Fisiologia - Fisiologia apparato cardiovascolare

ACCOPPIAMENTO ECCITAZIONE-CONTRAZIONE DEL MIOCARDIO DI LAVORO

Il miocita del miocardio di lavoro mantiene la sua singolarità in termini citologici, e va a costituire un sincizio funzionale grazie alla presenza dei dischi intercalari. Nei dischi intercalari, sono presenti i connessoni che rappresentano le vere e proprie Gap Junction. I connessoni sono formati da 6 subunità proteiche dette connessine, che si associano a formare il grosso canale che poi dimerizza e forma il poro di comunicazione tra il citoplasma di due cellule contigue. Attraverso il poro si ha una conduzione quindi a bassa resistenza di membrana.

Il calcio, che è l'innesco del processo di contrazione muscolare, è prevalentemente di origine sarcoplasmatica. A differenza delle fibrocellule scheletriche, dove tutto il calcio arriva dal reticolo sarcoplasmatico, nel miocita la situazione è diversa. La depolarizzazione data dal potenziale d'azione rapido che invade e depolarizza tutta la

membrana del miocita, attiva a livello dei tubuli T l'apertura dei canali del calcio voltaggio dipendenti di tipo L. Questi canali lenti (nel richiudersi) si aprono e rimangono per parecchio tempo allo stato aperto. Il calcio che entra attraverso questi canali induce il rilascio di calcio dal reticolo sarcoplasmatico (Calcium Induced, Calcium Release). Di fatto questo calcio che entra attraverso i canali del calcio del tubulo T, funziona da messaggero andando a legare un particolare tipo di recettore sul reticolo sarcoplasmatico, il RyR2, e questo permette il rilascio di ulteriore calcio da parte del reticolo sarcoplasmatico.

Il calcio rilasciato va a legare la Troponina C e questo legame comporta una variazione conformazionale che fa spostare la Tropomiosina dai siti di legame sull'actina per la miosina, in modo tale che si possano formare i cross Bridges.

In fase di rilasciamento, terminata la depolarizzazione del potenziale d'azione rapido, prevale la ricaptazione del calcio.

1. Eccitabilità o Batmotropismo: capacità di tutti i miociti di generare potenziali d'azione cioè di dare origine a un fenomeno elettrico propagato.
2. Automatismo o Cronotropismo: capacità di dare origine a una eccitazione ritmica, indipendentemente dall'innervazione, per le cellule pacemaker, che generano un potenziale d'azione a risposta lenta.
3. Conducibilità o Dromotropismo: capacità di propagare il fenomeno elettrico all'intero miocardio. È una capacità delle fibre di conduzione, anche se

La capacità di propagare lo stimolo elettrico è di tutte le cellule del miocardio, grazie alla presenza dei dischi intercalari. Contrattilità o Ionotropismo. Capacità di accoppiare al fenomeno elettrico il fenomeno meccanico, tipica delle cellule del miocardio di lavoro.

INNERVAZIONE DEL MIOCARDIO

Il cuore batte e si contrae in modo autonomo e spontaneo, ma è caratterizzato dalla capacità di adattare la sua attività in funzione delle diverse esigenze dell'organismo. Tale capacità di adattamento è ascrivibile al controllo del SN vegetativo. L'innervazione ha dunque un ruolo importante per modulare l'attività cardiaca.

Le due branche del SN vegetativo innervano il cuore e in particolare:

Il sistema Ortosimpatico, attraverso i Nervi Cranici superiore, medio e inferiore innerva tutto il miocardio.

Il sistema Parasimpatico attraverso il Nervo Vago destro e sinistro innerva esclusivamente i nodi.

Nel

muscolo cardiaco la forza di contrazione dipende dal numero di ponti trasversali sviluppati. Infatti quando bisogna esprimere una forza maggiore aumenta il numero di cross bridges tra actina e miosina. Al contrario quando la forza da esprimere è minore, il numero di cross bridges si riduce. Lo sviluppo di cross bridges è dovuto al livello del calcio intracellulare, e quindi all'apertura dei canali voltaggio dipendenti per il calcio. Grazie alla modulazione del calcio che entra attraverso il sarcolemma o che viene rilasciato dal reticolo sarcoplasmatico, si possono reclutare numeri variabili di ponti trasversali.

Per il cuore inoltre non esistono fenomeni di sommazione temporale o spaziale, in quanto la depolarizzazione a risposta lenta, deve arrivare a tutte le cellule del muscolo affinché esse si contraggano e in particolare, i ventricoli devono riempirsi di sangue. Se ci fossero fenomeni di sommazione temporale, al primo potenziale d'azione si sommerebbe un

• ulteriore potenziale, e questo non permetterebbe il riempimento delle camere ventricolari.
• La forza, la frequenza del battito, la velocità di propagazione dell'eccitamento e la capacità di generare potenziali d'azione sono capacità che possono essere modulate dal SN vegetativo, che permette al cuore di essere stimolato e modulato.
• I due principali neurotrasmettitori del Sn autonomo che vanno a modulare l'attività cardiaca sono la Noradrenalina (e in parte l'Adrenalina rilasciata dalla midollare del surrene) per quanto riguarda il sistema ortosimpatico, e l'Acetilcolina, per il parasimpatico.
• L'effetto modulatorio del Parasimpatico è esclusivamente a livello della Frequenza (cronotropismo). Con un effetto di tipo negativo, e quindi un abbassamento della frequenza cardiaca, e a livello della Velocità (dromotropismo) di propagazione della depolarizzazione, sempre con un effetto negativo.
• L'attivazione del

Il rilascio di Acetilcolina va ad attivare un particolare recettore muscarinico, il recettore M2. L'attivazione di questo recettore muscarinico attiva sulle cellule del nodo una conduttanza potassio, che porta a un valore più negativo il potenziale di riposo. Di conseguenza a questa iperpolarizzazione, la corrente If (Funny Corrent), dovrà colmare una variazione di potenziale maggiore, e in conseguenza di questo impiegherà più tempo a raggiungere la soglia.

Di fatto, il raggiungimento della soglia con un ritardo, ritarda l'attivazione del potenziale d'azione pacemaker, e quindi questo permette l'aumento del tempo che intercorre tra il picco di un potenziale d'azione e il seguente, riducendo la frequenza cardiaca.

Quindi: modulazione parasimpatica della frequenza cardiaca:

Nuclei Motore dorsale X e ambiguo Fibre Pregangliari Sinapsi colinergiche con Gangli atriali (recettori colinergici) Fibre postgangliari Nodo Del Seno (Vago

1. destro) e Nodo AV (Vago sinistro) con sinapsi colinergiche di tipo muscarinico
2. Conduttanza al potassio Iperpolarizzazione Ritardo corrente Funny.
3. Ortosimpatico: Modulazione positiva del cronotropismo.
4. I neuroni pregangliari a livello della colonna (T1-T5) emettono delle fibre pregangliariche vanno a formare sinapsi con i Gangli Cervicali superiore, medio e inferiore. Viene rilasciata Acetilcolina che viene recepita da un recettore colinergico nicotinico.
5. I gangli emettono delle fibre postgangliari che vanno a innervare tutta la superficie del cuore. Tale innervazione avviene ad opera di sinapsi che utilizzano come neurotrasmettitore la Noradrenalina, che si può legare a diversi recettori adrenergici.
6. A livello del Nodo uno degli effetti dovuti all'attivazione di uno specifico recettore adrenergico, il beta1, modula positivamente e potenzia la corrente If. Se la corrente If viene potenziata, e quindi aumenta la conduttanza agli ioni sodio, la pendenza della retta della