Il Cuore-Fisiologia

Fisiologia del cuore
Il ciclo cardiaco – la sequenza
Destro
Sinistro
Sistole
Sistole
atriale
atriale
Sistole
Sistole
ventricolare ventricolare
Delay
diastole
Delay
diastole
Sistole = contrazione
Diastole = rilassamento
Gli atri sono camere relativamente piccole che danno
una piccola spinta di sangue ai ventricoli
Alcune importanti definizioni
Volume telediastolico (VTD): volume massimo contenuto
nei ventricoli ovvero volume di sangue nei ventricoli alla
fine della diastole (riempimento ventricolare)
Volume telesistolico (VTS): volume minimo contenuto nei
ventricoli ovvero volume di sangue nei ventricoli alla fine
della sistole (svuotamento ventricolare)
Gittata sistolica (GS) : volume di sangue che il cuore
espelle in ciascun battito GS = VTD - VTS (0.07L/battito)
Gittata cardiaca (GC): quantità di sangue pompata in un
minuto dal ventricolo sinistro nell’aorta GC = f x GS (72
battiti/min x 0.07L/battito = 5L/min)
Riempimento ventricolare (500ms)
Quando PIV<PA → apertura valvole AV
Inizio riempimento ventricolare
Si distinguono 2 fasi:
•1a fase – riempimento rapido
Riempimento
ventricolare
Fase finale della diastole
ventricolare
Volume ventricolare
sinistro (ml)
135
65
0
100
200
300
Tempo (ms)
400
500
PIV ≡ pressione intraventricolare
PA ≡ pressione atriale
Riempimento ventricolare (500ms)
Quando PIV<PA → apertura valvole AV
Inizio riempimento ventricolare
Si distinguono 2 fasi:
•1a fase – riempimento rapido
•2a fase – riempimento lento
Aumento del 10-20%
Riempimento
ventricolare
Sistole atriale
Volume ventricolare
sinistro (ml)
135
65
0
100
200
300
Tempo (ms)
400
500
PIV ≡ pressione intraventricolare
PA ≡ pressione atriale
Contrazione (sistole) ventricolare (50ms) isovolumica
Attivazione dei ventricoli: 100 ms dopo gli atri 
• Contrazione dei ventricoli 
• Aumento pressione nei ventricoli (PIV)
Quando PIV>PA → chiusura valvole AV 
• Contrazione ventricolare isovolumica

• Contrazione isometrica delle fibre
60
30
135
Volume ventricolare
sinistro (ml)
Pressione (mm Hg)
90
65
0
100
Tempo (ms)
200
Svuotamento ventricolare (300ms)
Quando Pventr sin>Paorta → apertura valvola aortica

• Flusso sanguigno dal VS all’aorta

• Fase di eiezione ventricolare
Pressione (mm Hg)
120
90
60
30
Volume ventricolare
sinistro (ml)
135
65
0
100
200
300
Tempo (ms)
400
500
Rilassamento (diastole) isovolumico (80ms)
Ripolarizzazione ventricolare 
• Rilasciamento ventricolare
• Caduta di pressione nei ventricoli
Quando PIV<Paorta → chiusura valvola aortica
120
90
60
30
135
Volume ventricolare
sinistro (ml)
1a fase: Rilasciamento isovolumico
(valvole AV e semilunari chiuse)
Pressione (mm Hg)
Inizio diastole ventricolare
65
0
100
200
300
Tempo (ms)
400
500
Rilassamento ventricolare
fase finale
2a fase: quando PIV<PA 
120
90
60
30
135
Volume ventricolare
sinistro (ml)
Inizio riempimento
ventricolare attraverso le
valvole AV
Pressione (mm Hg)
Apertura valvole AV 
65
0
100
200
Tempo (ms)
300
400
500
600
700
800
900
0
VTS
200
Tempo (ms)
300
400
500
600
700
Pressione (mm Hg)
Volume ventricolare (ml)
90
60
30
135
65
AB riemp. pass. e contr. atriale
contr. ventr.
isovolumica
BC contrazione isovolumetrica
sistole atriale
diastole ventric.
fase iniziale
sistole
ventric.
diastole ventric.
fase finale
DA rilassamento isovolumetrico
(A) La valvola mitrale (AV sn) si apre
(B) La valvola mitrale (AV sn) si chiude
(C) La valvola aortica si apre
(D) La valvola aortica si chiude
800
120
VTD
CD immissione di sangue in aorta
100
CHIAVE DI LETTURA
VTD= vol. tele-diastol.
VTS= vol. tele-sistol.
sistole
atriale
Elettrocardiogramma
Ciclo cardiaco ed elettrocardiogramma
Onda P: depolarizzazione
atriale
Segmento P-Q: conduzione
attraverso il nodo AV e il fascio
AV
Pressione (mm Hg)
Onde Q, R e S:
depolarizzazione ventricolare
Segmento S-T: contrazione
ventricolare
Onda T: ripolarizzazione
ventricolare
Ciclo cardiaco e toni cardiaci (lub-dup)
Pressione (mm Hg)
1° tono cardiaco: si
ha alla chiusura delle
valvole AV  inizio
sistole ventricolare
Chiusura
valvola
aortica
Chiusura
valvole AV
2° tono cardiaco: si
ha alla chiusura della
valvola aortica 
inizio diastole
ventricolare
Il ciclo cardiaco
Il ciclo cardiaco comprende tutti quegli eventi
associati al flusso di sangue attraverso il cuore

Sistole – contrazione della muscolatura cardiaca

Diastole – rilassamento della muscolatura
cardiaca
Fasi del ciclo cardiaco
Riempimento
ventricolare – mid-to-late diastole

La pressione sanguigna nel cuore è bassa quando
il sangue entra negli atri e fluisce nei

Le valvole AV sono aperte, quindi avviene la
sistole atriale
Fasi del ciclo cardiaco
Sistole


ventricolare
Gli atri si rilassano
L’aumento di pressione nei ventricoli
comporta la chiusura delle valvole AV

Fase di contrazione isovolumetrica

La fase di eiezione ventricolare apre le
valvole semilunari
Fasi del ciclo cardiaco
Rilassamento
isovolumetrico – all’inizio della
diastole



Rilassamento ventricolare
Il riflusso di sangue nell’aorta e il trunk
polmonare chiude le valvole semilunari
Dentellatura dicrotica – breve aumento della
pressione aortica causata dal riflusso di sangue
che rimbalza sulle valvole semilunari
I suoni del cuore
I suoni del cuore (lub-dup) sono associati alla
chiusura delle valvole cardiache
 Il
primo suono si ha quando la valvola AV si
chiude e corrisponde all’inizio della sistole
 Il
secondo suono si ha quando la valvola SL si
chiude e corrisponde all’inizio della diastole
ventricolare
Verifiche
Durante il riempimento atriale, la pressione
nell’atrio è > o < rispetto a quella che si ha
nelle vene cave?
L’atrio presenta una pressione minore rispetto alle vene cave
Quale camera cardiaca presenta la pressione maggiore
durante le seguenti fasi del ciclo cardiaco?
(a) Eiezione ventricolare; (b) rilasciamento ventricolare
isovolumetrico; (c) diastole atriale e ventricolare; (d)
contrazione ventricolare isovolumetrica
(a) ventricoli; (b) ventricoli; (c) atri; (d) ventricoli
VTS
VTD
Abbinare i segmenti seguenti ai
corrispondenti eventi ventricolari:
AB (a) immissione di sangue in aorta
BC (b) contrazione isovolumetrica
CD (c) rilassamento isovolumetrico
DA (d) riemp. pass. e contr. atriale
Abbinare i seguenti eventi ai punti A-D:
(a) La valvola aortica si apre
(b) La valvola mitrale si apre
(c) La valvola aortica si chiude
(d) La valvola mitrale si chiude
CHIAVE DI LETTURA
VTD= vol. tele-diastol.
VTS= vol. tele-sistol.
Abbinare alle lettere nei riquadri i seguenti
processi/definizioni: (a) volume telediastolico; (b) la valvola aortica si apre; (c)
la valvola mitrale si apre; (d) la valvola
aortica si chiude; (e) la valvola mitrale si
chiude; (f) volume telesistolico.
(a) E; (b) A; (c ) D; (d) B; (e) C; (f) F
Perché dopo il punto C la pressione atriale
aumenta? Perché essa diminuisce durante
la fase iniziale della sistole ventricolare per
poi aumentare di nuovo? Perché essa
diminuisce improvvisamente al punto D?
perché la pressione ventricolare aumenta
improvvisamente al punto C?
La pressione atriale aumenta perché la pressione sulla valvola mitrale fa protrudere i
lembi verso l’atrio. La pressione atriale diminuisce durante la fase iniziale della
sistole ventricolare perché gli atri si rilasciano. Aumenta poi di nuovo perché gli atri si
riempiono di sangue. Al punto D la pressione atriale diminuisce improvvisamente
perché la valvola mitrale si apre e il sangue fluisce rapidamente nei ventricoli. La
pressione ventricolare aumenta di colpo quando i ventricoli si contraggono qagendo
su un volume di sangue costante (contrazione isovolumetrica).
Domande
1. Qual è la gittata sistolica massima?
2. Qual è il volume telediastolico che permette di ottenere la
gittata sistolica massima?
La massima gittata sistolica è pari a 160 ml, ottenuta quando il volume
telediastolico è di circa 330 ml
Domanda
In corrispondenza del volume
telediastolico indicato dal
punto A, produrrà maggiore
forza il cuore in condizioni di
controllo o sotto l’effetto della
noradrenalina?
Nel punto A il cuore in presenza di noradrenalina presenta una
gittata sistolica maggiore e di conseguenza produce una forza
maggiore.
Problema 1. Un paziente ha una frazione di eiezione (gittata sistolica
diviso volume telediastolico) di solo 25%. La sua gittata sistolica è di 40 ml
e la sua frequenza cardiaca è di 100 battiti al minuto. Qual è il valore del
volume telediastrolico, del volume telesistolico e della gittata cardiaca di
quel paziente? Spiegare i calcoli.
GS/EDV=0.25.
Se GS=40 ml, EDV=160 ml, GS=EDV-ESV, perciò ESV=120 ml.
GC=FCxGS=100 bpm x 40 ml/battito = 4000 ml/min
Problema 2. Calcolare la gittata cardiaca nel caso in cui la gittata sistolica
sia 65 ml e la frequenza cardiaca si 80 bmp.
GC=FCxGS=80 bpm x 65 ml/battito = 5200 ml/min
Problema 3. Calcolare il volume telesistolico nel caso in cui il volume tele
diastolico sia 150 ml e la gittata sistolica sia 65 ml.
VTD=85 ml
Problema 4. Il volume totale di sangue di una persona è di 5 L.
Assumiamo che 4 L siano contenuti nella circolazione sistemica e 1
L in quella polmonare. Se la persona presenta una gittata cardiaca
di 5 L/min,
a) Quanto tempo impiegherà una goccia di sangue che lascia il
ventricolo sinistro a farvi ritorno?
b) Quanto tempo impiegherà una goccia di sangue ad andare dal
ventricolo destro a quello sinistro?
a) 1 minuto
b) 12 secondi