Arteria polmonarevalvole semilunari

Arterie polmonarisinistre

Vene polmonarisinistre

Valvola bicuspide(mitrale)

Atrio destro

Arterie polmonaridestre)

Vena cavasuperiore)

Fisiologia cardiacaFisiologia cardiaca

Valvola bicuspide(mitrale)

Corde tendinee

Muscoli papillari

Ventricolo sinistro

Aorta discendenteVentricolo destro

Vena cava inferiore)

Valvola tricuspide

L’azione di pompa del cuore è possibilegrazie alla contrazione coordinata esimultanea di tutte le cellule checostituiscono le camere cardiache.

La contrazione è innescata dal potenzialed’azione (pda) che, nel cuore, insorgespontaneamente.

La contrazione è innescata dal potenzialed’azione (pda) che, nel cuore, insorgespontaneamente.

Il cuore è innervato dal sistema nervosoautonomo (simpatico e parasimpatico), cheregola l’attività cardiaca, ma non la genera.

Fasciinternodali

Nel cuore si distinguono tre tipi di fibre muscolari:Nel cuore si distinguono tre tipi di fibre muscolari:Fibre nodali: generanospontaneamente il pda.• Nodo seno-atriale(pacemaker primario)• Nodo atrio-ventricolareFibre di conduzione: elevatavelocità di conduzionetrasmettono rapidamente ilpda nelle varie parti del cuore• Fasci internodali (atri)• Fascio di His-fibre delPurkinje (ventricoli)Fibre del miocardio dalavoro (atri e ventricoli): sicontraggono in risposta al pdapropagato e determinano illavoro meccanico di pompa.

Fibre nodali: generanospontaneamente il pda.• Nodo seno-atriale(pacemaker primario)• Nodo atrio-ventricolareFibre di conduzione: elevatavelocità di conduzionetrasmettono rapidamente ilpda nelle varie parti del cuore• Fasci internodali (atri)• Fascio di His-fibre delPurkinje (ventricoli)Fibre del miocardio dalavoro (atri e ventricoli): sicontraggono in risposta al pdapropagato e determinano illavoro meccanico di pompa.

Mitocondri

Nucleo

Cellulemuscolaricardiache

Dischiintercalari

Il pda si propaga rapidamente da unacellula all’altra grazie a sinapsielettriche (dischi intercalari) tra le cellulecardiache. La velocità di conduzione delpda nelle varie parti del cuore dipendedal diametro delle fibre muscolari. La rapida attivazione elettrica permettela contrazione sincrona delle cellule di atrie ventricoli. Il cuore si comporta come unsincizio funzionale.

Il pda nasce nel NSA (frequenza di 70/min = Ritmo sinusale).

Cellulemuscolaricardiache

Dischi intercalari Cellule muscolari cardiache

cellula B ariposo

cellula C ariposo

sinapsielettrica

Il pda si propaga rapidamente da unacellula all’altra grazie a sinapsielettriche (dischi intercalari) tra le cellulecardiache. La velocità di conduzione delpda nelle varie parti del cuore dipendedal diametro delle fibre muscolari. La rapida attivazione elettrica permettela contrazione sincrona delle cellule di atrie ventricoli. Il cuore si comporta come unsincizio funzionale.

Il pda si propaga dal NSAalle cellule atriali e arriva alnodo atrio-ventricolare(NAV). Il NAV è capace digenerare il pda a frequenzaminore del NSA (40-60/min,ritmo nodale), quindi ènormalmente attivato dalpda propagato. Funziona dapacemaker solo se il NSAnon è funzionante o latrasmissione SNA-NAV èinterrotta.

Il pda si propaga dal NSAalle cellule atriali e arriva alnodo atrio-ventricolare(NAV). Il NAV è capace digenerare il pda a frequenzaminore del NSA (40-60/min,ritmo nodale), quindi ènormalmente attivato dalpda propagato. Funziona dapacemaker solo se il NSAnon è funzionante o latrasmissione SNA-NAV èinterrotta.

La funzione principale del NAV è quella di rallentare laconduzione del pda ritardandone la trasmissione al ventricolo.Questo permette che la contrazione dell’atrio si completi primache inizi quella del ventricolo.

Fascio di HisFascio di HisDopo aver attraversato ilNAV, il pda vienetrasmesso rapidamente aiventricoli attraverso ilfascio di His- cellule diPurkinje (ad elevatavelocità di conduzione), ene determina lacontrazione.

Dopo aver attraversato ilNAV, il pda vienetrasmesso rapidamente aiventricoli attraverso ilfascio di His- cellule diPurkinje (ad elevatavelocità di conduzione), ene determina lacontrazione.

NODO SENONODO SENO--ATRIALEATRIALE

ATRIATRI

NODO ATRIONODO ATRIO--VENTRICOLAREVENTRICOLARE0.50.5--1 m/sec1 m/sec

0.02-0.1 m/sec

0.05 m/sec0.05 m/sec

FASCIO DI HISFASCIO DI HIS--PURKINJEPURKINJE

VENTRICOLIVENTRICOLI

11--4 m/sec4 m/sec

1 m/sec1 m/sec

Cellule nodo SA Cellule contrattili

Nel tessuto nodale il pda insorgespontaneamente, è lento edipende dal Ca2+

Diversità tra pda del tessuto nodale e del tessuto diDiversità tra pda del tessuto nodale e del tessuto diconduzione e contrattileconduzione e contrattile

Dischi intercalatiSinapsi elettriche

Il pda nel tessuto diconduzione e contrattile nascein seguito alla propagazionedel pda generato nel NSA, èrapido e dipende dal Na+

Le cellule del tessuto nodale sidepolarizzano spontaneamente(potenziale pacemaker) peringresso di Na+ noncontrobilanciato da uscita di K+.Il potenziale pacemakerpermette il raggiungimentodella soglia per la nascita delpda, che dipende dall’aperturadi canali voltaggio dipendentiper il Ca2+.La fase di ripolarizzazionedipende da canali voltaggiodipendenti per il K+ .

PDA DELLE CELLULE DEL NODO SENOPDA DELLE CELLULE DEL NODO SENO--ATRIALEATRIALE

-60

-40

-20

0

Pote

nzia

le d

i mem

bran

a, m

V

↓Na+

↓Ca2+ K+

Le cellule del tessuto nodale sidepolarizzano spontaneamente(potenziale pacemaker) peringresso di Na+ noncontrobilanciato da uscita di K+.Il potenziale pacemakerpermette il raggiungimentodella soglia per la nascita delpda, che dipende dall’aperturadi canali voltaggio dipendentiper il Ca2+.La fase di ripolarizzazionedipende da canali voltaggiodipendenti per il K+ .

-80

-60

potenziale pacemakerPote

nzia

le d

i mem

bran

a, m

V

Le cellule del miocardiocontrattile hanno potenziale diriposo stabile e si depolarizzanosolo per propagazione del pdadalle cellule vicine.Il pda nasce per apertura dicanali Na+ voltaggio-dipendentie presenta una fase di plateaudovuta ad apertura di canaliCa2+ voltaggio-dipendenti. Laripolarizzazione dipende daapertura di canali K+ voltaggio-dipendenti. Il plateau allungala durata del pda e quindi ilperiodo refrattario assoluto

PDA NELLE CELLULE DEGLI ATRI E DEI VENTRICOLIPDA NELLE CELLULE DEGLI ATRI E DEI VENTRICOLI

-50

0

plateau

Pote

nzia

le d

i mem

bran

a, m

V

↓Na+

↓Ca2+

K+

Le cellule del miocardiocontrattile hanno potenziale diriposo stabile e si depolarizzanosolo per propagazione del pdadalle cellule vicine.Il pda nasce per apertura dicanali Na+ voltaggio-dipendentie presenta una fase di plateaudovuta ad apertura di canaliCa2+ voltaggio-dipendenti. Laripolarizzazione dipende daapertura di canali K+ voltaggio-dipendenti. Il plateau allungala durata del pda e quindi ilperiodo refrattario assoluto

-100

-50

Periodo refrattario assoluto

0 100 200

Pote

nzia

le d

i mem

bran

a, m

V

Tempo, ms

Potenziale d’azioneTensione sviluppata

Periodorefrattario

La lunga durata del pdacardiaco e quindi del periodorefrattario assoluto, fa sì chedurante la maggior partedella contrazione cardiaca lefibre muscolari sianoineccitabili.

Questo impedisce losviluppo, nel cuore, di unacontrazione tetanica.

0 150 300

La lunga durata del pdacardiaco e quindi del periodorefrattario assoluto, fa sì chedurante la maggior partedella contrazione cardiaca lefibre muscolari sianoineccitabili.

Questo impedisce losviluppo, nel cuore, di unacontrazione tetanica.

Il sistema nervoso autonomo regola lafrequenza cardiaca agendo sul NSA, dovemodifica il potenziale pacemaker e quindi lavelocità con cui viene raggiunta la soglia perla nascita del pda.• Il sistema nervoso simpatico aumentala frequenza cardiaca (effetto cronotropopositivo)• Il sistema nervoso parasimpatico(vago) diminuisce la frequenza cardiaca(effetto cronotropo negativo)

Il sistema nervoso autonomo regola lafrequenza cardiaca agendo sul NSA, dovemodifica il potenziale pacemaker e quindi lavelocità con cui viene raggiunta la soglia perla nascita del pda.• Il sistema nervoso simpatico aumentala frequenza cardiaca (effetto cronotropopositivo)• Il sistema nervoso parasimpatico(vago) diminuisce la frequenza cardiaca(effetto cronotropo negativo)

L’effetto della stimolazione simpatica(Noradrenalina) e dell’Adrenalina circolantedipendono dall’attivazione dei recettori 1.

L’effetto della stimolazione parasimpatica(vago) dipende dall’interazione dell’Acetilcolinacon recettori muscarinici M2.

TONO VAGALE E SIMPATICOTONO VAGALE E SIMPATICO

• Il NSA è sotto il controllo costante delsistema nervoso simpatico (Tonosimpatico) e parasimpatico (Tono vagale).

• La frequenza cardiaca normale è ilrisultato del contemporaneo effetto positivo enegativo del simpatico e del vago sullafrequenza intrinseca del NSA.

TONO VAGALE E SIMPATICOTONO VAGALE E SIMPATICO

• Il NSA è sotto il controllo costante delsistema nervoso simpatico (Tonosimpatico) e parasimpatico (Tono vagale).

• La frequenza cardiaca normale è ilrisultato del contemporaneo effetto positivo enegativo del simpatico e del vago sullafrequenza intrinseca del NSA.

Il sistema nervoso autonomo può regolare lavelocità di conduzione del pda a livello delNAV.

• Il sistema nervoso simpatico incrementa lavelocità (effetto dromotropo positivo)

• Il sistema nervoso parasimpatico (vago)riduce la velocità (effetto dromotroponegativo)

Il sistema nervoso autonomo può regolare lavelocità di conduzione del pda a livello delNAV.

• Il sistema nervoso simpatico incrementa lavelocità (effetto dromotropo positivo)

• Il sistema nervoso parasimpatico (vago)riduce la velocità (effetto dromotroponegativo)

PropagazionePropagazionedel potenzialedel potenzialed’azione neld’azione nel

cuorecuore