Basi fisiche e fisiologiche dell'organismo umano e metodologia statistica - fisiologia cardiovascolare

6-3-2014

.[SANGUE ARTERIALIZZATO ]--> è il sangue appena uscito dagli alveoli polmonari .Ha

pressione parziale dell ossigeno pari a quella alveolare, [100mmhg].

PROGRESSIVAMENTE LA PRESSIONE PARZIALE DI OSSIGENO DIMINUISCE

.[SANGUE ARTERIOSO] --> La pressione parziale di OSSIGENO è diminuita ,si perde un

po di Po2 che si attesta intorno a [90-95mmhg]

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.Il [NODO SENO ATRIALE ] è il PACEMAKER piu veloce a eccitarsi , è quello che

comanda sugli altri .

---> MA

.Vi sono altri [PACEMAKERS MINORI o ACCESSORI ] sparsi per il tessuto cardiaco -->

hanno attivita minore e solitamente non si esprimono perche sono stimolati da

pacemaker primario nodo seno atriale

ESEMPIO: [FIBRE DI PURKINJE]

.I pacemakers accessori ovviamente si AUTOECCITANO con freqenza piu bassa A

CALARE

ESEMPIO: [NODO SENO ATRIALE ] 70 battiti al minuto [NODO AV] 50 battiti al minuto

[FIBRE PURKINJE ] 30 battiti al minuto

.[Il piu veloce si impone sugli altri ]

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.[GITTATA CARDIACA ] ---> VOLUME DI SANGUE POMPATO AL MINUTO [5 litri al minuto]

.[GITTATA SISTOLICA ] --> VOLUME DI SANGUE POMPATO PER BATTITO [ 70 ml al

minuto ]!

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[ELETTROFISIOLOGIA DEL CUORE ]

.ci sono CELLULE che sono POTENZIALI PACEMAKERS --> si possono autoeccitare

.L'innervazione di SIMPATICO e PARASIMPATICO per l autoeccitazione NON è richiesta

---> [hanno solo funzione regolativa ]

.il [PARASIMPATICO ] con il vago RALLENTA L ATTIVITA DEL NODO SENO ATRIALE che

senno sarebbe piu alta (100bpm) basalmente .

.Le cellule sono [ELETTRICAMENTE CONNESSE E ACCOPPIATE]

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-CARATTERISTICHE-

.POTENZIALI D AZIONE con [LUNGA FASE DI PLATEAU] --> grazie a [CALCIO]

RISULTATO --> POTENZIALE D AZIONE MOLTO LUNGO ---> [200-400 ms ]

-->quindi [PERIODO REFRATTARIO ] molto lungo --> IMPOSSIBILE IL TETANO !

[CUORE AGISCE A CONTRAZIONI SINGOLE ]

[IMPULSO]( via )

[NODO SENO ATRIALE ]--> [ATRI]--> [NODO ATRIOVENTRICOLARE] ---> [FASCIO

HIS]veloce conduzione--> [VENTRICOLI]

segnale RITARDATO

---> Se viene ritardato in modo eccessivo : PATOLOGIE !

(blocco di tipo 0-1-2 ecc) fino a BLOCCO TOTALE --> permane

attivita pacemaker di fibre del purkinje a livello molto piu

basso

.Le [FIBRE DEL PURNKINJE ] operano una veloce conduzione e possono avere attivita di

pacemakers che di solito non si vede (latenti)

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[POTENZIALI D AZIONE ]

-NODO SENO ATRIALE :

è un [POTENZIALE AL CALCIO CA2+] !!

.La depolarizzazione è dovuta al [CALCIO]! (canali L)

.Il potenziale ha FASE DI PLATEAU LENTA ed è in toto piu lento e lungo

RIPOSO: [instabile -50/-45 mv]---> come liscio

FASI: 0 DEPOLARIZZAZIONE SPONTANEA [POTENZIALE AL CALCIO CA2+]

1 PLATEAU dovuto al CALCIO --> prolungamento del potenziale

2 IPERPOLARIZZAZIONE dovuta al potassio

-NODO ATRIOVENTRICOLARE

è un [POTENZIALE AL CALCIO CA2+]

.La depolarizzazione e dovuta al calcio

.normalmente [non innesca la contrazione] perche e comandato dal NODO SENO

ATRIALE (in condizione fisiologica) che comanda

--> il calcio causa LENTEZZA e potenziale ritardato e prolungato .

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-TESSUTO MUSCOLARE DI LAVORO ATRIALE

.[POTENZIALE AL SODIO NA+]

.Potenziale a riposo -90mv

.Non si possono autoeccitare

.hanno normalissimi canali per il sodio---> [eccitati dall esterno ]!

.Il calcio causa PLATEAU e impedisce TETANO --> periodo refrattario piu lungo

200-400ms

.ripolarizzazione rapida dovuta al potassio---> [CALCIO ] si oppone causando il

[plateau caratteristico]

-FIBRE DEL PURKINJE-

.Tendono ad autoeccitarsi

.[Pacemaker latente] ! in condizioni fisiologica sono gestiti da impulso e non hanno

attivita pacemakers

-TESSUTO MUSCOLARE DI LAVORO VENTRICOLARE-

.[POTENZIALE AL SODIO NA+]

.Normali canali per il sodio

.il calcio PROLUNGA FASE DI PLATEAU opponendosi alla veloce ripolarizzazione di K

.[NON SI POSSONO AUTOECCITARE]

.il [CALCIO] è il responsabile del PERIODO REFRATTARIO LUNGO e dell [IMPOSSIBILITA

DI SOMMAZIONE MECCANICA delle contrazioni]---> di fatto [ARRESTA

iperpolarizzazione veloce data dal potassio e allunga periodo refrattario].

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.[CANALI POTASSIO]

.[anomalous rectyfayer] : sono quelli che tentano di iperpolarizzare in fase di

plateau-->(PLATEAU)--> impedita iperp.

.[normal o DELAYED rectyfayer]: sono quelli che inducono normale iperpolarizzazione

ritardata

.[CANALI DEL SODIO]

-[PRATICAMENTE ASSENTI] NEI POTENZIALI D AZIONE DEL [TESSUTO NODALE ]

-poco responsibili a [TETRODOPOXINA]

-hanno un apertura VELOCE e sono responsabili di potenziali d azione di tessuto di

lavoro veloce

.[CANALI DEL CALCIO]

-MOLTO PRESENTI IN TESSUTO NODALE ma anche tessuto di lavoro

-SOLITAMENTE DI TIPO [L] ma ci sono anche altri tipi (T)(nodali solitamente )

.ALLUNGANO LA DURATA DEL POTENZIALE ---> [PLATEAU LUNGO E PRONUNCIATO ]

---> sono REGOLABILI a differenza del potenziale d azione tipico del tessuto muscolare

che è costante

COSA FA SI CHE LE CELLULE NODALI POSSANO AUTOECCITARSI ?

---> [CANALI FUNNY] GRUPPO DEI [CANALI HCN ] ----> generano [PREPOTENZIALE] che

garantisce l autoeccitamento e quindi l attivita di pacemakers

--> RISPONDONO A [IPERPOLARIZZAZIONE ]---> quando si [IPERPOLARIZZA](-50

mv/-45mv instabile a riposo ) fanno entrare CATIONI ---> innescano attivita di

[PACEMAKER]

.A questi si aggiunge attività di altri canali diversi

(SONO MOLTO REGOLABILI)

--> [CANALY FUNNY HCN] --> rispondono a variazione di[CAMP]--> Per modulazione

della sensibilita

.[PARASIMPATICO] fa [diminuire] tramite attivita di proteina Gi su adenilato ciclasi il

[CAMP] --> canaly funny si aprono meno --> diminuzione frequenza cardiaca

.[SIMPATICO ](noradrenalina) fa [aumentare] tramite porteina Gs su adenilato ciclasi il

[CAMP]--> canaly funny si aprono di piu ---> aumento frequenza cardiaca

----> molto piu regolabile del tessuto muscolare normale (a livello di sensibilita alla

risposta )

--> il rapporto tra CANALI CALCIO e POTASSIO tra atrio e ventricolo è diverso

-->[ difatti il plateau atriale e sensibilmente meno prolungato ]

11-3-2014

[AUMENTO DELLA FREQUENZA]--->canali del calcio si aprono di piu

RISULTATO: [MINORE DURATA DEI POTENZIALI D AZIONE ]-[con picco maggiore ]

--->[POTENZIALE A CUPOLA] con minor durata

TUTTI i canali si aprono di piu --> anche quelli del potassio ---> minore durata

.[Se BLOCCO I CANALI DEL SODIO nel tessuto di lavoro] ---> potenziale è molto piu

lento e non si contrae piiu.

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-[CANALI FUNNY HCN4]--> si aprono in risposta a IPERPOLARIZZAZIONE (-30Mv)

--> fanno entrare cationi--> [ATTIVITA DI PACEMAKER]!

.Sono modulabili in sensibilita all apertura da [NORADRENALINA e ACETILCOLINA ]

---> VARIANO QUANTITA DI [cAMP] :

.maggiore cAMP--> maggiore apertura

.minore CAMP--> minore apertura

---> cosi avviene la REGOLAZIONE DELLA FREQUENZA

.[SISTEMA ORTOSIMPATICO]--> regolazione [non è immediata] ,l accumulo di [CAMP

aumentato] è LENTO !

---> ci mette qualche secondo

-[SISTEMA PARASIMPATICO]--> regolazione [è immediata] grazie a RECETTORE

MUSCARINICO DELL ACETILCOLINA che è accoppiato a [PKA KINASI] (oltre che ad

ADENILATO CICLASI) che APRE I CANALI PER IL POTASSIO.

---> regolazione immediata da parte del [VAGO] (oltre a diminuizione graduale di

cAMP)

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[FASI DEL POTENZIALE]

[4]---> RIPOSO -90mv--> canali potassio [INWARD RECTIFYER]

[0]---> APERTURA CANALI SODIO--> depolarizzazione

[1]--> RIPOLARIZZAZIONE CANALI POTASSIO [K-ITO]

[2]--> [PLATEAU CANALI DEL CALCIO], POTASSIO [KUR](anomalus rectifyer)-->

(compete con calcio)

[3]--> RIPOLARIZZAZIONE CANALI POTASSIO [KR] e [KS] (delayed rectifyer)

[4]---> RIPOSO -90Mv--> CANALI POTASSIO [INWARD RECTIFYER] aperti

canali potassio:

[4]--> INWARD RECTIFYER---> mantengono potenziale di riposo -90Mv

[0]-->

[1]--> [K-ITO]--> [ripolarizzazione rapida]

[2]-->[KUR] ANOMALOUS RECTIFYER

[3]-->[KR KS DELAYED RECTIFYER]

[4]--> INWARD RECTIFYER---> mantengono potenziale di riposo -90Mv

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[CELLULE NODALI]----> hanno [potenziali al calcio] !

.Hanno soprattutto [CANALI CALCIO DI TIPO T ] ma anche [DI TIPO L]

in sostanza:

-[CANALI CA2+] [DIIDROPIRIDINICI]

di tipo [T] e [L]

.Voltaggio dipendenti--> simili a quelli del sodio canonici ma molto piu lenti

-[CANALI K]

-[CANALI HCN4 FUNNY]

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[CELLULE PURKINJE]---> come tessuto di lavoro ventricolare MA -->(pacemaker

vicarante )

--> hanno un piccolo corredo di [CANALI FUNNY HCN4] --> garantisce la possibilita

marginale di autoeccitarsi in caso di BLOCCO ATRIOVENTRICOLARE.

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[ELETTROCARDIOGRAMMA]

FASI:

-[P] ---> [DEPOLARIZZAZIONE DEGLI ATRI]

-[QRS]---> [DEPOLARIZZAZIONE DEI VENTRICOLI]

-[T]--> [RIPOLARIZZAZIONE DEI VENTRICOLI]

si individuano [INTERVALLI]

[INTERVALLO P-Q] ---> 0.12-0.20 SECONDI

[INTERVALLO QRS]---> 0.08 SECONDI

[INTERVALLO Q-T]----> 0.36 SECONDI (quasi pari a durata del potenziale d azione

stesso [200-400ms])

INTERVALLO Q-T [CAMBIA IN FUNZIONE DI FREQUENZA ]

----> calcolo dell [intervallo Q-T] corretto ----> [QT]

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radice di [RR]

[P-Q]-->0.12-0.20 secondi

[QRS]-->0.08 secondi

[Q-T]-->0.36 secondi

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ESISTONO PATOLOGIE

--> legate a [ALLUNGAMENTO ANOMALO DELL INTERVALLO Q-T]--> ARITMIA

--> ci sono molti tipi di canali che possono essere alterati ---> aritmie genetiche

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[FOCUS ECTOPICO]---> è una AREA DEL CUORE che [GENERA UN ARITMIA] perche crea

un impulso alla contrazione ANORMALE CHE NON DOVREBBE ESSERCI

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[BLOCCHI ATRIOVENTRICOLARI]

-I TIPO = [L'onda P] è trasmessa [con RITARDO] ai ventricoli--> viene condotta ma è

RALLENTATA(prolungato P-Q)

-II TIPO= [L'onda P] OGNI TANTO NON VIENE TRASMESSA AI VENTRICOLI --> a intervalli

non si osserva [QRS]

-III TIPO= [L'onda P] [NON VIENE MAI TRASMESSA] AI VENTRICOLI

risultato: si osserva [TOTALE MANCANZA DI COMUNICAZIONE] tra atrio e ventricolo

Atrio si contrae ogni TOT, Ventricolo grazie a [AUTOECCITAMENTO PACEMAKER

VICARANTE] di fibre di purkinje si CONTRAE DEBOLMENTE A [FREQUENZA BASSA] -->

in modo autonomo

---> (risolto con PACEMAKER)

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[INSUFFICIENZA CARDIACA]--> fenomeno patologico per il quale il cuore non riesce a

pompare una quantita di sangue adeguata al mantenimento dell organismo .

----> puo verificarsi anche a riposo oppure quando si presenta uno sforzo

12-3-2014

TERMINOLOGIA:

-[BAPTOTROPISMO]--> CAPACITA DI AUTOECCITARSI

-[DROMOTROPISMO]--> CAPACITA DI CONDURRE

-[INOTROPISMO]--> CAPACITA DI CONTRARSI

-[LUSOTROPISMO]--> CAPACITA DI RILASCIARSI

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.[VENE] --> sono [VASI DI CAPACITA] --> contengono 7 volte il sangue contenuto nelle

arterie

hanno pressione molto bassa (circa 7mmhg contro i 100 mmhg arteriosi)

.[ARTERIE] --> sono VASI DI PRESSIONE --> hanno minore capacita ma pressione piu

alta

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RIPASSO FASI

4 RIPOSO canali [K INWARD RECTIFYER]

0--> apertura canali sodio

I--> ripolarizzazione canali [K-ITO]

II--> PLATEAU AL CALCIO canali CA2+(diidropiridiniciL), canali K anomalus rectifyer [K

UR]

III--> ripolarizzazione canali KR e KS DELAYED RECTIFYER

4 riposo

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ACCOPPIAMENTO ECCITAZIONE CONDUZIONE:

-[DIIDROPIRIDINICI]L----> si aprono ---> CA2+ fa aprire [RYANODINICI] (rilascio di calcio

indotto da calcio )

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-COME CALA LA CONCENTRAZIONE DI CALCIO?

I- [POMPA SERCA II] sequestra CALCIO nel RETICOLO SARCOPLASMATICO

[SERCA II] è controllata da [FOSFOLAMBANO]proteina regolatrice

[FOSFOLAMBANO] rallenta attivita di [SERCA II] --> risultato fa aumentare durata di

permanenza del calcio libero.

--->[FOSFOLAMBANO]-> [INIBISCE SERCA II]--> aumenta [DURATA DEL PLATEAU](fa

uscire meno calcio)

II- Il CALCIO derivato da fuori deve RITORNARE FUORI

esiste --> [SCAMBIATORE SODIO-CALCIO]

SCAMBIA IN RAPPORTO 3:1 --> [3 IONI SODIO DENTRO-1 CALCIO FUORI]

risultato --> [aumenta CARICHE POSITIVE ALL INTERNO] e contriuisce a [mantenere il

plateau] e a prolungare la contrazione

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.[CATECOLAMMINE]--> STIMOLANO [PKA]---> FOSFORILLANO IL [FOSFOLAMBANO]

(inibendolo)--> [SERCA II non è piu inibita]---> AUMENTA [FREQUENZA CARDIACA ]

(calcio sequestrato piu velocemente) PIU VELOCE

Cosi facendo aumenta [INOTROPISMO] e [USOTROPISMO]

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ATTENZIONE: un eccesso di calcio puo creare problemi al mitocondrio --> scoppia

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[GESTIRE INSUFFICIENZA CARDIACA]

.Diminuire [PRECARICO] ----> dilatare le VENE per diminuire pressione in ingresso

.Diminuire [POSTCARICO] ---> Dilatare le arterie per diminuire resistenza contro cui

lavorare

.Farmaci [INOTROPICI] positivi --> aumentano contrattilita---> da usare con moltissima

cautela (non si puo "sferzare un cavallo zoppo")

MA SPESSO

.Si possono usare [BETA BLOCCANTI] che diminuirebbero la contrattilita ma evitano

una DOWN REGOLAZIONE a feedback e la tendenza a autoinibire i recettori per le

catecolammine(internalizzazione dei recettori per troppo stimolo) .

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.[CATECOLAMMINE] sono [INOTROPI]

-STIMOLANO [cAMP]--> proteina [PKA]---> fosforilla [FOSFOLAMBANO] inibendolo--->

[SERCA II piu veloce]--> aumento dell [LUSOTROPISMO]

-AUMENTO della [FREQUENZA] del nodo del seno(HCN4 FUNNY piu aperti da [CAMP])

[BAPTOTROPISMO]

-AUMENTO dell apertura dei CANALI DEL CALCIO L DIIDROPIRIDINICI

-DIMINUZIONE dell affinita di TROPONINA I INIBITRICE

-[AUMENTO DI USOTROPISMO,INOTROPISMO e BAPTMOTROPISMO]

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[ARITMIE]

2 RAGIONI:

-Alterazione della [CREAZIONE DEL POTENZIALE]

-Alterazione della [PROPAGAZIONE DEL POTENZIALE]

---> Dovute ad esempio a [FOCUS ECTOPICI] che autogenerano potenziale quando non

dovrebbero

ESEMPIO: Se i MIOCITI DI LAVORO si [IPERTROFIZZANO ](in caso di ipertensione ad

esempio) --> POSSONO [ESPRIMERE CANALI FUNNY HCN4] e acquistare [capacita di

AUTOECCITARSI]---> fungono da [FOCUS ECTOPICI] e generano potenziale d azione

quando non dovrebbero sostituendosi a [NODO SA] con frequenza maggiore .

oppure: Essendo il cuore IPERTROFICO ---> Si possono innescare [CANALI E VIE DI

RIENTRO ANOMALE] --> [creazione di ARITMIE] --> (piu il cuore e grande piu e

soggetto a vie di rientro anomale )

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[FIBRILLAZIONE]

DEFINIZIONE: [DISACCOPPIAMENTO COMPLETO DEL FENOMENO ELETTRICO DAL

FENOMENO MECCANICO]

Vi sono molti potenziali d azione a caso ripetuti in modo scordinato che fanno

contrarre in modo disordinato singole cellule e altre no

La contrazione e totalmente desincronizzata e vi è un calo della pressione

---> totale anarchia delle fibre muscolari .

.[FIBRILLAZIONE ATRIALE] ---> c'è una [MIRIADE DI IMPULSI CASUALI] condotti alle

fibre atriali che si contraggono in modo disorganizzato

-----> si condurrebbe impulso al ventricolo MA

--->[NODO ATRIO VENTRICOLARE] funge da FILTRO --> [FA PASSARE SOLO ALCUNI

IMPULSI AL VENTRICOLO!]

Il ventricolo riceve solo alcuni impulsi in modo totalmente aritmico e scordinato

RISULTATO : il VENTRICOLO ha [COMPLESSO QRS] normale ma [completamente

aritmico] .

.Spesso è dovuto a [CIRCUITI DI RITORNO ]che si creano nei pressi di 4[VENE

POLMONARI]

---> il soggetto resta vivo

---> PRINCIPALE PROBLEMA : [IL SANGUE NON MUOVENDOSI COAGULA ] --> si

formano trombi che possono prendere tutte le vie e causare ischemie (cerebrali ad

esempio )

--> Bisogna interromperlo subito perche [il fenomeno si autoalimenta e autosostiene ]

--> Bisogna fornire ANTICOAGULANTI

.[FIBRILLAZIONE VENTRICOLARE]--> [°UNA MIRIADE DI IMPULSI SCONNESSI] al

ventricolo ---> RISCHIO VITA !

---> intervento immediato

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[INNERVAZIONE]

-[VAGALE]

.Vago di sinistra: atrio sinistro+nodo seno atriale

.Vago di destra: atrio destro + parziale nodo ATRIOVENTRICOLARE

--> qualche piccola fibra arriva anche ai ventricoli ma poco rilevante

ATTENZIONE:

-Innervazione simpatica: LENTA , deve attendere [accumulo di cAMP] che faccia aprire

di piu i [FUNNY HCN4]

-innervazione VAGALE: [RAPIDA] su recettori [muscarinici]

SISTEMA:

-Apertura DIRETTA tramite CHINASI di [CANALI PER IL POTASSIO K]-->

iperpolarizzazione immediata

-Diminuizione grazie a Gi su adenilato ciclasi di [cAMP]--> minore apertura di [HCN4

FUNNY]

risultato --> [BRADICARDIA IMMEDIATA ]

+

-INIBIZIONE dei CANALI [L] del CA2+ --> minore ingresso di CALCIO

MECCANISMO DI [ACETILCOLINA ] su recettori muscarinici: (agisce su proteina G )

-I [GS]--> APERTURA [CANALI K ] con una cinasi--> [IPERPOLARIZZAZIONE]

-II [GI]--> RIDUZIONE DI [cAMP]--> maggiore chiusura di [FUNNY HCN4]

EFFETTO: [BAPTOTROPO E INOTROPO NEGATIVO ]

[DROMOTROPO NEGATIVO ]

.Per eccessiva [STIMOLAZIONE PARASIMPATICA VAGALE]--> [CUORE SI PUO

ARRESTARE] --> Dapprima si arresta , poi [PACEMAKERS VICARANTI ] ventricolari

riprendono a frequenza piu bassa BYPASSANDO il nodo SENO ATRIALE inibito -->

mantengono contrazioni ventricolari anche se a frequenza molto piu bassa

(esperimento di [legature di STANNIUS] su cuore di rana )(ritmo IDIOVENTRICOLARE)

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.il [NODO ATRIOVENTRICOLARE] è la struttura che funge da [filtro] e rallenta di piu il

potenziale

(punto a conduzione piu lenta in tutto il cuore )

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.Si &