Dep
ventri
rep
ventri
Guardare la struttura del cuore, dove sono
le valvole, i loro nomi, e il ciclo cardiaco
Dep atri
Epi mio endo
Pressures, Aorta(blue), Ventricle(green)
Aortic Flow
Muscolo Cardiaco
100
10000
80
60
5000
40
20
0
Pressures(blue aorta, red ventricle) and .01 flow(green)
100
Molto vascolarizzato, 1 capillare per cellula. Ha una contrazione
spontanea. Per questo sono possibili i trapianti. Nucleo centrale.
Non rigenera. Ischemia e’ permanente
50
0
1
Endo mio epi
Tanta
Orientazione delle fibre:
da’ la possibilita’ al cuore
di contrarsi in tutte le
direzioni.
In condizioni
isometriche, la
differenza più
importante è lo stiffness
del tessuto connettivo.
Non esiste lo stato di tensione zero, ed è
quasi impossible aumentare la lungheza
oltre a 2.6 micron a causa della resistenza
del tessuto conettivo
Le differenze tra muscolo cardiaco e scheletrico:
No tetano, potenziale d’azione ha un plateau, piu lento
Tanti mitochondri
Solo aerobico
Rosso
Organizzazione: fibre interconesse e in tutte le direzioni
Molto collagene
Molti capillari
2
Isotonico: il problema sperimentale più grande è stato il fatto che il
muscolo cardiaco non può essere tetanizzato. Non è applicabile
l’equazione di Hill, non è possible fare misure senza tenere conto della
variazione con tempo. E’ essenziale un elemento elastico con k grande
in parallelo e un andamento che dipende dal tempo .
Modello del cuore: sono quasi tutti
ventricolari.
Il ventricolo ha una forma strana
Cambia molto la circonferenza e
poco la lunghezza
Ovviamente non si arriva mai
a uno stato di tensione zero- s
Convergono a una
velocità. La vel
aumenta solo
aumentiamo la
contrattilità.
↑ contrattilità
VS
Contrattilità
normale
Uscita ventricolare
Rendimento
ventricolo
sinistro
Starling ha misurato la
perfomance del cuore a
varie lunghezze di riposo
↓ contratilittà
(heart failure)
precarico (ritorno
venoso
Piu viene riempito, maggiore è la forza di contrazione
Pressione
telediastolico
La legge di Starling: ventricular output increases with increasing
end diastolic pressure (upto the zone of uncompensation)
Cioè: maggiore il volume telediastolico, maggiore è il volume
eittato (o la gittata cardiaca)
3
Diastole ;Reimpimento
ventricolare
Uscita: contrazione,
sistole
Rilassamento
isovolumico
∆V = V - Vo
• "Complianza" = ∆V/P
• "Elastanza" = P/∆V
• Maggiore la complianza, piu
bassa la curva
• Una grande complianza è
buona durante il diastole.
• La complianza diminusice
mentre si riempie il ventricolo.
Sistole isovolumico
Reimpimento
ventricolare
Vo
Uscita: contrazione, sistole
Sistole: contrazione isovolumica
• Volume costante
• Cambia la forma del
ventricolo
• Aumenta la pressione
• "Elastanza" = P/∆V
aumenta
• "Complianza"= ∆V/P
diminuisce
• Parete ventricolare
diventa più rigido
Fine diastole
• Volume: dimunuisce
• Pressure: prima su poi
giu
• "Elastanza" = P/∆V
aumenta
• "Complianza"= ∆V/P
diminuisce
• parete ventricolare
arrigidisce
ED
4
Definizioni
• Uscita cardiaca (Q) = frequenza del battito X SV (gittata)
La funzionalità del cuore?
•
• Indice cardiaco = Q / area superficiale corpo
• Precarico: volume telediastolico: è un indicatore di quanto si dilata il
ventricolo
•
•Postcarico: resistenza del sistema vascolare alla svuotamento del ventricolo
(cioe quanta pressione deve generare). Durante il sistole i vasi si dilatano
(diminuisce la resistenza)
•
•Legge di Frank e Staring - maggiore forza di contrazione quanto aumenta il
precarico.
•
•
Cosa succede se aumentiamo il
precarico: (precarico è il volume
telediastolico)
Definizioni
EDV o volume telediastolico: volume
a fine diastole
↑ Ejection Pressure
Pressione
ventricolo
sinistro
ESV o volume telesistolico:
volume a fine della contrazione
120
↑ SV
(mmHg)
↑ EDV
↑ EDP
Gittata (SV) = EDV - ESV
Frazione gittata (EF) = SV/ EDV
Left ventricular norm: 62%
Ees (pendenza): End-Systolic
Volume-Elastance, per questo
serve il Vo: volume a stress
zero
EDV: end diastole volume
(sarebbe volume
telediastolico)
ESV: end systole volume
(volume telesistolico)
SV: stroke volume EDV –
ESV: gittata cardiaca, o
volume in uscita per ciclo
Ejection Fraction: SV/EDV,
quanto esce /quanta entra,
normalmente= 62%
6
La EF è uno dei tanti
indicatori della
funzionalità del cuore.
40
140
Volume
(ml)
5
Cosa succede se aumentiamo il postcarico
(cioè : stenosi o resistenza periferica)
↑ ESV
↑ ESP
↑ Ejection Pressure
Pressione
ventricolo
sinistro
120
(mmHg)
Lavoro fatto dal cuore è
l’area del (quasi) rettangolo
=60 ml*114 mmHg
Convertire in
m3
e Pa
Pressione
ventricolo
sinistro
↑
SV
120
↓ SV
↑
EDV
↑
6
EDP
40
(mmHg)
140
6
Volume
(ml)
60.10-6*114*105/760=0.9 J
1 ciclo dura 1 secondo,
potenza = 0.9 W
40
140
Volume
(ml)
Contrattilità
Contrattilità – la forza contrattile che il cuore puo
sviluppare per un dato precarico:
C=
E regolato da:
dP/dt = variazione di pressione nel tempo
dp 1
dt p
dP/dt dP/dt
•: attività nervoso del SNA- piu importante
•: catecholamine (epinephrina,
norepinephrina)
•Massa contrattile
•Farmaci digitalis , barbituates
•Frequenza (accumulo Ca++)
•Condizioni metaboliche (esercizio )
Normale
120
Insufficenza
cardiaca
Pressione
telediastolica
aumentato
0
t
6
•
•
- le proprietà contrattili cambiano se aumenta Vmax o cambia la
tensione a riposo.
Si suppone che la frazione gittata (EF = SV/EDV) aumenta se aumenta
la C
– Diminusce in casi di infarto e cardiomiopatia
7
