Cuore e Circolazione

Anatomia della Cavità Toracica

• Il cuore è situato al centro del torace.
• Posizione delle valvole semilunari, dell'apice e della base del cuore.
• I vasi che trasportano sangue ossigenato sono rossi, mentre quelli con sangue meno ossigenato sono blu.
• Il cuore si trova sul lato ventrale della cavità toracica, compreso fra i due polmoni.
• Vista dall'alto del piano trasversale.

Collocazione del Cuore

• Il cuore si trova nella cavità toracica, tra i polmoni, sopra il diaframma.
• Sono rappresentati anche i principali vasi sanguigni connessi al cuore e ai polmoni.

Circolazione Sanguigna

• Circolazione polmonare: il sangue deossigenato va dal ventricolo destro ai polmoni attraverso le arterie polmonari, si ossigena nei capillari polmonari e torna all'atrio sinistro attraverso le vene polmonari.
• Circolazione sistemica: il sangue ossigenato va dal ventricolo sinistro ai tessuti corporei attraverso l'aorta, cede ossigeno e raccoglie CO2 nei capillari sistemici e torna all'atrio destro attraverso le vene cave.

Circolazione

• Schema della circolazione sanguigna con i principali vasi e organi coinvolti.
• Indica il percorso del sangue attraverso cuore, polmoni, fegato, reni e altri organi.

Pressione Sistemica Media

• Grafico che mostra i valori della pressione sanguigna nei diversi vasi del sistema circolatorio.
• La pressione diminuisce progressivamente dalle arterie alle vene.

Struttura del Cuore

• Il cuore è avvolto dal pericardio, un sacco membranoso contenente liquido.
• I ventricoli costituiscono la maggior parte della massa del cuore.
• Le arterie e le vene sono saldate alla base del cuore.
• Il flusso unidirezionale è assicurato da due gruppi di valvole.
• Le cellule miocardiche sono unite tra loro tramite dischi intercalari.

Muscolo Cardiaco

• Si trova solo nel cuore.
• È striato come il muscolo scheletrico, ma presenta fibre ramificate con dischi intercalari.
• Normalmente ha un solo nucleo per cellula.
• Non è volontario.
• Si contrae a un ritmo costante, impostato dalle cellule pacemaker.
• Il controllo nervoso permette al cuore di adattare la sua attività alle esigenze dell'organismo.

Muscolo Cardiaco

• La disposizione a spirale del muscolo ventricolare permette la contrazione ventricolare di spingere il sangue verso l'alto, dall'apice del cuore.
• I dischi intercalari contengono desmosomi che permettono il trasferimento della forza da cellula a cellula.
• Le giunzioni comunicanti nei dischi intercalari permettono ai segnali elettrici di passare rapidamente da cellula a cellula.

Muscolo Cardiaco

• Microscopia del muscolo cardiaco che evidenzia sarcomeri, mitocondri, dischi intercalari e gap junctions.

Organizzazione del Reticolo Sarcoplasmatico

• Rappresentazione schematica dell'organizzazione del reticolo sarcoplasmatico in un miocita.
• Nei miociti atriali, al contrario di quelli ventricolari, non sono presenti i tubuli T.

Cellule Muscolari Cardiache

• Illustrazione della struttura ramificata delle cellule muscolari cardiache, con dischi intercalari, miofilamenti di actina e miosina, mitocondri e gap junctions.

Accoppiamento Eccitazione-Contrazione

• Schema dell'accoppiamento tra eccitazione e contrazione nella fibrocellula miocardica.
• Il Ca2+ proviene sia dal liquido extracellulare sia dalle cisterne endoplasmatiche.
• Ciò innesca il meccanismo di contrazione mediante lo scorrimento dei filamenti di actina su quelli di miosina.

Meccanismo ECC

• descrizione del ciclo del Ca^{2+} durante il meccanismo di ECC (Excitation-Contraction Coupling). L'inserto mostra l'andamento temporale del potenziale d'azione, del transiente di Ca^{2+} e della forza di contrazione.

Confronto tra i tre tipi di muscolo

• Tabella comparativa tra muscolo liscio, cardiaco e scheletrico.

Confronto dei tre tipi di muscolo

• Tabella comparativa delle caratteristiche dei muscoli scheletrico, liscio e cardiaco.

Camere Cardiache

• Rappresentazione schematica del cuore con la parete cardiaca anteriore rimossa per mostrare atri e ventricoli.
• La comunicazione tra atrio e ventricolo è regolata dalle valvole tricuspide (a destra) e mitrale (a sinistra).
• Le valvole polmonare e aortica regolano il flusso ematico tra i ventricoli e le arterie.

Cuore e Vasi Sanguigni

• Tabella che indica da dove il cuore riceve sangue e dove lo invia.
• Il colore blu indica le strutture contenenti sangue meno ossigenato; il colore rosso indica il sangue ben ossigenato.

Sezione del Cuore

• Sezione del cuore che mostra atri, ventricoli, valvole atrioventricolari e connessioni con i principali vasi sanguigni.

Valvole Aortiche

• Descrizione di come le valvole aortiche si aprono durante la contrazione ventricolare e si chiudono durante il rilasciamento.

Contrazione e rilasciamento ventricolare:

• Sezioni trasversali e frontali che mostrano le valvole in diverse posizioni durante la contrazione e il rilasciamento ventricolare.
• Durante la contrazione ventricolare le valvole AV restano chiuse.
• Le valvole semilunari impediscono al sangue di refluire nei ventricoli durante il rilasciamento ventricolare.

Ciclo Meccanico del Cuore

• Descrizione delle fasi del ciclo cardiaco: rilasciamento ventricolare isovolumico, eiezione ventricolare, fase tardiva della diastole, sistole atriale e contrazione ventricolare isovolumica.

Ciclo Meccanico del Cuore: Diagramma Pressione-Tempo

• Diagramma pressione-tempo che illustra le variazioni di pressione in atri e ventricoli durante il ciclo cardiaco.
• Sono indicate le fasi di contrazione atriale, contrazione isovolumetrica, sistole, eiezione ventricolare, diastole precoce e riempimento ventricolare.

Ciclo Meccanico del Cuore: Elettrocardiogramma

• Diagramma pressione-tempo con elettrocardiogramma (ECG) sovrapposto.
• Vengono indicati i toni cardiaci, il complesso QRS e le fasi di sistole atriale e ventricolare e diastole ventricolare.

Pressione Ventricolare

• Diagramma della pressione ventricolare durante il ciclo cardiaco.

Pressione Aortica

• Diagramma della pressione aortica durante il ciclo cardiaco.

Volume Ventricolare

• Modificazioni del volume ventricolare durante il ciclo cardiaco.

Toni Cardiaci

• Toni cardiaci che corrispondono alla chiusura delle valvole atrioventricolari e delle valvole aortica e polmonare.

Variazioni Pressorie

• Diagramma delle variazioni pressorie nell'atrio, nel ventricolo destro e nell'arteria polmonare e nell'atrio, nel ventricolo destro e nell'aorta.

Diagramma Pressione-Volume

• Diagramma pressione-volume con segmenti ed eventi ventricolari.

Diagrammi Pressione-Volume

*Diagrammi pressione-volume in condizioni standard e in seguito ad aumento/diminuzione del precarico o del postcarico.

• Un aumento del volume diastolico finale porta ad un piccolo aumento della pressione diastolica ma soprattutto ad un aumento della gittata pulsatoria, viceversa si verifica per una diminuzione del precarico.
• Un aumento della pressione aortica ha come effetto una diminuzione della gittata pulsatoria, mentre una diminuzione del postcarico porta ad un lieve aumento della GP.

Gittata Cardiaca

• GC = GP Frequenza cardiaca
• GC = 0.07 L 72 bpm 5 L/min

Volume telediastolico

• GP = VTD - VTS

Principio di Fick

• Rappresentazione schematica della misura della gittata cardiaca tramite secondo il principio di Fick.

Equazioni

• q1 = CO [O2]ap
• q3 = CO [O2]vp
• q1 + q2 = q3
• CO [O2]ap + q2 = CO [O2]vp
• CO = q2 / ([O2]vp - [O2]ap )

Equazioni

• q1 = [02]ap Q
• q3 = [02] vp Q
• [02]ap Q+q2= [02] vp\cdot Q
• Q=q2/([02]vp - [02]ap)

Sistema di Conduzione del Cuore

• Illustrazione del sistema di conduzione del cuore.
• I nodi senoatriale (SA) e atrioventricolare (AV), il fascio di His e le fibre del Purkinje sono evidenziati.

Sistema di Conduzione del Cuore

• Immagine sezionata del cuore che mostra il nodo senoatriale, i tratti internodali, il nodo atrioventricolare, il fascio di His, le branche destra e sinistra del fascio di His e la rete di Purkinje.

Sistema di Conduzione del Cuore

• Schema delle connessioni elettriche tra le cellule del muscolo cardiaco mediante giunzioni comunicanti nei dischi intercalari.

Potenziale d'azione

• Rappresentazione schematica del modo in cui il potenziale d'azione si trasferisce da una fibrocellula miocardica all'altra.

Potenziali d'azione del cuore

• Variazioni del potenziale transmembranario registrate da fibre cardiache a risposta rapida e lenta di tessuto cardiaco isolato posto in soluzione elettrolitica.

Risposta Rapida

• Potenziale d'azione delle cellule miocardiche.
• Fasi del potenziale d'azione.
• Canali di membrana

Potenziale d'azione di una cellula miocardica

• Fasi del potenziale
• Diagrammi delle conduttanze degli ioni principalmente implicati nella genesi del potenziale d'azione.

Risposta Rapida

• Descrizione delle fasi del potenziale d'azione delle cellule miocardiche
• Variazioni della permeabilità della membrana al sodio, potassio e calcio

Risposta lenta

• Potenziale d'azione delle cellule pacemaker.
• Attività elettrica della cellula pacemaker.
• Effetto della aumentata attività simpatica e parasimpatica sulle cellule pacemaker.

Attivazione adrenergica e muscarinica

• Basi molecolari della modulazione della frequenza cardiaca da parte del sistema autonomo adrenergico e colinergico.

Conduzione e trasmissione del potenziale d'azione

• Diagramma del cuore e del sistema di genesi e conduzione dell'impulso cardiaco.
• Tabella delle velocità di conduzione nei tessuti cardiaci.

Ciclo Elettrico del Cuore

• Propagazione dei potenziali d'azione nel cuore, partendo dalla depolarizzazione del nodo SA fino al ritorno del cuore allo stato di riposo.

Elettrocardiogramma

• Schema che mette in relazione l'elettrocardiogramma con le pressioni atriali e ventricolari, i suoni cardiaci e le fasi del ciclo cardiaco.

Relazione tra potenziale d'azione e contrazione

• Relazione tra il potenziale d'azione e la contrazione muscolare in diversi tipi di fibre muscolari.
• La lunga durata del periodo refrattario nel muscolo cardiaco previene il tetano.