Fisiologia e biofisica - parte meccanica del cuore

Fisiologia: La parte meccanica del cuore

Fisiologia (09/11/2006) prof. Monda Montella Josef & Offi Rossella Ottava lezione: “La parte meccanica del cuore”. Oggi faremo la parte meccanica e domani la parte elettrica. Io spiego prima la parte meccanica, benché dal punto di vista temporale dovremmo fare prima la parte elettrica perché in realtà la parte meccanica non è possibile senza la parte elettrica.

Obiettivo della lezione

L'obiettivo della lezione è quello di poter fare sì che all’uscita da questa aula voi possiate ripetere per sommi capi quello che ho detto. Questa sarà una lezione paradigmatica che prenderà i concetti di tipo generale, non tanto una lezione descrittiva ma concettuale. Questo non basterà per uno studio d’esame però vi servirà come traccia per l’approfondimento.

Funzione di pompa del cuore

Vediamo la meccanica del cuore e la funzione di pompa del cuore. La funzione principale del cuore è quella di pompare una certa quantità di sangue nell’unità di tempo nel sistema arterioso che poi, sarà oggetto di un’altra lezione, attraverso l’apparato circolatorio porterà questo sangue in periferia.

Il cuore dal punto di vista anatomico è costituito da un cuore di destra e un cuore di sinistra, atrio destro e ventricolo destro, atrio sinistro e ventricolo sinistro. Tutto ciò che meccanicamente succede a destra succede anche a sinistra. Il sangue che viene pompato è il sangue ricevuto dal ritorno venoso, quindi il sangue refluo dalla periferia, e quindi l’atrio destro riceverà il sangue attraverso le vene cava superiore e cava inferiore del sistema venoso appartenente al grande circolo. Da qui va al ventricolo destro e alla circolazione polmonare, poi si ha il ritorno venoso dalla circolazione polmonare all’atrio sinistro, dall’atrio sinistro al ventricolo sinistro, e da qui alla grande circolazione e cioè quella che parte dalla aorta.

Il cuore di destra non è in comunicazione con quello di sinistra almeno che non vi siano patologie; la camera atriale è separata dalla camera ventricolare e la comunicazione è permessa da valvole. Questo vale anche per il ventricolo nei confronti dell’arteria polmonare. Naturalmente quello che vale per il ventricolo di destra vale anche per quello di sinistra. Come in tutti i sistemi idraulici le valvole servono a garantire l’unidirezionalità del flusso. Le valvole finiscono per essere dei condizionatori del flusso in questo caso è una valvola che permette l’unidirezionalità del flusso cioè il sangue va dall'atrio destro al ventricolo destro e non può tornare indietro perché ci sta la valvola. La valvola è chiusa dal sangue che tende a refluite cioè il sangue va da una camera all’altra e non torna più indietro perché si chiude la valvola. Il sangue che tenderebbe a ritornare nella camera da cui proviene fa chiudere la valvola. Questo non è un fenomeno attivo ma un fenomeno passivo.

Nomenclatura e parametri emodinamici

Vediamo un po’ di nomenclatura e di parametri di emodinamico: la quantità di sangue che il cuore pompa in un minuto si chiama gittata cardiaca che è la risultante della gittata sistolica per la frequenza cardiaca. Quello che è pompato dal cuore di destra deve essere la stessa quantità di quello che è pompato da quello di sinistra, è intuitivo immaginare che se quello di destra pompasse di più in qualche minuto avremmo il sangue tutto nel circolo polmonare. Se fosse il contrario cioè se pompasse più sangue quello di sinistra noi avremmo l’inverso.

A riposo la gittata cardiaca è circa 5l/min (5000ml/min) ed è la risultante del prodotto frequenza cardiaca (fc) * gittata sistolica (gs) (Gc = 70 bat/min * 70 ml/bat = 4900ml/min). La gittata sistolica è la quantità di sangue eiettata in un battito. Mentre quando si ha attività muscolare la Gc può giungere fino a valori di 20 l/min, questo è possibile perché c’è un aumento sia della frequenza sia della gittata sistolica. L’aumento della frequenza viene considerato ancora nella norma a 170-180 bat/min così come da 70 ml si può giungere a 120 ml/bat. Se voi moltiplicate 180 bat/min * 110 ml/bat = 19800 ml/min. 21-22 L si possono ottenere con modificazioni delle camere cardiache indotte dall’attività sportiva, modificazioni atte a fare aumentare la gittata cardiaca. La frequenza più di 180 non aumenta, è la gittata che da 110 la si può far arrancare.