Attività meccanica del cuore, Fisiologia umana

CICLO CARDIACO

Il sistema cardiovascolare è costituito da una pompa centrale, o meglio 2 pompe

meccaniche: il ventricolo dx e quello sn. Le due pompe sono collegate tra loro in

serie, quindi il volume spinto in circolo dall’una equivale a quello eiettato dall’altra.

Il ciclo cardiaco è il periodo intercorrente fra l’inizio di una contrazione regolare e la

successiva.

Si divide in sistole (svuotamento dei ventricoli nelle arterie) e diastole (riempimento

dei ventricoli con il sangue proveniente dagli atri). Gli atri si riempiono con il sangue

proveniente dalle vene cave e dalle vene polmonari: gli atri con la loro contrazione

contribuiscono all’ultima fase del riempimento ventricolare (presistole, avviene

nell’ultima fase della diastole ventricolare). La durata delle 2 fasi dipende dalla

frequenza cardiaca: un aumento della frequenza di accompagna a un accorciamento

della sistole ma soprattutto della diastole. 2

Pressione sistolica a dx: 25-30 mmHg\ sn: 120 mmHg

Pressione diastolica a dx: 1-7 mmHg\ a sn: 70 mmHg

Il ventricolo sinistro è definito una camera a pressione perché si registra una P

maggiore rispetto al destro. Il destro è definito una camera a volume perché sviluppa

minor pressione per immettere nel circolo polmonare lo stesso volume di sangue.

Grazie al ritardo di conduzione AV, gli atri si contraggono 0.13 sec prima dei

ventricoli, contribuendo al riempimento ventricolare (pompa di innesco): gli atri

lavorano come una pompa di innesco per il ventricolo, contribuendo al suo

riempimento completo (volume telesistolico).

Gli eventi elettrici precedono quelli meccanici →la P atriale comincia a salire verso

l’ apice dell’ onda P. La pressione ventricolare aumenta all’apice del QRS. L’ onda T

inizia poco prima del picco della Pr aortica e precede il rilasciamento del ventricolo.

PRESISTOLE: interviene quando il ventricolo si è riempito per circa l’85% e

completa il riempimento ventricolare. L’aumento della P atriale assicura il passaggio

dell’ultima parte di sangue verso il ventricolo.

A valvole AV aperte, la contrazione atriale genera l’onda a della P atriale.

onda a :4-6 mmHg atrio destro, 7-8 mmHg atrio sinistro.

La contrazione atriale contribuisce per il 25% al riempimento ventricolare: quota

importante durante l’esercizio fisico (cioè quando aumenta la frequenza cardiaca e

tutte le fasi si accorciano).

Avviene in un momento in cui le valvole AV sono aperte e le semilunari chiuse: le

turbolenze create dietro ai lembi valvolari delle AV dalla presistole le porta in

posizione di chiusura. La loro chiusura crea un rumore che è il I tono cardiaco. Segue

la fine della diastole e l’inizio della sistole (ventricolari). 3

SISTOLE ISOVOLUMETRICA: dura 20-30 ms. Le fibre sviluppano tensione senza

accorciamento anche se vi è un rimodellamento del volume ventricolare:

accorciamento punta- base e allargamento circonferenza. La tensione di parete

determina una rapida salita della P intraventricolare che determina la chiusura delle

valvole AV (I tono cardiaco). L’incremento di P ventricolare fa sporgere nell’atrio la

valvola, che viene però tenuta dalla corde tendinee impedendone il collasso nell’atrio,

e causa un lieve reflusso: ciò determina un lieve aumento della P atriale e causa

l’onda c.

Quando la P ventricolare supera quella aortica (80 mmHg) si apre la valvola

semilunare. All’apertura della valvola segue la SISTOLE ISOTONICA: la P

ventricolare passa da 80 a 120 mmHg. Si ha una rapida fuoriuscita di sangue che

viene immesso nell’aorta (EIEZIONE MASSIMA\RAPIDA) favorita anche dalla

riduzione del V ventricolare in quanto le fibre miocardiche si accorciano e

determinano l’avvicinamento della base del cuore (piano valvolare) all’apice. In tal

modo diminuisce il V ventricolare mentre le pareti atriali vengono distese, favorendo

il ritorno venoso nell’atrio. La P atriale cade bruscamente (onda x) e poi ricomincia a

salire.

La fuoriuscita del sangue dal ventricolo si accompagna alla riduzione della P

ventricolare ma l’eiezione ventricolare continua (EIEZIONE LENTA\RIDOTTA).

Quando P v < P aorta il sangue fluisce ancora verso l’aorta a causa della sua energia

cinetica fino a quando questa non si esaurisce.

Quando l’energia si è esaurita si ha un inversione della circolazione: il sangue

dall’aorta tende a refluire verso il ventricolo, ma scorrendo lungo la parete arteriosa

riempie e distende i lembi valvolari facendoli richiudere (II tono cardiaco).

DIASTOLE: inizia con la chiusura della valvola semilunare aortica quando la P

aortica supera quella ventricolare. Alla chiusura della valvola fa seguito il

RILASCIAMENTO ISOVOLUMETRICO del ventricolo (30-60 ms): le fibre

miocardiche si rilasciano senza allungarsi e la cavità ventricolare non cambia di

volume. In questo modo la tensione di parte si riduce e diminuisce la P ventricolare.

La P ventricolare diventa più bassa di quella atriale. A questo punto per il gradiente

pressorio si aprono le valvole AV (onda y atriale) e il sangue passa dall’atrio al

ventricolo: RIEMPIMENTO RAPIDO INIZIALE (80% del sangue passa in questa

fase). A mano a mano che il ventricolo si riempie si riduce il gradiente pressorio tra

atrio e ventricolo: circa il 5% di sangue passa in questa fase (DIASTASI).

VOLUMI CARDIACI:

volume telediastolico: 110-120 ml (fino a 180 ml): volume nel ventricolo alla

- fine della diastole

volume telesistolico: 40-50 ml (fino a 10-20 ml): volume che residua nel

- ventricolo alla fine della sistole

gittata sistolica: 70 ml (fino a 160 ml): volume eiettato in circolo dal

- ventricolo dopo la sistole 4

frazione di eiezione (normale) = rapporto tra la gittata sistolica e il volume

- telediastolico = 60%, cioè più della metà del sangue del ventricolo viene

eiettato

Sono valori che variano da un individuo all’altro, in base all’attività fisica,

all’aumento della richiesta di O2 da parte dei tessuti.

0. 1 se c

a

POLSI ARTERIOSO E VENOSO 5

La pressione presenta valori differenti che vano da quello minimo durante la diastole

ventricolare (80mmHg) a quello massimo durante la sistole isotonica ventricolare

(120 mmHg). La curva ha una forma caratteristica con un’incisura durante la fase

discendente, detta incisura dicrota, dovuta al rimbalzo pressorio quando il sangue

dall’aorta tende a refluire verso il ventricolo e riempie e distende i lembi della valvola

semilunare. La valvola viene chiusa e il sangue rimbalzando sulla valvola, innalza la

pressione e si porta verso la periferia vascolare.

L’immissione di sangue sotto pressione dal ventricolo sn nell’aorta determina una

dilatazione della parete dell’aorta. Alla dilatazione segue il ritorno elastico della

parete che esercita così un effetto compressivo sul sangue in essa contenuto. La

dilatazione dell’aorta e il suo ritorno elastico determinano un’onda di dilatazione e

costrizione che iene trasmessa per tutta la lunghezza e tutti i suoi rami. La vel di

conduzione di quest’onda viene detta polso arterioso ed è 3-5 m\s, molto più rapida

della vel del flusso ematico (150 cm\s). La vel di conduzione sale fino a 5-10 m\s.

Inserendo un catetere nella giugulare è possibile osservare le variazioni pressorie

dovute all’attività del cuore di dx. si possono osservare 3 onde positive (a,c,v) e 2

negative (x,y).

Onda a: corrisponde all’aumento pressorio nell’atrio dovuto alla presistole

- Onda c: corrisponde alla fase di chiusura della tricuspide, con il prolasso

- nell’atrio dei lembi valvolari

Onda x: riduzione di P nell’atrio durante la sistole ventricolare che comporta

- distensione delle parteti atriali e aumento del V atriale.

Onda v: corrisponde all’aumento pressorio nell’atrio dovuto al ritorno venoso

- durante la sistole ventricolare

Onda y: o collasso diastolico, quando si apre la tricuspide e il sangue passa

- dall’atrio al ventricolo.

Le valvole semilunari impediscono il reflusso di sangue dall’aorta al ventricolo

durante la diastole.

Le valvole AV impediscono il riflusso dal ventricolo all’atrio durante la sistole.

Le valvole AV hanno una struttura sottile, un orifizio più ampio, flusso lento, minor

usura, una chiusura smorzata dopo un reflusso trascurabile rispetto alle valvole

semilunari che hanno una struttura spessa, un orifizio ridotto, flusso rapido, usura

maggiore e una chiusura veloce dopo un potente reflusso per qualche ms.

I muscoli papillari di contraggono nella sistole e impediscono il ribaltamento della

valvole AV. Se avviene una paralisi dei mm papillari o una lesione delle corde

tendinee, c’è una compromissione della chiusura con insufficienza cardiaca.

I toni cardiaci sono causati dalla chiusura delle valvole: le brusche variazioni

pressorie generano vibrazioni del sangue, delle pareti cardiache e turbolenze che

generano rumore. Si distinguono 4 toni cardiaci ma in condizioni fisiologiche solo 2

sono udibili. 6

I primi due toni cardiaci sono auscultabili con lo stetoscopio e contengono frequenze

fino a circa 500 Hz.

I TONO: tono basso che, dura 0.14 sec. Presenta 3 componenti:

Una serie di vibrazioni a bassa frequenza, che iniziano nel miocardio

- ventricolare all’inizio della sistole ventricolare

Vibrazioni di maggior ampiezza dovute alla chiusura e messa in tensione della

- valvole mitrale e tricuspide: la chiusura della mitrale precede quella della

tricuspide.

Vibrazioni di bassa intensità prodotte dall’apertura delle valvole semilunari e

- dell’eiezione del sangue

II TONO: schioccante, dura 0.1 sec. Si produce alla fine dell’eiezione sistolica

cardiaca ed è associato a fenomeni dinamici dovuti alla chiusura delle valvole

semilunari. Il flusso di sangue che tende a refluire verso il ventricolo, quando la P

aortica è superiore a quella ventricolare, distende e chiude le valvole semilunari

facendole vibrare. La chiusura di quella aortica precede quella polmonare.

Nell’inspirazione la chiusura è ritardata perché sono ridotte le resistenze nel

circolo polmonare: si può ascoltare uno sdoppiamento del secondo tono. Il

mancato sdoppiamento è sintomo di ipertensione arteriosa.

III TONO: dovuto a vibrazioni di bassa intensità e breve durata durante la fase di

diastole ventricolare, nella quale il ventricolo si riempie di sangue. È in rapporto

alla messa in tensione delle corde tendinee e dell’anello fibroso AV. Non si

ascolta.

IV TONO: è in rapporto alla presistole che completa il riempimento ventricolare e

determina ↑della P ventricolare. Non è auscultabile.

Le malattie valvolari possono produrre deficit della chiusura (insufficienza) o

dell’apertura (stenosi), che produ