Fisiologia II - muscolo, cardiocircolatorio, reni, respiratorio

IL VENTRICOLO SI RIEMPIE PER IL 70% DI SANGUE GRAZIE AL GRADIENTE PRESSORIO.

iii. Contrazione atriale: a questo punto (siamo sempre in diastole, si può chiamarla in questo caso presistole) si attiva il

Nodo del seno e quindi si verifica la contrazione atriale (prima il destro perché il Nodo del seno è a destra) che spinge un

ulteriore 30% di sangue nei ventricoli. Per il principio di Bernulli l’energia pressoria è trasformata in cinetica e la

produzione di vortici reflui andranno a chiudere QUASI completamente le valvole. A questo punto TERMINA LA

DIASTOLE (100% di sangue nei ventricoli).

iv. Contrazione o sistole isovolumetrica ventricolare: nel frattempo gli impulsi che si erano formati nel Nodo del seno

saranno andati ad attivare il Nodo atrio-ventricolare quindi seguirà la contrazione ventricolare (ENTRIAMO IN SISTOLE).

La valvola aortica e la polmonare sono chiuse già dalla diastole mentre nella sistole isovolumetrica assistiamo alla

CHIUSURA COMPLETA della bicuspide e della tricuspide perché la contrazione fa andare il sangue contro le valvole

facendole chiudere (in condizioni fisiologiche NON ho un reflusso di sangue dai ventricoli agli atri), essendo che la

contrazione inizia prima a sinistra sa chiuderà prima la valvola sinistra.

La contrazione a questo punto quindi comporta un aumento della pressione endoventricolare (raggiunge valori più

elevati a sinistra (anche 180-200mmHg in un cavallo) rispetto che a destra (30-40mmHg; la circolazione polmonare è a

bassa pressione proprio perché il ventricolo destro ha una bassa pressione!). Le pressioni raggiunte dai ventricoli sono

APPENA superiori a quelle dei rispettivi vasi (per il ventricolo sinistro rispetto all’aorta (16OmmHg), per il destro rispetto

alla arteria polmonare (30mmHg)) e quindi si determina l’apertura delle valvole arteriose (aortica e polmonare) e il

sangue inizia a passare nei vasi (GITTATA CARDIACA o VOLUME DI EIEZIONE: è la quantità di sangue che emettiamo). Si

apre prima quella destra perché raggiungo prima la pressione nonostante la forza di contrazione sia minore.

v. Contrazione o sistole isotonica ventricolare o fase di eiezione: le valvole atrioventricolari sono chiuse e le valvole

arteriose sono aperte. Il flusso di sangue dal ventricolo all’arteria incontra un restringimento, quindi, sempre per il

principio di Bernulli si creano dei vortici reflui che tendono a chiudere le valvole aortica e polmonare (si chiuderanno

completamente quando la pressione dei vasi supererà quella del ventricolo corrispondente), essendoci più vortici a

sinistra si chiuderà prima la valvola aortica. CESSA LA SISTOLE.

17/90

18/90

Parametri dell’attività cardiaca

1) Pressione endoventricolare: con il rilasciamento isovolumetrico ventricolare a sinistra andiamo a 0/-5 mmHg mentre a

destra andiamo a 0mmHg. Con la sistole isovolumetrica ventricolare a sinistra andiamo a 180/200 mmHg mentre a

destra andiamo a 20-30mmHg.

2) Gittata cardiaca: è il volume di sangue che viene immesso in circolo ad ogni contrazione ventricolare (ad ogni sistole) e

quindi ad ogni ciclo cardiaco. Nell’uomo ogni ventricolo ad ogni ciclo cardiaco (e quindi ogni secondo mette in circolo

70ml di sangue).

3) Volume telediastolico: è il massimo riempimento di sangue nei ventricoli alla fine della diastole (tele = “alla fine”).

Nell’uomo è 140ml (quindi è la gittata cardiaca * 2): di questi 140 ml ad ogni ciclo ne mettiamo in circolo 70ml (gittata)

e ne facciamo rimanere nel ventricolo 70ml (volume telesistolico) che servono in caso di bisogno in cui nella gittata

espelliamo parte anche del volume telesistolico.

4) Volume telestistolico: è il volume di sangue che resta nel ventricolo dopo la sistole ventricolare. Nell’uomo è 70 ml

(equivale alla gittata cardiaca)

5) Portata cardiaca: si intende la quantità di sangue che il cuore immette in circolo nell’unità di tempo. È data dal prodotto

della gittata cardiaca * la frequenza cardiaca. Es. l’uomo in un minuto immette in circolo circa 5 litri di sangue.

Durata percentuale della sistole e della diastole

La sistole e la diastole sono in media in rapporto 40-60% ma ci sono

delle differenze tra le specie (vedi tabella)

Possiamo avere differenze che risultano evidenti quando abbiamo

un aumento della frequenza cardiaca:

 specie a diastole lunga (cavallo, cane, uomo): sono più favoriti a

fare attività fisica perché avendo una diastole lunga possono

“permettersi” di accorciarla. Il cardiofrequenzimetro serve

perché ognuno ha una certa soglia aerobica/anaerobica; se

esagero nell’aumento della frequenza cardiaca può succedere

che diminuisco talmente il tempo diastolico che la portata

cardiaca diminuisce (se corro la portata all’inizio aumenta

perché ho maggiore forza di contrazione ma se esagero

diminuisce e quindi vado in glicolisi anaerobica con produzione

di acido lattico).

 specie a diastole breve (bovino, maiale, pecora)

Ad una frequenza 60/min ho un ciclo cardiaco di 1 secondo; se io corro e porto la frequenza a 120/min automaticamente il

ciclo cardiaco durerà 0.5 secondi. Per frequenza 60/min in un ciclo dura 0,4 sec la sistole e 0,6

sec la diastole. Se io raddoppio la frequenza cardiaca (e quindi

il ciclo cardiaco si dimezza) la diminuzione non può riguardare

contemporaneamente sistole e diastole perché abbiamo il

periodo di refrattarietà assoluta al di sotto del quale non

possiamo pur stimolando indurre un effetto; l’unica situazione

in cui posso indurre un effetto è colpire il cuore in periodo di

refrattarietà relativa. Succede quindi che la diminuzione

temporale è a carico quasi esclusivamente della diastole e solo

poco della sistole perché quest’ultima essendo

contemporanea al potenziale d’azione è in periodo di

refrattarietà assoluta; all’aumentare della frequenza la

percentuale della sistole addirittura nel tempo aumenta (è

quasi tutta diastole!). Se cala il tempo diastolico (periodo di

riempimento dei ventricoli) cala anche la forza di contrazione dei ventricoli (nella curva di tensione-lunghezza è importante

il volume telediastolico) perché il sangue ha meno tempo per entrare nei ventricoli e li “dilata” meno! Come effetto finale

ho meno forza di contrazione e quindi meno gittata cardiaca (portata)!

19/90

Gittata cardiaca destra e sinistra

Le due gittate cardiache DEVONO ESSERE UGUALI perché le pompe cardiache sono disposte in serie quindi la quantità di

sangue che torna al cuore deve essere uguale a quella che viene immessa (il sangue che esce dal ventricolo destro torna al

ventricolo sinistro).

Il sangue (es. uomo 5 litri) è distribuito per il 64% nella circolazione sistemica (3.3 litri) e 34% nella circolazione polmonare

(1.7 litri). Ipotesi: SOLO il ventricolo DESTRO aumenta la forza di contrazione e immette in circolo invece di 70ml 71.5ml di

sangue (quindi aumenta di 1.5ml che vengono immessi in più ogni secondo); in un minuto (dopo 60 gittate) avremo quindi

che sono stati immessi in circolo +100ml di sangue e in 10 minuti diventeranno 1 litro (è come se dalla circolazione

sistemica togliessi un litro di sangue e lo immettessi nella polmonare che diventa così 2,7 litri).

CIRCOLO SISTEMICO: capillare nutritizio all’altezza del cuore, ad esempio in un braccio (a questo livello NON vale la terza

legge di Pascal secondo la quale la pressione per effetto della gravità aumenta di 0,8mmHg portandoci verso il basso) in cui

abbiamo 40mmHg (abbiamo una pressione più bassa rispetto all’aorta perché il sangue scorrendo va in contro a delle

resistenze). Questa pressione a livello di capillare fa si che escano nell’interstizio gli anaboliti (ormoni, acqua..): dal lato

arteriolare assistiamo alla fuoriuscita di liquido e di anaboliti/nutrienti per le cellule. Questa pressione di uscita/di filtrazione

subisce un certo OSTACOLO da due fattori pressori:

- Pressione oncotica: pressione esercitata dalle proteine

plasmatiche (25mmHg); ostacola la fuoriuscita visto che le

proteine sono in diffusibili (creano un controgradiente pressorio).

- Turgore dei tessuti: le cellule che circondano il capillare e il

liquido che è già stato filtrato ostacolano la fuoriuscita (5mmHg)

Dal lato arteriolare la vera pressione che fa uscire è quindi 40mmHg –

(25mmHg + 5mmHg) = +10mmHg (fa uscire anaboliti e liquido

nell’interstizio). Il sangue procedendo cala da 40 a 20mmHg perché il

passaggio lungo il capillare provoca notevoli attriti; la pressione

colloidosmotica non cambia (anzi potrebbe aumentare perché

abbiamo perso liquido); quella del turgore dei tessuti non cambia..

quindi dal lato venulare ho come pressione 20mmHg – (25mmHg +

5mmHg)= -10mmHg (non ho più una pressione di uscita ma di

richiamo dell’acqua che avevo fatto uscire (turnover dell’acqua) e dei

cataboliti!!)

CIRCOLO POLMONARE (i capillari polmonari sono all’altezza nel cuore

ma hanno una funzione di scambio!!). A livello dei capillari polmonari

il sangue arriva con una pressione di 30mmHg (ma anche meno);

questo sangue ha ancora proteine che creano la pressione

colloidosmotica; è ancora presente la pressione di turgore dei

tessuti.. la pressione di uscita sarà quindi 30mmHg – (25mmHg +

5mmHg) = 0mmHg (la fuoriuscita di liquido deve essere nulla, se ci

fosse il liquido ostacolerebbe gli scambi gassosi!! NON ESISTE QUINDI

IL TURNOVER DELL’ACQUA!): dal lato arteriolare la bassa pressione è

superata dai fattori di richiamo (25-5). Dal lato venulare la pressione

cala come nei capillari sistemici (da +30 a +25mmHg).

Se ci fosse più sangue nei vasi polmonari (esempio di prima in cui ho

1 litro in più) a livello di capillari polmonari ci sarebbe una maggiore

pressione (es.50mmHg) quindi la pressione di uscita arteriolare sarà

50mmHg – (25mmHg + 5mmHg)= + 20mmHg mentre dal lato

venulare (in cui la pressione cala) avrò 40mmHg – (25mmHg +

5mmHg) = +10mmHg (NON AVRò UN RICHIAMO DI ACQUA = EDEMA

POLMONARE che porta all’ostacolo degli scambi gassosi = morte!).

Se per una qualsiasi ragione una gittata è maggiore dell’altra si ha AUTOREGOLAZIONE DEL FLUSSO DI SANGUE. Se il

ventricolo destro ha una maggiore forza di contrazione immetterà più sangue nell’arteria polmonare che poi finirà dopo il

circolo nell’atrio di sinistra. Se c’è più sangue nell’atrio di sinistra ci sarà maggior pressione al suo interno e quindi ci sarà

maggiore differenza di pressione con il ventricolo sinistro, si aprirà quindi prima la bicuspide che farà entrare più sangue a

livello del ventricolo di sinistra..aumenta quindi il volume telediastolico (sec