latarjet, p.1020.
  8. ^ Testut e Latarjet, p.1009.
  9. ^ Mario Mattioli, La scoperta della circolazione del sangue, Edizione Scientifiche Italiane, Napoli 1972, pag.4
  10. ^ Ibid. pag. 12
  11. ^ Ibid. pag. 18
  12. ^ Ibid. pag. 14
  13. ^ Ibid. pag. 20
  14. ^ Ibid. pag. 23
  15. ^ Ibid. pag. 24
  16. ^ Ibid. pag. 39
  17. ^ Ibid. pag. 43
  18. ^ Ibid. pag. 43
  19. ^ Ibid. pag. 87
  20. ^ Ibid. pag. 92
  21. ^ Ibid. pag. 95
  22. ^ Ibid. pag. 112
  23. ^ Ibid. pag. 116
  24. ^ Ibid. pag. 118
  25. ^ Ibid. pag. 121
  26. ^ Ibid. pag. 123
  27. ^ Ibid. pag. 124
  28. ^ Ibid. pag. 134
  29. ^ Ibid. pag. 137
  30. ^ Ibid. pag. 139
  31. ^ Ibid. pag. 140
  32. ^ Ibid. pag. 140
  33. ^ Ibid. pag. 146
  34. ^ Ibid. pag. 148
  35. ^ Ibid. pag. 150
  36. ^ Ibid. pag. 150
  37. ^ Ibid. pag. 152
  38. ^ Ibid. pag. 152
  39. ^ Ibid. pag. 155
  40. ^ Ibid. pag. 155
  41. ^ Ibid. pag. 175
  42. ^ Ibid. pag. 200
  43. ^ Ibid. pag. 207
  44. ^ Ibid. pag. 229
  45. ^ Ibid. pag. 229
  46. ^ Ibid. pag. 229
  47. ^ Ibid. pag. 230

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

  • Léo Testut e André Latarjet, Miologia-Angiologia in Trattato di anatomia umana. Anatomia descrittiva e microscopica – Organogenesi, vol. 2, 5ª ed., Torino, UTET, 1973, ISBN non esistente.
  • Philippe Gorny, Storia illustrata della cardiologia dalla preistoria ai giorni nostri, Milano, Editiemme, 1988, ISBN non esistente.
  • William Francis Ganong, et al., Fisiologia medica, Padova, Piccin, 2011, ISBN 978-88-299-2113-3.
  • Mario Mattioli, La scoperta della circolazione del sangue, Edizione Scientifiche Italiane, Napoli 1972;
  • Trattato di anatomia umana, Edi-ermes, vari autori,ISBN 88-7051-285-1

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