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cuòre

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Lessico

(ant. e lett. còre), sm. [sec. XIII; latino cor cordis].

1) Organo impari e cavo che costituisce il centro propulsore del sistema circolatorio: le pulsazioni del cuore. Anche il cuore degli animali macellati; commestibile, particolarmente nutriente e gustoso è quello di vitello o di manzo consumato per lo più ai ferri. Per estensione, la parte del petto dove si trova il cuore: portarsi la mano al cuore.

2) Per analogia, oggetto a forma di cuore: cuore d'argento, quello che i fedeli appendono nelle chiese come ex voto. Pl., uno dei quattro semi delle carte da gioco francesi: regina di cuori.

3) Fig.: A) la sede dei vari moti dell'animo, il centro dei sentimenti, dei desideri, delle emozioni, degli affetti: cuore tenero, generoso; cuore di pietra, insensibile, spietato; uomo di cuore, di buon cuore, buono, caritatevole; persona senza cuore, cattiva, crudele; toccare il cuore, impietosire; spezzare il cuore, addolorare profondamente; avere una spina nel cuore, avere una grave preoccupazione o un grande dolore; sentire un tuffo al cuore, provare un turbamento improvviso; aprire il cuore a qualcuno, confidarsi con lui; parlare col cuore, parlare sinceramente; in cuor suo, dentro di sé, nel suo intimo; mettersi il cuore in pace, rassegnarsi; stare a cuore, interessare; avere in cuore di, avere l'intenzione di. Loc. avv., di cuore, volentieri, di buon grado: accetto di cuore; ridere di cuore, di gusto; di tutto cuore, cordialmente. B) La sede dell'amore e l'amore stesso: affari, pene di cuore; l'amica del cuore; il cuore non invecchia, si può amare a ogni età; gli ha rubato il cuore, l'ha fatto innamorare; donare il cuore, amare. C) Coraggio, ardimento, audacia: farsi cuore, farsi coraggio; non mi basta il cuore di far ciò, non ne ho la forza; far cuore a qualcuno, incoraggiarlo; non era un cuore di leone, non era un coraggioso. Nel linguaggio sportivo, tenacia: quel ciclista ha vinto per il suo gran cuore.

4) Per analogia, il centro, la parte più interna di qualche cosa: nel cuore della notte; il cuore della lattuga. In particolare, in araldica, il centro dello scudo detto anche abisso; in botanica, cuore del legno, espressione usata correntemente per designare il durame, ossia la parte centrale del fusto di una pianta legnosa.

5) In agricoltura, cuore cavo, malattia della patata che provoca la formazione di cavità più o meno estese all'interno dei tuberi, le cui cause non sono ben note; cuore nero, malattia della patata che provoca l'annerimento della parte centrale dei tuberi, causata da scarsità di ossigeno o da eccessi di temperatura; cuore rosso, alterazione nel durame di un albero (soprattutto faggio) che si produce in seguito a eccesso di linfa e alla presenza di particolari microrganismi vegetali, fattori che provocano una colorazione rossastra nei tessuti lignei, accompagnata da un processo di fermentazione che li riduce a un ammasso privo di consistenza; cuore stellato, lo stesso che cretto centrale.

6) Nelle ferrovie, cuore del crociamento, parte del crociamento costituita dalle rotaie di risvolto e dalle due rotaie contigue intersecantisi formanti un angolo acuto smussato al vertice (punta del cuore). Nel crociamento ottuso le coppie di rotaie contigue contrapposte danno origine a un cuore doppio.

Anatomia comparata

Il cuore è un organo muscolare che con le sue contrazioni spinge il sangue nei vasi. La maggior parte dei vermi primitivi non possiede un sistema circolatorio: esso è invece presente in molti phyla di Invertebrati superiori: Molluschi, Anellidi, Artropodi, Echinodermi. Il sistema circolatorio degli Echinodermi è piuttosto rudimentale. Gli Anellidi hanno un sistema circolatorio chiuso, mentre gli Artropodi, sebbene correlati con gli Anellidi, hanno sviluppato un sistema circolatorio aperto. Il cuore è situato dorsalmente al tubo digerente, all'interno di una porzione espansa nota come seno pericardico. Ha una struttura semplice: è suddiviso in due parti (atrio e ventricolo), e da esso si dipartono un'aorta anteriore e un'aorta posteriore. Nei Molluschi vi è sempre un solo ventricolo mentre gli atri sono tanti quante sono le branchie dalle quali refluisce il sangue arterioso. In tutti i Vertebrati il sistema circolatorio è chiuso. Il cuore è sempre situato ventralmente al tubo digerente e presenta nelle diverse classi aspetti morfologici e funzionali talora assai differenti, specialmente in relazione ai diversi tipi di respirazione (branchiale o polmonare) e ai corrispondenti tipi di circolazione (doppia o semplice, completa o incompleta). Nei Ciclostomi il cuore è formato da un solo atrio e un solo ventricolo tra loro comunicanti mediante un'apertura munita di valvole. Nei Pesci cartilaginei, durante lo sviluppo embrionale, il segmento vasale da cui origina il cuore si ripiega a “esse” in modo che il ventricolo sia in posizione ventrale rispetto all'atrio; in questi animali è inoltre caratteristica la presenza di un cono arterioso interposto tra il ventricolo e la radice dell'aorta munito di 2-5 serie di valvole e che può considerarsi una porzione del cuore in quanto fornito di una muscolatura striata tipicamente cardiaca. Nei Pesci ossei a respirazione esclusivamente branchiale la conformazione anatomica del cuore è pressappoco la stessa ma, a eccezione di poche specie, il cono arterioso diventa molto breve mentre si sviluppa il bulbo aortico. Nei Dipnoi, il cuore è diviso parzialmente in una metà destra e una sinistra da un setto longitudinale esteso sia all'atrio sia al ventricolo, anche se durante la sistole, quando il lume delle cavità cardiache si restringe, la separazione può considerarsi quasi perfetta; è presente un cono arterioso diviso anch'esso in due metà da un setto incompleto derivante dalla fusione delle valvole. Negli Anfibi adulti il cuore è formato da due atri situati in posizione craniale rispetto al ventricolo che è unico; gli atri sono separati da un setto (continuo nella rana, in altri anfibi perforato) e comunicano con il sottostante ventricolo mediante un forame allungato unico per entrambi; il ventricolo non è settato ma presenta pareti anfrattuose che impediscono abbastanza efficacemente la mescolanza del sangue proveniente dai due atri. Anche in questi animali è presente un cono arterioso incompletamente diviso da un setto a margine libero (valvola spirale) che realizza un'efficace separazione della cavità in due metà quando il cono in sistole si restringe. Nei Dipnoi e negli Anfibi, il problema circolatorio maggiore è connesso al fatto che si sviluppano polmoni in sostituzione più o meno completa delle branchie come organi respiratori. Il cuore riceve quindi due tipi di sangue, venoso dalle varie parti del corpo, e ossigenato dai polmoni, che devono essere tenuti separati. La soluzione perfetta di questo problema è stata raggiunta solo negli Uccelli e nei Mammiferi. Nei Rettili vi sono due atri separati, comunicanti con i ventricoli mediante due distinti forami; i ventricoli sono separati da un setto incompleto nei Cheloni e negli Squamati, pressoché completo nei Coccodrilli; manca il cono arterioso. Nei Rettili è quindi possibile una certa mescolanza dei due tipi di sangue. Negli Uccelli e Mammiferi, animali a circolazione doppia completa, è presente un setto ventricolare completo per cui i due torrenti circolatori sono separati per tutta la lunghezza delle camere cardiache. Il cuore degli Uccelli e dei Mammiferi è diviso in una metà sinistra arteriosa e una metà destra venosa con caratteristiche anatomiche quasi identiche a quelle del cuore umano. Il sangue venoso proveniente dal corpo entra nell'atrio destro, nel quale è stato incorporato il primitivo seno venoso. Il sangue arterioso che giunge dai polmoni entra nell'atrio sinistro. Dagli atri il sangue passa nei ventricoli e da qui all'arteria polmonare che, a partire dal ventricolo destro, conduce ai polmoni, e all'arco dell'aorta, proveniente dal ventricolo sinistro, che alimenta il resto del corpo.

Anatomia umana

Il cuore è situato nel mediastino, tra i due polmoni, sopra il centro tendineo del diaframma; anteriormente è a diretto contatto con la parete toracica interna, subito a sinistra dello sterno, all'incirca all'altezza del IV e V spazio intercostale. È un organo muscolare grande approssimativamente come il pugno di un uomo, dalla forma di cono, un poco schiacciato in senso verticale, con la base volta verso l'alto e l'apice verso il basso; il suo asse è ruotato obliquamente, diretto in avanti e verso il basso, in modo che il ventricolo destro viene a trovarsi un po' più anteriormente di quello sinistro . Le misure del cuore variano secondo la corporatura dell'individuo e, nell'uomo adulto, il peso è di ca. 300 g. Esternamente il cuore è ricoperto dal pericardio, membrana sierosa che lo avvolge come un sacco molle, formata da due foglietti, di norma tra di loro combacianti e che appare come una sottile lamina connettivale, rivestita da epitelio pavimentoso semplice. Internamente è suddiviso in quattro cavità, due superiori, gli atri (o orecchiette) destro e sinistro e due inferiori, i ventricoli, destro e sinistro. Il confine tra gli atri e i ventricoli appare segnato, esternamente, dal solco coronario, che circonda ad anello tutto il cuore; il limite tra i ventricoli destro e sinistro è segnato dai solchi longitudinali anteriore e posteriore, che originano dal solco coronario e si continuano l'uno nell'altro, un po' a destra dell'apice del cuore. Tra i due atri si riscontra un limite, il solco interatriale, apprezzabile sulla superficie esterna, in corrispondenza della base e della faccia diaframmatica degli atri stessi. Mentre gli atri comunicano, attraverso orifici valvolari, con i sottostanti ventricoli omolaterali, sia i due atri sia i due ventricoli non comunicano fra di loro; per questo si può considerare il cuore come diviso nettamente in due metà laterali (separate nel vivente da un setto, interatriale nella parte superiore, interventricolare in quella inferiore), una destra (cuore destro) in cui circola il sangue venoso, e una sinistra (cuore sinistro) in cui circola quello arterioso. Durante la vita endouterina le due parti sono tra loro comunicanti, mediante un orificio che collega i due atri, il foro di Botallo, che si oblitera dopo la nascita. Gli atri hanno forma irregolarmente cubica, a pareti lisce, della capacità di ca. 150-200 cm3 ciascuno, che si prolungano in una sorta di diverticolo, simile a una piramide triangolare, l'auricola. Nell'atrio di destra sboccano tre vene: la cava superiore, la cava inferiore e la grande vena coronarica, la quale, subito prima di finire nel cuore, presenta una dilatazione (seno coronarico); nell'atrio di sinistra giungono, invece, le vene polmonari, che portano sangue ossigenato e quindi rosso. I ventricoli hanno forma di cono appiattito sulla faccia settale, anch'essi con capacità attorno ai 150-200 cm3 ciascuno. Dal ventricolo destro prende inizio l'arteria polmonare (in cui scorre sangue venoso), da quello sinistro parte l'aorta. Gli orifici delle due arterie sono costituiti da valvole formate da tre lembi (cuspidi) membranosi dalla forma semilunare, che come nidi di rondine appaiono simili a tasche aperte verso l'alto: il sangue immesso nelle arterie non può più refluire nel cuore, perché tali sacche, riempiendosi, si dilatano e combaciano intimamente tra loro, occludendo così l'orificio valvolare. Tra atri e ventricoli il passaggio del sangue è regolato da altre due valvole (atrioventricolari), simili a un imbuto protundente nei ventricoli; a destra vi è la tricuspide, a sinistra la bicuspide o mitrale. I lembi delle valvole (rispettivamente tre e due), costituiti da robusto tessuto fibroso e dall'endocardio, permettono il flusso del sangue dalle orecchiette agli atri sottostanti e non viceversa, perché trattenuti da corde tendinee che, partendo dai muscoli papillari, si agganciano ai margini liberi dei lembi. Le pareti dei ventricoli, spesse e robuste, si presentano nella superficie interna assai irregolari, per la presenza di formazioni membranose, di filetti tendinei e di rilievi muscolari detti colonne carnose, per il loro colore del tutto simile a quello della carne, nonostante siano rivestite dall'endocardio; nell'adulto queste colonne si intrecciano e si anastomizzano tra di loro, formando una rete di trabecole. Tali rilievi muscolari sono di tre tipi: alcuni sono aderenti al cuore con una sola delle estremità, mentre l'altra è libera (colonne carnose di I ordine); altri sono fissati alle due estremità, ma liberi nel loro decorso (colonne di II ordine); altri ancora restano tutti aderenti alle pareti del miocardio (colonne di III ordine). Tra i due ventricoli vi sono alcune differenze: le pareti muscolari di quello di sinistra sono più robuste (anche tre volte più spesse) di quelle del destro, la cui cavità (un poco più simile a una piramide che a un cono) è invece più ampia della controlaterale. La struttura intima del cuore può considerarsi composta da tre tuniche o strati: la più esterna è il pericardio, di cui si è già detto, la più interna è l'endocardio, sottile membrana dall'aspetto lucente (formato da endotelio sostenuto da connettivo) che tappezza interamente, adattandosi a tutte le irregolarità, le pareti delle cavità cardiache. Tra queste due tuniche vi è uno strato muscolare, il miocardio propriamente detto, o muscolo cardiaco, che rappresenta la parte più spessa, quella da cui dipende appunto il volume delle pareti del cuore e che risulta formato da fibre muscolari striate, le une distinte dalle altre, ma tra loro anastomizzate. Il miocardio, esternamente, presenta colorito rossastro tendente al bruno, del tutto simile a quello dei muscoli, con qualche striatura giallastra dovuta alla presenza di tessuto adiposo; negli individui in età avanzata sono inoltre visibili anche strisce e placche bianco-giallastre, conseguenza di fenomeni di degenerazione fibrosa. La consistenza del miocardio non è uniforme: appare infatti maggiore nella porzione pompante, corrispondente ai ventricoli, dove il tessuto muscolare è più spesso e robusto, mentre è più sottile nella parte atriale. Il miocardio è nutrito da due arterie, le coronarie destra e sinistra, i cui rami, anastomizzati fra loro, penetrano nel tessuto interstiziale del muscolo cardiaco; il sangue viene poi raccolto da vene che fanno capo al seno coronarico o che sboccano, a volte, direttamente negli atri. All'innervazione del cuore provvedono nervi derivanti dal plesso cardiaco, alla cui formazione concorrono fibre nervose del simpatico, rami del vago e del plesso polmonare.

Scienze mediche: fisiologia

Il cuore può essere paragonato a una pompa aspirante e premente che, nelle sue cavità interne, riceve il sangue refluo dalle vene e lo spinge nelle arterie. Durante la sua attività fisiologica, il cuore muta continuamente di forma e di volume, nell'alternarsi della diastole (rilassamento del miocardio) e della sistole (contrazione del muscolo cardiaco). Se nella prima fase l'aspetto del cuore è piuttosto simile a quello già descritto, nella sistole presenta modificazioni specie nei ventricoli, sulla cui parete anteriore sinistra appare una specie di gibbosità (che viene a urtare contro la parete toracica, consentendo la percezione del cosiddetto battito cardiaco), mentre le cavità si riducono a una fessura frastagliata e ramificata. Il miocardio si contrae, di norma, 70-75 volte al minuto (pari a ca. centomila volte in una giornata). Durante il ciclo o rivoluzione cardiaca si possono distinguere tre fasi essenziali: una presistole, caratterizzata dalla contrazione dei soli atri e da rilassamento (o diastole) ventricolare (durante la quale il sangue passa dagli atri ai ventricoli); una sistole propriamente detta (con contrazione ventricolare, durante la quale il sangue è spinto nel circolo arterioso) e una perisistole, caratterizzata da completo riposo del cuore. Queste funzioni avvengono ritmicamente e il loro complesso consente la circolazione del sangue nell'organismo. La contrazione del miocardio ha inizio in un punto (nodo del seno) del solco terminale dell'atrio destro, si diffonde nei due atri per raggiungere infine i ventricoli investendoli dall'apice verso la base. La propagazione della contrazione è dovuta al tessuto muscolare specializzato: negli atri la presistole è sotto il controllo del nodo del seno (costituito dal nodo di Keith e Flack a destra e dal nodo di Pace e Bruni a sinistra); il nodo di Tawara e il fascio di His sono responsabili invece della diffusione della contrazione dagli atri ai ventricoli. Tali nodi e fasci sono rispettivamente costituiti da aggrovigliamenti e da cordoni di fibre contrattili, stimolate da fibre nervose eccitatrici provenienti dal plesso cardiaco e da fibre inibitrici derivanti dal vago. Caratteristiche specifiche del miocardio risultano quindi essere l'automatismo (la facoltà cioè di produrre stimoli), l'eccitabilità e, infine, la contrattilità (la capacità di contrarsi, svolgendo un lavoro).

Scienze mediche: patologia

Le malattie del cuore (cardiopatie) occupano oggi statisticamente il primo posto fra le cause di morte. Vengono raggruppate in cardiopatie acquisite, congenite, traumatiche, da tumori. Le cardiopatie acquisite possono insorgere da malattie infettive, degenerative (sclerosi), del ricambio (gotta, diabete), delle ghiandole endocrinemorbo di Basedow), da fattori tossici (tabacco, alcol), da ipossia, da disordini di lavoro e alimentari. Secondo la localizzazione del processo morboso si distinguono: endocarditi, quando vengono colpiti l'endocardio e in particolare le valvole cardiache con esiti cicatriziali deformanti (vizi valvolari); miocarditi, quando la malattia aggredisce il miocardio (sindrome stenocardica o angina pectoris; infarto miocardico, alterazioni del ritmo cardiaco, scompenso cardiaco); pericarditi, quando la malattia interessa il pericardio. Le cardiopatie congenite, quasi sempre associate ad altre anomalie, vengono trasmesse per ereditarietà diretta. Le più frequenti sono: le destrocardie, la comunicazione interatriale (persistenza del foro di Botallo) e quella interventricolare (o morbo di Roger), le stenosi e le atresie valvolari, la persistenza del dotto arterioso di Botallo, la tetrade e la triade di Fallot, il complesso di Eisenmenger. Le possibilità di un'eventuale terapia chirurgica correttiva sono condizionate dalla precocità della diagnosi, spesso difficile anche ricorrendo alle tecniche più perfezionate (angiocardiografia, cateterismo cardiaco, prova dell'etere, fonocardiografia, tomografia e fluorocardiografia). Le cardiopatie traumatiche vengono determinate da traumi contro il torace (urto, compressione, schiacciamento), tali da provocare un immediato aumento pressorio del sangue nelle cavità cardiache; se il miocardio presenta, ma non necessariamente, una zona di minor resistenza (tessuto cicatriziale in esiti di infarto), questa cede, si sfianca e si ha l'aneurisma o anche la rottura. La cardiopatia arteriosclerotica è provocata dall'arteriosclerosi. La cardiopatia ipertensiva è causata da elevata pressione sanguigna. Il ritmo del cuore può inoltre variare rispetto al normale battito cardiaco e ne può derivare pertanto aritmia sinusale, battito prematuro, blocco cardiaco, d fibrillazione atriale, flutter atriale, polso alternante o tachicardia parossistica. I tumori del cuore sono rari; si distinguono in primitivi, benigni (mixoma, rabdomioma, fibroma, lipoma, angioma, leiomioma) e maligni (sarcoma) e secondari metastatici, provenienti da tumori di organi del torace e di qualsiasi altra sede. § Cuore bovino (o bucardia), ipertrofia del muscolo cardiaco in tutte le sue sezioni, riscontrabile nell'insufficienza aortica.

Scienze mediche: chirurgia

È applicabile ad alcune cardiopatie congenite e acquisite come vizi valvolari, comunicazioni anomale dei setti interatriale e interventricolare, anomalie vascolari (stenosi di grossi vasi, trasposizioni, aneurismi), anomalie del ritmo e scompenso cardiaco. Può utilmente attuarsi prima che si instaurino alterazioni strutturali e fintanto che esistono riserve sufficienti a sopportare lo stress dell'intervento e il nuovo adattamento emodinamico. Il cuore viene raggiunto con incisione nell'emitorace sinistro o con apertura mediana dello sterno in anestesia endotracheale e alcune volte adottando l'ipotermia e la circolazione extracorporea. In condizioni ideali la chirurgia cardiaca dovrebbe avere una mortalità ospedaliera prossima allo zero, essere pienamente curativa e permettere una completa ripresa funzionale. Purtroppo, anche se la maggioranza degli interventi cardiochirurgici presenta una bassa mortalità, non è sempre possibile raggiungere questi risultati poiché per quei pazienti che non possono essere sottoposti a cure radicali l'intervento è solo palliativo. Mentre in passato i risultati della chirurgia cardiaca erano strettamente correlati al tipo di lesione cardiaca da sottoporre al trattamento, attualmente gli stessi dipendono soprattutto dalle condizioni preoperatorie e intraoperatorie più che dalla specifica lesione. Questi cambiamenti sono la conseguenza dei continui progressi conseguiti in campo diagnostico e valutativo delle singole patologie cardiache, nonché del miglioramento degli aspetti tecnici delle procedure chirurgiche e di contorno (ipotermia, circolazione extracorporea) senza dimenticare l'importanza della protezione miocardica intraoperatoria (cardioplegia), cui si ricorre quando occorre arrestare il battito cardiaco. In questo caso si introduce nel circolo coronarico un farmaco cardioplegico (l'agente cardioplegico più comunemente usato è il potassio); la ripresa del battito viene ottenuta mediante perfusione delle arterie coronarie con sangue o soluzione fisiologica, che rimuove i farmaci prima introdotti. Si possono distinguere diversi tipi di interventi cardiaci. Riparativi. Sono quelli che offrono il miglior sistema di cura o che, comunque, sono ottimi palliativi o i meno esposti all'eventualità di un reintervento. Tra questi sono da ricordare la chiusura di un dotto arterioso pervio, che si ottiene con la legatura o la sezione dello stesso, e la correzione di un difetto interatriale o interventricolare, che si realizza con l'avvicina mento dei bordi mediante sutura o con l'applicazione di un lembo di materiale plastico. Ricostruttivi. Non si tratta sempre di procedure curative, e può rendersi necessario un successivo intervento. Tra questi gli interventi di by-pass arterioso coronarico (vedi infarto), la riparazione della tetralogia di Fallot, che viene corretta con la chiusura del difetto interventricolare e con l'allargamento della stenosi polmonare o più semplicemente deviando una parte del sangue dall'aorta nella circolazione polmonare (anastomosi succlavio-polmonare secondo Blalock, anastomosi aorto-polmonare secondo Pott), la ricostruzione di una valvola, ecc. Escissionali. Piuttosto rari, comprendono la rimozione di mixomi atriali e l'escissione di aneurismi del ventricolo sinistro. Ablativi. Vengono eseguiti per il trattamento chirurgico della sindrome di Wolff-Parkinson-White (WPW) e della tachicardia ventricolare (aritmia) intrattabile, attraverso l'ablazione dei circuiti elettrici di rientro. Compensatori. Tali interventi sono generalmente preliminari alla completa riparazione di alcune cardiopatie congenite. Sostitutivi (sostituzione o assistenza). La sostituzione delle valvole cardiache mediante protesi rappresenta l'intervento sostitutivo più eseguito. Sono stati inoltre sviluppati ventricoli artificiali da utilizzare come impianto definitivo.Altri interventi di questo tipo sono il trapianto cardiaco, che rappresenta il dispositivo di sostituzione cardiaca cui più comunemente si ricorre, e la sostituzione cardiaca mediante dispositivi meccanici (cuore artificiale).

Scienze mediche: cuore artificiale

Apparato a componenti meccanici o idropneumatici o elettrici o elettronici o di varia natura insieme collegati, in grado di svolgere le funzioni fisiologiche del cuore umano, completamente impiantabile nel corpo umano e autonomo al punto tale da garantire al portatore un'attività fisica a tutti gli effetti normale. Il cuore artificiale rappresenta, perciò, la soluzione di malformazioni o malattie cardiache non risolvibili attraverso farmaci o interventi chirurgici parziali (sostituzione di valvole, ecc.) e si colloca in posizione alternativa alla pratica del trapianto cardiaco. È uno dei primi problemi affrontati nel campo della bioingegneria poiché il cuore, pur nella sua complessità, è, fra gli organi del corpo umano, uno dei più estesamente conosciuti e più facilmente isolabili dal punto di vista funzionale. Il cuore può essere paragonato a una pompa di tipo alternativo che ha il compito di garantire la circolazione del sangue attraverso i vari distretti dell'organismo. Normalmente il volume di sangue presente nel corpo è di 5 litri per l'uomo e di 4,5 per la donna, mentre per la portata, e cioè il volume di sangue messo in circolo nell'unità di tempo, varia al variare dell'attività fisica nervosa ed emotiva, passando dai 5 l/m in condizioni di riposo ai 30 l/m per atleti sotto sforzo. Tale aumento di portata è ottenuto sia mediante un aumento della frequenza cardiaca (da 60 a 150 battiti il minuto), sia mediante un aumento della gittata (volume di sangue pompato a ogni contrazione). Per la circolazione di questa portata il cuore umano esercita una potenza di pompaggio variabile dai 2 ai 15 watt, la pressione di mandata va dai 120 ai 180 mm di Hg. Sulla base di tali valutazioni sono stati realizzati impianti che, oltre a soddisfare queste esigenze, posseggono dimensioni e peso che ne rendano possibile l'impianto nel corpo umano, siano compatibili con i tessuti organici con cui vengono a contatto, non provochino nel sangue un livello emolitico superiore a certi limiti, non siano fonte di rumori o vibrazioni nocive o comunque fastidiose e garantiscano un lungo periodo di funzionamento in assenza di manutenzione. I cuori artificiali hanno conosciuto una notevole accelerazione tecnologica. Si può disporre delle pompe coassiali a turbina che, grazie alle loro caratteristiche di maneggevolezza, si candidano per l'impiego in un numero sempre maggiore di pazienti. All'interno del corpo umano esistono tuttavia organi dotati di movimenti involontari (per esempio il diaframma) oppure potenziali bioelettrici che possono in linea teorica fornire l'energia necessaria per l'azionamento del cuore artificiale. La variabilità della richiesta di potenza da parte dell'organismo durante il giorno rende necessario inoltre un sistema di accumulazione qualora la fonte d'energia non sia regolabile come nelle batterie a radioisotopi. Tale accumulazione può avvenire a livello d'energia termica o elettrica o pneumatica. Altro problema è la scelta del sistema di conversione dell'energia: tale scelta è strettamente legata al tipo di energia resa disponibile dalla sorgente (termica, elettrica, ecc.); la complessità del problema è tanto maggiore quanto più l'energia suddetta è diversa da quella meccanica necessaria per conferire al sangue la pressione e la velocità necessarie. La parte meccanica di un cuore artificiale, cioè il cuore artificiale vero e proprio, è costituita dai sistemi di pompaggio del sangue; gli organi adottati sono la pompa a creazione di camera, o di tipo “roller”, già usata nella macchina per la circolazione extracorporea, e la pompa a camera localizzata o ventricolo artificiale che sembra la più idonea per un cuore artificiale. Quest'ultima può essere del tipo a sacco, in cui la variazione di volume e quindi la gittata sono ottenute mediante una variazione di forma di tutto il ventricolo, o del tipo a diaframma, in cui la gittata è determinata dallo spostamento di una parete. Il cuore artificiale, come del resto il cuore naturale, è una “macchina” caratterizzata da un certo rendimento: nel caso del cuore naturale tale rendimento varia dal 10 al 20%. Nell'ipotesi di una riproduzione fedele del funzionamento naturale si sviluppa perciò a ogni ciclo una quantità di calore che va da 5 a 10 volte il lavoro di pompaggio: tale calore deve essere smaltito dal sangue che ha quindi anche la funzione di liquido di raffreddamento. Lo stesso dicasi per le eventuali scorie prodotte dall'impianto. È necessario, naturalmente, che calore e scorie siano contenuti entro limiti tali da non danneggiare il sangue o gli altri organi preposti allo smaltimento dei prodotti metabolici (reni, fegato, polmoni, ecc.). Occorre infine una corretta regolazione ciclica e funzionale del cuore artificiale. Per regolazione ciclica si intende il rispetto dei valori fisiologici di pressione e gittata durante il ciclo cardiaco. La regolazione funzionale invece interviene per adeguare il funzionamento del cuore (frequenza, riempimento, livelli di pressione) alle necessità dell'organismo. Il cuore artificiale avverte le richieste del corpo tramite sensori di pressione (barocettori) e di attività metabolica (chemiocettori) e modifica il suo funzionamento o variando la potenza emessa dalla sorgente o attingendo energia dai serbatoi di accumulazione. Mentre il cuore artificiale vero e proprio deve essere installato al posto di quello naturale, e questo per un corretto allacciamento ai vasi sanguigni, la fonte d'energia e il sistema di regolazione possono essere sistemati nella cavità addominale così da rendere più facili la sostituzione periodica della fonte stessa e la manutenzione dell'impianto. In base alle osservazioni succitate ne deriva che per l'organo di pompaggio (cuore artificiale propriamente detto) sono desiderabili le seguenti caratteristiche: portata 5-15 l/m; pressione sistolica massima 200 mmHg; frequenza 70-150 battiti/minuto; dimensioni 14×10×6 cm; peso 650 g; durata 109 battiti. La fonte d'energia dovrebbe fornire le prestazioni seguenti: potenza media netta 2 watt; dimensioni: diametro 6 cm; altezza 12 cm; peso 1000 g; autonomia 5 anni. La potenza termica globalmente dissipata non può essere superiore ai 20 watt termici. Il cuore artificiale totalmente impiantabile nell'essere umano è, dunque, divenuto una possibilità reale. Il suo uso si sta infatti trasformando da strategia “ponte” per il trapianto a vero e proprio strumento terapeutico permanente. Si persegue infatti questa filosofia soprattutto per i pazienti sopra i 65 anni di età, che purtroppo, per motivi legati alla carenza di organi, vengono esclusi dal trapianto. Un problema da superare è l'utilizzo di farmaci anticoagulanti, indispensabili per evitare la formazione di tromboembolie, la cui incidenza è intorno al 15-20 per cento. L'unico modello di cuore artificiale che richieda l'uso dei soli antiaggreganti è l'Heart-mate, che ha una superficie interna in materiali come il titanio che la rendono rugosa. Le cellule endoteliali riescono pertanto a colonizzare gli anfratti, ricoprendeo l'intera superficie di uno strato simile alla parete interna dei vasi che la rendono più biocompatibile. Per contro questo dispositivo ha dimensioni e peso superiori agli altri modelli e richiede cavi esterni di alimentazione. § Alla fine del 1999, presso il centro di chirurgia cardiaca di Bad Oyenhausen (Germania), una équipe di chirurghi ha trapiantato in un paziente un cuore artificiale dotato di una piccola pompa (1,6 kg) alimentata da batterie al titanio. Di concezione statunitense, il rivoluzionario apparecchio, denominato Lionheart (cuor di leone), è il primo al mondo capace di funzionare senza la pericolosa installazione di cavi per l'alimentazione di corrente nel corpo del paziente. La ricarica delle batterie avviene tramite una cintura, indossata dal paziente sul ventre, in grado di trasmettere l'energia necessaria per via cutanea.

Bibliografia

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