AUTOMATISMO CARDIACO: ANATOMIA, COME SI MANIFESTA - ANATOMIA E FISIOLOGIA - 2024

L' automaticità cardiaca è la capacità di battere delle cellule del miocardio stesse. Questa proprietà è unica per il cuore, poiché nessun altro muscolo del corpo può disobbedire agli ordini dettati dal sistema nervoso centrale. Alcuni autori considerano il cronotropismo e l'automatismo cardiaco come sinonimi fisiologici.

Solo gli organismi superiori possiedono questa caratteristica. I mammiferi e alcuni rettili sono tra gli esseri viventi con automatismo cardiaco. Questa attività spontanea viene generata in un gruppo di cellule specializzate che producono oscillazioni elettriche periodiche.

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Sebbene non sia ancora noto l'esatto meccanismo attraverso il quale inizia questo effetto pacemaker, è noto che i canali ionici e la concentrazione intracellulare di calcio giocano un ruolo fondamentale nel suo funzionamento. Questi fattori elettrolitici sono vitali nella dinamica della membrana cellulare, che innesca potenziali d'azione.

Affinché questo processo si svolga senza alterazioni, è fondamentale l'indennità degli elementi anatomici e fisiologici. La complessa rete di nodi e fibre che producono e conducono lo stimolo attraverso l'intero cuore deve essere sana per funzionare correttamente.

Anatomia

L'automatismo cardiaco ha un gruppo di tessuti altamente intricato e specializzato con funzioni precise. I tre elementi anatomici più importanti in questo compito sono: il nodo del seno, il nodo atrioventricolare e la rete di fibre di Purkinje, le cui caratteristiche chiave sono descritte di seguito:

Nodo del seno

Il nodo del seno o nodo senoatriale è il pacemaker naturale del cuore. La sua posizione anatomica è stata descritta più di un secolo fa da Keith e Flack, individuandola nella regione laterale e superiore dell'atrio destro. Questa zona è chiamata Seno Venoso ed è correlata alla porta d'ingresso della vena cava superiore.

Il nodo senoatriale è stato descritto da diversi autori come una struttura a forma di banana, ad arco o fusiforme. Altri semplicemente non gli danno una forma precisa e spiegano che si tratta di un gruppo di cellule disperse in un'area più o meno delimitata. I più audaci descrivono anche la testa, il corpo e la coda, come il pancreas.

Istologicamente, è composto da quattro diversi tipi di cellule: pacemaker, cellule di transizione, cellule di lavoro o cardiomiociti e cellule di Purkinje.

Tutte queste cellule che compongono il seno o nodo senoatriale hanno un automatismo intrinseco, ma in uno stato normale, al momento della generazione dell'impulso elettrico vengono imposti solo i pacemaker.

Nodo atrioventricolare

Conosciuto anche come nodo atrioventricolare (nodo AV) o nodo di Aschoff-Tawara, si trova nel setto interatriale, vicino all'apertura del seno coronarico. È una struttura molto piccola, con un massimo di 5 mm su uno dei suoi assi, e si trova al centro o leggermente orientata verso il vertice superiore del triangolo di Koch.

La sua formazione è molto eterogenea e complessa. Cercando di semplificare questo fatto, i ricercatori hanno cercato di riassumere le cellule che lo compongono in due gruppi: cellule compatte e cellule di transizione. Questi ultimi sono di dimensioni intermedie tra il lavoro e il pacemaker del nodo del seno.

Fibre di Purkinje

Conosciuto anche come tessuto di Purkinje, deve il suo nome all'anatomista ceco Jan Evangelista Purkinje, che lo scoprì nel 1839. È distribuito in tutto il muscolo ventricolare sotto la parete endocardica. Questo tessuto è in realtà una raccolta di cellule muscolari cardiache specializzate.

Il diagramma di Purkinje subendocardico ha una distribuzione ellittica in entrambi i ventricoli. Durante il suo corso si generano rami che penetrano nelle pareti ventricolari.

Questi rami possono incontrarsi, provocando anastomosi o connessioni che aiutano a distribuire meglio l'impulso elettrico.

Come viene prodotto?

L'automatismo cardiaco dipende dal potenziale d'azione che si genera nelle cellule muscolari del cuore. Questo potenziale d'azione dipende dall'intero sistema di conduzione elettrica del cuore descritto nella sezione precedente e dal bilancio ionico cellulare. Nel caso dei potenziali elettrici, ci sono tensioni e cariche funzionali variabili.

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Il potenziale d'azione cardiaco ha 5 fasi:

Fase 0:

È nota come fase di depolarizzazione rapida e dipende dall'apertura dei canali del sodio veloci. Il sodio, uno ione o catione positivo, entra nella cellula e cambia bruscamente il potenziale di membrana, passando da una carica negativa (-96 mV) a una carica positiva (+52 mV).

Fase 1:

In questa fase i canali veloci del sodio vengono chiusi. Si manifesta al variare della tensione di membrana ed è accompagnata da una piccola ripolarizzazione dovuta a movimenti di cloro e potassio, ma conservando la carica positiva.

Fase 2:

Conosciuto come plateau o "plateau". In questa fase, un potenziale di membrana positivo viene preservato senza grandi cambiamenti, grazie all'equilibrio nel movimento del calcio. Tuttavia, c'è uno scambio ionico lento, specialmente il potassio.

Fase 3:

Durante questa fase si verifica una rapida ripolarizzazione. Quando i canali veloci del potassio si aprono, lascia l'interno della cellula, ed essendo uno ione positivo il potenziale di membrana cambia violentemente verso una carica negativa. Al termine di questa fase si raggiunge un potenziale di membrana compreso tra -80 mV e -85 mV.

Fase 4:

Potenziale di riposo. In questa fase la cellula rimane calma finché non viene attivata da un nuovo impulso elettrico e inizia un nuovo ciclo.

Tutte queste fasi vengono soddisfatte automaticamente, senza stimoli esterni. Da qui il nome di Cardiac Automation. Non tutte le cellule del cuore si comportano allo stesso modo, ma le fasi sono generalmente comuni tra loro. Ad esempio, il potenziale d'azione del nodo del seno manca di una fase di riposo e deve essere regolato dal nodo AV.

Questo meccanismo è influenzato da tutte le variabili che modificano il cronotropismo cardiaco. Alcuni eventi che possono essere considerati normali (esercizio fisico, stress, sonno) e altri eventi patologici o farmacologici alterano solitamente l'automatismo del cuore e talvolta portano a gravi malattie e aritmie.

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