TESSUTO MUSCOLARE CARDIACO. Costituisce la parete del cuore.

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1 TESSUTO MUSCOLARE CARDIACO Costituisce la parete del cuore. Il cuore è una doppia pompa, con la parte destra che spinge il sangue ai polmoni e la sinistra che lo indirizza a tutti i distretti corporei. Si trova in uno spazio chiamato mediastino con il suo apice che punta verso il lato sinistro.

2 Il sangue non ossigenato proveniente da tutti i tessuti ritorna al cuore, a livello dell atrio destro, attraverso la vena cava superiore ed inferiore ed il seno coronario che raccoglie il sangue refluo delle coronarie. La maggior parte del sangue va direttamente nel ventricolo destro, ma il 25% è spinto dalla contrazione dell atrio destro attraverso la valvola tricuspide o atrio-ventricolare destra al ventricolo destro, poi il ventricolo destro si contrae e il sangue viene pompato attraverso la valvola semilunare polmonare al tronco polmonare, arterie polmonari e quindi al letto capillare polmonare. Il sangue ossigenato ritorna attraverso le vene polmonari all'atrio sinistro, poi attraverso la valvola atrio-ventricolare sinistra (mitrale o bicuspide) passa al ventricolo sinistro, la camera più muscolare del cuore; il ventricolo sinistro si contrae e invia il sangue attraverso la valvola semilunare aortica all'aorta, alle arterie sistemiche principali ed ai letti capillari dei tessuti del corpo.

3 Le valvole del cuore si aprono in direzione del flusso sanguigno. Quando gli atri si contraggono, queste valvole (valvole atrioventricolari) si aprono e il sangue riempie i ventricoli. Le valvole si richiudono subito per evitare che il sangue torni indietro.

4 L intero sistema vascolare (incluse tutte le camere del cuore ed i vasi sanguigni) è rivestito da un epitelio squamoso semplice. Questo rivestimento è tra i tessuti metabolicamente più attivi. Nel cuore è chiamato endocardio.

5 Il cuore è avvolto nel sacco pericardico: pericardio L'epicardio è, invece, il foglietto viscerale del pericardio

6 Il miocardio consiste di muscolo cardiaco. Ci sono due tipi di cellule muscolari cardiache: le cellule pacemaker e le cellule contrattili. Le cellule pacemaker hanno autoritmicità: si depolarizzano circa volte al minuto inducendo il battito cardiaco.

7 IL SISTEMA ELETTRICO O DI CONDUZIONE DEL CUORE (The heart's electrical system) Il cuore è, in termini semplici, una pompa fatta di tessuto muscolare. Come tutte le pompe il cuore richiede una fonte di energia per poter funzionare. L energia proviene da un sistema di conduzione elettrica

8 SISTEMA DI CONDUZIONE DEL CUORE FASCIO DI HIS Uno stimolo elettrico è generato dal nodo seno-atriale (SA node) che è una piccola area di tessuto specializzato localizzata nell atrio destro del cuore. Questo stimolo elettrico viaggia attraverso una rete di conduzione. L atrio destro e quello sinistro sono le prime parti del cuore ad essere stimolate e si contraggono prima dei rispettivi ventricoli. L impulso elettrico poi raggiunge il nodo atrioventricolare (AV node) dove si ferma per un breve periodo di tempo, per poi continuare nella rete di conduzione attraverso il fascio di His e raggiungere i ventricoli. Il fascio di His si divide in un ramo destro ed uno sinistro permettendo la stimolazione di entrambi i ventricoli. Parte terminale del sistema di conduzione del cuore sono le fibre del Purkinje, cellule cardiache con conducibilità molto veloce.

9 Il cuore ha nel sistema di conduzione un controllo intrinseco della frequenza dei suoi battiti. Un controllo estrinseco che agisce sulle cellule pacemaker e sulle cellule contrattili si realizza attraverso neurotrasmettitori del sistema nervoso simpatico (es. adrenalina) che incrementano la frequenza dei battiti cardiaci o quelli del sistema nervoso parasimpatico (es. acetilcolina), che rallentano i battiti. Il sistema nervoso autonomo (simpatico e parasimpatico) modula, ma non genera l attività cardiaca.

10 Un tipo di cellula pacemaker presente nel fascio di His e nelle sue diramazioni, è rappresentato dalle fibre di Purkinje (Johannes Evangelista von Purkinje, , anatomista, fisiologo e microscopista ceco). Queste fibre fanno parte del sistema di conduzione del cuore. Il sistema di conduzione trasmette il segnale di contrazione dal punto di origine (cellule pacemaker) al resto del miocardio. Le fibre di Purkinje non sono neuroni, anche se sembrano assomigliare ad essi. Possono essere distinte dalle altre cellule del miocardio per le loro dimensioni.

11 Heart muscle with purkinje fibers on the surface of heart muscle fibers.

12 Cellule staminali cardiache Niches of CPCs in the postnatal heart may have the potential to differentiate into endothelial cells for vessel formation, cardiac muscle cells for contractility, and cardiac conduction cells for coordinated electrical activity of the heart, although precise lineage potentials of distinct subsets remain to be determined.

13 Muscolatura cardiaca Le cellule muscolari cardiache sono striate, involontarie e più corte di quelle scheletriche e spesso sono ramificate. Le cellule muscolari cardiache possono essere mono- o binucleate. In entrambi i casi i nuclei sono disposti centralmente. Tra una cellula e l altra si collocano i dischi intercalari.

14 I dischi intercalari sono zone di contatto e di adesione tra le estremità di cardiomiociti contigui. A livello dei dischi intercalari, accoppiate ai desmosomi, troviamo molte giunzioni gap che formano dei canali di comunicazione tra le cellule. I dischi intercalari permettono alle onde di depolarizzazione di passare attraverso le cellule e di sincronizzare la contrazione muscolare.

15 I dischi intercalari permettono alle cellule di certe regioni del cuore di contrarsi simultaneamente. Il cuore è perciò definito un sincizio funzionale.

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18 Dischi intercalari o strie scalariformi al microscopio elettronico.

19 I cardiomiociti hanno una organizzazione in sarcomeri dei filamenti delle miofibrille (disposte parallele l una rispetto all altra, con abbondanti mitocondri tra esse) e presentano tubuli T formati dal sarcolemma che contattano con tubuli del RE costituendo diadi.

20 TESSUTO MUSCOLARE LISCIO Le cellule muscolari lisce (smooth-muscle cells) hanno la forma di piccoli fusi di circa mm di lunghezza e soltanto 2-10 mm di diametro. Non presentano striature né sarcomeri. Hanno fasci di filamenti spessi e sottili (al posto di bande evidenti) che corrispondono alle miofibrille. Nelle cellule muscolari lisce i filamenti intermedi si intrecciano dentro la cellula a costituire una fitta rete. A differenza delle scheletriche, le fibrocellule muscolari lisce non hanno troponina, né tropomiosina e non hanno un reticolo sarcoplasmatico organizzato.

21 Rappresentazione schematica di due cellule muscolari lisce affiancate Si notino i nuclei ovoidali, i mitocondri allungati che formano gruppi compatti, l'apparato di Golgi, i microfilamenti, le caveole e il reticolo sarcoplasmatico.

22 Come nelle cellule muscolari scheletriche, la contrazione nelle cellule muscolari lisce coinvolge l interazione tra miofilamenti spessi e sottili ed il loro scorrimento reciproco. Tuttavia, per la diversa organizzazione l accorciamento si verifica in tutte le direzioni. Ogni fibra muscolare liscia è avvolta in una rete di filamenti intermedi che trasmette la contrazione della fibra al tessuto circostante.

23 MECCANISMO DI CONTRAZIONE DEL MUSCOLO LISCIO La fosforilazione della catena leggera della miosina la attiva e permette il legame con l actina e la contrazione muscolare.

24 Gli ioni calcio regolano la contrazione muscolare nel muscolo liscio, ma lo fanno in maniera leggermente differente rispetto al muscolo scheletrico. Gli ioni calcio entrano dall esterno della cellula 1. Gli ioni calcio si legano ad un complesso enzimatico formato dalla calmodulina e dalla chinasi della catene leggera della miosina (miosina chinasi, MLKC). Il calcio si lega alla calmodulina e si ha attivazione della chinasi. 2. Il complesso enzimatico scinde ATP in ADP e trasferisce direttamente il P sulla miosina. 3. Tale P attiva la miosina. 4. La miosina forma un legame con l actina (come avviene nel muscolo scheletrico). 5. Quando il calcio è pompato fuori dalla cellula, il P viene rimosso dalla miosina da un altro enzima (miosina fosfatasi). 6. La miosina torna inattiva e il muscolo si rilassa. Tale processo è chiamato contrazione miosina-regolata.

25 ORGANIZZAZIONE DELLA MUSCOLATURA LISCIA NELL APPARATO DIGERENTE

26 Fibre nervose e gangli

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28 TESSUTO MUSCOLARE SCHELETRICO

29 TESSUTO MUSCOLARE CARDIACO

30 TESSUTO MUSCOLARE LISCIO

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