Malattie dell'apparato cardiovascolare - fisiologia cardiaca

Fisiologia del cuore

Elettrofisiologia

L’impulso cardiaco normale viene generato da cellule pacemaker del nodo seno-atriale, situato alla giunzione tra atrio destro e vena cava superiore. L’impulso viene trasmesso lentamente lungo il tessuto nodale fino alle complesse strutture anatomiche atriali e più rapidamente al nodo atrioventricolare (AV) generando l’onda P dell’ECG.

Esiste un ritardo modesto percettibile nella conduzione attraverso il nodo AV che presenta caratteristiche eterogenee dal punto di vista funzionale e anatomico. Il tempo necessario per l’attivazione degli atri e il ritardo del nodo AV sono rappresentati dall’intervallo PR dell’ECG. Nel cuore normale, il nodo AV è l’unica connessione elettrica fra atri e ventricoli.

L’impulso elettrico emerge dal nodo AV e viene trasmesso al sistema di His-Purkinje, in particolare al fascio comune di His, poi alla branca sinistra e destra, e successivamente alla rete di Purkinje, favorendo l’attivazione del muscolo ventricolare. In condizioni normali, i ventricoli sono rapidamente attivati attraverso il decorso della rete di Purkinje, tracciando sull’ECG il complesso QRS.

Il recupero dell’eccitabilità elettrica si verifica più lentamente ed è regolato dal tempo di attivazione e dalla durata dei potenziali d’azione locali. La brevità dei potenziali d’azione epicardici, a livello del ventricolo, dà come risultato la ripolarizzazione che avviene prima sulla superficie epicardica e procede verso l’endocardio, generando un’onda T che, in condizioni normali, ha la stessa polarità del complesso QRS.

La durata dell’attivazione e del recupero è determinata dalla durata del potenziale d’azione ed è rappresentata sull’ECG dall’intervallo QT. Le caratteristiche anatomiche macroscopiche del cuore, la matrice extracellulare e il sistema vascolare intramurale, creano barriere macro e microanatomiche cruciali per l’elettrofisiologia cardiaca normale e per le aritmie clinicamente rilevanti.

I miociti cardiaci mostrano un potenziale d’azione più lungo, pari a 200-400 ms, rispetto a quello dei neuroni o delle cellule muscolari scheletriche, pari a 1-5 ms. Il profilo del potenziale d’azione dipende dall’attività coordinata di varie correnti ioniche distinte, tempo e voltaggio dipendenti, che a loro volta sono trasportate da complessi proteici transmembrana che conducono passivamente gli ioni lungo i loro gradienti elettrochimici, attraverso pori selettivi o canali ionici, oppure trasportano attivamente gli ioni contro il loro gradiente elettrochimico (pompe, trasportatori) o scambiano specie ioniche in maniera specifica.