L’inquinamento del nostro pianeta, secondo gli ecologi sta già provocando una riduzione della produzione fotosintetica di energia, se dovesse proseguire avrà conseguenze ben più gravi dell’impoverimento delle riserve di petrolio: verrebbe meno l’energia vitale sulla terra. Con gli alimenti l’energia solare entra nel nostro organismo dove viene trasformata in proteine, grassi e zuccheri, i combustibili utilizzati dal cuore. Come tutti i combustibili, per trasformarsi in energia necessitano dell’ossigeno, senza il quale neppure la legna arde. L’ossigeno e i substrati nutritivi arrivano al cuore col sangue attraverso le coronarie. Il metabolismo miocardio è quasi esclusivamente aerobico, necessità cioè costantemente di ossigeno. Quando il lavoro del cuore aumenta, parallelamente deve crescere il metabolismo e le coronarie devono aumentare l’apporto di sangue perché il miocardio necessita di più ossigeno e di più nutrienti Se le coronarie sono indenni possono aumentare di cinque volte la loro portata adeguando sempre l’apporto di sangue alle esigenze. Se le coronarie sono ristrette e indurite dall’arteriosclerosi perdono questa capacità e insorge l’insufficienza coronaria, che sta all’origine dei diversi quadri della cardiopatia ischemica. Se il deficit di sangue che arriva al miocardio è di breve durata si ha l’angina pectoris, se la durata si prolunga le cellule prive di ossigeno muoiono e si ha l’infarto del miocardio. I carburanti del cuore sono gli zuccheri e i grassi, ma in caso di necessità usa anche altre sostanze, persino l’acido lattico, che gli altri muscoli producono e non riescono ad utilizzare. Il metabolismo dei substrati energetici si svolge dentro le cellule del miocardio. Dopo una lunga serie di reazioni biochimiche si giunge alla formazione di anidride carbonica, acqua e ioni idrogeno, che sono i liberatori di energia, che hanno costituito la prima bomba atomica. Non potendo accoppiarsi direttamente all’ossigeno perché la reazione sarebbe troppo esplosiva, gli idrogenioni cedono gradualmente la loro carica durante un’ulteriore complessa serie di passaggi, detta catena dei trasportatori di elettroni, al termine dei quali daranno anch’essi origine ad acqua. Il cuore artificiale potrà essere utilizzato solamente quando disporremo di energia atomica di questo tipo. In carenza di ossigeno tutta questa meravigliosa serie di fenomeni è sconvolta e la produzione di energia decresce rapidamente: i grassi non possono più essere utilizzati, il metabolismo degli zuccheri si arresta all’acido lattico come nei muscoli degli atleti insufficientemente allenati. Neppure l’acido lattico che il cuore, a differenza degli altri muscoli, era capace di utilizzare, viene più consumato e si accumula nei muscoli e concorre all’insorgenza del dolore precordiale che caratterizza l’angina e l’infarto, e attiva gli enzimi lisoso miali autofagi (?), che portano a morte la cellula. Dopo il primo minuto di privazione di ossigeno le cellule miocardiche cessano di contrarsi, dopo mezz’ora cominciano a morire. Dopo circa 45 minuti la metà delle cellule miocardiche sono morte, dopo un’ora sono morte tutte e, purtroppo, a differenza di quelle di altri organi come il fegato, non si riproducono. Da molto tempo i contadini sanno che i terreni per essere fertili necessitano di potassio: là dove è scarso, oppure dove è abbondante il sodio, il suo ione antagonista, sono sterili o addirittura desertici. Nel secolo scorso i fisiologi capirono che il potassio influenza l’attività cardiaca ed è l’elettrolita indispensabile per la normale funzione del cuore e per questo lo chiamarono ione della vita o anche l’ione che uccide, perché avevano constatato che una quantità eccessiva di potassio deprime l’attività cardiaca fino all’arresto dei battiti, mentre la sua diminuzione non è a lungo compatibile con il buon funzionamento del cuore. E’ infatti indispensabile a numerosissimi processi biologici, a gran parte delle attività enzimatiche, alle funzioni muscolari e nervose. Nella cellula la concentrazione del potassio è trenta volte maggiore di quella esistente all’esterno delle cellule: questa differenza è all’origine dei fenomeni elettrici cardiaci ed è regolata dalla cosiddetta “pompa del potassio”, nonché dal ritmico variare della permeabilità agli ioni della membrana cellulare. La produzione di energia è legata alla normale presenza di ioni potassio nell’interno della cellula. Il sodio inibisce questi processi. Una delle tante conseguenze nocive del deficit di ossigeno quale si ha nell’insufficienza coronaria, è la perdita della capacità della membrana cellulare di trattenere potassio all’interno della cellula. Se la differenza fra il potassio endocellulare e quello all’esterno della cellula , l’attività elettrica del cuore è turbata e insorgono le varie anomalie evidenziate dall’elettrocardiogramma. La cellula cardiaca può essere assimilata alla pila ideata da Volta, che genera corrente elettrica trasformando l’energia chimica in energia elettrica. Venne chiamata pila perché era costituita da dischetti di zinco e di rame impilati l’uno sull’altro e separati da un panno imbevuto di acqua acidula. Il potenziale elettrico origina la differente carica dei dischetti: negativa quella del rame, positiva quella dello zinco. Lo stesso fenomeno avviene nel miocardio dove non vi sono dischetti metallici con opposta carica elettrica, ma è la stessa cellula a diventare alternativamente positiva e negativa. La membrana cellulare può essere paragonata al panno che separa i dischetti della pila e il variare della carica elettrica sui due versanti è dovuto alla ritmica migrazione di ioni, in particolare del potassio, attraverso la membrana. Durante la diastole, il momento di riposo della cellula, il potassio entra nella cellula il cui interno diviene negativo mentre l’esterno è positivo. Con la contrazione fuoriesce dalla cellula e le cariche elettriche si invertono: l’interno diventa positivo e l’esterno negativo. Durante la diastole successiva il potassio rientra dentro la cellula che si ricarica e diviene pronta per la nuova contrazione. L’elettricità del cuore è prodotta dall’ininterrotto spostarsi degli ioni e il conseguente variare delle cariche elettriche all’interno e all’esterno della cellula. L’impulso parte dal nodo del seno, si diffonde agli altri, quindi ai ventricoli. Al sopraggiungere dello stimolo le cellule si contraggono, quelle degli atri un istante prima di quelle dei ventricoli, tutto in meno di due decimi di secondo. L’elettricità prodotta dal cuore si diffonde a tutto il corpo e può essere captata da elettrodi posti sulla pelle che l’elettrocardiografo può registrare fornendoci importanti informazioni sul funzionamento del cuore. Riassumendo, nel cuore ci sono due fonti di elettricità, una posta nel nodo del seno che fa da timer e manda gli impulsi, l’altra è in tutte le cellule miocardiche che le rende pronte a contrarsi. Perché la produzione di elettricità avvenga normalmente è indispensabile che le cellule siano ben nutrite, cioè ricevano tutto l’ossigeno e tutte le sostanze nutritive di cui necessitano: il questo caso l’elettrocardiogramma sarà normale. Se invece sono sofferenti per inadeguata nutrizione, la produzione di elettricità è anormale; dal tipo di anomalia dell’elettrocardiogramma quasi sempre si può individuare la natura delle alterazioni delle cellule del miocardio.