Sistema di conduzione del cuore, proprietà dell'attività cardiaca, Fisiologia umana

Sistema di conduzione

Comprende:

• Il nodo senoatriale (NSA), nel quale si genera il normale impulso ritmico
• La via internodale attraverso la quale l'impulso viene condotto dal NSA al
• Nodo atrioventricolare (NAV) dove l'impulso rallenta, prima di invadere i ventricoli
• Il fascio atrioventricolare (A-V) che conduce l'impulso dagli atri ai ventricoli
• I fasci sinistro e destro, o branche, delle fibre del Purkinje che propagano l'impulso a tutte le parti dei ventricoli

- Genera il battito cardiaco

- Fa ritardare l’attivazione ventricolare rispetto a quella atriale

- Fa contrarre sincronicamente la parete dei ventricoli

Potenziale di membrana

Il potenziale di membrana della fibra del NSA mostra un PM di soli -60 mV (nella fibra muscolare miocardica essa è di -85, -90 mV). Tale ridotta negatività è dovuta al fatto che la membrana delle fibre del NSA è più permeabile agli ioni sodio che, entrando, diminuiscono la negatività della fibra stessa (entrano per gradiente chimico ed elettrico). A riposo, le fibre nodali mostrano un numero esiguo di canali aperti per gli ioni sodio: l'ingresso di ioni sodio positivi induce un lento innalzamento del potenziale di membrana (pre-potenziale e potenziale pacemaker). Quando esso arriva ad un voltaggio-soglia di circa -40 mV, si attivano i canali calcio (HVA) e il rapido ingresso di cariche positive genera il PDA.

La fase depolarizzante del potenziale d'azione è sostenuta da ioni Ca²⁺, e non da ioni Na⁺, perché le cellule del NSA (cellule lente) non esprimono la corrente di Na⁺ in maniera significativa.

• Ik diminuisce
• Si attiva If
• Si attiva Ica
• Corrente di Na⁺
• Bassa permeabilità al K⁺

Velocità di conduzione

La velocità di conduzione atriale è di 0.3 m/sec. Secondo alcuni autori esisterebbero fasci internodali atriali (medio, anteriore e posteriore) a conduzione veloce (1 m/sec). In circa 30 ms il PDA arriva al nodo AV. Il PDA impiega 130 ms per attraversare il nodo AV (0.05 m/sec). Il rallentamento della conduzione nel nodo AV è dovuto a:

• Dimensioni cellulari: il NAV è costituito da fibre sottili
• Scarso accoppiamento: ci sono poche gap junction tra le cellule
• PDA lenti perché sono Ca⁺⁺ dipendenti, queste cellule non esprimono canali del Na⁺

In condizioni patologiche, nel caso in cui un impulso, generato in modo anomalo e prematuro da una qualunque regione del cuore, tende a invadere il tessuto cardiaco, esso non potrà propagarsi o verrà rallentato grazie alla refrattarietà di queste cellule. In condizioni normali, il nodo AV può condurre solo dall’atrio al ventricolo e non viceversa. La barriera fibrosa atrio-ventricolare impedisce il rientro delle eccitazioni nell’atrio.

Struttura del NAV

La struttura del NAV non è omogenea:

• Regione anti nodale (AN)
• Regione nodale (N): regione con la massima dipendenza delle cellule al canale del calcio per la genesi del PDA ed è la regione più sensibile ai calcio-antagonisti e alla stimolazione da parte delle catecolamine (recettori β-adrenergici)
• Regione nodale His (NH)

Dopo 160 ms il PDA è giunto alla porzione distale del fascio di His. Dopo 190 ms il PDA è giunto al termine delle fibre di Purkinje. Le fibre del Purkinje conducono velocemente (1.5-4 m/sec) grazie all’elevato accoppiamento e alle grandi dimensioni.

Pacemaker del cuore

Il nodo del seno è il pacemaker dominante del cuore perché è quello che ha la frequenza più elevata:

• Nodo del seno: 70–80 PDA/min
• Nodo AV: 40-60
• Fibre Purkinje: 15-40

È possibile che regioni del tessuto di conduzione vadano incontro, a seguito dell’alterazione del normale equilibrio delle conduttanze di membrana, ad aumenti della frequenza di scarica automatica, svincolandosi dal ritmo sinusale: focolai ectopici di automatismo. Per far sì che questo focolaio ectopico prenda il sop