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Luigi Avallone » 10.Fisiologia dell'apparato cardio circolatorio - Terza parte


Ciclo cardiaco

Il periodo intercorrente tra l’inizio di una contrazione cardiaca completa e l’inizio della successiva, costituito quindi da tutti quei fenomeni che avvengono dall’inizio di un battito all’inizio del successivo.

Il cuore, a riposo, si contrae diverse volte al minuto, con differenze specie-specifiche:

  • 60-70 bovino,
  • 80-100 suino;
  • 70-80 pecora.

Alla contrazione simultanea degli atri (sistole atriale), con il passaggio di sangue nei ventricoli, segue quella dei due ventricoli (sistole ventricolare) con il passaggio di sangue nelle arterie.

Didatticamente, con il termine di sistole s’intende quella ventricolare, sicché eventi presistolici sono quelli atriali.

Alla sistole segue, sia negli atri che nei ventricoli, il rilasciamento, cioè la diastole.

Ciclo cardiaco (segue)

La sistole atriale, evento che si verifica alla fine del riempimento diastolico, provoca un aumento della pressione nell’atrio (onda positiva A) e chiusura delle valvole AV.

La contrazione ventricolare causa un aumento della pressione intracavitaria legata ad aumento della tensione delle fibre ventricolari, senza variazione della loro lunghezza (contrazione isometrica). Le valvole semilunari Aortiche e Polmonari in questa fase risultano chiuse.

Quando la pressione intraventricolare supera quella dei grossi vasi (80 mm di Hg nell’Aorta , 10 mm di Hg nella Polmonare – pressione diastolica) si aprono le valvole semilunari e il ventricolo si contrae, con accorciamento delle fibre muscolari (contrazione isotonica) immettendo sangue nelle arterie (fase di efflusso). Dal momento in cui la valvola si apre fino alla chiusura l’arteria e il ventricolo sono una cavità unica; successivamente si ha riduzione dell’efflusso sino al suo cessare.
Si registra sull’aorta la cosiddetta “incisura” che segna la fine della fase di efflusso e della sistole ventricolare.
Il ventricolo di solito non è del tutto vuoto, ma presenta sempre un residuo di volume ematico.

Ciclo cardiaco (segue)

La fase precedente all’incisura prende nome di protodiastole: la pressione del ventricolo diminuisce e scende al di sotto di quella arteriosa.

Segue chiusura delle valvole semilunari con inizio della fase di rilasciamento ventricolare (isometrico), con rapida caduta della pressione che scende al di sotto di quella atriale.

Ciò determina l’apertura delle valvole atrioventricolari e il passaggio nel ventricolo del sangue nel frattempo accumulatosi nell’atrio. È la cosiddetta fase di riempimento rapido in cui atrio e ventricolo, completamente rilasciati, formano una cavità unica ed il sangue si accumula nel ventricolo. Segue una fase di riempimento lento o diastasi in cui la pressione ventricolare è ancora inferiore a quella atriale. Si giunge così alla fine della diastole ventricolare e perciò del ciclo cardiaco. Nel suo insieme, il riempimento ventricolare è operato da due meccanismi: la sistole atriale (1/3) e dalla diastole ventricolare (2/3).

In sintesi le fasi del ciclo cardiaco sono:

  • contrazione isometrica;
  • efflusso (rapido e ridotto); protodiastole; rilasciamento isometrico (rapido e ridotto); riempimento diastolico rapido; diastasi; sistole atriale.

Ciclo cardiaco (segue)

  • 75% del sangue fluisce direttamente per caduta dagli atri ai ventricoli;
  • 25% fluisce grazie alla contrazione atriale di cui:
    • 1/3 riempimento rapido;
    • 1/3 riempimento lento o diastasi;
    • 1/3 contrazione atriale.

Non è indispensabile il lavoro della contrazione atriale: il 75% di riempimento diastolico sarebbe sufficiente (condizioni di lavoro normali).

Contrazione ventricolare

  • Il V.S. nella contrazione subisce una riduzione dei diametri trasversi.
  • Il V.D. si contrae per (1) contrazione dei diametri longitudinali; (2) azione di soffietto che attrae la parete destra verso il setto interventricolare;(3) aiuto ventricolare sinistro: pressione del V.S., con conseguente riduzione del volume del V.D., in quanto sospinto verso il setto.

Fasi del ciclo cardiaco

1°fase
Riempimento o diastole ventricolare o perisistole:

  • pressione intraventricolare inferiore a quella atriale;
  • apertura valvole A-V;
  • riempimento ventricolare;
  • contrazione atriale;
  • chiusura valvole atrio-ventricolari.

2°fase
Contrazione isovolumetrica dei ventricoli:

  • valvole A-V e arteriose chiuse;
  • contrazione ventricolare isovolumetrica.

Fasi del ciclo cardiaco (segue)

3°fase
Eiezione o contrazione isotonica ventricolare:

  • apertura valvole arteriose;
  • espulsione del sangue;
  • caduta della pressione intraventricolare;
  • chiusura valvole arteriose per vortici reflui.

4°fase
Rilasciamento isovolumetrico:

  • rilasciamento ventricolare;
  • pressione ventricolare inferiore a quella atriale;
  • apertura valvole atrio ventricolari.

Toni cardiaci

1° tono = coincide con la contrazione ventricolare; deriva sia dalla chiusura delle valvole AV che dalle vibrazioni che si verificano con l’eiezione del sangue nei grandi vasi.

2° tono = corrisponde alla chiusura delle semilunari aortiche e polmonari.

Il tempo che intercorre tra primo e secondo tono viene definito piccola pausa o piccolo silenzio.
Il tempo che intercorre tra secondo tono e il primo successivo viene detto grande pausa o grande silenzio; nel grande silenzio si percepiscono il 3°e 4° tono.

3° tono = corrisponde alla vibrazione prodotta dal sangue sulle pareti ventricolari nella fase di riempimento all’inizio della diastole ed alla vibrazione della componente valvolare.

4° tono = corrisponde alla sistole atriale.

Tracciato apicocardiografico

A = contrazione atriale;
C = inizio dell’eiezione ventricolare isovolumetrica;
E = massimo picco sistolico;
O = inizio del riempimento ventricolare rapido;
F = (corrispondente al III tono fisiologico) inizio della fase di riempimento lento.

In basso:
Schema dei Toni cardiaci:
S1 = I tono;
S2 = II tono (nelle due componenti, Ao= chiusura della valvola aortica; P = chiusura della valvola polmonare);
S3 = III tono;
S4 = IV tono.

Apicogramma. Fonte: Wikipedia.

Apicogramma. Fonte: Wikipedia.


Controllo nervoso

Il cuore ha una duplice innervazione ricevendo fibre parasimpatiche (attraverso il nervo vago – azione inibitoria) e dell’ortosimpatico (azione eccitatoria).

Azione del vago

  1. Diminuzione della frequenza (effetto cronotropo negativo).
  2. Diminuzione della contrattilità degli atri (effetto inotropo negativo).
  3. Diminuzione della velocità di conduzione a-v (effetto dromotropo negativo).
  4. Riduzione del periodo di refrattarietà e della durata della sistole atriale (effetto batmotropo negativo).
Disegno -Cuore. Fonte: Wikipedia.

Disegno -Cuore. Fonte: Wikipedia.


Controllo nervoso (segue)

Azione dell’Ortosimpatico

  1. Aumento della frequenza cardiaca (effetto cronotropo positivo).
  2. Aumento della contrattilità atriale e di quella ventricolare (effetto inotropo positivo).
  3. Aumento della velocità di conduzione a-v (effetto dromodropo positivo).
  4. Aumento dell’eccitabilità miocardica (effetto batmotropo positivo).

Controllo nervoso (segue)

Questi due sistemi sono controllati da centri gangliari che si trovano nel cuore (sistema parasimpatico) o in prossimità delle vertebre (sistema ortosimpatico).
Una costante liberazione di neurotrasmettitori in piccole quantità determina il tono nervoso basale del cuore.

Il sistema parasimpatico è responsabile dell’inibizione della frequenza cardiaca, (tagliando il nervo vago, si ha aumento della frequenza cardiaca). Il suo mediatore chimico è il neurotrasmettitore acetilcolina.

La stimolazione ortosimpatica provoca effetti opposti a quelli descritti per l’azione vagale, anche se comunque i due effetti sono sempre compresenti.
Il neurotrasmettitore attraverso il quale il sistema ortosimpatico agisce è l’adrenalina e la noradrenalina.
La soppressione dell’attività ortosimpatica determina una diminuzione della frequenza, che però non è rilevante come quella derivante dalla soppressione dell’azione vagale.

Circolazione

Arterie: vasi preposti al trasporto del sangue pompato dai ventricoli. La struttura delle arterie è costituita da strati concentrici di tessuti.

  • Strato interno: Endotelio, che ha lo scopo di rivestimento protettivo;
  • Strato intermedio: ricco di tessuto elastico e muscolare, ha lo scopo di conferire elasticità;
  • Strato esterno: l’avventizia, costituito da tessuto connettivo che ha principalmente scopo contenitivo.

Arteriole precapillari: ricche di componente muscolare liscia in grado di modificare i regimi pressori vigenti in un determinato distretto vascolare.
Metarteriole
Originano dalle arteriole; hanno caratteristiche intermedie tra quelle dei capillari e delle arteriole; provviste parzialmente di muscolatura liscia; continuano con un capillare piuttosto ampio che confluisce in una venula; chiamate anche canali preferenziali.

Arterie.Fonte: Wikipedia.

Arterie.Fonte: Wikipedia.


Microcircolo

Capillari: sottili canali che mettono in comunicazione le arterie con le vene.

  • Struttura: ricchi di cellule endoteliali.
  • Funzione: distribuire l’ossigeno e le sostanze nutritizie ai tessuti e raccogliere i prodotti di scarto del metabolismo dei tessuti.

Vene: vasi con struttura simile a quella delle arterie ma con preponderanza di tessuto di tipo connettivo piuttosto che di tipo muscolare (meno elastiche). All’interno delle vene, per facilitare il ritorno del sangue al cuore, vi sono piccole valvole a forma di nido di rondine che ne evitano il reflusso.

L’unità microvascolare

  • Riceve informazioni e reagisce a stimoli locali.
  • È costituita da microvasi.
  • Reagisce come un blocco unitario (sinergia, sincronia).
Capillare. Fonte: Wikipedia.

Capillare. Fonte: Wikipedia.


Microcircolo (segue)

Sfinteri precapillari
Anelli di muscolatura liscia situati all’origine dei capillari veri.

  • Funzione: la loro contrazione regola il flusso di sangue nel capillare.

Anastomosi artero – venose
Strutture deputate al collegamento della rete arteriosa con quella venosa shuntando quella capillare.
Costituite da intima, media ed avventizia; ricche di cellule muscolari lisce.
Innervate dal SNA (maggiormente dal simpatico).

Funzione: la loro importanza è rivolta soprattutto alla regolazione della pressione arteriosa sistemica.

I materiali di supporto della lezione

Manuale di fisiologia veterinaria. Cunningham James G. Delfino Antonio Editore

Fisiologia degli Animali Domestici con elementi di Etologia. G. Aguggini, V. Beghelli, L.F. Giulio. UTET

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