Fisiologia del cuoreFisiologia del cuore
Delaydiastole
Sistoleatriale
Sistoleatriale
Delaydiastole
Sistoleventricolare
Sistole ventricolare
SinistroDestro
Sistole = contrazione
Gli atri sono camere relativamente piccole che danno una piccola spinta di sangue ai ventricoli
Diastole = rilassamento
Il ciclo cardiaco – la sequenza
Volume telediastolico (VTD): volume massimo contenuto nei ventricoli ovvero volume di sangue nei ventricoli alla fine della diastole (riempimento ventricolare)
Volume telesistolico (VTS): volume minimo contenuto nei ventricoli ovvero volume di sangue nei ventricoli alla fine della sistole (svuotamento ventricolare)
Gittata sistolica (GS) : volume di sangue che il cuore espelle in ciascun battito GS = VTD - VTS (0.07L/battito)
Gittata cardiaca (GC): quantità di sangue pompata in un minuto dal ventricolo sinistro nell’aorta GC = f x GS (72 battiti/min x 0.07L/battito = 5L/min)
Alcune importanti definizioni
Riempimento ventricolare (500ms)
Quando PIV<PA → apertura valvole AV
Inizio riempimento ventricolare
Si distinguono 2 fasi:
PIV ≡ pressione intraventricolare
PA ≡ pressione atriale
Vol
ume
vent
ricol
are
sini
stro
(m
l)
1000 200 300 400 500
Tempo (ms)
65
135
•1a fase – riempimento rapido
Riempimento ventricolare
Fase finale della diastole ventricolare
Riempimento ventricolare (500ms)
PIV ≡ pressione intraventricolare
PA ≡ pressione atriale
Vol
ume
vent
ricol
are
sini
stro
(m
l)
1000 200 300 400 500
Tempo (ms)
65
135
Quando PIV<PA → apertura valvole AV
Inizio riempimento ventricolare
Si distinguono 2 fasi:•1a fase – riempimento rapido•2a fase – riempimento lento Aumento del 10-20%
Riempimento ventricolare
Sistole atriale
Contrazione (sistole) ventricolare (50ms) isovolumica
Attivazione dei ventricoli: 100 ms dopo gli atri •Contrazione dei ventricoli •Aumento pressione nei ventricoli (PIV)
Quando PIV>PA → chiusura valvole AV •Contrazione ventricolare isovolumica
•Contrazione isometrica delle fibre
1000 200Tempo (ms)
90
60
30Pre
ssio
ne (
mm
Hg)
65
135
Vol
ume
vent
ricol
are
sini
stro
(m
l)
Svuotamento ventricolare (300ms)
Quando Pventr sin>Paorta → apertura valvola aortica
•Flusso sanguigno dal VS all’aorta
•Fase di eiezione ventricolare
100 200 300 400
Tempo (ms)
5000
90
60
30
120
Pre
ssio
ne (
mm
Hg)
65
135
Vol
ume
vent
ricol
are
sini
stro
(m
l)
Rilassamento (diastole) isovolumico (80ms)Ripolarizzazione ventricolare
• Rilasciamento ventricolare• Caduta di pressione nei ventricoli
Quando PIV<Paorta → chiusura valvola aortica
Inizio diastole ventricolare
1a fase: Rilasciamento isovolumico(valvole AV e semilunari chiuse)
90
60
30
120
Pre
ssio
ne (
mm
Hg)
65
135
Vol
ume
vent
ricol
are
sini
stro
(m
l)
100 200 300 400
Tempo (ms)
5000
Rilassamento ventricolarefase finale
2a fase: quando PIV<PA
Apertura valvole AV
Inizio riempimento ventricolare attraverso le valvole AV
90
60
30
120
Pre
ssio
ne (
mm
Hg)
65
135
Vol
ume
vent
ricol
are
sini
stro
(m
l)
100 200 300 400
Tempo (ms)
5000 600 700 800 900
AB riemp. pass. e contr. atriale
BC contrazione isovolumetrica
CD immissione di sangue in aorta
DA rilassamento isovolumetrico
(A) La valvola mitrale (AV sn) si apre
(B) La valvola mitrale (AV sn) si chiude
(C) La valvola aortica si apre
(D) La valvola aortica si chiude
CHIAVE DI LETTURA
VTD= vol. tele-diastol.VTS= vol. tele-sistol.
90
60
30
120
Pre
ssio
ne
(mm
Hg)
65
135
Vol
um
e v
en
tric
ola
re (
ml)
100 200 300 400Tempo (ms)
5000 600 700 800
sistole atriale
sistole atriale
contr. ventr. isovolumica
sistole ventric.
diastole ventric. fase iniziale
diastole ventric. fase finale
VTD
VTS
Ele
ttroc
ardi
ogra
mm
a
Pre
ssio
ne (
mm
Hg)
Ciclo cardiaco ed elettrocardiogramma
Onda P: depolarizzazione atriale
Segmento P-Q: conduzione attraverso il nodo AV e il fascio AV
Onde Q, R e S: depolarizzazione ventricolare
Segmento S-T: contrazione ventricolare
Onda T: ripolarizzazione ventricolare
Pre
ssio
ne (
mm
Hg)
Ciclo cardiaco e toni cardiaci (lub-dup)
Chiusura valvola aortica
Chiusura valvole AV
1° tono cardiaco: si ha alla chiusura delle valvole AV inizio sistole ventricolare
2° tono cardiaco: si ha alla chiusura della valvola aortica inizio diastole ventricolare
Il ciclo cardiaco comprende tutti quegli eventi associati al flusso di sangue attraverso il cuore
Sistole – contrazione della muscolatura cardiaca
Diastole – rilassamento della muscolatura cardiaca
Il ciclo cardiaco
Riempimento ventricolare – mid-to-late diastole
La pressione sanguigna nel cuore è bassa quando il sangue entra negli atri e fluisce nei
Le valvole AV sono aperte, quindi avviene la sistole atriale
Fasi del ciclo cardiaco
Sistole ventricolare
Gli atri si rilassano
L’aumento di pressione nei ventricoli comporta la chiusura delle valvole AV
Fase di contrazione isovolumetrica
La fase di eiezione ventricolare apre le valvole semilunari
Fasi del ciclo cardiaco
Fasi del ciclo cardiacoRilassamento isovolumetrico – all’inizio della diastole
Rilassamento ventricolare
Il riflusso di sangue nell’aorta e il trunk polmonare chiude le valvole semilunari
Dentellatura dicrotica – breve aumento della pressione aortica causata dal riflusso di sangue che rimbalza sulle valvole semilunari
I suoni del cuoreI suoni del cuore
I suoni del cuore (lub-dup) sono associati alla chiusura delle valvole cardiache
Il primo suono si ha quando la valvola AV si chiude e corrisponde all’inizio della sistole
Il secondo suono si ha quando la valvola SL si chiude e corrisponde all’inizio della diastole ventricolare
Verifiche
Durante il riempimento atriale, la pressione nell’atrio è > o < rispetto a quella che si ha
nelle vene cave?
L’atrio presenta una pressione minore rispetto alle vene cave
Quale camera cardiaca presenta la pressione maggiore durante le seguenti fasi del ciclo cardiaco?
(a) Eiezione ventricolare; (b) rilasciamento ventricolare isovolumetrico; (c) diastole atriale e ventricolare; (d) contrazione ventricolare isovolumetrica
(a) ventricoli; (b) ventricoli; (c) atri; (d) ventricoli
Abbinare i segmenti seguenti ai corrispondenti eventi ventricolari:
AB (a) immissione di sangue in aorta
BC (b) contrazione isovolumetrica
CD (c) rilassamento isovolumetrico
DA (d) riemp. pass. e contr. atriale
Abbinare i seguenti eventi ai punti A-D:
(a) La valvola aortica si apre
(b) La valvola mitrale si apre
(c) La valvola aortica si chiude
(d) La valvola mitrale si chiude
CHIAVE DI LETTURA
VTD= vol. tele-diastol.VTS= vol. tele-sistol.
VTD
VTS
Abbinare alle lettere nei riquadri i seguenti processi/definizioni: (a) volume tele-diastolico; (b) la valvola aortica si apre; (c) la valvola mitrale si apre; (d) la valvola aortica si chiude; (e) la valvola mitrale si chiude; (f) volume telesistolico.
(a) E; (b) A; (c ) D; (d) B; (e) C; (f) F
Perché dopo il punto C la pressione atriale aumenta? Perché essa diminuisce durante la fase iniziale della sistole ventricolare per poi aumentare di nuovo? Perché essa diminuisce improvvisamente al punto D? perché la pressione ventricolare aumenta improvvisamente al punto C?
La pressione atriale aumenta perché la pressione sulla valvola mitrale fa protrudere i lembi verso l’atrio. La pressione atriale diminuisce durante la fase iniziale della sistole ventricolare perché gli atri si rilasciano. Aumenta poi di nuovo perché gli atri si riempiono di sangue. Al punto D la pressione atriale diminuisce improvvisamente perché la valvola mitrale si apre e il sangue fluisce rapidamente nei ventricoli. La pressione ventricolare aumenta di colpo quando i ventricoli si contraggono qagendo su un volume di sangue costante (contrazione isovolumetrica).
Domande1. Qual è la gittata sistolica massima?
2. Qual è il volume telediastolico che permette di ottenere la gittata sistolica massima?
La massima gittata sistolica è pari a 160 ml, ottenuta quando il volume telediastolico è di circa 330 ml
DomandaIn corrispondenza del volume telediastolico indicato dal punto A, produrrà maggiore forza il cuore in condizioni di controllo o sotto l’effetto della noradrenalina?
Nel punto A il cuore in presenza di noradrenalina presenta una gittata sistolica maggiore e di conseguenza produce una forza maggiore.
Problema 1. Un paziente ha una frazione di eiezione (gittata sistolica diviso volume telediastolico) di solo 25%. La sua gittata sistolica è di 40 ml e la sua frequenza cardiaca è di 100 battiti al minuto. Qual è il valore del volume telediastrolico, del volume telesistolico e della gittata cardiaca di quel paziente? Spiegare i calcoli.
GS/EDV=0.25.
Se GS=40 ml, EDV=160 ml, GS=EDV-ESV, perciò ESV=120 ml.
GC=FCxGS=100 bpm x 40 ml/battito = 4000 ml/min
Problema 2. Calcolare la gittata cardiaca nel caso in cui la gittata sistolica sia 65 ml e la frequenza cardiaca si 80 bmp.
GC=FCxGS=80 bpm x 65 ml/battito = 5200 ml/min
Problema 4. Il volume totale di sangue di una persona è di 5 L. Assumiamo che 4 L siano contenuti nella circolazione sistemica e 1 L in quella polmonare. Se la persona presenta una gittata cardiaca di 5 L/min,
a) Quanto tempo impiegherà una goccia di sangue che lascia il ventricolo sinistro a farvi ritorno?
b) Quanto tempo impiegherà una goccia di sangue ad andare dal ventricolo destro a quello sinistro?
a) 1 minuto
b) 12 secondi
Problema 3. Calcolare il volume telesistolico nel caso in cui il volume tele diastolico sia 150 ml e la gittata sistolica sia 65 ml.
VTD=85 ml