Funzionalmente, il cuore è costituito da due pompe in parallelo Il flusso unidirezionale è assicurato dalle valvole

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1 Sistema cardiovascolare Atrio destro Funzionalmente, il cuore è costituito da due pompe in parallelo Il flusso unidirezionale è assicurato dalle valvole 1

2 TESSUTO DEL MIOCARDIO 1. Masse atriali e ventricolari, costituite da tessuto muscolare contrattile con proprieta elettriche distinte. 2. Tessuto di conduzione, costituito da tessuto muscolare specializzato per la conduzione di potenziali d azione. 3. Nodi seno-atriale e atrio-ventricolare costituiti da tessuto muscollare specializzato per la generazione di potenziali (potenziali segna-passo). Innervazione Sistema nervoso autonomo con funzione modulatoria Masse atriali e ventricolari Il sincizio atriale e ventricolare sono separati da tessuto fibroso che interrompe la comunicazione via giunzioni GAP tra atrio e ventricolo 2

3 Masse atriali e ventricolari Accoppiamento Eccitazione-Contrazione: CICR Tubulo T Contrazione Rilasciamento 3

4 TESSUTO DEL MIOCARDIO 1. Masse atriali e ventricolari, costituite da tessuto muscolare contrattile con proprieta elettriche distinte. 2. Tessuto di conduzione, costituito da tessuto muscolare specializzato per la conduzione di potenziali d azione. 3. Nodi seno-atriale e atrio-ventricolare costituiti da tessuto muscollare specializzato per la generazione di potenziali (potenziali segna-passo). Innervazione Sistema nervoso autonomo con funzione modulatoria Il CUORE svolge il ruolo di POMPA grazie alla regolazione temporale della contrazione degli atrii e dei ventricoli Mediante un SISTEMA di CONDUZIONE dello stimolo 4

5 L onda di depolarizzazione diffonde più rapidamente dell onda di contrazione Il sincizio atriale e ventricolare sono separati da tessuto fibroso che interrompe la comunicazione via giunzioni GAP tra atrio e ventricolo Potenziali segna-passo Ca +2 in K + out Ca +2 in Na+ in 5

6 Ciclo cardiaco LEGGE DEL CUORE di Frank Starling La forza di contrazione del cuore aumenta all aumentare del riempimento delle camere cardiache. Perchè? 6

7 Relazione tensione lunghezza ambito fisiologico Gittata cardiaca= GV x fc Fattori che influenzano la gittata cardiaca 7

8 Modulazione della frequenza cardiaca da parte del Sistema Nervoso Autonomo Nervi cardiaci simpatici Decorrono nel nodo SA, AV, e nel miocardio ventricolare Controllo ormonale: Aumento di secrezione di adrenalina dalla midollare del surrene Nervo vago Decorrono principalmente nel nodo SA e AV LA CONTRAZIONE DEL MIOCARDIO PUO ESSERE GRADUATA La forza erogata dalla cellula muscolare cardiaca, a differenza di quella scheletrica (tutto o nulla), dipende dalla concentrazione di calcio intracellulare (CONTRATTILITA ). Il calcio per la contrazione della cellula muscolare cardiaca proviene sia dall ambiente extracellulare che dal reticolo sarcoplasmatico. Le catecolamine adrenalina/epinefrina provenienti dalla midollare del surrene e noradrenalina/norepinefrina dai neuroni simpatici influenzano la quantità di calcio disponibile per la contrazione, modulando la forza di contrazione del miocardio. 8

9 Il gradiente pressorio generato dal cuore induce il sangue a scorrere nel sistema circolatorio Atrio destro La pressione diminuisce a causa dell ATTRITO PAM = 80 mmhg+1/3( mmhg) 9

10 Concetti base di dinamica dei fluidi Relazione tra pressione, volume, flusso e resistenza Il gradiente pressorio per la circolazione sanguigna è generato dalla pompa del cuore Pressione di spinta: generata dai ventricoli Il flusso è proporzionale al gradiente pressorio e inversamente proporzionale alla Resistenza Concetti base di dinamica dei fluidi La pressione aumenta quando il volume del contenitore diminuisce: sistole ventricolare genera pressione di spinta Flusso è proporzionale al gradiente pressorio e non al valore assoluto della pressione Flusso è inversamente proporzionale alla resistenza (attrito) Resistenza per un liquido che scorre in un tubo: a) Lunghezza del tubo (L) b) Raggio del tubo (r) c) Viscosita del liquido ( ) Resistenza = ( 8L)/( x r 4 ) Legge di Poiseuille: Q (flusso) = P/R Vasodilatazione: diminuisce la resistenza e aumenta i flusso Vasocostrizione: aumenta la resistenza e diminusce il flusso 10

11 Portata: Q = P/R (L/min oppure ml/min) P Resistenza=( 8L)/( x r 4 ) Velocita di Flusso = portata/area della sezione trasversa Velocità di flusso A portata costante (flusso di volume = P/R ) la velocità di flusso è più elevata nei vasi a diametro minore. I capillari decorrono in parallelo; ne consegue che si deve prendere in considerazione l area della sezione trasversa totale e non il diametro del singolo capillare. 11

12 Modello funzionale del sistema cardiovascolare (contribuiscono per circa il 60% della Resistenza totale) Flusso sanguigno totale = gittata cardiaca (5L/min a riposo) Vasi sanguigni La contrazione del muscolo liscio dipende da ingresso di Calcio dal liquido extracellulare 12

13 Ritorno elastico delle arterie Arteriole Adrenalina (dalla midollare del surrene, ormone) legata a recettori rinforza l attivita della noradrenalina (vasocostrizione), ma legata a recettori 2 induce vasodilatazione (solo nel muscolo liscio vasale delle arteriole del cuore, fegato, e muscolo scheletrico) 13

14 Distribuzione della gittata cardiaca Composizione del sangue Ematocrito 14

15 Fattori principali che influenzano la PAM Volemia (volume ematico) Gittata cardiaca (GS X frequenza cardiaca) Resistenza (diametro delle arteriole) Distribuzione del sangue tra vasi arteriosi e venosi Risposta barocettiva 15

16 Controllo della pressione arteriosa Pressione arteriosa è influenzata da variazioni di volemia (volume ematico) Meccanismi omeostatici di compenso per piccole variazioni di volemia (rapidi) e aggiustamenti renali (lenti) Volemia Pressione arteriosa Compenso mediato dal sistema cardiovascolare Compenso mediato dal rene Vasodilatazione Gittata cardiaca Escrezione di liquido Pressione arteriosa Pressione arteriosa Attività barocettiva Neuroni sensoriali Centro di controllo cardiovascolare bulbare Attività simpatica Attività parasimpatica Diminuisce rilascio NA Aumenta rilascio ACh su R. muscarinici Vasodilatazione Miocardio ventricolare Nodo SA Gittata cardiaca Pressione arteriosa 16

17 Controllo della pressione arteriosa Pressione arteriosa è influenzata da variazioni della Resistenza (calibro delle arteriole): R = 8L r 4 Vasocostrizione aumenta la Resistenza Noradrenalina su recettori : Riflessi barocettivi (attività simpatica) sostanza P: neurotrasmettitore della risposta neurocettiva. endotelina da endotelio vasale: mediatore paracrino vasopressina (da ipofisi superiore: neurormone) angiotensina II (dal plasma): ormone Vasodilatazione riduce la Resistenza Ossido nitrico (endotelio) Bradichinina (da vari tessuti) O 2, CO 2, H +, K + (metabolismo cellulare) Adrenalina (recettori 2) Acetilcolina (attività parasimpatica) Adenosina: rilasciata da cellule in ipossia La Resistenza arteriolare è influenzata da meccanismi, quali: Autoregolazione miogena: l aumento della pressione pone sotto tensione la muscolatura liscia delle pareti delle arteriole (entra calcio nelle cellule muscolari lisce) che rispondono con una contrazione (vasocostrizione), riducendo il flusso in quell arteriola Riflessi simpatici mediati dal SNC mantengono la PAM e regolano la distribuzione del sangue per soddisfare necessità omeostatiche (regolazione temperatura) Controllo locale per direzionare il flusso secondo le richieste metaboliche Controllo ormonale che agisce direttamente sulle arteriole e modula il controllo riflesso del SNA 17