CUORE

Anatomia & ciclo della contrazione cardiaca

Il cuore è una pompa muscolare emodinamica che fornisce al sangue l’energia per scorrere in circolo. Si possono distinguere nel cuore una parte di destra e una parte di sinistra che non comunicano tra loro. Sono presenti due camere superiori dette atri ed altrettanti inferiori detti ventricoli separati da valvole (valvole atrioventricolari) che direzionano il flusso di sangue dall'atrio al ventricolo. Dal ventricolo destro il sangue passa nell’arteria polmonare e inizia il circolo polmonare (piccolo circolo), mentre dal ventricolo sinistro il sangue passa nell’arteria aorta e inizia il circolo sistemico (grande circolo).

Valvole

Le valvole atrioventricolari sono:

- a sinistra: valvola bicuspide o mitrale perché formata da due lembi;

- a destra: valvola tricuspide perché formata da tre lembi valveolari.

Esse si aprono o chiudono in base alla pressione degli atri o dei ventricoli. Se la pressione del sangue è superiore nell’atrio le valvole saranno aperte, mentre se la pressione è superiore nel ventricolo rispetto all’atrio le valvole saranno chiuse.

Le valvole tra il ventricolo e le arterie sono:

- a sinistra: valvola aortica

- a destra: valvola polmonare

Ciclo cardiaco

Un ciclo cardiaco è il periodo di tempo compreso tra l’inizio di un battito cardiaco e il successivo e si intende l’insieme di tutti gli eventi che avvengono nel cuore in questo lasso di tempo. Si hanno due fasi principali:

- la diastole (dilatazione), la fase di rilasciamento del miocardio;

- la sistole (contrazione), la fase di contrazione.

Queste fasi avvengono quasi contemporaneamente nelle due metà del cuore, destra e sinistra. Gli atri e i ventricoli non si contraggono e rilasciano contemporaneamente, ma la contrazione avviene in maniera sfalsata tra atri e ventricoli. Il ciclo cardiaco viene suddiviso in tre fasi.

I - Diastole atriale e ventricolare (riposo cardiaco). Sia gli atri che i ventricoli sono rilasciati. Gli atri sono in fase di riempimento, cioè ricevono il sangue refluo dalle vene, mentre i ventricoli hanno appena terminato la loro contrazione ed anche loro ricevono liquido passivamente. Nel circolo polmonare (vena cava) c’è un gradiente pressoreo che spinge il sangue ad entrare nell’atrio ed inoltre, la pressione atriale, maggiore della ventricolare, apre la valvola AV permettendo il riempimento del ventricolo destro. Quindi, atrio e ventricolo sono un’unità sincrona. La valvola semilunare è chiusa in quanto la pressione a monte è più bassa della pressione a valle. Lo stesso avviene nel cuore sinistro (valvola mitrale aperte e, quindi, la parte sinistra è un tutt’uno), ma la valvola aortica è chiusa. Il volume di sangue che si trova in questo momento nei ventricoli viene indicato come volume telediastolico (volume di sangue massimo che i ventricoli possono contenere durante il ciclo cardiaco).

II - Sistole atriale (completamento del riempimento ventricolare). Nonostante la maggior parte del sangue entri nei ventricoli quando gli atri sono rilasciati, un ulteriore 20% del riempimento si verifica durante la contrazione atriale che spinge il sangue nei ventricoli. La pressione atriale è aumenta da 1 a circa 3-4 mm/Hg

III - Sistole ventricolare (circolo del sangue). Da come si può notare nella tabella delle pressioni (mm/Hg) nella sistole ventricolare destra si hanno 20 mm/Hg il che fa si che si chiuda la valvola atrioventricolare, ma aprire la valvola verso l’arteria polmonare. Questa azione, però, avviene in due fasi: prima si chiude la valvola AV, dopodiché il ventricolo continua ad aumentare la sua pressione in uno spazio uguale (isovolumetrico) e non appena la sua pressione aumenta oltre i 10 mm/Hg si apre la valvola polmonare. In questo intervallo (3 < x > 10 mm/Hg) il sangue non può né entrare né uscire dal ventricolo. Lo stesso procedimento avviene anche nella parte sinistra solo a valori pressori maggiori (fase isovolumetrica tra 5 e 70 mm/Hg). Alla fine della sistole una quantità di sangue rimane comunque nei ventricoli e si indica con volume telesistolico. È il volume minimo che i ventricoli contengono durante tutto il ciclo cardiaco. Nel frattempo, gli atri si stanno riempendo in quanto inizia ad affluire sangue dal circolo sistemico e polmonare, ma, essendo chiuse le valvole AV, esso rimane nella parte superiore del cuore. Non appena termina la sistole ventricolare, ovvero non appena la sua pressione scende sotto il valore necessario per tenere aperta la valvola semilunare, inizia una nuova fase in cui entrambe le valvole (superiori e inferiori sono chiuse). Di conseguenza, anche la diastole ha inizio con una fase isovolumetrica.

Toni cardiaci

1° Tono = chiusura delle valvole atrioventricolari

2° Tono = chiusura delle valvole semilunari (meno intenso)

La distanza tra il 1° e il 2° tono indica la sistole, mentre tra il 2° e il 1° indica la diastole.

Proprietà del muscolo cardiaco

Eccitabilità (batmotropismo). È la capacità delle cellule di passare da uno stato di riposo ad uno stato attivo, quindi di variare il potenziale di membrana generando un potenziale d’azione.

Automatismo (cronotropismo). È una proprietà delle fibre del muscolo specifico che permette di sviluppare il potenziale d’azione ad una frequenza (tempo) fissa.

Conducibilità (dromotropismo). È la capacità di condurre il potenziale d’azione.

Contrattilità (inotropismo). È la capacità di contrarsi.

Gittata sistolica (GS)

È la quantità di sangue pompata da un ventricolo durante una contrazione. Viene misurata in ml per battito cardiaco e può essere calcolata nel seguente modo:

(GS) = volume di sangue prima della contrazione (EDV) – volume di sangue nel ventricolo dopo la contrazione (ESV)

Gittata cardiaca (GC)

È il volume di sangue immesso dal ventricolo nell’arteria corrispondente in un minuto.

(GC) = frequenza cardiaca (battiti al minuto) x volume sistolico (ml / battito)

Tutto il sangue che lascia il cuore raggiunge i tessuti, per cui la gittata cardiaca è un indice del flusso ematico totale attraverso il corpo. Il volume del sangue corporeo in media è di circa 5 litri. Questo significa che a riposo un ventricolo pompa tutto il sangue presente nell’organismo in un solo minuto. Durante l’esercizio fisico la GC può aumentare fino a 30-40 L/minuto. I cambiamenti omeostatici della GC sono determinati da variazioni della frequenza cardiaca, della gittata sistolica o di entrambe. Normalmente, la GC è la stessa per entrambi i ventricoli.