Fisiologia e biofisica - regolazione idrico-salina (seconda parte)

CIRCOLAZIONE CORONARICA (CC) E GITTATA CARDIACA

La gittata cardiaca è come la gittata d'acqua, si valuta quanto sangue viene pompato dal cuore in un dato tempo. La possiamo misurare a riposo, sotto sforzo etc. A riposo si aggira intorno ai 5 L al minuto.

Vediamo come questo sangue va distribuito al minuto tra i vari organi, perché non è distribuito uniformemente. Al rene ne arriva il 25-30% della gittata; in condizioni di riposo poco sangue va ai muscoli (i quali rappresentano una quota notevole, perché il loro peso totale si aggira intorno ai 20 kg), però l'afflusso di sangue ai muscoli aumenta quando essi sono messi sotto sforzo. Il rene a riposo ha un enorme quantità di sangue, non in senso assoluto, ma in senso relativo. I reni pesano 150 g ognuno, ed insieme i due reni prendono ¼ della gittata cardiaca. È una quantità enorme, rapportato a ogni grammo di tessuto.

La circolazione coronaria apporta al miocardio

un'adeguata quantità di sangue per le sue necessità funzionali. Mediante il sangue giungono alle cellule miocardiche i principi nutrizionali e biochimici da esso trasportati e l'ossigeno derivato dalla respirazione, mentre sono allontanati i prodotti della loro attività metabolica (CO2 e vari metabolici). La continua circolazione del sangue, come in tutti gli organi, rifornisce le cellule di ossigeno, ma si ricorda che il muscolo cardiaco funziona sempre, anche durante lo stato di riposo dell'organismo, quando i muscoli scheletrici sono ad attività quasi nulla. Anche a riposo la CC, pur essendo minore di quella sotto sforzo, deve apportare una quantità di ossigeno e nutrienti cellulari, tali da soddisfare le esigenze metaboliche del miocardio, che sono superiori a quello dei muscoli scheletrici a riposo. *Il muscolo cardiaco funziona sempre, come il respiratorio (tutte le cellule funzionano sempre), però il minimo metabolico del muscolo non è

lo stesso del minimo metabolico del cuore. Quando dormiamo, il minimo metabolico delle cellule muscolari non è zero, ma c'è un minimo che è molto più basso del minimo del cuore, che per quanto sia a riposo, pompa. Dobbiamo tener presente che abbiamo un organo (cuore) che funziona ad un livello maggiore degli altri, quindi metabolicamente ha bisogno di un maggior rifornimento e di un controllo diverso. Siamo abituati a pensare che sia il muscolo scheletrico ad aver bisogno di un maggiore apporto metabolico, però a riposo, no. Nella dinamica dell'adattamento, bisogna sapere quanto si può adattare il muscolo, il cuore, il rene, etc. Il muscolo può andare in debito di ossigeno, il cuore non può contrarre il debito di ossigeno, in quanto non ha un vero periodo di riposo, durante il quale può essere pagato questo debito, cosa che può fare meglio il muscolo scheletrico. Queste sono differenze strutturali per capire da dove si può.ottenere energia. CARATTERISTICHE DELLA CIRCOLAZIONE CORONARICA 3 Compiti specifici: - mantenimento di un alto apporto di ossigeno - L'apporto di ossigeno deve essere proporzionato al lavoro cardiaco. Adattamento strutturale: - Alta densità capillare, breve spazio di diffusione. Adattamento funzionale: - Alta estrazione di ossigeno (> 60%) Altro aspetto importante è l'adattamento funzionale, è un organo che pur partendo da un livello di attività abbastanza alto rispetto al muscolo, può aumentare o diminuire e con una notevole rapidità, esempio, se corriamo, l'attività del cuore cambia in pochi secondi, non dopo mezz'ora. Come fa a cambiare rapidamente? C'è anche un'altra cosa, c'è un breve spazio di diffusione, ma alta densità di capillari. Problemi specifici: - Presenza di arterie terminali, con rischio di infarto e angina (l'anatomia ci dice che, le coronarie, specialmente quelle diterminazione,hanno poche diramazioni,se si interrompe il flusso in un ramo, è difficile fare un circolo collaterale). Per cui è più facile avere un disturbo circolatorio nel muscolo cardiaco che non nell'intestino, nel quale la chiusura di un ramo, non crea problemi, perché vi sono dei rami collaterali. - interferenza meccanica Il flusso in condizioni basali nella circolazione coronaria, di 70-80 ml/min per ogni 100 g di tessuto. Quando si fa attività fisica, può aumentare a 300-400. Questo ci dà indicazione del fatto che non può aumentare di 10 volte. Perché il cuore non può fare più di quello che fa? Perché c'è alla base dell'attività miocardica, un sistema di conduzione del segnale che parte dal Nodo del seno e poi deve essere condotto attraverso un sistema atrio-ventricolare, fasci di His, che hanno delle altre caratteristiche. Il cuore è costituito da muscolo e dal tessuto di

La conduzione che non è muscolo e neppure sistema nervoso, sono cellule muscolari modificate, che hanno la caratteristica di condurre un segnale in un dato modo, con una velocità diversa. Ricordate che la velocità di conduzione del segnale dal nodo del seno, lungo la parete atriale o attraverso la parete atriale, poi attraverso il nodo atrio-ventricolare e poi sul fascio di His, la velocità è uguale o diversa? È diversa. Tutto il sistema non ha la stessa velocità di conduzione. Se avessimo la stessa velocità in tutto il sistema, cosa succederebbe? Il cuore si fermerebbe. La differente velocità ha delle sue ragioni. Anche il nodo atrio-ventricolare ha un ritardo di conduzione elettrica, è un fattore che mette in evidenza le caratteristiche del muscolo. L'energia necessaria alla contrazione del miocardio, deriva per la maggior parte (60%) dagli acidi grassi e solo il resto dal glucosio, da una piccola quantità di glicogeno e dai...

corpi chetonici, dall'acido lattico specialmente durante l'esercizio fisico. Il cuore predilige più composti grassi che non il glucosio come il cervello. Il miocardio utilizza quello che ha a disposizione, i substrati disponibili, per cui, in esercizio, utilizza il lattato e i corpi chetonici meglio degli altri muscoli che utilizzano soprattutto il glucosio. Questo ci fa capire che per ragioni biochimiche, può utilizzare prevalentemente acidi grassi, e glucosio, ma anche i corpi chetonici (se sotto sforzo). È adattabile, può ottenere energia da tutte le parti, ma preferibilmente dagli ac. grassi. Vedere dal libro, la distribuzione delle arterie Coronariche di destra e di sinistra. La rete capillare del miocardio è molto sviluppata (circa 3000 capillari/mm²). Le coronarie sono innervate molto dal SIMPATICO (noradrenalina) e in parte dal PARASIMPATICO (adrenalina). Essendo il cuore sotto il controllo vegetativo, un'attivazione del vegetativo puòprovocare una variazione di flusso, se pur di breve tempo. Il fabbisogno di ossigeno del cuore è abbastanza costante, ed aumenta con l'aumentare del lavoro cardiaco. Questa cosa può sembrare abbastanza ovvia, però qual è la differenza rispetto ad altri tessuti? Quando c'è un aumento nell'apporto di ossigeno, si ha un aumento dell'estrazione di ossigeno. Il contenuto di ossigeno nel sangue venoso e nel sangue arterioso, quanto è? Nel sangue arterioso il contenuto di ossigeno è circa 19-20 mL/100 ml di sangue. Nel sangue venoso il contenuto di ossigeno è di circa 14-15 mL/100 ml. Ciò vuol dire che in condizioni di riposo, estraiamo circa ¼ dell'ossigeno disponibile, non utilizziamo tutto l'ossigeno, né utilizziamo ¼. Quindi il sangue venoso non è molto carente di ossigeno, questo ci permette, nel caso ci mettessimo a correre, di poter utilizzare una riserva funzionale. Per cui nondiciamo che il sangue venoso è povero di ossigeno, perché non è così. L'organismo in toto, estrae dal sangue circa 5 ml di ossigeno su 19 ml in 100 ml di sangue arterioso, per cui restano nel sangue circa 14 ml di ossigeno nel sangue venoso. È questa, una riserva di ossigeno che può essere utilizzata da un tessuto che aumenta il suo metabolismo. Il cuore, in condizioni di riposo, estrae circa il 70% dell'ossigeno che gli arriva, quindi la riserva funzionale del cuore è minore, perché già a riposo ne estrae di più. Se l'estrazione a livello cardiaco è maggiore, l'organo avrà meno possibilità di aumentare un'attività metabolica, rispetto ad altri organi. La portata del circolo coronario è già notevole a riposo (circa 200 ml/min), però quando c'è una richiesta sotto sforzo, può anche aumentare notevolmente, perché l'ossigeno consumato dalcuore, può aumentare fino a nove volte, ma il punto è: quanto può aumentare il flusso coronario? Se viene aumentato il volume di sangue che arriva attraverso le coronarie, viene aumento l'apporto di ossigeno, e quindi l'estrazione maggiore di ossigeno. Quindi sono importanti i fattori che controllano il flusso coronario, cioè quanto sangue arriva ai tessuti e quanto può cambiare il flusso di sangue. I FATTORI CHE CONTROLLANO IL FLUSSO CORONARICO: 1. la pressione di perfusione del circolo coronario (l'entrata e l'uscita tra arteria e vena) 2. eventi meccanici del circolo coronario 3. l'entità dell'attività metabolica 4. controllo nervoso 1) Nel cuore c'è un meccanismo di autoregolazione che esiste nel cervello, nel rene e anche nel cuore. Il cuore si può autoregolare, i meccanismi di autoregolazione sono meccanismi intrinseci del sistema, poi possono intervenire su di esso anche il cervello, qualche

Perché la frequenza cardiaca non può aumentare oltre un certo limite?

La frequenza cardiaca, che di solito è di circa 70 battiti al minuto, non può aumentare oltre un certo limite, generalmente intorno ai 180 battiti al minuto. Questo limite è dovuto al fatto che oltre i 200 battiti al minuto la frequenza cardiaca non ha più un'efficacia emodinamica, cioè non riesce più a pompare il sangue in modo efficiente.

Da cosa dipende la parte meccanica del cuore?

La parte meccanica del cuore dipende dal sistema di conduzione. Il cuore è dotato di un sistema di conduzione elettrica che coordina il battito cardiaco. Questo sistema invia segnali elettrici attraverso il cuore, stimolando la contrazione delle sue cellule muscolari.

Quali sono le caratteristiche del potenziale d'azione del miocardio?

Il potenziale d'azione del miocardio presenta alcune caratteristiche. Inizialmente, c'è una depolarizzazione della cellula, cioè un cambiamento nel potenziale elettrico della cellula che la rende più positiva. Questa depolarizzazione avviene abbastanza rapidamente. Tuttavia, il problema principale è la ripolarizzazione, cioè il ritorno del potenziale elettrico alla sua condizione di riposo. Durante la ripolarizzazione, si verifica un plateau, cioè il potenziale elettrico rimane abbastanza costante per un certo periodo di tempo prima di scendere completamente e ripolarizzare la cellula.

Quanto tempo ci vuole per ripolarizzare completamente una cellula cardiaca?

Per ripolarizzare completamente una cellula cardiaca, ci vogliono circa 300 millisecondi.

Questo andamento caratteristico che chiamiamo "a plateau" della cellula nervosa ha il seguente andamento: depolarizzazione, plateau e ripolarizzazione. Lo spike, invece, non fa parte di questo andamento.