Influenze fisiologiche e chimiche sulla frequenza cardiaca umana

Volume sistolico e frequenza cardiaca

Nelle persone sane il volume sistolico tende a essere relativamente costante. Tuttavia, quando il volume del sangue si riduce bruscamente, o quando il cuore è gravemente indebolito, il volume sistolico diminuisce e la gittata cardiaca viene mantenuta aumentando la frequenza delle pulsazioni. La contrazione del cuore non dipende dal sistema nervoso, ma la sua frequenza può essere temporaneamente modificata dai nervi del sistema vegetativo. Sulla frequenza cardiaca agiscono inoltre varie sostanze, ormoni e ioni.

Controllo nervoso del cuore

• Il controllo nervoso (sistema nervoso vegetativo). In occasione di stress fisici o emotivi, i nervi della sezione del simpatico del sistema nervoso vegetativo stimolano più intensamente il cuore a contrarsi. Il risultato è che il cuore pulsa più rapidamente. Questo è un fenomeno familiare per chiunque abbia preso uno spavento o abbia dovuto correre per prendere un autobus. Qualunque sia la velocità di pulsazione del cuore in condizioni ordinarie, questa effettivamente accelera quando è soggetta a richieste particolari. Poiché l’aumento della velocità del flusso sanguigno aumenta la frequenza con cui le cellule dell’organismo ricevono nuovo sangue, nei periodi di stress aumenta per esse la disponibilità di ossigeno e di glucosio. Quando le richieste vengono meno, il cuore si adegua. I nervi del parasimpatico, principalmente il nervo vago, rallentano e stabilizzano il cuore.

Effetti di ormoni e ioni

Vari ormoni e ioni possono avere effetti molto marcati sull’attività cardiaca. L’adrenalina, che ha effetti simili a quelli del sistema simpatico, e la tiroxina determinano entrambe aumento della frequenza cardiaca. Gli squilibri elettrolitici costituiscono una reale minaccia per il cuore; per esempio, la diminuzione del livello degli ioni calcio nel sangue deprime l’attività cardiaca, mentre un livello troppo elevato causa contrazioni così prolungate che il cuore può fermarsi del tutto. Anche l’aumento e la diminuzione di ioni indispensabili come il sodio e il potassio modificano l’attività del cuore.

Influenza dei fattori fisici

• Fattori fisici quali l’età, il genere, l’attività fisica e la temperatura corporea agiscono sulla frequenza cardiaca. La più elevata frequenza cardiaca a riposo si riscontra nel feto (140–160 pulsazioni al minuto), e diminuisce poi gradualmente nel corso della vita. La frequenza cardiaca media è più elevata nella femmina (72–80 pulsazioni al minuto) che nel maschio (64–72 pulsazioni al minuto). Il calore fa aumentare la frequenza cardiaca incrementando il ritmo metabolico delle cellule cardiache. Questo spiega la pulsazione rapida e martellante che avvertiamo quando abbiamo la febbre alta, e rende in parte ragione degli effetti dell’attività fisica sulla frequenza cardiaca (va ricordato che i muscoli in attività generano calore). Il freddo ha l’effetto opposto: riduce direttamente la frequenza cardiaca.