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Il ciclo cardiaco cosa racchiude? Un singolo battito in slow-motion

Se si potesse osservare in slow-motion un ciclo cardiaco, vedremmo in dettaglio tutti quei processi racchiusi nella velocità di un battito.

Categorie Come funziona? · Medicina

Ti sei mai chiesto cosa succede durante un battito cardiaco? quali sono gli eventi meccanici che lo caratterizzano? Pur essendo rapidissimo, il battito cardiaco è costituito da una successione di eventi che caratterizzano il “ciclo cardiaco” e che si ripetono appunto “ciclicamente” ad ogni battito. Immaginiamo di applicare la modalità “slow-motion” e vediamo nel dettaglio cosa succede durante un battito.

Per ciclo cardiaco s’intende l’attività meccanica del cuore. Essa si basa su una serie di variabili, come: variazione di volume delle cavità, flusso di sangue, apertura/chiusura delle valvole. In sintesi, possiamo definire il ciclo cardiaco come tutto ciò che avviene durante un battito. Prima di descrivere il ciclo, facciamo chiarezza sui principali termini:

  • Frequenza: numero di battiti al minuto.
  • Sistole: contrazione.
  • Diastole: rilasciamento.

Per un uomo a riposo che ha una frequenza di 70/72 battiti al minuto, un ciclo cardiaco ha una durata di 0,8 secondi, di cui:

  • 0,1 secondo sistole atriale (questo significa che per 0,7 secondi l’atrio è in diastole);
  • 0,3 secondi sistole ventricolare (inizia non appena finisce la sistole atriale);
  • 0,5 secondi diastole ventricolare (coincide per 0,4 secondi con la diastole atriale).
Ciclo cardiaco
Rappresentazione schematica della fasi di sistole e diastole (atriale e ventricolare) e i rispettivi secondi

La struttura del cuore

Il cuore è costituito da quattro camere: due atri e due ventricoli. E’ diviso in una metà destra e una metà sinistra dai setti: il setto interatriale separa gli atri, mentre il setto interventricolare separa i ventricoli. L’atrio destro riceve il sangue proveniente da tutto l’organismo grazie alla vena cava superiore (che raccoglie il sangue proveniente dalle porzioni alte) ed alla vena cava inferiore (che raccoglie il sangue proveniente dalle parti inferiori dell’organismo). Gli atri comunicano con i ventricoli grazie alle valvole tricuspide (tra atrio destro e ventricolo destro) e bicuspide (tra atrio sinistro e ventricolo sinistro). A loro volta, i ventricoli comunicano con le rispettive arterie tramite le valvole semilunari o a nido di rondine.

Ciclo cardiaco
Immagine rappresentativa del cuore con le quattro camere e il sistema circolatorio

Le vene trasportano il sangue povero di ossigeno, per questo vengono indicate col il blu; le arterie, invece, trasportano il sangue ricco di ossigeno, da qui la colorazione rossa.

Il cuore e i vasi principali

Vediamo in maniera molto semplice in che modo il sangue arriva al cuore e come fa il cuore a rimandare verso tutti gli altri organi il sangue ricco di ossigeno. Come detto prima, tramite vena cava inferiore e superiore, il sangue povero di ossigeno (sangue venoso) derivante dall’intero organismo, raggiunge il cuore, più precisamente l’atrio destro. Da qui, il sangue passa al ventricolo destro, che tramite l’arteria polmonare (non farti ingannare dal nome: si tratta sempre di sangue venoso!), lo invia ai polmoni, dove si ricaricherà di ossigeno. Dai polmoni, il sangue ricco di ossigeno, ritornerà al cuore, stavolta a livello dell’atrio sinistro tramite le vene polmonari (anche qui il nome potrebbe trarre in inganno: pur essendo definite vene, sono vasi che trasportano sangue arterioso, ovvero ricco di ossigeno). Dall’atrio sinistro il sangue passa al ventricolo sinistro e da lì raggiungerà tutti gli altri organi del corpo tramite l’aorta e le sue diramazioni.

Il ciclo cardiaco

Il ciclo cardiaco solitamente viene descritto partendo dalla sistole atriale. Dopo che l’atrio ha ricevuto il sangue venoso o arterioso (a secondo che si parli di atrio destro o sinistro) si contrae (sistole atriale), favorendo il riempimento del ventricolo. Successivamente si ha la sistole ventricolare, prima isometrica (il volume non cambia perché il ventricolo è ancora chiuso) e poi isotonica (fase di efflusso: il sangue esce tramite la rispettiva arteria e il ventricolo inizia a svuotarsi). E’ importante sottolineare che il ventricolo non si svuota mai del tutto. Il volume di sangue che fuoriesce è circa 70 ml e prende il nome di gittata sistolica. Possiamo dunque definire la gittata sistolica come il volume di sangue che il ventricolo immette in circolo con 1 contrazione. Rimangono all’incirca altri 60/70 ml all’interno del ventricolo.

ciclo cardiaco
Le fasi del ciclo cardiaco

La gittata cardiaca

Nel paragrafo precedente abbiamo parlato di gittata sistolica, da non confondere con la gittata cardiaca. Per gittata cardiaca s’intende il volume di sangue che il cuore immette in circolo nell’unità di tempo, ovvero 1 minuto. Si può calcolare in modo molto semplice: sappiamo che in 1 minuto avvengono 70/72 contrazioni e che per ogni contrazione viene immesso un volume pari a 70 ml di sangue (gittata sistolica). Moltiplicando 70 (battiti) x 70 (ml) otteniamo 4900 ml, ovvero circa 5 L di sangue. Il cuore, dunque, in 1 minuto, pompa in circolo quasi 5 L di sangue. Ovviamente si tratta di un volume dinamico, ovvero varia a secondo dello stato fisico dell’organismo (emozione, attività fisica, ecc.).

E’ affascinante pensare che tutto questo processo, descritto in interi paragrafi, avviene in un tempo di 0,8 secondi. Se per leggere questo articolo hai impiegato 2 minuti, nel frattempo il tuo cuore avrà pompato in circolo circa 10 litri di sangue!

FONTI VERIFICATE

  • Libro – Anatomia Umana – Martini, Tallitsch, Nath – Edises
  • Libro – Fisiologia Umana – Silverthorn – Pearson