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
