Lezione 5: cuore
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Organizzazione schematica di un organismo complesso Il sistema cardiovascolare Trasporta acqua nutrienti e gas tra i vari distretti dell’organismo Il cuore pompa 7200 l in 24 h William Harvey 1578-1657 Legge di Poiseuille π r4 Flusso = ( Pa - Pb) Resistenza = 8 η l / π r4 Eta = viscosità -----------8ηl A parità di ∆P in quale tubo c’è il flusso minore? E maggiore? Legge di Leonardo Flusso = V*S Il cuore è una pompa peristaltica Cuore sinistro Cuore destro Il flusso di sangue nel cuore è unidirezionale Il percorso del sangue nel sistema cardiovascolare Il cuore è una pompa Rene: rete capillare arteriosa Circolo coronarico Vena porta: nutrienti Assorbiti-fegato Tessuto muscolare cardiaco Tessuto nodale Tessuto di conduzione Tessuto di lavoro Il tessuto cardiaco è un sincizio funzionale Caratteristiche delle fibre cardiache contrattili di lavoro Fibre striate ramificate e mononucleate ricche di mitocondri Nei dischi intercalari sono presenti giunzioni comunicanti che permettono la comunicazione elettrica e desmosomi che mantengono unite cellule adiacenti Tessuto nodale o pace maker (1%) Il cuore isolato è in grado di contrrsi ritmicamente: il segnale della Contrazione è miogeno Il tessuto nodale e di conduzione Caratteristiche eletrriche delle cellule pace maker Eventi scatenati dal potenziale d’azione nella fibra cardiaca Na/KATPase I derivati della digitale inibiscono la Na/K atpase La serca è regolata dal fosfolambano Le singole fibre muscolari cardiache sono in grado di graduare la contrazione e la forza generata La concentrazione di calcio citoplasmatico modula l’attività cardiaca Ca++ Attività cardiaca Quando il muscolo cardiaco viene allungato si contrae con piu’ forza Si aprono canali del calcio meccanicamente attivati (Legge di Starling) Lunghezza ottimale dei sarcomeri Il picco del calcio nel cuore scompensato Il ciclo meccanico cardiaco Grafico pressione-volume nel ventricolo sinistro durante il ciclo cardiaco Relazione lunghezza-tensione nel muscolo scheletrico e cardiaco Il lavoro cardiaco L = ∆P * ∆ V +1/2mV2 Gc = F * Gs = 70 * 70 ml = 4900 ml = 4,9 l 25 l Gittata cardiaca Frequenza Gittata sistolica Il ritorno venoso di sangue al cuore dipende da: - Contrazione muscoli scheletrici -Pompa respiratoria -Vasocostrizione venosa modalità modalità della della regolazione regolazione cardiaca cardiaca intrinseca Legge di Starling nervosa S.N. vegetativo endocrina ormoni e mediatori Regolazione cardiaca • • • • Effetto cronotropo (frequenza) Inotropo (forza di contrazione) Batmotropo (eccitabilità) Dromotropo (velocità di conduzione) Stimolazione simpatica e parasimpatica sulle cellule pace maker Effetti del SNA sulle cellule pace maker noradrenalina acetilcolina Recettori beta1 R.muscarinici Effetti: Cronotropo + Inotropo + Dromotropo + Batmotromo + Effetti: Cronotropo InotropoDromotropo Batmotromo- La noradrenalina sulle cellule di lavoro cardiache:fosforilazione Adenilato ciclasi Proteina di ancoraggio troponina La legge di Starling in presenza e in assenza di adrenalina Adrenalina e noradrenalina sulle cellule di lavoro Recettori beta 1 cardiaci Aumento forza di contrazione e frequenza Il cuore produce il fattore natriuretrico atriale L’elettrocardiogramma registra l’attività elettrica cardiaca sulla superficie corporea Registraione elettrica extracellulare Pressione arteriosa media MAP • P diastolica +1/3 (P sistolica – P diastolica) • 80 + 1/3(120 – 80) = 93 • MAP ≅ gittata cardiaca* resistenza arteriole • Volume ematico Variazioni di pressione nell’albero circolatorio Controllo del raggio delle arteriole 1 Resistenza totale = ______________________ = R / n 1/RA + 1/RB + 1/RC + 1/RD Contrazione vasale La contrazione del muscolo liscio dipende dal Ca che entra Dal liquido extracellulare - CALCIO ANTAGONISTI - • • • • • • Noradrenalina Endotelina Serotonina Vasopressina angiotensinaII Prostaciclina neuroni simpatici endotelio neuroni, piastrine… ipofisi posteriore ormone plasmatico endotelio Rilasciamento vasale • • • • • • • NO mediatore paracrino endotelio Peptide natriuretrico atriale ormone Peptide intestinale vasoattivo ormone Istamina mastociti Acetilcolina neuroni parasimpatici Bradichinina vari tessuti Adenosina cellule in ipossia Iperemia attiva conseguente all’attività Iperemia reattiva conseguente a bassa perfusione L’endotelio ha caratteristiche diverse nei vari tessuti Endotelio fenestrato Giunzioni lasse Midollo osseo Barriera emato-encefalica: Giunzioni serrate tra cellule endoteliali La filtrazione di fluido nei capillari Edema addominale malnutrizione Edema • Infiammazione: aumento permeabilità capillare, le proteine escono dai capillari • Aumento pressione capillare • Riduzione proteine plasmatiche • riduzione drenaggio linfatico angiogenesi • Fattori di crescita dell’endotelio vascolare prodotti dalle cellule muscolari liscie e periciti (mitogeni) • Angiogenesi tumorale • Sarebbe utile indurre angiogenesi nelle patologie coronariche o ictus cerebrale Cosa succede se varia la pressione arteriosa? Variazione di pressione Ach noradrenalina R. alfa R. beta1 R. muscarinici Aumento pressione Diminuzione pressione Misura della pressione arteriosa A riposo soggetto m f Ps Pd Sotto sforzo F Ps Pd F
