Uno dei contributi alla scienza di Leonardo più rilevanti e straordinari per precisione e modernità è senza dubbio la sua osservazione e descrizione del funzionamento del cuore e dell'apparato cardiocircolatorio. Nell'ambito di un brillante esperimento, Leonardo iniettò della cera sciolta nei ventricoli di un cuore umano per determinarne la forma effettiva. Egli capì che il lato destro del cuore preleva il sangue dal sistema venoso, mentre il lato sinistro lo porta nel sistema arterioso.
Le intuizioni del genio fiorentino si rivelarono esatte e furono confermate soltanto all'inizio del XX secolo.
Prima di Leonardo il cuore non era mai stato studiato come muscolo, bensì associato a emozioni e umori collegati a credenze e superstizioni.
Ketham, Fasciculus Medicinae
Leonardo, sistema cardio-circolatorio
Leonardo, Cuore
Leonardo, Valvole cardiache
Il cuore umano si trova in una cavità detta mediastino posta al centro del torace tra i due polmoni, esso ha più o meno le dimensioni del nostro pugno e pesa circa 300 g ed è costituito prevalentemente da uno spesso strato di tessuto muscolare detto miocardio. A sua volta il miocardio è rivestito da due membrane: il pericardio esternamente e l'endocardio che riveste la parete interna.
L'interno del cuore è diviso in quattro cavità, superiori ed inferiori. Le cavità superiori sono dette atri e si dividono in destro e sinistro; le cavità inferiori sono chiamate ventricoli. Queste cavità sono costituite dallo stesso tipo di tessuto miocardico; tuttavia le pareti dei ventricoli sono molto più spesse e robuste rispetto a quelle degli atri.
La parte sinistra e la parte destra del cuore sono completamente separate; ogni atrio invece comunica con il ventricolo sottostante attraverso una valvola cardiaca che permette al sangue di passare dall'atrio al ventricolo ma non viceversa. Fra atri e ventricoli a sinistra si trova la valvola bicuspide, invece a destra la valvola tricuspide. Se una delle due valvole cardiache è difettosa o viene danneggiata si ha una disfunzione chiamata “soffio al cuore”.
Il cuore completa due tipi di circolazione: la circolazione cuore-polmoni-cuore chiamata piccola circolazione e la circolazione cuore-resto del corpo, la grande circolazione.
È importante ricordare che i vasi sanguigni si riconoscono in funzione della direzione del flusso di sangue: le vene sono i vasi in cui scorre il sangue tirato verso il cuore mentre le arterie sono i vasi attraverso il cui il sangue si allontana dal cuore.
Il sangue entra nel cuore attraverso un grosso vaso, la vena cava inferiore. il meccanismo che mantiene attiva la circolazione è una successione ritmica di contrazioni del muscolo cardiaco alla quale si dà il nome di ciclo cardiaco.
Il cuore ha due fasi principali, la diastole e la sistole.
Durante la diastole il cuore è rilassato e il sangue proveniente dalle vene fluisce all'interno degli atri, riempiendoli completamente.
Durante la fase chiamata sistole il cuore si contrae: essa inizia con una brevissima contrazione degli atri che dura circa 0,1 secondi e riempie completamente i ventricoli di sangue.
Al termine della sistole atriale inizia la sistole ventricolare che ha una durata di circa 0,3 secondi. La contrazione dei ventricoli chiude le valvole atrio-ventricolari, apre le valvole semilunari, pompa il sangue nell'arteria polmonare e nell'aorta. Alla fine della sistole ventricolare gli atri iniziano a rilassarsi e il sangue che proviene dalle vene comincia a fluire all'interno, dando il via ad un nuovo ciclo cardiaco.