Fisiologia cardiaca Flashcards
embrione
sistema circolatorio in grado di interagire con la circolazione materna per captare le sostanze necessarie per la sopravvivenza e la crescita
3 componenti fondamentali del sistema circolatorio
- cuore
- vasi sanguigni
- sangue
cos’è il cuore
pompa che esercita pressione sul sangue per farlo fluire verso i tessuti -> da aree a pressione maggiore ad aree a pressione minore
cosa sono i vasi sanguigni
condotti in cui fluisce il sangue
cos’è il sangue
mezzo di trasporto in cui sono disciolte o sospese le sostanze
circolazione polmonare
circolo chiuso di vasi che trasporta il sangue tra il cuore e i polmoni
circolazione sistemica
circuito di vasi che trasporta il sangue tra il cuore e gli altri sistemi organici
dov’è il cuore
al centro della cavità toracica tra lo sterno e la colonna vertebrale
forma del cuore
larga base nella parte superiore con l’apice, l’estremità appuntita, nella parte inferiore. L’apice urta contro le pareti del torace quando il cuore batte vigorosamente
4 camere del cuore
2 superiori: atri -> sangue che ritorna al cuore verso le camere inferiori
2 inferiori: ventricoli -> pompano il sangue dal cuore
circolo sangue nelle vene
dai tessuti agli atri
circolo sangue nelle arterie
dai ventricoli ai tessuti
da cosa sono separate le 2 metà del cuore
dal setto: parete muscolare che impedisce al sangue delle 2 metà di mischiarsi
che sangue pompa il lato destro
povero di O2
che sangue pompa il lato sinistro
ricco di O2
vene cave
2 vene cave da cui entra il sangue nell’atrio destro
arteria polmonare
si suddivide in 2 branche ognuna delle quali è diretta ad un polmone
da chi riceve sangue il lato destro del cuore
dalla circolazione sistemica e lo pompa nella circolazione polmonare
vene polmonari
provengono da entrambi i polmoni
da chi riceve sangue il lato sinistro del cuore
dalla circolazione polmonare e lo pompa nella circolazione sistemica
aorta
una grande arteria trasporta il sangue in uscita dal ventricolo sinistro: si diramano le arterie maggiori che irrorano gli organi del corpo
pompa polmonare
bassa pressione e bassa resistenza
pompa sistemica
alta pressione e alta resistenza
pressione
forza esercitata sulle pareti dei vasi dal sangue pompato in essi dal cuore
resistenza
opposizione al flusso: dovuta all’attrito tra il sangue che scorre e la parete del vaso
quale pompa attua un lavoro maggiore
sistemica perché il percorso è più lungo e la resistenza è maggiore. Infatti il muscolo cardiaco dal lato sinistro è più spesso
flusso del sangue
vene -> atri -> ventricoli -> arterie
flusso unidirezionale
grazie a 4 valvole unidirezionali in cui l’apertura e la chiusura sono passive grazie alla differenza di pressione
gradiente di pressione in avanti
forza la valvola ad aprirsi
gradiente di pressione all’indietro
forza la valvola a chiudersi
dove sono le valvole atrioventricolari destra e sinistra
tra l’atrio e il ventricolo dei lati destro e sinistro rispettivamente
flusso di sangue del cuore
dagli atri ai ventricoli e non il contrario
valvola AV destra
valvola tricuspide (formata da 3 cuspidi)
valvola AV sinistra
valvola bicuspide o mitrale (formata da 2 cuspidi)
corde tendinee
ai margini dei lembi delle valvole AV per non essere forzate nel senso opposto. Mantengono le valvole sigillate anche quando si instaura un forte gradiente di pressione all’indietro
valvole semilunari tra i ventricoli e le arterie
aortica e polmonare: 3 cuspidi l’una a forma di mezza luna
funzionamento delle valvole semilunari
si aprono quando la pressione ventricolare sinistra (aorta) e destra (polmonare) superano le pressioni opposte
quando funzionano le valvole semilunari
durante la contrazione e lo svuotamento dei ventricoli
motivo della chiusura delle valvole semilunari
impedisce al sangue di refluire dalle arterie ai ventricoli dai quali è appena stato pompato
strati della parete cardiaca
- endotelio
- miocardio
- epicardio
endotelio
strato interno sottile di tessuto epiteliale che riveste l’intero sistema circolatorio
miocardio
strato intermedio formato dal muscolo cardiaco
epicardio
strato esterno sottile che riveste il cuore
fibre muscolari
singole cellule muscolari interconnesse che formano fibre ramificate
da quali giunzioni sono interconnesse le fibre muscolari
desmosoma e giunzioni comunicanti
perché avviene la contrazione delle cellule muscolari cardiache
per espellere il sangue
da cosa viene indotta la contrazione delle cellule muscolari cardiache
da potenziali d’azione (autoritmicità)
2 tipi di cellule muscolari cardiache
contrattili e autoritmiche
cellule contrattili
- 99% delle cellule muscolari cardiache
- lavoro meccanico di pompaggio
- non generano potenziali d’azione
cellule autoritmiche
- poche ma importanti
- non si contraggono
- generano potenziali d’azione (utili a far contrarre le cellule contrattili)
le cellule autoritmiche hanno un potenziale di riposo?
NO
attività pacemaker
il potenziale di membrana delle cellule autoritmiche si depolarizza tra l’uno e l’altro
perché i canali delle cellule autoritmiche vengono chiamati canali funny
perché i canali voltaggio-dipendenti si aprono quando la membrana si iperpolarizza (diventa più negativa)
nodo SA
pacemaker del cuore. Parete dell’atrio destro
nodo AV
nell’atrio destro in prossimità del setto
fascio di His
si origina dal nodo AV ed entra nel setto tra i ventricoli
fibre di Purkinje
si estendono dal fascio di His e si ramificano in tutto il miocardio ventricolare
cosa succede nel nodo SA
vi sono le cellule cardiache con la più elevata frequenza di generazione dei potenziali d’azione. Viene generato un potenziale d’azione e si propaga a tutto il resto del miocardio attraverso le giunzioni comunicanti
perché il nodo SA è il pacemaker del cuore
perché lì vengono generati i potenziali d’azione e quindi comanda il resto del cuore con la propria frequenza
attività pacemaker anormale
se il nodo SA cessa di funzionare: il nodo AV assume attività di pacemaker
blocco cardiaco completo
il tessuto conduttivo tra gli atri e i ventricoli cessa di funzionare es. durante un infarto
frequenza ventricolare
30 battiti/m = sopravvivenza sedentaria
QUINDI impiantare un pacemaker artificiale (70 battiti/m)
propagazione cardiaca efficiente
- eccitazione e contrazione atriale
- eccitazione coordinata delle fibre muscolari
- coordinazione dei 2 atri e dei 2 ventricoli
eccitazione e contrazione atriale
completa prima dell’inizio della contrazione ventricolare
eccitazione coordinata delle fibre muscolari
per assicurare che ogni camera cardiaca si contratta come un tutt’uno per pompare efficacemente
coordinazione dei 2 atri e dei 2 ventricoli
in modo che entrambi i membri di ciascuna coppia si contraggano simultaneamente
eccitazione atriale
potenziale d’azione che si genera nel nodo SA -> si propaga ad entrambi gli atri e ha 2 vie: interatriale e internodale
via interatriale
si estende dal nodo SA nell’atrio destro all’atrio sinistro e trasmette rapidamente i potenziali d’azione
via internodale
si estende dal nodo SA al nodo AV. Unico punto di contatto elettrico tra gli atri e i ventricoli
conduzione tra gli atri e i ventricoli
lunga ma vantaggiosa perché assicura il tempo necessario per il completo riempimento ventricolare
= permette agli atri di depolarizzarsi completamente e di contrarsi
eccitazione ventricolare
dopo il ritardo nel nodo AV, l’impulso viaggia rapidamente nel fascio di His e nelle fibre di Purkinje
= rapida propagazione dei potenziali d’azione
origine del potenziale d’azione nel nodo SA
la membrana rimane a riposo finché non viene eccitata dall’attività elettrica che si propaga dal pacemaker
plateau
il picco positivo viene mantenuto dall’attivazione dei canali Ca
canali per il Ca (ingresso di Ca nel lec)
localizzati nei tubuli T che si aprono durante un potenziale d’azione locale
lungo periodo refrattario dopo il plateau
durante il quale non può essere generato un nuovo potenziale d’azione finché la membrana eccitabile non ha recuperato dal potenziale d’azione precedente
tetano
contrazione massimale sostenuta
perché il periodo refrattario è lungo
a causa della prolungata fase di plateau
correnti elettriche
si propagano nei tessuti attorno al cuore e vengono condotte dai liquidi corporei, solo una piccola parte raggiunge la superficie del corpo e può essere rilevata per mezzo di elettrodi registranti (ecg)
registrazione ecg
- NO registrazione diretta dell’attività elettrica del cuore
SI i liquidi dell’impulso cardiaco che raggiungono la superficie del corpo - NO singolo potenziale d’azione
SI attività in tutto il cuore durante depolarizzazione e iperpolarizzazione
un ecg normale ha 3 onde distinte
- onda P
- complesso QRS
- onda T
onda P
rappresenta la depolarizzazione atriale
complesso QRS
rappresenta la depolarizzazione ventricolare
onda T
rappresenta la ripolarizzazione ventricolare
scarica del nodo SA
non abbastanza sufficiente attività elettrica per raggiungere la superficie del corpo
attività elettrica associata alla ripolarizzazione atriale
depolarizzazione ventricolare
onda P più piccola del complesso QRS
gli atri hanno una massa muscolare minore dei ventricoli QUINDI generano una minore attività elettrica
quando non si ha flusso netto di corrente
- durante il ritardo del nodo AV
- quando i ventricoli sono completamente depolarizzati e le cellule cardiache contrattili sono nella fase di plateau
- quando il muscolo cardiaco è completamente ripolarizzato e a riposo
a cosa serve un tracciato ecg
dà informazioni utili sullo stato del cuore
tachicardia
è un’anormalità nella frequenza
superiore a 100 battiti/min
bradicardia
è un’anormalità nella frequenza
inferiore a 60 battiti/min
aritmia
ogni variazione nel ritmo
miopatie cardiache
danni del muscolo cardiaco -> ischemia miocardica
ischemia miocardica
apporto inadeguato di sangue ossigenato al tessuto cardiaco
necrosi delle cellule cardiache
quando un vaso sanguigno che irrora un’area cardiaca si occlude o si rompe
infarto miocardico acuto
= attacco cardiaco
sistole
contrazione e svuotamento
diastole
rilasciamento e riempimento
sistole e diastole in atri e ventricoli
hanno cicli
diastole ventricolare: fase intermedia
atriale > ventricolare.
Valvola AV aperta e il sangue fluisce dall’atrio al ventricolo
diastole ventricolare: fase tardiva
il nodo SA raggiunge la soglia e spara -> contrazione atriale = ulteriore sangue nel ventricolo
fine della diastole ventricolare
volume telediastolico: volume di sangue nel ventricolo alla fine della diastole
135 ml ca.
oltre questo, non viene aggiunto altro sangue al ventricolo
eccitazione atriale e inizio della sistole ventricolare
quando si completa l’attivazione dei ventricoli, la contrazione atriale è ormai terminata
contrazione ventricolare isovolumetrica
la pressione ventricolare supera quella atriale -> valvola AV si chiude
eiezione ventricolare
gittata sistolica: (volume di eiezione) la quantità di sangue pompata da ogni ventricolo ad ogni contrazione
fine della sistole ventricolare
il ventricolo non si svuota completamente durante l’eiezione, metà del sangue viene espulso durante la sistole successiva.
Volume telesistolico: quantità di sangue che rimane nel ventricolo alla fine della sistole
vtd - vts = ?
gs
ripolarizzazione ventricolare e inizio della diastole ventricolare
quando il ventricolo si ripolarizza ed inizia a rilasciarsi: pressione ventricolare al di sotto della pressione aortica e la valvola aortica si chiude. Non esce altro sangue dai ventricoli perché la valvola aortica si chiude
rilasciamento ventricolare isovolumetrico
valvola aortica chiusa: valvola AV non si è ancora aperta perché la p. ventricolare è superiore a quella atriale, quindi il sangue non può penetrare nel ventricolo dall’atrio
riempimento ventricolare
p. ventricolare < p. atriale = valvola AV si apre e si ha nuovamente il riempimento ventricolare
suoni cardiaci
2: associati alla chiusura delle valvole
primo tono cardiaco
grave, debole e lungo: chiusura valvole AV (segna l’inizio della sistole ventricolare)
secondo tono cardiaco
acuto, breve e definito: chiusura valvole semilunari (segna l’inizio della diastole ventricolare)
ci sono suoni durante l’apertura delle valvole?
NO
murmure o soffio
suono cardiaco anormale associato ad una patologia cardiaca: quando il flusso diventa turbolento
causa più comune di turbolenza del flusso
malfunzionamento delle valvole
valvola stenotica
valvola rigida e stretta che non si apre completamente, il sangue è forzato attraverso l’apertura ristretta
valvola insufficiente
non è in grado di chiudersi completamente perché i margini sono resi irregolari da cicatrici e non aderiscono perfettamente tra loro. Turbolenza: quando il sangue fluisce all’indietro
soffio sistolico
tra il primo e il secondo tono cardiaco
soffio diastolico
tra il secondo e il primo tono cardiaco
preoccupazione per il soffio
non soffio in sé ma le conseguenze che ne derivano
gittata cardiaca
SI volume di sangue che viene pompato da ogni ventricolo in un minuto
NO la quantità di sangue pompata dal cuore
da cosa dipende la gittata cardiaca
frequenza cardiaca x gittata sistolica
70 battiti/min x 70 ml/battito = 4900 ml/minuto
QUINDI 5 l/min e 20/27 l/min durante l’esercizio
nervo vago
nervo parasimpatico che innerva il cuore. Nel’atrio innerva il nodo SA e il nodo AV e nei ventricoli l’innervazione parasimpatica è rara
effetti della stimolazione parasimpatica del cuore
- riduzione frequenza cardiaca (riduzione della frequenza di depolarizzazione spontanea del nodo SA)
- riduce l’eccitabilità del nodo AV
- accorcia la fase di plateau del potenziale d’azione
- scarsi effetti sulla contrazione ventricolare a causa della scarsa innervazione parasimpatica dei ventricoli
effetti della stimolazione simpatica sul cuore
- maggior frequenza dei potenziali d’azione (velocizza la depolarizzazione del nodo SA)
- cuore batte più vigorosamente ed espelle più sangue
scarica parasimpatica
l’Ach sopprime l’attività simpatica inibendo il rilascio di noradrenalina
controllo sulla gittata sistolica
intrinseco: legato all’entità del ritorno venoso
estrinseco: legato alla stimolazione simpatica del cuore
controllo intrinseco sulla gittata sistolica
capacità intrinseca del cuore di variare il volume di eiezione: se più sangue ritorna al cuore, il cuore ritorna più sangue
legge di Frank Starling
il cuore normalmente pompa durante la sistole il volume di sangue che è ritornato ad esso durante la diastole
può variare la lunghezza del muscolo scheletrico?
sì, prima della contrazione
vantaggi della relazione lunghezza-tensione nel cuore
- mantenere uguali le uscite del lato destro e sinistro del cuore per distribuire equamente tra circolazione polmonare e sistemica
- durante l’esercizio fisico viene aumentata la gittata cardiaca per incrementare l’irrorazione sanguigna dei muscoli in esercizio
controllo estrinseco
i nervi simpatici fanno aumentare la contrattilità cardiaca e le vene sono indotte a vasocostringersi, aumentando il flusso sanguigno dalle vene al cuore
insufficienza cardiaca
incapacità della gittata cardiaca di soddisfare le richieste dell’organismo di rifornimento e di asportazione e dei prodotti di rifiuto. Uno o entrambi i ventricoli possono indebolirsi o divenire insufficienti
cause dell’insufficienza cardiaca
- danno al muscolo cardiaco
- prolungato funzionamento della pompa contro un’elevata pressione sanguigna
a cosa è conseguente il danno al muscolo cardiaco
infarto miocardico o compromissione della circolazione
principale difetto nell’insufficienza cardiaca
diminuzione della contrattilità cardiaca: le cellule muscolari cardiache indebolite si contraggono meno efficacemente
misure compensatorie per l’insufficienza cardiaca
l’attività simpatica sul cuore viene incrementata per via riflessa -> riporta la contrattilità del cuore verso valori normali
MA è una compensazione solo per un periodo limitato perché il cuore non risponde più ad una stimolazione simpatica prolungata
cosa succede quando si riduce la gittata cardiaca
i reni trattengono il sale in eccesso
progressione della patologia dell’insufficienza cardiaca
il cuore non pompa più una gittata sistolica normale nonostante le misure compensatorie
insufficienza cardiaca anterograda
quando il cuore non è in grado di pompare un’adeguata quantità di sangue ai tessuti
insufficienza cardiaca retrograda
il sangue non riesce ad entrare nel cuore per essere pompato e si accumula nel sistema venoso
nutrimento del muscolo cardiaco
rivestimento endoteliale impermeabile: non permette al sangue di passare dalla camera al miocardio
circolazione coronarica
il muscolo cardiaco riceve il sangue attraverso i vasi sanguigni
flusso coronarico nel cuore normale
il flusso aumenta all’aumentare della richiesta di ossigeno
coronaropatia
alterazioni patologiche delle pareti delle arterie coronarie che riducono il flusso di sangue attraverso questi vasi
spasmo vascolare
contrazione spastica anormale che restringe temporaneamente i vasi coronarici
cause dello spasmo vascolare
- basse temperature
- attività fisica
- ansia
a cosa è associato lo spasmo vascolare
allo stato precoce delle coronaropatie
cosa succede durante lo spasmo vascolare
disponibile poco ossigeno nei vasi coronarici: endotelio rilascia il fattore di attivazione piastrinica
fattore di attivazione piastrinica
diffonde nella muscolatura liscia vascolare e ne causa la contrazione inducendo lo spasmo vascolare
aterosclerosi
patologia arteriosa progressiva e degenerativa che provoca l’occlusione dei vasi interessati, riducendo il flusso sanguigno attraverso di essi.
Formazione di placche sotto l’endotelio delle pareti dei vasi arteriosi
prima fase dell’aterosclerosi
lesione alla parete di un vaso sanguigno che innesca una risposta infiammatoria che crea le condizioni per la formazione della placca -> se la lesione è persistente, la placca diventa una patologia cardiaca
seconda fase dell’aterosclerosi
accumulo sotto l’endotelio di quantità eccessive di lipoproteine a bassa densità (ldl colesterolo cattivo) combinate con una proteina di trasporto
terza fase dell’aterosclerosi
in presenza di ldl le cellule endoteliali producono sostanze chimiche che attraggono monociti (inducono la risposta infiammatoria locale)
quarta fase dell’aterosclerosi
i monociti si installano e si ingrandiscono e accumulandosi formano la placca
quinta fase dell’aterosclerosi
le cellule muscolari lisce continuano a dividersi e ingrandirsi producendo ateromi (tumori benigni)
sesta fase dell’aterosclerosi
la placca protrude dal lume del vaso restringendo l’apertura nella quale il sangue può scorrere
settima fase dell’aterosclerosi
ldl contribuisce al restringimento del vaso
ottava fase dell’aterosclerosi
l’area danneggiata viene invasa da fibroplasti (cellule che formano cicatrici)
nona fase dell’aterosclerosi
il vaso diventa rigido e non è in grado di distendersi
conseguenze più serie dell’aterosclerosi
encefalo: causa di ictus
cuore: ischemia miocardica
complicanze aterosclerosi
- angina pectoris
- tromboembolia
- infarto miocardico
angina pectoris
‘dolore toracico’. Ogni volta che le richieste di O2 sono superiori alle capacità del flusso sanguigno coronarico. Di solito temporanea e reversibile
come alleviare l’angina pectoris
- riposo
- uso dei farmaci vasodilatatori
placche con copertura fibrosa spessa
stabili e non tendono a rompersi
placche con copertura fibrosa sottile
instabili e soggette a rottura: provocano la formazione dei coaguli
trombo
coagulo anormale aderente alla parete del vaso: può ingrandirsi gradualmente fino ad occludere completamente il vaso
embolo
trombo libero. Può ostruire completamente un vaso di dimensioni minori
tromboembolia
può provocare un’occlusione graduale o improvvisa di un vaso coronarico
infarto miocardico
quando un vaso coronarico viene completamente ostruito, il tessuto del vaso muore perché viene deprivato di O2
occlusione arteria coronarica sinistra
più devastante perché irrora l’85% del tessuto cardiaco
4 esiti dell’infarto miocardico
- morte immediata
- morte ritardata in seguito a complicanze
- recupero funzionale completo
- recupero con compromissione della funzione
