Fisiologia cardiaca - Infermieristica

fisiologia cardiaca

setto interatriale e
               interventricolare

        valvole
     cardiache:
atrioventicolari
     semilunari

lo spessore del miocardio è
    maggiore nel ventricolo
                    sinistro

il ventricolo sinistro è il generatore della
pressione del sangue nella circolazione
sistemica o grande circolazione

il ventricolo destro è il generatore della pressione
del sangue nella circolazione polmonare o
piccola circolazione

tessuti funzionali del cuore
 miocardio composto da fibre muscolari striate dette cardiomiociti:
 nuclei centrali, piccole (5-15 μm diametro, 20-30 μm lunghezza), non isolate tra loro
 (anche con diramazioni), connesse da dischi intercalari, presenza di bande Z
 desmosomi (giunzioni strette, unione meccanica)
 gap junctions (giunzioni comunicanti, unione elettrica, sincizio funzionale)

i miofilamenti (miosina, actina, troponina e tropomiosina) sono
geneticamente diversi da quelli del muscolo scheletrico

i tubuli T sono situati a livello della banda Z (non A-I come nei
muscoli scheletrici), hanno maggior diametro e danno luogo a diadi

Old model of the cardiac intercalated disc, in which adherens junctions, desmosomes, and gap
junctions are independent structures.
Please note that these structures do not anchor the sarcomeres to the ID, although the steps of the ID
correspond to the length of a sarcomere. At the lateral membrane, costameres ensure the anchoring of
sarcomeric Z-discs to the extracellular matrix. Gap junctions bring the adjacent sarcolemmas close
together, whereas desmosomes are visible at electron micrographs as relatively large electron-dense
structures compared to adherens junctions.

Modello dei canali ionici e delle
proteine     annesse/connesse,
presenti a livello degli ID
(dischi intercalari).

Fra essi, Nav1.5 è il più
importante.

New model: spatial distribution
of ID components.
Large GJ (gap junction) plaques
occur at the interplicate region,
whereas smaller GJs are found
in the apex of plicae of the
plicate region. These GJs are
surrounded by the perinexus and
connexome. The connexome
seems to be continuous with the
area composita.
Ion channels reside in the
perinexus and area composita.

Il concetto di base

                      1
                      0

vie di conduzione
             del PA

      conduttività o dromotropismo

  nodo SA (pacemaker primario)---
 tessuto nodale---miocardio atriale
           destro e poi sinistro---vie
       internodali anteriore, media,
superiore, via interatriale anteriore-
         --sistema di conduzione AV
   nodo AV: pacemaker secondario,
viene dominato dall’alta frequenza
       dei PA generati dal nodo SA
 sistema di conduzione AV: nodo AV,
tronco comune del fascio AV (fascio
di His), branche destra e sinistra del
    fascio di His, fascicoli dei fasci di
                His, fibre del Purkinje

il ritardo dell’eccitazione del nodo AV (bassa velocità di conduzione)
permette l’attivazione ventricolare dopo l’eccitazione degli atrii
la velocità di conduzione cresce progressivamente dal fascio di His alle
fibre del Purkinje: rapido propagarsi del PA nei ventricoli e conseguente
attivazione efficiente del miocardio contrattile ventricolare

automatismo o cronotropismo
il nodo SA è il pacemaker primario (70-90 PA/min)
il nodo AV (pacemaker secondario) genera 40-60 PA/min
le fibre del Purkinje (pacemaker terziario) scaricano 15-40 PA/min
in condizioni fisiologiche il nodo SA è l’unico centro autoritmico del cuore

i tessuti autoritmici hanno
      bassa velocità di conduzione

    il PA autoritmico ha minore ampiezza (fibre
   depolarizzate basalmente) dei PA scheletrici

   la ripolarizzazione (ca. -60 mV) attiva un
canale cationico misto Na+ e K+, che genera
una corrente If (“funny”): depolarizzazione
                                 della cellula

si attiva anche una corrente Ca2+ di tipo T (ICa,T)
che depolarizza ulteriormente la cellula fino al
           valore soglia (potenziale pacemaker)

caratteristiche del PA cardiaco
- ad ogni PA corrisponde una contrazione muscolare che mantiene lo stesso ritmo
- in generale, nelle fibre cardiache il PA ha durata maggiore rispetto alle
  altre cellule eccitabili
- ha ampiezza minore del PA neuronale
- la latenza dell’accoppiamento eccitazione-contrazione è maggiore rispetto al
muscolo scheletrico, inferiore rispetto al muscolo liscio
- la durata della contrazione è maggiore rispetto al muscolo scheletrico, inferiore
rispetto al muscolo liscio

18

poco nei
tessuti nodali

                 19

i PA cardiaci sono complessi e hanno caratteristiche diverse tra
                              loro, ne esistono di due tipologie:
      PA delle fibre autoritmiche (nodo SA e AV), risposta lenta
        PA dei tessuti di conduzione e di lavoro, risposta veloce
  potenziale di membrana nel miocardio nodale = -40/-70 mV
 potenziale di membrana nel miocardio di lavoro = -70/-80 mV
potenziale di membrana nel miocardio di conduzione =-90 mV

PA autoritmico

PA di conduzione e di lavoro
lo stimolo insorge quando arriva un segnale che
        depolarizza la cellula a ca. -65 mV

Molto lungo

eccitabilità cardiaca

batmotropismo: proprietà di
rispondere a stimoli applicati
dall’esterno

soglia, stimolo subliminare e
sopraliminare

periodo refrattario assoluto
(200-250 ms nel miocardio di lavoro)

periodo refrattario relativo
(25-30 ms nel miocardio di lavoro)
possibile insorgere di un’extrasistole
(forza minore)

il periodo refrattario relativo delle fibre a risposta lenta si protrae oltre la fase 3

la fibra riacquista la piena eccitabilità nel periodo tardivo della fase 4

la forza di contrazione della post-extrasistole è maggiore perché durante il
periodo refrattario allungato il ventricolo si riempie maggiormente e anche i
canali Ca2+ sono più disponibili

accoppiamento eccitazione-contrazione

interessa il miocardio
              di lavoro

           reticolo
  sarcoplasmatico
     longitudinale

  diadi (scarso ruolo
         dell’apertura
  meccanica dei RyR)

tubuli T a livello delle
                 linee Z

           RyR2 e CICR

il ciclo dei ponti trasversali e lo scorrimento dei miofilamenti avviene in
maniera simile al muscolo scheletrico ma con delle differenze

ad es. la sensibilità al Ca2+:

l’elettrocardiogramma

triangolo di Einthoven

il ciclo cardiaco

controllo nervoso del cuore

ortosimpatico
maggior entrata di Ca2+: potenziamento della depolarizzazione (cellule nodali) ed aumento
della fase di plateau (cellule contrattili)

aumento della sistole (ionotropo); maggior ampiezza del PA induce conduzione più veloce
(dromotropo); maggior depolarizzazione induce più eccitabilità (batmotropo) e pacemaker
più veloce (cronotropo)

parasimpatico
apertura di un canale KAch dovuta a recettori muscarici M2

maggior uscita di K+: iperpolarizzazione

diminuzione della sistole (ionotropo);
minor conduzione (dromotropo); minor
eccitabilità (batmotropo); pacemaker più
lenti (cronotropo)

minor entrata di Ca2+

effetto cronotropo negativo e ionotropo negativo (a carico soprattutto degli atrii)

controllo ormonale del cuore
catecolamine dalla surrenale: effetti simili alla stimolazione ortosimpatica
ormoni tiroidei: aumentano la frequenza cardiaca e la sintesi proteica (ipertrofia)
insulina: effetto Ca2+ ionotropo positivo (inibizione dei meccanismi di riassorbimento di Ca2+
nel reticolo)
glucagone: effetto cronotropo e ionotropo positivo (simili alla stimolazione ortosimpatica
β1-adrenergica)

  controllo chimico del cuore
chemocettori centrali e periferici che controllano la respirazione
ipossia moderata (o aumento della PCO2)= aumento della frequenza di scarica dei PA dei
chemocettori periferici = aumento riflesso della frequenza cardiaca e della sistole
l’azione diretta della CO2 sul cuore evoca risposte opposte a quelle riflesse l’ischemia
riduce l’ATP, il pH e la quantità di Ca2+ liberata dal reticolo sarcoplasmatico

  sensibilità meccanica
esistono dei recettori sensibili alla distensione (meccanocettori):
volocettori (vene e atrii)
barocettori cardiopolmonari o pressocettori (arteria polmonare, ventricoli, pericardio); altri
pressocettori sono i barocettori arteriosi (arco dell’aorta e seni carotidei)