scaricato da www.sunhope.it
La contrazione cardiaca
Il cuore consta di due
gruppi di cellule, le cellule
di contrazione e le cellule
deputate alla conduzione
dello stimolo.
z Le
cellule contrattili si
depolarizzano
con
un
mecanismo
sodiodipendente
z Le cellule di conduzione si
depolarizzano
con
un
meccanismo
calcio
dipendente.
z
Meccanica cardiaca
Cellule di conduzione
Cellule di contrazione
1
0 mv
Voltaggio
Voltaggio
0 mv
2
0
3
TP
4
- 90mV
Tempo
TP
- 90mv
Tempo
1
scaricato da www.sunhope.it
La contrazione cardiaca
La contrazione cardiaca
Il nodo SA funziona da
PMK endogeno.
z Dal nodo SA partono gli
impulsi che depolarizzeranno prima gli atri e
poi i ventricoli.
z All’ECG
l’inizio della
depolarizzazione atriale
corrisponde
all’inizio
dell’onda P.
z
Atri e ventricoli sono
tra loro elettricamente
isolati, così l’impulso
elettrico è costretto a
passare attraverso la
strettoia del nodo AV e
il fascio di His.
z All’ECG questa fase
corrisponde all’intervallo PQ.
z
Contrazione cardiaca
La contrazione cardiaca
Dal fascio di His
partono le branche
destra e sinistra (anteriore e posteriore) del
fascio di conduzione.
z All’ECG questa fase
corrisponde al complesso QRS, cioè alla
depolarizzazione della
massa ventricolare.
z
Alla contrazione segue
una fase di ripolarizzazione, che inizia dagli
ultimi miocardiociti che
hanno
iniziato
la
contrazione, vale a
dire quelli della zona
latero-basale sinistra.
z All’ECG questa fase
corrisponde all’onda T.
z
2
scaricato da www.sunhope.it
Il ritmo cardiaco
Effetti della scarica vagale sul cuore
Il nodo SA funge da PMK endogeno, ad
una frequenza basale di 80 bpm.
z La frequenza di scarica del nodo SA è
regolata dal sistema simpatico e
parasimpatico.
z In caso di malfunzionamento del nodo SA
i tessuti di conduzione sottostanti (nodo
AV, fascio di His) possono assumere la
funzione di PMK, con un ritmo di
scappamento a frequenza inferiore (50-30
bpm).
z
Effetti dell’ipertono simpatico sul cuore
z Aumento
della frequenza
(effetto cronotropo positivo)
z
Riduzione della frequenza
(effetto cronotropo negativo)
cardiaca
z
Riduzione della contrattilità miocardica
(effetto inotropo negativo)
z
Riduzione della velocità di conduzione
A-V (effetto dromotropo negativo)
SNA e cuore
cardiaca
z Aumento
della contrattilità miocardica
(effetto inotropo positivo)
z Aumento
della velocità di conduzione nel
nodo
A-V
e
nel
ventricolo
(effetto dromotropo positivo)
z Aumento
dell’eccitabilità
(effetto batmotropo positivo)
miocardica
3
scaricato da www.sunhope.it
Emodinamica cardiaca
z
z
z
z
Emodinamica cardiaca
All’apertura delle valvole mitrale e
tricuspide ha inizio la diastole ventricolare.
z Durante la diastole il sangue si riversa
dagli atri nei ventricoli.
z La diastole può essere divisa in 3 tempi,
una fase precoce, una fase intermedia
(diastasi)
e
una
fase
tardiva,
corrispondente alla contrazione atriale.
z
Il ciclo cardiaco comincia con la fine della sistole
ventricolare, quando le cellule muscolari ventricolari,
terminata la contrazione, cominciano a ripolarizzarsi.
Le pressioni nella camera ventricolare scendono fino
a raggiungere le pressioni atriali.
Quando queste due pressioni si equilibrano la
valvola mitrale si apre e comincia la diastole.
La durata di questa fase del ciclo cardiaco corrisponde al tempo di rilasciamento isovolumetrico (IVRT).
Emodinamica cardiaca
z
z
z
z
Durante la fase E (precoce)
l’atrio si svuota passivamente.
Al flusso atrio-ventricolare
contribuisce anche il ritorno
venoso.
Questa fase contribuisce per il
70-75%
al
riempimento
ventricolare.
La percentuale di riempimento
può essere influenzata dalla
frequenza cardiaca.
Emodinamica cardiaca
z
z
z
La fase A della diastole
corrisponde
alla
sistole
atriale.
Durante questa fase il flusso
venoso sarà retrogrado, a
causa del suddetto aumento
di pressione atriale.
Nel soggetto normale questa
fase contribuisce per il 2530%
al
riempimento
ventricolare. Essa è più
rilevante nell’anziano.
4
scaricato da www.sunhope.it
Emodinamica cardiaca
Emodinamica cardiaca
z
Valvola Mitrale
z
Onda E
Onda A
z
z
Emodinamica cardiaca
z
z
z
Il passaggio dell’impulso elettrico
dall’atrio ai ventricoli segna l’inizio
della contrazione ventricolare.
Il primo effetto è l’aumento delle
pressioni intracavitarie, che causano la chiusura delle valvole mitrale
e tricuspide
L’inizio della sistole si ha quando la
pressione intracavitaria raggiungerà le pressioni arteriose diastoliche corrispondenti, causando la
apertura delle valvole semilunari.
La fase intercorrente tra i due
eventi è detto tempo di contrazione
isovolumetrico.
Emodinamica cardiaca
La sistole ventricolare consente l’eiezione del sangue dalle
camere ventricolari nelle arterie Aorta e Polmonare.
La quantità di sangue ospitata
nel venticolo al termine della
diastole è definito precarico.
Le resistenze che il ventricolo
deve vincere per eiettare il
sangue ad una determinata
pressione è detto postcarico.
5
scaricato da www.sunhope.it
Fisiologia della
contrazione
Emodinamica cardiaca
La contrazione miocardica
avviene grazie al legame tra
actina
e
miosina,
che
consente lo scivolamento
della prima sulla seconda.
z Il
meccanismo è ATPdipendente.
z La sovrapposizione tra le due
fibre produce l’accorciamento
del miocardiocita.
z
La legge di Frank-Starling
Fisiologia della contrazione
z
2 µm
z
z
1,7 µm
La sovrapposizione dei fasci di
actina e miosina consente la contrazione miocardica.
Il numero di legami tra actina e
miosina è proporzionale alla forza di
contrazione.
Nel normale il miocardiocita non
utilizza la forza massima di contrazione, in quanto un maggiore allungamento della cellula miocardica
permetterebbe una migliore sovrapposizione tra actina e miosina.
Questa proprietà è
fondamentale per la
meccanica cardiaca,
in quanto un aumento
del precarico richiede
una maggiore potenza
di contrazione.
z Il cuore per ovviare a
questa
aumentata
richiesta di energia
sfrutta la legge di
Frank-Starling.
z
6
scaricato da www.sunhope.it
Un aumento del precarico causa una
maggiore distensione
dei miocardiociti, con
aumento di tensione
delle fibre miocardiche, che si traduce
in un incremento del
lavoro delle fibre
interessate.
Starling e precarico: la legge di Laplace
Lo sfruttamento della legge di Starling è
strettamente correlato all’aumento del
precarico.
z Un aumentato volume ematico causa un
aumento di tensione sulle pareti del
ventricolo, che quindi tendono a stretcharsi.
z Legge di Laplace: la tensione applicata su
una parete è proporzionale alla pressione
nella cavità e al raggio della cavità mentre è
inversamente proporzionale allo spessore
della parete stessa T=PxR/2H.
z
La legge di Frank-Starling
La legge di Frank-Starling
è valida entro determinati
limiti volumetrici, oltre i
quali ulteriori dilatazioni
causano solo un aumento
di tensione, peggiorando
ulteriormente la capacità
eiettiva del ventricolo
Laplace e postcarico
Se da un lato l’aumento di
tensione
spinge
i
miocardiociti
a
una
ulteriore distensione per
sfruttare al meglio la legge
di Starling, dall’altro questa
rappresenta un ostacolo
aggiuntivo alla eiezione,
che causa un aumento del
lavoro del miocardio.
z L’aumento
di tensione
causa un aumento del
postcarico.
z
P (mmHg)
Volume eiettato
P telediastolica
La legge di Frank-Starling
Lavoro
P telediastolica
Precarico
V (ml)
7
scaricato da www.sunhope.it
Meccanica cardiaca e semeiotica
z
II Tono
z
z
z
Sistole
z
Il termine della sistole è segnato
dalla chiusura delle valvole
semilunari.
Il II tono è composto da una
componente aortica (precoce) e
una polmonare (tardiva)
Queste due componenti talvolta
possono
distinguersi
all’ascoltazione (sdoppiamento),
il fenomeno è fisiologico durante
l’inspirazione.
In alcune patologie (BBS, PDA,
IPA, StAO) lo sdoppiamento può
essere paradosso.
Nelle patologie ad iperafflusso
polmonare (DIA, Ipertensione
polmonare) o in presenza di BBD
o StPol questo può essere fisso.
Meccanica cardiaca e semeiotica
Il III tono è un tono
generato dalla parete
miocardica all’arrivo del
flusso protodiastolico.
z La
sua ascoltazione
può essere fisiologica
nel bambino.
z Nell’adulto di solito è
segno
di
ridotta
compliance ventricolare
(aumentata rigidità della
parete).
Meccanica cardiaca e semeiotica
Diastole
Meccanica cardiaca e semeiotica
z
z
III Tono
Diastole
La fine della diastole è
segnato
dalla
chiusura delle valvole
mitrale e tricuspide.
z Il I tono è composto
anche
da
una
componente aortica
(vibrazione
delle
pareti da flusso) e
dalla
contrazione
muscolare.
z
I Tono
IV Tono
z
Diastole
Il IV tono deriva dalla
brusca
distensione
ventricolare,
generata
dall’onda di contrazione
atriale.
Il suo riscontro è di
significato
patologico,
indicando una ridotta
rilassanza ventricolare e
un
aumento
delle
pressioni telediastoliche
ventricolari, che rendono
più cospicuo il contributo
del flusso telediastolico.
8
