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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
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
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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+
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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
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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
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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.
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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)
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L’effetto della stimolazione simpatica(Noradrenalina) e dell’Adrenalina circolantedipendono dall’attivazione dei recettori 1.
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L’effetto della stimolazione parasimpatica(vago) dipende dall’interazione dell’Acetilcolinacon recettori muscarinici M2.
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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.
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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)
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PropagazionePropagazionedel potenzialedel potenzialed’azione neld’azione nel
cuorecuore