IL SISTEMA CARDIOVASCOLARE:

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1 IL SISTEMA CARDIOVASCOLARE: FUNZIONE CARDIACA Il sistema cardiovascolare è costituito da tre elementi Il sangue è costituito da cellule eritrociti,leucociti e piastrine,e plasma. I vasi sanguigni apparato vascolare arterie, arteriole,capillari,venule e vene Il cuore genera la forza necessaria a spingere il sangue nei vasi sanguigni

2 Il cuore è un muscolo avvolto in un sacco membranoso detto pericardio, è contenuto al centro della gabbia toracica, sopra al diaframma, muscolo che separa la cavità toracica da quella addominale

3 IL CUORE Ha le dimensioni di un pugno, pesa g nell uomo e g nella donna. È costituito da 4 camere: le due superiori atri, le due inferiori ventricoli La porzione che separa gli atri ed i ventricoli è detta setto interatriale e setto interventricolare L azione di pompa del cuore è dovuta ad una ritmica contrazione e distensione del muscolo cardiaco: miocardio (costituisce le pareti ed il setto)

4 SPESSORE DEL MUSCOLO VENTRICOLARE DI DX E SX Gli atri ricevono il sangue che ritorna al cuore dai vasi venosi, lo trasferiscono ai ventricoli che sono più grandi degli atri perchè raccolgono la massa sanguigna Il muscolo ventricolare è notevolmente più spesso del muscolo atriale Il ventricolo di sx pompa il sangue a tutto il corpo ad eccezione dei polmoni (vent. dx).

5 IL BATTITO CARDIACO Il battito cardiaco è un onda di contrazione che si muove rapidamente attraverso le fibrocellule muscolari cardiache in maniera ordinata e coordinata Gli atri si contraggono per primi sospingendo il sangue nei ventricoli, quindi si contraggono i ventricoli che sospingono il sangue ai vari organi Sebbene l intero muscolo cardiaco funzioni come unità, il muscolo atriale ed il muscolo ventricolare sono fisicamente ancorati ad uno strato connettivo fibroso detto scheletro fibroso del cuore, che provvede anche a tenerli separati tra loro.

6 LE VALVOLE ATRIOVENTRICOLARI Il cuore ha quattro valvole, che dirigono il sangue in una precisa direzione sia all interno del cuore stesso che tra il cuore e le arterie, direttamente ad esso connesse. Le AV, si aprono e si chiudono in risposta ai cambiamenti ciclici che avvengono ad ogni battito cardiaco Quando la pressione atriale è più elevata di quellq ventricolare le valvole sono aperte; viceversa si chiudono La valvola AV di SX e costituita da due lembi o cuspidi di tessuto connettivo: valvola BICUSPIDE (o Mitralica) La valvola AV di DX è detta TRICUSPIDE perché è costituita da tre cuspidi Le corde tendinee evitano il prolasso della valvola AV

7 Fig 9.2

8 LE VALVOLE SEMILUNARI Sono localizzate tra ventricoli ed arterie La valvola semilunare aortica è localizzata tra il ventricolo sx e l aorta La valvola semilunare polmonare è localizzata tra il ventricolo dx ed il tronco polmonare Permettono al sangue di scorrere in avanti prevenendone il movimento contrario Si aprono quando la pressione ventricolare è maggiore di quella atriale( i ventricoli si contraggono) Quando si rilasciano i ventricoli le valvole si chiudono.

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10 DECORSO DEL SANGUE ATTRAVERSO IL CUORE ED I VASI Il sistema circolatorio consiste di due suddivisioni: il circolo polmonare ed il circolo sistemico Il cuore dx fornisce il sangue al circolo polmonare ed il cuore sx al circolo sistemico Due pompe separate in un solo organo.

11 DECORSO DEL SANGUE ATTRAVERSO I VASI Flusso in serie nel sistema circolatorio Circuito polmonare Circuito sistemico Flusso in parallelo nel circolo sistemico e nel circolo polmonare Offre due vantaggi: Poiché ogni organo è irrorato da una sola arteria riceve sangue completamente ossigenato Poiché il sangue raggiunge gli organi attraverso un sistema in parallelo il flusso può essere regolato indipendentemente e modificato in base alle richieste metaboliche dei singoli organi

12 L ATTIVITÀ ELETTRICA DEL CUORE Il cuore per pompare il sangue nel sistema circolatorio si deve contrarre in maniera sincrona, prima entrambi gli atri e poi i ventricoli.

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14 LE CELLULE PACEMAKER Le contrazioni del cuore hanno origine dalle cellule pacemaker (segna ritmo) che spontaneamente generano potenziale d azione, stabiliscono la velocità del battito cardiaco. Sono concentrate in due regioni Il nodo seno atriale, localizzato nella parte superiore dell atrio dx Il nodo atrio ventricolare, localizzato vicino alla valvola tricuspide

15 Fibrocellule di conduzione Le cellule pacemaker sono strettamente associate ad altre fibre muscolari dette fibre di conduzione, specializzate nel condurre velocemente i potenziali d azione generati dalle cellule PM Presentano un diametro più grande La rapida trasmissione è dovuta alle giunzioni comunicanti e desmosomi

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17 INDUZIONE E CONDUZIONE DELL IMPULSO NEL BATTITO CARDIACO

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19 ATTIVITÀ ELETTRICA DELLE CELLULE PACEMAKER

20 ATTIVITÀ ELETTRICA DELLE CELLULE PACEMAKER Quasi alla soglia -55mV i canali Fanny si chiudono e si aprono i canali del Ca rapidi (T) P Ca dovuta ai canali di tipo T si aprono in seguito alla depolarizzazione iniziale prima di chiudersi aprono i canali L che rimangono aperti per più tempo e si inattivano lentamente PCa PCa PCa PCa PK Depolarizzazione PNa PK Si aprono i canali del K il potenziale torna a riposo si chiudono i canali del Ca.

21 ATTIVITÀ ELETTRICA DELLE CELLULE CONTRATTILI Fase 0 dep attiva l apertura dei canali voltaggio dipendenti del Na pot più positivo 1. Si inattivano i canali del Na,il potenziale di membrana scende di poco perché la depolarizzazione detrmina Chiusura dei canali K voltaggio dipendenti che riduce il flusso di K in uscita (canali rettificanti in entrata) Apertura dei canali voltaggiodipendenti del Ca (tipo L) aumentano il flusso di Ca in entrata 2. Fase di plateau i canali del K restano chiusi la P K rimane più bassa del suo valore di riposo i canali del Ca restano aperti la P K bassa e la P Ca alta mantengono la membrana depolarizzata 3. La P K aumenta per l apertura di canali rettificanti ritardati, che si aprono inseguito a dep e si ha la ripolarizzazione e si aprono i canali rettificanti della fase 1 e si chiudono i canali L 4. Potenziale di riposo

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23 Fig 9.4

24 ACCOPPIAMENTO ECCITAZIONE-CONTRAZIONE NELLE CELLULE CARDIACHE CONTRATTILI Nella fase di plateau entra più calcio e contribuisce al ciclo dei ponti trasversali, agisce sui canali voltaggio - dipendenti che scatenano il rilascio del calcio dal reticolo sarcoplasmatico. Liberazione di calcio calcio -indotta

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26 IL CICLO CARDIACO

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28 CICLO DELLA POMPA CARDIACA La durata della sistole e della diastole non sono uguali In un cuore a riposo, 72 battiti al minuto (un battito ogni 0,8 secondi)la maggior parte del ciclo cardiaco è spesa per la diastole (0,5 secondi ), mentre la sistole dura 0,3 secondi Questo lungo periodo diastolico serve al cuore per potersi riempire di sangue, che è essenziale per l efficienza della pompa, dando al muscolo cardiaco più tempo per rilasciarsi, aiutandolo a prevenire la fatica

29 PRESSIONE VENTRICOLARE ED ATRIALE

30 PRESSIONE AORTICA

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32 VOLUME VENTRICOLARE Il volume di sangue alla fine della diastole è definito volume telediastolico, rappresenta il massimo volume ventricolare raggiunto durante il ciclo cardiaco, appena prima dell inizio dell eiezione Il volume di sangue diminuisce quando la valvola aortica si apre Il volume di sangue alla fine della sistole è definito volume telesistolico, rappresenta il minimo volume ventricolare raggiunto dopo la fase di eiezione La differenza tra i due volumi corrisponde al volume di eiezione ventricolare

33 TONI CARDIACI I suoni del cuore che batte possono essere ascoltati con lo stetoscopio Coincidono con le fasi 2 inizio della sistole e 4 ed inizio della diastole.

34 GITTATA CARDIACA E SUO CONTROLLO Gittata cardiaca = frequenza cardiaca x volume di eiezione ventricolare Regolazione dell attività cardiaca mediante stimoli nervosi ed ormonali sono detti controlli estrinseci. Regolazione dell attività cardiaca mediante da fattori che originano nello stesso organo o tessuto si parla controllo intrinseco Il SN regola la velocità e la forza di contrazione del cuore Innervazione del sistema autonomo del cuore: sistema simpatico noradrenalina parasimpatico, acetilcolina, fibre pregangliari nervo vago (emerge dal midollo allungato)

35 noradrenalina acetilcolina

36 GITTATA SISTOLICA Volume telediastolico volume telesistolico (volume di eiezione ventricolare) ossia quantità di sangue presente nel ventricolo alla fine della diastole meno la quantità di sangue presente nel ventricolo alla fine della sistole 135 ml- 65 ml = 70 ml

37 GITTATA CARDIACA è il prodotto della gittata sistolica (ml/battito) per la frequenza cardiaca (numero battiti/min) In un uomo di corporatura media la gittata sarà di in media di 5 l/min 70(ml/battito) x 72 (battiti/min) = 5040 ml/min

38 FATTORI CHE INFLUENZANO LA GITTATA CARDIACA Variazione della frequenza cardiaca Variazione del volume di eiezione ventricolare

39 VARIAZIONE DELLA FREQUENZA CARDIACA

40 CONTROLLO DEL SISTEMA AUTONOMO SUI POTENZIALI PACEMAKER Dopo la contrazione atriale la contrazione ventricolare parte prima e prosegue più rapidamente riducendo la durata della sistole

41 VARIAZIONE DELLA FREQUENZA CARDIACA

42 CONTROLLO DEL SISTEMA AUTONOMO SUI POTENZIALI PACEMAKER L impulso viene condotto con minore rapidità aumentando il ritardo con il quale viene condotto dagli atri ai ventricoli ed il tempo richiesto per transitare nei ventricoli. Il risultato è un aumento della sistole

43 CONTROLLO ORMONALE DELLA FREQUENZA CARDIACA Adrenalina prodotta dalla midollare del surrene Giunge al cuore attraverso il torrente circolatorio Effetti simili a quelli esercitati dall attività nervosa sinaptica, infatti: aumenta la frequenza dei potenziali d azione generati nel nodo senoatriale e quindi aumenta la frequenza cardiaca. Rafforza gli effetti del sistema simpatico sul cuore

44 CONTROLLO INTEGRATO DELLA FREQUENZA CARDIACA La frequenza cardiaca è il risultato della frequenza di scarica dei potenziali del nodo SA regolato da: Neuroni simpatici Neuroni parasimpatici Livelli di adrenalina logica push-pull: aumento di scarica del simpatico e contemporanea diminuzione del parasimpatico assieme comportano un aumento della frequenza cardiaca Effetto netto inibitorio del parasimpatico

45 FATTORI CHE REGOLANO LA GITTATA SISTOLICA Contrattilità ventricolare volume telediastolico (Precarico) Postcarico

46 Variazione del volume di eiezione ventricolare

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48 LEGGE DI STARLING Quando il flusso di sangue, che proviene dai vasi venosi (ritorno venoso) e che riempie il cuore, varia il cuore aggiusta automaticamente il flusso in uscita per adattarlo a quello di ingresso Base fisiologica, l aumento di sangue determina l allungamento delle fibre muscolari del miocardio, provocando un aumento della forza di contrazione Lo stiramento delle fibre muscolari aumenta l affinità della troponina al calcio ed aumenta il numero dei ponti trasversali attivi ad ogni contrazione.

49 FATTORI CHE INFLUENZANO IL VOLUME DI EIEZIONE VENTRICOLARE Ritorno venoso Attività del Simpatico o adrenalina Volume telediastolico Volume di eiezione ventricolare Contrattilità ventricolare Pressione arteriosa (postcarico) ventricolo

50 VISIONE INTEGRATA DEI FATTORI CHE INFLUENZANO LA GITTATA CARDIACA