IL POTENZIALE D'AZIONE CARDIACO
Si distinguono diversi tipi di cellule: nodali
(nodo seno-atriale e nodo atrio-ventricolare);
di conduzione (fascio di His e fibre di
Purkinije; comuni o di lavoro. I meccanismi
elettrici e di membrana sono simili a quelli già
visti: ci soffermeremo soprattutto sulle
differenze.
MIOCARDIO COMUNE: potenziale in 5 fasi
0 - depolarizzazione rapida per apertura di
canali per il sodio voltaggio-dipendenti
1 - parziale breve ripolarizzazione per
aumento transitorio conduttanza al cloro e al
potassio
2 - plateau: potenziale stabile su valori
leggermente positivi per circa 0.2 s; dovuto
all'aumento della conduttanza al calcio
(apertura di "canali lenti") e riduzione della
conduttanza al potassio
3 - ripolarizzazione per progressivo aumento
della conduttanza al potassio e chiusura dei
canali lenti;
4 - potenziale di riposo, stabile a -90 mV.
Durante il plateau si verifica una corrente
di calcio, molto importante per
l'accoppiamento elettromeccanico e per la
regolazione della contrattilità
Variazioni di eccitabilità durante il potenziale
d'azione: periodi refrattari. La risposta
meccanica compare durante il potenziale e ha
circa la stessa durata: il cuore non può essere
tetanizzato
Periodo refrattario
assoluto
contrazione
Periodo refrattario
relativo
Eccitabilità
normale
CELLULE NODALI. Il funzionamento del cuore
è automatico, perché le cellule nodali sono in
grado di auto-eccitarsi ritmicamente: funziona
da generatore (pace-maker) primario il nodo
senoatriale perché è dotato di ritmicità a
frequenza maggiore
Il potenziale d'azione delle cellule nodali ha le
seguenti caratteristiche:
1 - minore negatività alla fine della
ripolarizzazione (-60 mV), dovuta a più elevata
conduttanza al sodio
2 - lenta depolarizzazione spontanea dopo la
ripolarizzazione, fino al raggiungimento di un
livello soglia (potenziale di pace-maker),
dovuta a progressiva riduzione della
conduttanza al potassio
3 - fase di salita del potenziale più lenta che
nelle cellule di lavoro, per apertura solo di
canali lenti
4 - assenza di plateau.
Miocardio
di lavoro
Cell. nodali
prepotenziale
2+
Salita
lenta:
canali
Ca
Arresto
ripolarizzazione:
Prepotenziale:
diminuzione
Ripolarizzazione:
++
conduttanza
K
+
corrente
Na
corrente K
Determinazione della frequenza cardiaca:
dipende dalla pendenza del potenziale di pacemaker e dal livello di ripolarizzazione
(regolazione nervosa).
CONDUZIONE NEL CUORE:
propagazione elettrotonica da cellula a cellula
attraverso ponti laterali con giunzioni strette
Importanza dell'ampiezza e della velocità della
depolarizzazione nel determinare la velocità di
conduzione
Vie di conduzione: fasci atriali funzionali, nodo
AV, fascio di His, fibre di Purkinje, miocardio
comune
Variazioni della velocità di conduzione
Determinazione dell'intervallo atrioventricolare
Funzione di "valvola" del nodo AV;
protezione dai rientri.
Principali disturbi del ritmo:
aritmia sinusale; extrasistoli (foci
ectopici); ritmo nodale, ritmo
idioventricolare, tachicardia ventricolare,
flutter e fibrillazione atriali e ventricolari.
ELETTROCARDIOGRAMMA:
basi fisiologiche; disposizione
degli elettrodi nelle derivazioni
standard; onde ECG. Cosa dice e
cosa non dice l'ECG
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0
-1
+1
-
+
mv
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ACCOPPIAMENTO ECCITAZIONECONTRAZIONE
Ruolo dei tubuli T
Importanza della corrente di calcio nella
fase 2 (plateau) del potenziale d'azione:
regolazione continua della contrattilità
Scambiatore Na+/Ca++: mantenimento
dell'omeostasi cellulare; meccanismo d'azione
della digitale
Plateau
L. extracell.
Potenziale d’azione
Tubulo T
Tubulo T
Tubulo T
Plateau
L. extracell.
ripolarizzazione
Tubulo T
Tubulo T
Tubulo T
ALCUNE DEFINIZIONI
Frequenza cardiaca: numero di contrazioni
cardiache al minuto
Gittata sistolica: volume di sangue espulso
da ciascun ventricolo ad ogni contrazione
(sistole)
Gittata cardiaca: volume di sangue pompato al
minuto = gittata sistolica * frequenza cardiaca
Pressione aortica: pressione istantanea alla
radice dell'aorta, distalmente al piano valvolare
Gradienti pressori: differenze di pressione
fra un compartimento e un altro
Volume telediastolico: volume di sangue
contenuto in ciascun ventricolo subito prima
l'inizio della sistole ventricolare
Volume telesistolico: volume di sangue
che residua in ciascun ventricolo alla
fine della sistole (la differenza fra i
due è la gittata sistolica)
Frazione di eiezione: percentuale del
sangue espulso da una sistole
rispetto al volume telediastolico
Fasi isovolumetriche: non vi è variazione di
volume ventricolare, ma non è corretto
usare il termine "isometrico" perché la
forma dei ventricoli si modifica.