Il cuore, visione schematica
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Il cuore, visione schematica

Visione schematica e sistema di conduzione del cuore. La velocità di trasmissione dell'impulso. Le fibre del Purkinje. Il fascio di His.

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Il miocardio è costituito da un tessuto eccitabile in grado di rispondere a stimoli adeguati. Si può notare che il miocardio è costituito da muscolatura striata, al pari del muscolo scheletrico, per la presenza di miofibrille contenenti filamenti di actina e miosina che, durante la contrazione, scivolano le une sulle altre. Lo stimolo determina un processo di attivazione immediatamente seguito dall'eccitamento e dalla conseguente contrazione delle fibrocellule. Eccitamento e contrazione sono la risposta del miocardio allo stimolo e, in qualunque punto insorge l'eccitamento, si diffonderà a tutte le fibrocellule per mezzo delle giunzioni che le connettono, ubbidendo alla legge del tutto o nulla. Ogni miocellula e completamente separata dalle altre da un disco intercalare. Ogni fibra miocardiaca è formata da più cellule singole fra loro connesse in serie. La resistenza elettrica offerta dai dischi intercalari è stimabile nell'ordine di di 1/400 rispetto a quella della membrana esterna delle fibre miocardiche. Il miocardio può essere definito come un sincizio funzionale formato da numerose miocellule fra loro interconnesse ed in grado di trasmettere il potenziale d'azione con estrema facilità. Il cuore, nella realtà dei fatti, è costituito da due sincizi, quello striale e quello ventricolare. Atri e ventricoli sono separati da tessuto fibroso che circonda le aperture valvolari. In situazioni di normalità i potenziali d'azione passano dal sincizio atriale a quello ventricolare mediante un sistema specializzato definito fascio atrioventricolare.

Il fascio atrioventricolare è lungo circa 22mm, largo 10 e spesso 3. Viene diviso in tre distretti funzionali differenti: la regione fra l'atrio e la restante parte del nodo, la regione centrale del nodo e la regione in cui le fibre nodali si continuano gradualmente con il fascio di His ossia la parte iniziale della zona specializzata di conduzione dei ventricoli. Il fascio di His si ramifica in due branche lungo il suo decorso: la branca destra, che rappresenta la sua continuazione diretta, e la branca sinistra, più spessa, che poi penetra nel setto interventricolare. Le branche tendono poi a ramificarsi ulteriormente, formando una complessa rete di fibre di conduzione denominate fibre di Purkinje. Le fibre del Purkinje sono le cellule più grosse del cuore e, fra di esse, la velocità di trasmissione dell'impulso è particolarmente elevata (circa 1-4 m x secondo-1) tale da consentire una rapida attivazione dell'intera superficie endocardica ventricolare. La divisione del miocardio in due sincizi consente agli atri di contrarsi un tempuscolo prima dei ventricoli, fattore indispensabile per la funzione di pompa ematica.
Quando lo stimolo raggiunge il miocardio, esso evoca una risposta la cui ampiezza è la massima che il miocardio può dare in quel momento e che non cresce con l'aumentare dell'intensità dello stimolo. Quando l'intensità dello stimolo è inferiore alla soglia di eccitazione, non produce risposta. La membrana delle fibrocellule cardiache è, in condizioni di riposo, polarizzata al suo interno per valori prossimi a –80 –90 mV. L'insorgere dell'eccitamento provoca una transitoria variazione del potenziale di membrana che prima si depolarizza sino ad acquistare un lieve potenziale positivo 10/20 mV, segue un periodo relativamente lungo in cui la membrana resta depolarizzata ad un valore prossimo allo 0 (plateau) ed infine la membrana si ripolarizza. Rispetto alle fibre del muscolo scheletrico, il potenziale d'azione delle fibrocellule cardiache, ha una durata di circa 3-15 volte maggiore, pari ad alcuni decimi di secondo (leggermente inferiore nelle fibrocellule atriali rispetto a quelle ventricolari). Mentre nelle fibre muscolari scheletriche il potenziale d'azione termina prima che inizi la contrazione, nel miocardio dura per quasi tutto il tempo della contrazione.

Le ragioni della prolungata durata del potenziale d'azione della fibra cardiaca rispetto alla fibra del muscolo scheletrico è dovuta in primo luogo da una differenza nel meccanismo biofisico della polarizzazione/depolarizzazione. Come già visto nel muscolo scheletrico è determinata da una rapida ed improvvisa apertura dei canali rapidi per il sodio, che altrettanto rapidamente si chiudono consentendo la ripolarizzazione. Nel muscolo cardiaco invece oltre che dai medesimi canali per il sodio, è causata dai canali lenti per il calcio, che si aprono lentamente e lentamente si richiudono, causando e mantenendo un periodo di depolarizzazione piuttosto lungo, che sta alla base del plateau. Inoltre, subito dopo la contrazione, la permeabilità della membrana per gli ioni potassio si riduce ad 1/5 rispetto alla fase di riposo. La velocità di conduzione del potenziale d'azione nel miocardio è di circa 0,3-0,5 m/secondi, mediamente 250 volte più veloce rispetto a quanto avviene nelle fibre nervose di grosso diametro, e 10 volte più velocemente che nelle fibre muscolari scheletriche.
Al pari di altri tessuti eccitabili, anche il miocardio è refrattario a stimoli applicati durante il potenziale d'azione, presenta inoltre un periodo refrattario relativo durante il quale il miocardio dimostra particolare difficoltà, rispetto alla situazione normale, a venire eccitato. Tale periodo ha la durata di circa 0,05 secondi, leggermente maggiore rispetto al tempo del miocardio atriale.

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