Embedded Files
Data pubblicazione: 5-dic-2017 12.24.07
"Naturalmente li omini desiderano sapere"
Leonardo da Vinci, Codice Atlantico
Molte procedure chirurgiche sono eseguite di routine sulla base della conoscenza approfondita dei dettagli anatomici e sulla comprensione di principi fisiologici e fisiopatologici. Quello che è apparentemente semplice e intuitivo in medicina e chirurgia al giorno d'oggi, tuttavia, deriva da secoli di processi conoscitivi lenti e, il più delle volte, secondari ad indagini scientifiche controverse, valutazioni apparentemente visionarie al momento della loro enunciazione, tutte tese alla comprensione del corpo umano. Costumi, credenze religiose, e gli atteggiamenti sociali lungo il primo millennio dopo Cristo e fino al 1300 circa, hanno avuto un impatto critico sul modo in cui gli scienziati si avvicinarono e studiarono i dettagli anatomici più nascosti ed i meccanismi biologici del corpo umano. Dissezioni anatomiche (e anche la vivisezione!) erano pratica comune presso la Scuola di Medicina di Alessandria d'Egitto, fondata nel 332 A.C. da Alessandro Magno, dove Prassagora di Cos, Erasistrato, e Erofilo insegnavano. Ma dopo Galeno (2 ° secolo A.C.) e fino al secolo 14° l'interesse per studi anatomici e dissezioni del corpo umano hanno mostrato un profondo declino o perfino grande resistenza da parte della comunità scientifica, quasi a scomparire. Appena prima del Rinascimento, periodo di grandi rivoluzioni culturali, si è assistito a un nuovo atteggiamento nell'approccio scientifico che ha permesso una rinascita nella valutazione e nell'interesse per gli studi anatomici. Nell'anno 1315, Mondino de' Luzzi, presso l'Università di Bologna, effettuato le prime dissezioni anatomiche umane ufficiali di questa nuova era e scrisse e pubblicò un libro che divenne ben presto un capolavoro di anatomia e pietra miliare per gli studi accademici, venendo utilizzato come libro di testo anatomico per circa 3 secoli in tutte le università d'Europa (1 , 2). Le dissezioni anatomiche vennero ufficialmente riconosciute ed accettate, anche se solo in particolari circostanze, con sessioni pubbliche e controllate dalle autorità politico-militare-religiose. Molti dogmi in medicina, relativi ai vecchi concetti di Aristotele, Celso e Galeno (3) erano rimasto indisturbati per molti secoli, ma furono finalmente e oggettivamente rivalutati, criticati e modificati in quei tempi, anche se con grande difficoltà (4, 5). È interessante notare come la descrizione anatomica e, di conseguenza, la dissezione, siano state percepite dai più come inutili in termini di stimolo alla conoscenza e ad intuizioni terapeutiche rendendo gli scienziati, medici e docenti universitari meno interessati, quindi, all'esplorazione del corpo umano. Per i medici anche la precisione nella descrizione anatomica e la riproduzione fu irrilevante fino al tempo del Rinascimento. Al contrario, una più approfondita conoscenza dei dettagli e la struttura del corpo umano attirò più persone che erano coinvolte con aspetti vari dell'arte figurativa invece che della medicina, come i pittori e gli scultori. Studi anatomici preliminari sulla muscolatura umana furono effettuati da pittori come Pollaiuolo e Verrocchio, l'ultimo maestro di Leonardo, ma solo in Leonardo l’interesse per l'anatomia umana fu anche legato a un punto di vista e comprensione scientifica e, quindi, non solo guidata da un punto di vista artistico e statico. La sua mente scientifica guidava i suoi occhi e le sue mani. Leonardo definiva l'indagine dell'anatomia umana come l'esplorazione e la descrizione di una terra sconosciuta, come è sottolineato dal titolo del foglio 165 recto, intitolato "geografia del cuore". Tuttavia, la sua mente e la conoscenza erano ancora profondamente influenzati dai principi galenici di anatomia e fisiologia. Questa influenza ostacolò, nonostante le sue descrizioni superbe e le intuizioni di molti aspetti della fisiologia umana, in particolare del cuore e della circolazione, il viaggio di Leonardo verso i concetti fisiologici corretti, obbiettivo in parte perfezionato da Andreas Vesalius (6) alcuni decenni dopo, e, infine, da William Harvey (7 ) quasi 150 anni dopo.
Gli studi anatomici di Leonardo da Vinci non riuscirono a raggiungere una divulgazione più ampia perché non furono stampati e, quindi, distribuiti in modo appropriato, in particolare all'interno della comunità medico-scientifica coeva e successiva. Leonardo effettuò almeno 30 dissezioni umane, tutte valutazioni autoptiche praticate presso l’Ospedale Santa Maria Nuova a Firenze (8), e lavorò in stretta collaborazione per più di un anno con Marcantonio della Torre, medico, ed è noto che oltre al materiale ancora attualmente disponibile, produsse diversi altri opuscoli anatomici (la sua intenzione originaria era quella di scrivere un libro di testo di anatomia contenente 120 capitoli o libri). Sembra che questo materiale, nel corso dell'anno 1613, a circa 100 anni dalla morte di Leonardo, fu offerto al Duca Cosimo 2° della dinastia dei Medici di Firenze, che rifiutò questo dono, e purtroppo questo "tesoro" andò successivamente perso. Tuttavia, leggendo e osservando il Corpus degli Studi Anatomici, attualmente di proprietà di Sua Maestà la Regina Elisabetta II e collocato presso la Biblioteca Reale di Windsor, è piuttosto chiaro che Leonardo tentò il collegamento tra arte e scienza, tra l'esperienza e la teoria, la pratica e la conoscenza, ma, nel complesso, mostrò una miscela rivoluzionaria di indagine scientifica combinata alla notevole cura nella descrizione di dettagli anatomici e di tentativi di interpretazione fisiologica.
Leonardo dedicò molti disegni e commenti per l'esplorazione e la rappresentazione del cuore, in particolare sulla anatomia e fisiologia delle valvole cardiache. Tra i numerosi contributi ben noti di Leonardo, qualche studioso sostiene che dobbiamo a Leonardo anche la coniazione del termine valvola mitrale (VM), anche se, pare che fu, in realtà, Andrea Vesalio (9, 10). Leonardo utilizzò, nel suo progetto sul sistema di canali chiusa intorno a Milano, il termine di "mitralizzazione", ma non vi è alcuna prova evidente che abbia usato questo termine per definire la valvola atrio-ventricolare (AV) di sinistra. Tuttavia, la disposizione particolare della valvola AV sinistra e, più precisamente, dei muscoli papillari, corde e lembi richiamanti la " mitria" vescovile o la" navata " di una chiesa è molto evidente e impressionante nei disegni di Leonardo (figura 3).
In particolare, Leonardo non solo riprodusse in maniera eccezionale ed unica l'anatomia cardiaca (11), ma anche, come era naturale per lui, ha studiato i fondamenti e i meccanismi fisiologici di ogni particolare dettaglio anatomico. Così facendo, in alcuni dei famosi disegni (in seguito citati come folio recto o verso dai disegni presenti sui due lati dello stesso foglio), ha affrontato diversi aspetti anatomici e funzionali che sono oggi divenuti importanti principi delle procedure chirurgiche per la riparazione della VM.
Funzione della valvola in relazione alla fisiologia atriale e ventricolare.
Leonardo è stato il primo stiudioso che ha descritto gli atri come cavità contrattili e non come camere passive. Questo concetto è strettamente legato al ruolo del rapporto tra atrio e valvola AV, e il contributo di tale rapporto al ciclo globale cardiaco. Infatti, Leonardo ha utilizzato l'esempio del soffietto (folio 116 recto), affermando che per avere un aria potente e quantitativamente adeguata da spingere è necessario avere un efficace sistema di vuoto, e questo processo è ottenuto dai contributi attivi dell’atrio e della valvola AV. Infatti, nel foglio 164 recto, ha anche sostenuto che gli atri hanno un ruolo attivo nella fase diastolica mediante un loro "ritorno elastico" e con una contrazione propria. Il processo della dinamica e funzione della valvola AV in relazione all'attività ventricolare sono stati discussi nel foglio 164 recto dove è esattamente indicato che una quantità di sangue viene espulsa all'indietro verso gli atri fino all’ottenimento della coaptazione dei lembi della valvola AV. Per illustrare questo concetto estrasse le due valvole AV all'inizio della sistole ventricolare, con valvole parzialmente aperte, condizione che aumenta il flusso all'indietro verso gli atri e vene polmonari. Questo "rigurgito fisiologico" è stato fondamentale per la visione di Leonardo della circolazione da quando ha accettato con fermezza il concetto del cuore come generatore di calore. Il sangue, dai movimenti continui all'interno del cuore e lo sforzo di taglio, genera calore che sarebbe inaccettabile se una quota di questo sangue riscaldato non fosse tornato indietro al polmone per essere raffreddato dal respiro (foglio 164 e 165 recto). Questo processo fu enunciato in conformità con il concetto di Galeno a riguardo dell'origine e del processo di generazione e regolazione della temperatura corporea.
La posizione della valvola e rapporti anatomici.
L’interesse di Leonardo per la posizione della VM e sua relazione con altre strutture o valvole cardiache è evidente dai molti disegni in tale prospettiva, in particolare da quelli nei quali riproduce la posizione della VM rispetto alla valvola tricuspide (figura 6). Nel foglio 164 recto si chiede quale valvola è più profonda a livello della base del cuore ("quale orifitio più si profonda nella basalto del chuore") in riferimento alla posizione delle valvole AV in termini di distanza dalla faccia anteriore del cuore. Il foglio 135 verso mostra l'interesse di Leonardo sulla posizione della VM, in particolare in relazione alle altre valvole cardiache. Cercava una spiegazione fisiologica sulla disposizione peculiare delle valvole aortica e polmonare e come tali valvole si trovassero ad un livello inferiore al piano della valvola AV: in tal senso commenta che a causa della pressione più elevata raggiunta nei ventricoli questa posizione potrebbe impedire un eccessivo stress della pressione e, quindi, sulla valvola di blocco.
Si riconosce anche il concetto di apparato valvolare : infatti, sottolinea la peculiarità e la complessità della valvola AV, e come tutti i componenti sono parte di un tutto che agisce sinergicamente per il funzionamento della valvola generale.
I lembi valvolari e la linea di coaptazione
Leonardo è stato il primo "anatomico", che ha prestato particolare attenzione alla VM e descritto con cura i dettagli strutturali diversi, anche se con alcune imperfezioni. Ha dedicato molti disegni che descrivono il formato esatto dei lembi della VM. Nel foglio 170 recto (figura 6 A), la pagina affronta quasi totalmente la valvola AV sinistra, e Leonardo descrive superbamente i diversi aspetti delle commissure e degli scallops che hanno attirato l'interesse scientifico solo alcuni secoli più tardi. Pensava che le cuspidi della VM erano la prosecuzione “carnosa” delle corde tendinee, con superfici diverse, in relazione alla superficie ventricolare o atriale.
L'importanza della linea e paiano di coaptazione è stata altresì studiata da Leonardo. Nel foglio 165 verso e foglio 171 recto Leonardo raffigura magistralmente la linea di coaptazione in diverse prospettive (da piano di ricostruzione 3-D), anche riproducendola a un livello più basso del piano più alto della superficie dei lembi in posizione di chiusura (figura 8).
Leonardo spiega che più è potente la contrazione ventricolare ("percussioni"), più è perfetto ed efficace il ravvicinamento dei lembi e, quindi, la coaptazione, quasi anticipando l'attuale conoscenza della provenienza del rigurgito MV nella cardiomiopatia dilatativa.
Il rapporto tra la coaptazione dei lembi e la lunghezza delle corde tendinee, nonché la loro disposizione, è stata anche affrontata da Leonardo, come mostrato nei i disegni del Foglio 165 verso (figura 8 C). È interessante notare, egli dichiara che la lunghezza appropriata è più importante in diastole che in sistole, mentre il processo di coaptazione era più in relazione alla spinta ventricolare.
I muscoli papillari.
I muscoli papillari ricevettero notevole attenzione da parte di Leonardo. Egli pensava che queste strutture avessero un ruolo cruciale e indipendente durante l'intero ciclo cardiaco. Dal punto di vista anatomico rigoroso egli mostra, nel Foglio 177 recto, che ogni muscolo papillare fornisce corde ad entrambi i lembi, e la loro posizione all'interno del ventricolo è stato più volte disegnato, e, come al solito, da diverse prospettive. Sulla meccanica del muscolo papillare afferma che durante la sistole ventricolare i muscoli papillari si contraggono verso il centro dell'asse longitudinale del ventricolo, determinando il sollevamento del apice cardiaco. Pensa che i muscoli papillari ("muscoli intrinseci") si contraggono indipendentemente dalla parete ventricolare ("muscolo estrinseco") e che questa contrazione svolge un ruolo attivo per il riempimento diastolico del ventricolo. Nel foglio 174 recto egli mostra alcuni disegni riguardanti l'azione dei muscoli papillari in relazione al ciclo cardiaco e alla funzione della valvola. Per corroborare gli effetti del ciclo cardiaco sui muscoli papillari, viene descritto come il ventricolo assume una forma ellittica in sistole, mentre diventa più corto e più circolare durante la diastole. Questo accorciamento ventricolare e la contrazione dei muscoli papillari consentirà di accorciare la lunghezza delle corde che, a sua volta, aumenta l'apertura della valvola AV. In contrasto, l'allungamento ventricolare durante la sistole produce la tensione e la lunghezza massima cordale, che insieme con il flusso di sangue generato dalla sistole ventricolare induce i lembi della valvola a coaptare e chiudersi in modo appropriato. L’accorciamento e l'allungamento dei muscoli papillari sono stati descritti da Leonardo anche nel Manoscritto G dell'Institut de France.
Nel foglio 166 recto descrive chiaramente la sistole e la diastole ventricolare in termini di modifiche delle camere durante tutto il ciclo cardiaco. Leonardo spiega che i muscoli papillari impediscono la completa obliterazione della camera ventricolare durante la sistole ventricolare. Questo processo permette il passaggio del sangue dal ventricolo destro al sinistro attraverso il setto cribrato ("colatorio"), un concetto derivato da Galeno e infine dimostrato come errato da Vesalio e successivamente da Harvey.
Inoltre, ha ricordato che l'azione dei muscoli papillari è necessario anche in relazione alla prevenzione di una dilatazione ventricolare eccessiva durante il riempimento diastolico.
Nel foglio 174 recto ha attentamente analizzato la contrazione del muscolo papillare che egli attribuisce erroneamente in diastole per aumentare l'apertura della valvola AV attraverso l’azione di trazione verso il basso.
La corde tendinee : funzione, numero e disposizione.
Ha affrontato con attenzione le corde valvolari. La funzione cordale è stata discussa da Leonardo nel foglio 164 recto, nel quale ha descritto che durante la sistole cardiaca il ruolo delle corde tendinee consisteva nel prevenire la protusione dei lembi negli atri e per migliorare la perfetta chiusura dei lembi stessi.
Per quanto riguarda la disposizione delle corde, ha paragonato la disposizione cordale sui lembi come i cavi collegati alle vele, e ha sviluppato questo concetto durante un suo viaggio dalla terra ferma per l'Isola d'Elba in Toscana, quando vedeva il vento che spingeva la vela tenuta in tensione dalle cime (foglio 171 recto).
"Tutti i Serviti del Navilio vanno Dentro alla vela e di fori Nessun"
Inoltre, ha mostrato la disposizione delle corde sui lembi della VM con visione sia dall'alto (superficie atriale) che dal basso (foglio 165 verso), e mostra chiaramente i diversi livelli (o gradi) di ancoraggio cordale sulla superficie ventricolare dei lembi. Egli, erroneamente, tentò di fornire le spiegazioni di questa disposizione. Scrisse che c'erano 3 forze che agiscono sulla superficie atriale dei lembi valvolari, cioè la percussione riflessa, la sistole atriale, e la diastole ventricolare, mentre sulla superficie ventricolare vi era solo una forza (la sistole ventricolare) richiedendo un ancoraggio maggiore dei lembi sulla superficie ventricolare anziché sulle superfici atriali. Questo valutazione appare in contrasto con le precedenti osservazioni della funzione della corde valvolari. L'apparente contraddizione rimane inspiegabile.
L'anello della valvola mitrale.
Per quanto riguarda le speculazioni di Leonardo su alcuni aspetti funzionali della VM, è stupefacente quanto abbia riconosciuto per quanto riguarda alcuni contributi delle diverse componenti dell'apparato valvolare. In effetti, egli riconosce che le valvole AV sono circondate da un anello fibrotico (foglio 165 verso) e, soprattutto, descrive l’azione di questo anello come uno sfintere (come gli occhi, l'ano e la bocca), che "... sono in una posizione aperta dopo la morte ... ". Quindi, è facile rendersi conto che egli ha intuito e descritto il meccanismo contrattile e dinamico dell'anello mitralico, concetto che è stato recentemente riconosciuto e sottolineato, in particolare in relazione alla conservazione del movimento anulare e il contributo attraverso la progettazione di anelli o bande flessibili, completi o parziali, utilizzati per l’anuloplastica mitralica nel tentativo di rispettare o di contrastare (stabilità della plastica) tale caratteristica dinamica dell’anello.
In conclusione, le intuizioni di Leonardo da Vinci sul cuore e la VM furono molte, non solo esclusivamente per puri dettagli anatomici, ma anche importanti concetti fisiologici che sono di primaria importanza nella nostra pratica chirurgica corrente. La ricostruzione della valvola mitrale è oggi una pratica standard e consolidata, ma è anche doveroso riconoscere come numerosi dettagli anatomici e fisiologici sono state scoperti e descritti (parzialmente o totalmente) nei superbi disegni anatomici e nelle interpretazioni dei vari meccanismi da Leonardo da Vinci ben cinque secoli fa.
Ringraziamenti
Desideriamo esprimere la nostra profonda gratitudine al Dott. Ferraglio e Dott.ssa Chiara Benedetti per il loro cortese sostegno e aiuto e per averci concesso l’accesso a manoscritti preziosi ed antichi delle biblioteche che dirigono. Alcuni dati sono tratti dall'edizione italiana del Corpus degli Studi Anatomici di Leonardo da Vinci a cura di Giunti, 1991, Firenze, Italia.
Addendum
Questo “scritto” fu inviato, in parte, ad Annals of Thoracic Surgery nel 2003. Il lavoro fu sottoposto a 2 revisioni effettuate da molti Revisori (!!!!!!!!), e alla fine non accettato per pubblicazione in quanto ritenuto estremamente interessante, ma probabilmente più consono ad una rivista di Storia della Medicina.
Il lavoro fu sicuramente visionato, come revisore, da parte di Francis Wells, Leonardista riconosciuto che poi dichiarò alla stampa, nel 2005 (in allegato i comunicati stampa) di aver realizzato e derivato alcune tecniche di riparazione mitralica grazie agli studi dei disegni e testi di Leonardo. La vicinanza al lavoro da noi inviato ad Annals alle successive dichiarazioni di Wells alla BBC e al Times sono alquanto singolari (!!??!!??). Comunque, chiunque voglia approfondire ed ottenere le immagini che erano allegate al lavoro da noi inviato ad Annals (che poi scoprimmo essere coperte da copyright da parte della Regina Elisabetta in quanto possessore dell’unico esemplare dei disegni di Leonardo) può visitare la pagina AATS 2010 relativo alla presentazione effettuata da Francis Wells all’AATS del 2010 intitolato “Leonardo da Vinci and the Mitral Valve (!!??!!??....altra singolare coincidenza ?????) e ad aprire la pagina news.bbc.co.uk/2/hi/health/4289204.stm per avere altre informazioni sull’influenza di Leonardo sempre sul chirurgo inglese di Cambridge (!!??!!??) e per comprendere come dovremmo essere più attenti ed essere noi a valorizzare maggiormente i nostri “tesori” e riappropriarci della nostra tradizione scientifico-culturale e non lasciarla “cantare” da altri……
Roberto Lorusso e Guglielmo Actis Dato
Bibliografia
1. Mondino de 'Liuzzi. Anatomiae. Ed. Lotrian & Janot, Parigi 1532
2. Johannis de Ketham. Fasciculus Medicinae. Ed. Gregorio de Gregoriis, Venezia, 1494
3. Claudio Galeno. Opera Omnia. Ed. Fabio Paolino, Giunta, Venezia, 1597
4. Du Bois Jacques. Isagogae, Venezia 1572
5. Andrea Carlino. La fabrica del Corpo. Ed. Einaudi, Torino, 1994
6. Andreas Vesalius. De Humani Corporis Fabrica. Ed. Willian Fitzer, Basilea, 1543.
7. William Harvey. Exercitatio anatomica de motu cordis et sanguinis in animalibus. Francoforte sul Meno, 1628.
8. Giorgio Vasari. Vitae dei Più Eccellenti Pittori, scultori e architetti. Ed. Torrentino, Firenze, 1550
9. Walmsley T. Il cuore. In: Sharpey-Schafer E, J Symington, Bryce TH eds. Quain di elementi di anatomia, 11 ° edizione, vol 4, punto 3, Longman, Green & Co., London, 1929
10. Cole JF. Una storia della medicina comparata. Macmillan & Co. Ltd, London, 1949
11. Leonardo da Vinci. Corpus degli studi anatomici nella collezione di Sua Maestà la Regina, Windsor Biblioteca, Giunti, Firenze, 1991
Page updated
Google Sites
Report abuse