Circolazione
Circolazione
In fisiologia, il termine circolazione definisce un insieme di meccanismi che rendono possibile il trasporto dei liquidi, sangue e linfa, nell'organismo. Le strutture preposte alla circolazione del sangue fanno parte dell'apparato circolatorio (v. vol. 1°, II, cap. 2: Apparati e sistemi, Apparato circolatorio), che negli animali superiori è costituito da un sistema idraulico a circuito chiuso. Esso è formato da tubi di vario calibro, i vasi sanguigni ‒ distinti in arterie, vene, capillari ‒ e i vasi linfatici, e da una pompa rappresentata dal cuore, che, mediante la sua attività ciclica e continua, spinge il sangue nelle arterie (sistole) e lo richiama dal sistema delle vene (diastole).
La circolazione negli organismi animali
Gli incessanti processi metabolici cellulari che assicurano la sopravvivenza degli esseri viventi esigono un continuo scambio di materiali e di energia con l'ambiente esterno. Negli organismi a più semplice organizzazione cellulare, tali scambi possono attuarsi direttamente e con immediatezza, grazie alla vicinanza di ciascuna cellula all'ambiente, generalmente liquido, in cui essi sono immersi. L'apporto di sostanze nutritizie e l'allontanamento dei prodotti del catabolismo vengono assicurati per lo più da semplici processi di diffusione, che si attuano tra l'ambiente intracellulare e quello esterno immediatamente circostante. Negli organismi più complessi, invece, data l'impossibilità di scambi diretti con l'esterno da parte delle cellule situate nell'interno dei vari tessuti, si è sviluppato un sistema di trasporto che fornisce a tutte le cellule dell'organismo i materiali necessari per il loro funzionamento e asporta i loro prodotti di scarto. Esso è costituito dall'apparato cardiovascolare, cioè da un sistema di tubi al cui interno scorre incessantemente il sangue; in nessun punto del circuito, peraltro, esso viene a diretto contatto con le cellule, in quanto il sistema vasale è completamente chiuso. La corrente sanguigna entra in rapporto con queste solo indirettamente, agendo attraverso il liquido interstiziale in cui tutte le cellule degli organismi superiori si trovano immerse. Le sostanze che devono essere distribuite alle cellule abbandonano il sistema vasale attraverso le pareti dei sottilissimi vasi capillari, riversandosi nel liquido interstiziale; successivamente, penetrano nella cellula attraversando la sua membrana.
Negli animali superiori, la circolazione assume anche altre funzioni, quali la termoregolazione, il trasporto di messaggi ormonali, la difesa dell'organismo contro agenti infettivi. L'apparato circolatorio è costituito dal cuore e dai vasi, distinti in arterie, capillari e vene. Il cuore fornisce la spinta propulsiva necessaria per far scorrere il sangue lungo il circuito vascolare. Le arterie trasportano il sangue dal cuore ai tessuti, suddividendosi in rami progressivamente sempre più numerosi e piccoli, fino ai capillari. Questi sono vasi a pareti sottili, che si estendono dai rami terminali del sistema arterioso fino a quelli iniziali del sistema venoso. Le vene raccolgono il sangue proveniente dal letto capillare e, attraverso un circuito vascolare formato dalla confluenza di vasi di calibro progressivamente crescente, lo riconducono al cuore. Mentre le arterie e le vene costituiscono per il sangue semplici canali di passaggio, i capillari hanno invece un enorme significato funzionale, in quanto è al loro livello che si attuano gli scambi di sostanze tra sangue e tessuti.
Nei Mammiferi e negli Uccelli il sistema circolatorio è più complesso, essendo formato da due circuiti, entrambi originanti dal cuore e terminanti in esso: il circolo polmonare e quello sistemico. A tale riguardo, il cuore può essere suddiviso longitudinalmente in due metà funzionalmente distinte. La metà destra raccoglie il sangue refluo dai tessuti e lo pompa nel circuito polmonare, per consentire gli scambi respiratori; la metà sinistra accoglie il sangue ossigenato proveniente dai polmoni e lo pompa nel circuito sistemico, che è dedicato a soddisfare le esigenze metaboliche dei vari tessuti dell'intero organismo. I due circuiti sono disposti l'uno di seguito all'altro, cosicché il sangue li percorre in successione.
Nella circolazione sistemica, il sangue sospinto dal ventricolo sinistro nell'arteria aorta viene distribuito ai tessuti dalle successive diramazioni dell'albero arterioso e della rete dei capillari. In tal modo si formano numerosi circuiti vascolari regionali, disposti in parallelo tra loro, che suddividono il sangue pompato dal cuore tra tutti gli organi e i distretti corporei. Le vene provenienti dai circuiti regionali confluiscono tra loro per ricondurre il sangue alla metà destra del cuore mediante le vene cave superiore e inferiore. Nella circolazione polmonare, il sangue sospinto dal ventricolo destro è, invece, diretto unicamente ai polmoni, ove hanno luogo gli scambi gassosi con l'aria atmosferica. Il sistema vascolare polmonare presenta una ramificazione sostanzialmente simile a quella del circuito sistemico: all'interno dei polmoni le arterie si ramificano fino a formare un'ampia rete capillare, la quale costituisce l'origine di un sistema venoso che riconduce il sangue alla metà sinistra del cuore tramite le vene polmonari.
Accanto al sistema vascolare sanguigno è presente anche il sistema vascolare linfatico, che ha il compito di operare un continuo drenaggio dello spazio interstiziale e di trasportare il liquido ivi presente nel sistema vascolare sanguigno. Il sistema linfatico origina con piccoli vasi a fondo cieco, i capillari linfatici, che confluiscono in vasi sempre più grandi; i maggiori canali linfatici, infine, sboccano nelle grosse vene poste in prossimità del cuore. Il liquido contenuto nel sistema linfatico, cioè la linfa, contiene numerosi soluti provenienti dallo spazio interstiziale.
Cenni storici
La scoperta della circolazione del sangue e dei suoi meccanismi è certamente uno degli avvenimenti più importanti della storia della fisiologia. Essa comincia nel 2° secolo d.C. con Galeno, che fu il primo ad averne un'idea, seppure alquanto imperfetta. Per una correzione e un ampliamento dell'antica dottrina galenica si devono attendere le opere del medico e teologo spagnolo M. Serveto (Christianismi restitutio, 1553) e del cremonese R. Colombo, anatomico presso l'Università di Padova (De re anatomica, 1559), nelle quali viene descritto il passaggio del sangue dalla parte destra alla parte sinistra del cuore attraverso la circolazione polmonare.
Dello stesso periodo è il medico e filosofo aretino A. Cesalpino, che nel 1571, nella sua opera Quaestionum peripateticarum libri V, usa per la prima volta il termine circolazione per indicare il moto del sangue dalle vene al cuore destro, da questo al polmone, dal polmone al cuore sinistro, e da quest'ultimo alle arterie. La prima concezione esatta e completa della circolazione del sangue fu illustrata da W. Harvey nella sua opera Exercitatio anatomica de motu cordis et sanguinis in animalibus, pubblicata nel 1628. In questo piccolo libro, di sole 72 pagine, Harvey sviluppa le dottrine dei suoi precursori, arricchendole di osservazioni fondate su esperimenti condotti in modo esemplare, tanto che ancora oggi, dopo oltre tre secoli di ricerca scientifica, le principali conclusioni cui egli pervenne rimangono valide. A completare l'opera di Harvey non mancava ormai che un ultimo contributo: la scoperta della circolazione capillare.
Fu M. Malpighi, nel 1661, il primo ad avere una visione diretta dello scorrimento del sangue nei vasi capillari, avvalendosi dell'introduzione del microscopio quale strumento d'indagine biologica.
Attività cardiaca
La funzione del cuore è quella di porre in movimento il sangue nel sistema vascolare e di mantenerlo in permanente circolazione, così da assicurarne la distribuzione a tutti i tessuti dell'organismo. Nella esecuzione di tale compito, il cuore svolge un'enorme mole di lavoro, che esegue incessantemente durante l'intero arco della vita dell'individuo. L'azione cardiaca consiste nella contrazione ritmica e ordinata delle pareti muscolari degli atri e dei ventricoli. Durante la contrazione, il sangue contenuto in queste cavità viene sospinto in modo tale che la sua progressione, condizionata da dispositivi valvolari, avvenga sempre dall'estremo arterioso del sistema circolatorio a quello venoso.
L'attività cardiaca è ciclica e caratterizzata dall'alternarsi di fasi di contrazione (sistole) e fasi di rilasciamento (diastole) delle sue pareti. La sistole atriale sospinge il sangue nei ventricoli, mentre la sistole ventricolare determina il flusso di sangue nella circolazione sistemica (ventricolo sinistro) e in quella polmonare (ventricolo destro). Durante la diastole, le camere cardiache sono a riposo e si riempiono di sangue proveniente dalle grandi vene. Si dà il nome di ciclo cardiaco all'insieme dei fenomeni concatenati che hanno luogo nel cuore a partire dal momento in cui inizia la sistole atriale fino a quello della sistole atriale successiva.
Nell'uomo a riposo, il ciclo cardiaco ha una durata media di 0,8 s e pertanto si ripete 75 volte al minuto. Nello stesso minuto, ciascun ventricolo sospinge nel sistema vascolare circa 5 l di sangue. Di norma, durante il ciclo cardiaco si generano quattro rumori, o toni, di cui due sono facilmente percepibili mediante uno stetoscopio che venga posto sulla superficie toracica. Con opportuni microfoni e amplificatori elettronici, i toni cardiaci, anche quelli meno intensi, possono essere rilevati e registrati graficamente (fonocardiografia).
Poiché i toni cardiaci sono principalmente dovuti ai rumori di chiusura delle valvole atrioventricolari e semilunari, l'auscultazione cardiaca fornisce utili informazioni circa il loro stato di funzionamento. Infatti, qualsiasi affezione che danneggi la struttura dei lembi valvolari può determinare un'alterazione delle caratteristiche dei toni cardiaci. La muscolatura cardiaca, o miocardio, possiede la proprietà di originare e propagare l'impulso elettrico che avvia e sostiene la sua contrazione. Questo meccanismo fondamentale viene detto automatismo cardiaco.
Nei Mammiferi, gli impulsi elettrici che determinano il battito cardiaco originano da una piccola area miocardica situata nell'atrio destro e che costituisce il marcapasso (pacemaker) del cuore. L'impulso elettrico originato in quest'area si propaga a tutta la muscolatura atriale e, successivamente, a quella ventricolare. Il passaggio dell'eccitamento dagli atri ai ventricoli avviene tramite un sottile fascio di fibre miocardiche specializzate che prende il nome di fascio di His. I fenomeni elettrici che accompagnano l'attività cardiaca possono essere captati sulla superficie corporea mediante la tecnica elettrocardiografica.
Si dà il nome di elettrocardiogramma alla registrazione grafica delle correnti elettriche generate dal cuore e rilevate sulla superficie cutanea.
Convenzionalmente, la registrazione viene effettuata da punti corporei prestabiliti che, opportunamente abbinati, formano le derivazioni elettrocardiografiche.
Dall'esame del tracciato elettrocardiografico si ricavano informazioni concernenti le modalità d'insorgenza e di propagazione dell'eccitamento cardiaco.
Qualsiasi malattia che interessi il miocardio, e in special modo l'integrità del suo tessuto di conduzione, può determinare un'alterazione dei fenomeni elettrici cardiaci, e quindi l'alterazione dell'elettrocardiogramma. In numerose condizioni funzionali dell'organismo, come per es. nell'esercizio fisico, il battito cardiaco diviene più frequente e vigoroso; al contrario, tornando alla condizione di riposo, l'attività cardiaca si riduce.
Tali modificazioni avvengono in quanto, sebbene il cuore abbia la proprietà di originare autonomamente gli impulsi che ne determinano la contrazione, la sua attività è continuamente regolata dal sistema nervoso e da quello endocrino. Il sistema nervoso modifica l'azione cardiaca mediante fibre nervose simpatiche e parasimpatiche, mentre per fare ciò il sistema endocrino si avvale delle catecolamine prodotte dalle ghiandole surrenali.
Gli effetti fisiologici della duplice innervazione cardiaca sono ben noti: le fibre nervose simpatiche hanno effetto stimolante sulla frequenza dei battiti cardiaci e sulla forza di contrazione, mentre quelle parasimpatiche hanno, al contrario, effetto inibitorio, riducendo la frequenza cardiaca e deprimendo la conduzione dell'impulso elettrico generato dal marcapasso atriale. L'azione delle catecolamine, e principalmente dell'adrenalina, consiste nell'esaltare l'attività cardiaca, determinando il contemporaneo aumento della frequenza dei battiti, della conducibilità e della forza di contrazione.
Principi di emodinamica
Per un'esatta comprensione degli aspetti biofisici della circolazione del sangue, è indispensabile la conoscenza dei principi elementari che governano lo scorrimento dei fluidi. Tali principi consentono di trattare in termini matematici le relazioni esistenti tra flusso e pressione del sangue nei vari distretti circolatori, in rapporto alle caratteristiche funzionali delle diverse componenti vascolari ivi presenti. Un liquido scorre in un condotto a causa dell'esistenza, alle estremità di questo, di una differenza, o gradiente, di pressione; lo scorrimento avviene dall'estremità a pressione più elevata verso quella a pressione più bassa. Il volume di liquido che attraversa la sezione del condotto nell'unità di tempo, cioè il flusso o portata, è direttamente proporzionale al gradiente di pressione.
Questa proporzionalità diretta può essere scritta: F α ΔP dove F è il flusso nel condotto e ΔP è la differenza di pressione tra le sue estremità.
Per ogni data differenza di pressione agli estremi di un condotto, l'entità del flusso dipende dalla resistenza che il liquido incontra nello scorrere lungo il condotto stesso. Pertanto, la relazione precedentemente indicata può essere ulteriormente precisata come segue: F = ΔP/R dove R indica la resistenza al flusso.
Questa fondamentale relazione, che indica che il flusso è direttamente proporzionale alla differenza di pressione e inversamente proporzionale alla resistenza, è nota anche come legge di Poiseuille, dal nome del medico francese J.-L.-M. Poiseuille, che la definì empiricamente nel 1842.
La resistenza al flusso è essenzialmente rappresentata da una serie di attriti che si producono tra le molecole del liquido in scorrimento, come pure tra il liquido e le pareti del condotto. L'entità di essi dipende dalle caratteristiche di viscosità del liquido e dalla geometria del condotto (lunghezza e calibro), come indicato nella seguente equazione: R = 8 l η / π r4 dove η è la viscosità del liquido, e l e r sono la lunghezza e il raggio della sezione trasversale del condotto, rispettivamente. Tenendo conto di questa relazione, la legge di Poiseuille può essere ulteriormente precisata nella maniera seguente: π r4 F = ΔP/ 8 l η.
Applicando tale legge al sistema circolatorio, si può osservare che il flusso in un determinato distretto è direttamente proporzionale al gradiente di pressione, il quale fornisce la forza necessaria per superare la resistenza offerta dai vasi allo scorrimento del sangue.
Tra i vari fattori che determinano la resistenza al flusso, il raggio dei vasi sanguigni rappresenta certamente quello fondamentale, dato che nell'equazione di Poiseuille esso risulta presente alla quarta potenza: piccole variazioni di raggio saranno quindi in grado di provocare variazioni relativamente elevate della resistenza.
Caratteri generali della circolazione del sangue
Indipendentemente dalle caratteristiche funzionali di speciali distretti circolatori regionali, è possibile enunciare alcune proprietà più generali della circolazione, che riguardano la portata, la pressione e la velocità di scorrimento del sangue nelle varie componenti del sistema vascolare.
a) Portata circolatoria.
Per portata circolatoria si intende la quantità di sangue che passa nell'unità di tempo attraverso una qualsiasi sezione trasversale 'totale' dell'apparato vascolare, cioè un'area costituita dalla somma delle sezioni trasversali di tutte le branche dello stesso tipo dell'albero circolatorio, per es. di tutte le maggiori arterie o di tutti i capillari o, ancora, di tutte le vene di medio calibro.
A partire dall'aorta e proseguendo lungo il distretto arterioso, la sezione totale diviene progressivamente più grande, fino a raggiungere il suo valore massimo in corrispondenza delle diramazioni capillari. Ciò avviene in quanto, sebbene ogni successiva diramazione sia più piccola di quella dalla quale ha avuto origine, il numero delle suddivisioni è così elevato da compensare abbondantemente la riduzione del calibro di ciascuna diramazione. Infatti, la somma delle superfici di sezione dei rami risultanti è sempre alquanto superiore alla superficie di sezione del tronco dal quale questi sono originati.
Procedendo dai capillari alle venule, alle vene, fino al cuore, avviene esattamente il contrario: la confluenza dei vasi venosi si attua in modo tale che la sezione trasversa totale diviene progressivamente minore, fino a raggiungere un valore minimo a livello delle due vene cave. Per qualunque sezione totale del sistema circolatorio, la portata circolatoria è costante e corrisponde alla quantità di sangue pompata da ciascun ventricolo nell'unità di tempo. In un individuo adulto a riposo, questa portata è di circa 5 l/min, ed è uguale sia nella circolazione sistemica sia in quella polmonare.
b) Velocità di scorrimento del sangue.
La velocità con la quale il sangue percorre i vasi varia inversamente all'area della sezione trasversa totale del sistema circolatorio. Pertanto, tenendo presente quanto descritto sopra al riguardo, si comprende perché si verifichi una progressiva riduzione della velocità quando il sangue dall'aorta si dirige verso le arterie più piccole; il valore minimo si raggiunge nei capillari, dove, come si è detto, la sezione trasversale totale del sistema circolatorio è massima. Quando il sangue percorre il sistema venoso, la velocità aumenta di nuovo quanto più ci si approssima al cuore.
c) Pressione del sangue.
La pressione nel sistema vasale rappresenta la forza che il sangue esercita sulla parete vasale. Essa costituisce il fattore determinante per lo scorrimento del sangue dall'estremo arterioso a quello venoso del sistema circolatorio, e il suo valore dipende dalla quantità di sangue pompata dal cuore nell'unità di tempo (gettata cardiaca) e dalla resistenza che si oppone alla sua circolazione. La pressione assume il suo valore massimo nelle arterie, è molto ridotta nel territorio capillare e continua a diminuire gradualmente lungo il sistema venoso; il valore minimo viene raggiunto a livello dell'atrio destro.Esaminando i differenti settori del sistema circolatorio sistemico, si rileva che la pressione presenta una brusca caduta a livello delle arteriole; tale fenomeno si verifica poiché in questo distretto circolatorio la resistenza al flusso è massima.
La resistenza delle arteriole può variare considerevolmente in seguito a fenomeni vasomotori (vasocostrizione e vasodilatazione), che sono strategicamente controllati da meccanismi nervosi e ormonali. Sulla base dei rapporti definiti dalla legge di Poiseuille, risulta evidente che la modificazione del lume, e quindi del raggio, di questi vasi rappresenta il meccanismo più efficace per la regolazione del flusso e della pressione, sia della circolazione generale sia di quelle locali. Nel sistema arterioso, la pressione del sangue è pulsante in conseguenza dell'azione discontinua del cuore; a ogni battito cardiaco essa oscilla tra un valore minimo, che si raggiunge al termine della diastole cardiaca (pressione diastolica), e un valore massimo, che coincide con l'acme della fase di eiezione della sistole (pressione sistolica). In un individuo adulto normale, la pressione del sangue nelle arterie maggiori varia in media tra 80 e 120 mmHg.
Circolazione capillare
Lo scopo principale della circolazione del sangue, cioè il rifornimento di ossigeno e di nutrienti ai tessuti e l'asportazione da questi dei loro prodotti catabolici, si realizza pienamente a livello dei capillari. Essi costituiscono una fitta rete, tra le cui maglie si trovano le cellule del tessuto da irrorare. La parete dei capillari, estremamente sottile, è costituita da un singolo strato di cellule (cellule endoteliali) e si comporta come se fosse provvista di piccoli varchi attraverso i quali possono facilmente passare le molecole sia di acqua, sia dei soluti aventi dimensioni inferiori a quelle delle proteine. Il trasferimento delle sostanze è un processo passivo affidato sostanzialmente a fenomeni di diffusione e, in misura assai minore, di filtrazione; il principale fattore limitante il passaggio delle molecole è rappresentato dalle dimensioni di queste. Lo scambio di sostanze tra le cellule e il sangue che scorre nei capillari non avviene direttamente, ma attraverso la mediazione del liquido interstiziale. Tuttavia, poiché nessuna cellula dista più di 0,1 mm da un capillare, lo spazio che le sostanze devono percorrere è assai piccolo e lo scambio altamente efficiente. I capillari sono vasi molto brevi (mediamente circa 0,5 mm di lunghezza) e sottili da 5 a 10 μm di diametro, ma anche numerosissimi, sicché la loro area di sezione trasversa totale (circa 4500 cm2) è, come già detto, la maggiore dell'albero circolatorio.
La distribuzione dei capillari è diversa tra i vari tessuti del corpo: essi sono molto numerosi nei tessuti con elevata attività metabolica (cuore, muscoli, ghiandole), e scarsi nei tessuti meno attivi (ossa, cartilagini). Inoltre, non tutti i capillari presentano la stessa permeabilità e lo stesso diametro. Il flusso di sangue nei capillari, molto variabile, dipende principalmente dall'attività vasomotoria delle arteriole e, quando presenti, degli sfinteri precapillari. Questi ultimi, situati nella porzione iniziale del capillare, sono anelli di muscolatura liscia in grado di contrarsi e di rilasciarsi, variando in tal modo il lume del vaso.
La vasocostrizione provoca una riduzione del flusso; la vasodilatazione, al contrario, lo aumenta. In un determinato momento, non tutti i capillari sono funzionanti, in quanto il numero di capillari aperti in un tessuto dipende dalle condizioni funzionali di questo: se il tessuto si trova a riposo, i capillari funzionanti sono assai pochi, mentre quando esso è intensamente attivo il numero di capillari attraversati dal sangue può aumentare fino a oltre 10 volte. Lo scambio di nutrienti e di prodotti metabolici tra sangue e tessuti è favorito anche dalla lentezza con cui il sangue scorre lungo i capillari.
Come detto precedentemente, la velocità del sangue varia in ragione inversa dell'area di sezione trasversa totale; poiché a livello dei capillari quest'ultima è molto ampia, ne consegue che la velocità del sangue in questi vasi è, in media, di circa 1 mm/s. Con tale velocità, un globulo rosso impiega circa un secondo a percorrere tutta la lunghezza di un capillare. Tuttavia, occorre tener presente che si possono avere considerevoli variazioni di velocità, da zero a diversi millimetri al secondo, in relazione alle diverse esigenze metaboliche dei tessuti. Come per il flusso, anche la pressione sanguigna nei capillari non è costante e dipende dalla pressione arteriosa, dalla pressione venosa e dallo stato contrattile degli sfinteri precapillari. Essa è mediamente di circa 30 mmHg all'estremità arteriolare, e di circa 15 mmHg a quella venulare.
Malattie dell'apparato cardiocircolatorio
Uno dei fenomeni patologici più gravi che possono colpire l'individuo è l'insufficienza cardiaca, affezione caratterizzata dalla diminuzione della contrattilità cardiaca, cioè della capacità del cuore di pompare un'adeguata quantità di sangue nel sistema vasale (v. cuore). Quando l'insufficienza cardiaca si presenta in forma acuta, i sintomi più evidenti sono la netta riduzione della gettata cardiaca e dei valori pressori nell'intero albero circolatorio. Nei casi più gravi, la gettata cardiaca può essere tanto ridotta da determinare lo shock circolatorio, cioè una situazione patologica caratterizzata da danno dei tessuti dovuto a mancanza di un adeguato flusso di sangue. Quando l'insufficienza cardiaca si presenta in forma cronica, la condizione morbosa è soprattutto segnalata dall'elevata pressione venosa e dalla formazione di edema, cioè di accumulo di liquido negli spazi interstiziali dei tessuti.
La formazione di edema è particolarmente pericolosa quando avviene negli alveoli polmonari (edema polmonare), in quanto l'accumulo di liquido in tale sede impedisce gli scambi respiratori, potendo finanche provocare la morte dell'individuo. I processi patologici in grado di determinare una riduzione dell'efficienza cardiaca sono numerosi e possono interessare il miocardio, le valvole, il sistema di attivazione e conduzione, la circolazione coronaria. La riduzione del flusso di sangue nella circolazione coronaria è una delle cause più frequenti e più gravi della diminuzione della contrattilità cardiaca.
Un inadeguato flusso sanguigno nei vasi che irrorano il cuore (ischemia coronaria; v. ischemia) porta a danno miocardico e, se sufficientemente grave, a morte di zone più o meno estese di esso (infarto). La causa più comune di occlusione delle coronarie è l'aterosclerosi, una malattia lenta e progressiva che comporta il restringimento delle arterie (arteriosclerosi). Questo restringimento è dovuto alla deposizione nella parete delle arterie di materiale lipidico contenente soprattutto colesterolo (placche aterosclerotiche). Oltre a subire un restringimento, le arterie così danneggiate diventano anche più rigide.
Il meccanismo mediante il quale si formano le placche aterosclerotiche non è del tutto chiaro, ma il fumo di tabacco, l'obesità e le diete ad alto contenuto di grassi sono ritenuti importanti fattori di rischio. Un'altra frequente causa d'insufficienza cardiaca è l'ipertensione, cioè uno stato di pressione arteriosa cronicamente aumentata a causa dell'aumento delle resistenze periferiche al flusso di sangue (pressione sanguigna).
Questa condizione morbosa, che nei paesi civilmente più avanzati colpisce un gran numero di individui, può essere talvolta riconosciuta quale sintomo di fenomeni patologici complessi, quali, per es., quelli dovuti ad affezioni renali acute o croniche. Nella maggior parte dei casi, tuttavia, la causa dell'ipertensione rimane sconosciuta (ipertensione essenziale) e l'unica anomalia riscontrabile è rappresentata dall'abnorme restringimento del lume delle arteriole. Nell'ipertensione, la muscolatura del ventricolo sinistro, per vincere l'elevata resistenza al flusso, viene sottoposta a sovraccarico di lavoro e va incontro a ipertrofia (ipertrofia cardiaca), che si manifesta con un considerevole aumento del suo peso. All'aumento della massa del miocardio non corrisponde però un analogo aumento del flusso di sangue nella circolazione coronaria, cosicché a lungo andare viene a determinarsi un'ischemia relativa. La condizione ischemica del cuore viene inoltre aggravata dalla sclerosi che l'ipertensione provoca non soltanto nelle arterie coronarie, ma anche in tutti i vasi dell'organismo.
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