Fisiologia Cardiocircolatoria (Fisiologia 26)

Circolazione Coronarica: Aspetti Anatomici e Fisiologici

• Il circolo coronarico è un sistema vascolare essenziale per l'apporto di ossigeno e nutrienti al cuore.
• Le arterie coronarie originano direttamente dall'aorta ascendente.
• La pressione di perfusione coronarica coincide con la pressione aortica.
• Esistono anastomosi con altri distretti circolatori (arterie toraciche interne, arterie bronchiali, arterie del diaframma).
• Il circolo coronarico è breve, con bassa resistenza al flusso.
• La pressione di perfusione è elevata grazie alla pressione aortica, garantendo un'efficace perfusione del cuore.
• Il miocardio ha un'alta densità capillare (quasi un capillare per ogni fibra muscolare) per una rapida diffusione di ossigeno e substrati.
• Il flusso coronarico è non omogeneo, con maggiore perfusione delle regioni subendocardiche rispetto alle epicardiche (rapporto circa 1,2:1).
• Questa differenza è dovuta al maggiore stress delle regioni subendocardiche durante la sistole.
• I circoli collaterali tra le arterie (non a livello terminale) supportano le regioni che non ricevono direttamente sangue dalle arterie principali, contribuendo a un'adeguata perfusione.
• Il flusso coronarico avviene principalmente durante la diastole (rilassamento cardiaco).
• Il cuore estrae una quantità di ossigeno maggiore rispetto ad altri organi.
• Il circolo coronarico ha la capacità di aumentare il flusso di 4-5 volte in caso di necessità.

Ipertrofia e Angiogenesi

• L'ipertrofia cardiaca, accrescimento delle dimensioni delle cellule cardiache, non sempre è accompagnata da un'adeguata angiogenesi (formazione di nuovi vasi sanguigni).
• Questo può compromettere la perfusione nelle aree ipertrofiche.

Plessi Coronarici e Dinamiche di Perfusione

• La circolazione coronarica è composta da plessi epicardico e subendocardico interconnessi.
• Durante la diastole, il tessuto subendocardico riceve una maggiore perfusione rispetto all'epicardico.
• Durante la sistole, la compressione dei vasi subendocardici riduce il flusso sanguigno ma questi tessuti hanno una buona riserva.
• Le cellule subendocardiche sono ricche di mioglobina, facilitando il deposito di ossigeno.
• Possono ricevere ossigeno anche dal sangue del lume ventricolare.

Resistenza Coronarica

• La maggior parte della resistenza al flusso coronarico (circa il 70%) si trova nelle piccole arterie e arteriole, soprattutto quelle subendocardiche.
• L'occlusione di un vaso coronarico può portare a lesioni o infarti nel territorio da esso irrorato.

Circoli Collaterali e Compensazione

• Le connessioni tra le arterie coronarie non sono sufficienti per garantire la perfusione in caso di ostruzioni.

Percentuale di Gittata Cardiaca Riservata al Cuore

• Il cuore, nonostante rappresenti solo lo 0,4% della massa corporea, riceve il 4-5% della gittata cardiaca (circa 200-250 ml/min).
• Il flusso sanguigno al cuore è di circa 60-80 ml/min per 100 g di tessuto.

Effetto Meccanico del Ciclo Cardiaco sul Flusso Coronarico

• Il flusso coronarico è influenzato dalla pressione transmurale (pressione interna maggiore della pressione esterna).
• Durante la diastole, la pressione aortica è superiore alla pressione ventricolare, mantenendo i vasi coronarici pervi e favorendo la perfusione.
• Durante la sistole, la pressione ventricolare può essere superiore a quella aortica, causando la compressione dei vasi coronarici e riducendo il flusso.

Analisi Dettagliata del Flusso Coronarico nel Ventricolo Sinistro

• Le fasi iniziali e tardive della sistole isovolumetrica influenzano il flusso coronarico a causa della pressione ventricolare.
• Durante l'eiezione (prima e seconda parte) il flusso aumenta a causa dell'aumento della pressione di perfusione.
• In diastole, il rilasciamento ventricolare permette al flusso coronarico di raggiungere un picco prima di diminuire.

Effetto dell'Invecchiamento e Rigidità Aortica

• Con l'invecchiamento, l'aorta perde elasticità e diventa più rigida, comportandosi come un tubicolo meno elastico.

Effetto dell'Esercizio Muscolare sull'Attività Cardiaca e Flusso Coronarico

• L'esercizio fisico aumenta il flusso coronarico, sia in sistole che in diastole.
• L'aumento è correlato all'attività cardiaca incrementata.
• Tuttavia, la dinamica del flusso coronarico durante l'esercizio è più complessa e presenta peculiarità: il flusso coronarico durante l'esercizio può diminuire a parità di pressione di perfusione rispetto al riposo, a causa della riduzione del tempo di diastole.
• L'aumento della forza di contrazione ventricolare può ulteriormente comprimere i vasi coronarici.

Relazione tra Flusso Coronarico e Pressione di Perfusione

• Il flusso coronarico è direttamente correlato alla pressione di perfusione.

Fattori che Influenzano la Resistenza Vascolare Coronarica

• Eventi meccanici del ciclo cardiaco (compressione dei vasi in sistole, vasodilatazione in diastole).
• Localizzazione della resistenza (70% nelle arterie e arteriole subendocardiche).
• Controllo metabolico (influenza della vasodilatazione e vasocostrizione).
• Controllo nervoso (influenza del sistema nervoso autonomo).
• Farmaci (alcuni farmaci possono influenzare la resistenza coronarica).

Controllo Metabolico del Flusso Coronarico

• L'apporto di ossigeno aumenta con attività metabolica e aumenta la vasodilatazione.
• Questi processi sono simili a quelli delle arteriole sistemiche.

Riserva di Perfusione Coronarica

• La riserva di perfusione coronarica è la differenza tra flusso coronarico a riposo e flusso massimo in vasodilatazione.
• La riserva varia nei diversi distretti (es. cuore, muscolo scheletrico, rene), in quanto i vari distretti hanno diverse esigenze di ossigeno.

Stenosi Coronarica e Limiti alla Riserva Coronarica

• La stenosi coronarica (restringimento del vaso) aumenta la resistenza al flusso, riducendo la perfusione.
• La riserva coronarica diminuisce bruscamente oltre una certa soglia di stenosi (es. 60%).
• Una stenosi severa impedisce di incrementare il flusso coronarico in risposta ad accresciute richieste di ossigeno, possibile causa di infarto.

Aumento della Richiesta di Ossigeno: Strategie di Adattamento

• Aumento della gittata cardiaca per un incremento globale dell'apporto di ossigeno.
• Adattamenti locali (vasodilatazione e aumento dell'estrazione di ossigeno).

Miocardio: Elevata Estrazione di Ossigeno a Riposo

• Il miocardio già in condizione di riposo ha una bassa pO2 venosa (18 mmHg o meno).
• Ciò indica grande richiesta di ossigeno.
• Per soddisfare tale richiesta, può aumentare solo la vasodilatazione, non l'estrazione di ossigeno.

Muscolo Scheletrico: Flessibilità nell'Adattamento

• Risponde all'attività con un forte aumento dell'attività simpatica e della gittata cardiaca.
• Grande vasodilatazione comporta un aumento notevole del flusso e della capacità di estrazione dell'ossigeno.
• Le diverse risposte tra miocardio e muscolo scheletrico sono legate alle diverse esigenze e caratteristiche dei due tessuti.

Differenze tra Cuore e Muscolo Scheletrico

• Il cuore e il muscolo scheletico hanno meccanismi di risposta differenti alle aumentate richieste di ossigeno.
• Il muscolo scheletrico può aumentare la vasodilatazione e l'estrazione, mentre il cuore è limitato dalla vasodilatazione (perché l'estrazione già a riposo è molto alta).

Controllo della Perfusione degli Organi: Meccanismi Selettivi

• La regolazione della perfusione è complessa e selettiva, indirizzando il flusso sanguigno verso aree con aumentati bisogni.
• La distribuzione del flusso e la vasodilatazione locale sono meccanismi chiave.
• L'esercizio fisico comporta un aumento della gittata cardiaca e una ridistribuzione del flusso sanguigno.

Regolazione del Flusso Coronarico: Meccanismi di Vasodilatazione

• La vasodilatazione, fondamentale per l'aumento del flusso sanguigno, è regolata da diversi fattori: metabolici locali, meccanismo miogeno, fattori rilasciati dall'endotelio, e controllo nervoso.

Attivazione della Cellula Muscolare Liscia

• La contrazione del muscolo liscio può avvenire tramite tre meccanismi principali: controllo elettrico, recettori metabotropici, and stimoli meccanici.
• Il calcio è fondamentale nel processo di contrazione.

Controllo Metabolico e Vasodilatazione

• Il consumo di ossigeno aumenta in seguito a un'attività più intensa.
• L'abbassamento della pressione parziale di ossigeno induce vasodilatazione.
• L'adenosina è un vasodilatatore importante.

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