Sistema di conduzione elettrica del cuore (Fisio 8)

Eccitabilità Cardiaca

• Il cuore batte spontaneamente, ma la sua attività è regolata dal sistema nervoso autonomo, che controlla frequenza e forza delle contrazioni.
• Il sistema di conduzione elettrica del cuore è responsabile di questo processo.

Struttura del Sistema di Conduzione

• Nodo Senoatriale (NSA): Situato nell'atrio destro, è il pacemaker principale del cuore. Genera spontaneamente impulsi elettrici che si propagano attraverso gli atri. Le sue cellule sono interconnesse da sinapsi elettriche e desmosomi.
• Vie Internodali: Tre fasci di cellule cardiache specializzate che connettono il NSA al nodo atrioventricolare (NAV). La loro funzione principale è la conduzione elettrica, non la contrazione.
• Nodo Atrioventricolare (NAV): Situato nel setto tra atri e ventricoli, ritarda la trasmissione dell'impulso elettrico di circa 100-150 millisecondi. Questo ritardo permette agli atri di contrarsi prima dei ventricoli. Può generare battiti propri, ma ha un ruolo accessorio rispetto al NSA.
• Fascio di His: Un fascio di fibre che si propaga attraverso il setto interventricolare.
• Branche Destra e Sinistra: Il fascio di His si divide in queste due branche che si diffondono nei rispettivi ventricoli.
• Fibre di Purkinje: Ultime fibre del sistema di conduzione, responsabili della distribuzione dell'impulso elettrico ai miociti ventricolari.

Potenziali d'Azione Cardiaci: Differenze tra le Varie Strutture

• Cellule Autoritmiche (NSA, NAV): I potenziali di riposo non sono stabili, ma si depolarizzano spontaneamente dopo la ripolarizzazione, raggiungendo la soglia per un nuovo potenziale d'azione. I potenziali di riposo sono più elevati rispetto ai miocardiociti.
• Miocardiociti: Hanno un potenziale di riposo stabile e non sono pacemaker, ma vengono attivati dai segnali provenienti dalle cellule autoritmiche.
• Fibre di Purkinje: Possono agire da pacemaker in casi di malfunzionamento del NSA. Hanno un potenziale d'azione più lungo rispetto alle altre cellule.

Origine dell'Autoritmicità nel Nodo Senoatriale (NSA)

• La corrente "Funny" (If): Causata da canali cationici aspecifici permeabili al sodio, si apre durante l'iperpolarizzazione e contribuisce alla depolarizzazione fino alla soglia.
• Canali del Calcio Tiny and Transient (CaT): Si aprono a soglia, importanti nella fase di depolarizzazione.
• Canali del Calcio L (CaL): Importanti nella fase di depolarizzazione.
• Canali del Potassio (K+): Si aprono nella fase di ripolarizzazione, riducendo il potenziale di membrana sotto soglia.

Regolazione del Nodo Senoatriale (NSA)

• Modificazione del Tasso di Depolarizzazione Diastolica: Un tasso più lento causa minor frequenza cardiaca, mentre un tasso più veloce aumenta la frequenza.
• Modificazione della Soglia di Depolarizzazione: Un valore più negativo riduce la frequenza, un valore più positivo la aumenta.
• Modificazione del Potenziale Diastolico Massimo: Una maggiore iperpolarizzazione riduce la frequenza, una minore la aumenta.

Effetti Farmacologici

• Atropina: Blocca i recettori muscarinici, aumentando la frequenza cardiaca.
• Propranololo: Blocca i recettori β1-adrenergici, diminuendo la frequenza cardiaca.

Effetti Inotropi e Batmotropi

• Effetto Inotropo Positivo: Aumenta la forza contrattile del cuore.
• Effetto Batmotropo: Modifica il massimo potenziale di iperpolarizzazione.

Rallentamento della Conduzione nel Nodo Atrioventricolare (NAV)

• Le vie strette del tessuto fibroso ritardano la velocità di propagazione dell'impulso elettrico dal NSA al NAV.
• Il ritardo assicura la separazione temporale delle contrazioni atriali e ventricolari, permettendo il riempimento ventricolare completo.

Modifiche del Potenziale d'Azione

• Nodo Atrioventricolare (NAV): il potenziale d'azione è di forma triangolare.
• Fascio di His: il potenziale d'azione è rettangolare con una fase di plateau.
• Fibre di Purkinje: il potenziale d'azione presenta caratteristiche distintive, riflettendosi sulla depolarizzazione ventricolare.

PDA del Miocardio: Correnti e Conduttanze

• Fasi del Potenziale d'Azione: Depolarizzazione rapida, fase di plateau, ripolarizzazione.
• Correnti Ioniche: Corrente di sodio (INa), corrente di calcio (ICa), corrente di potassio (IK).

Conduttanze Ioniche

• La conduttanza indica la facilità con cui gli ioni attraversano la membrana.
• Sodio, calcio e potassio hanno diverse conduttanze.
• La regolazione di queste conduttanze influenza il potenziale d'azione.

Regolazione della Conduttanza del Potassio

• Molte famiglie di canali del potassio sono regolate differentemente durante il potenziale d'azione.
• Questi meccanismi sono fondamentali per la ripolarizzazione.

Analisi delle Fasi del Potenziale d'Azione

• Fase 4 (Riposo): I canali ionici sono chiusi.
• Fase 0 (Depolarizzazione): Si aprono i canali ionici per il sodio generando un rapido aumento di potenziale.
• Fase 1 (Inizio Plateau): Si aprono i canali per il calcio.
• Fase 2 (Plateau): La corrente di calcio mantiene un alto potenziale.
• Fase 3 (Ripolarizzazione): Si aprono i canali per il potassio.

Relazione Temporale tra Potenziale d'Azione e Contrazione

• Il periodo refrattario del potenziale d'azione è fondamentale per impedire la sovrapposizione delle contrazioni ventricolari.

Muscolo Cardiaco vs Muscolo Scheletrico

• Il muscolo cardiaco non può andare in tetano a causa della fase refrattaria più lunga rispetto al muscolo scheletrico.
• Il muscolo scheletrico consente la sommazione dei transienti di calcio per ottenere una maggiore forza contrattile.

Accoppiamento Eccitazione-Contrazione nel Muscolo Cardiaco

• Il rilascio di calcio nel citoplasma è il meccanismo principale che inizia la contrazione muscolare.
• Il calcio intracellulare è importante per la contrazione.
• Il calcio innesca la formazione dei ponti acto-miosinici responsabili della contrazione.

Effetti del Calcio sulla Forza Contrattile

• L'aumento del calcio citosolico aumenta la forza contrattile.
• L'effetto del calcio sulla forza contrattile è influenzato da ormoni e farmaci.

Questo quiz esplora il sistema di conduzione elettrica del cuore, analizzando le funzioni del nodo senoatriale, del nodo atrioventricolare e delle fibre di Purkinje. Scoprirai anche dettagli sulla refrattarietà e sul ruolo del calcio nel cuore. Testa le tue conoscenze su questo importante argomento di fisiologia cardiaca.