CRONOTROPISMO: FISIOLOGIA, VALUTAZIONE, ALTERAZIONI - ANATOMIA E FISIOLOGIA - 2024

Il cronotropismo è la capacità delle cellule cardiache di contrarsi con frequenza minore o maggiore. È considerata una delle proprietà funzionali di base del cuore insieme a inotropismo, dromotropismo e bathmotropism.

Conosciuto anche come ritmicità, si riferisce alla capacità del cuore di battere regolarmente. Questo fenomeno si verifica grazie alla depolarizzazione e ripolarizzazione ripetitiva e stabile delle cellule del muscolo cardiaco. Come per l'inotropismo, è un termine generico che nel tempo è diventato esclusivamente legato al cuore.

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La parola cronotropismo ha la sua origine etimologica nel greco antico. Cronos (chrónos) significa "tempo". Tropo (tropós) significa "svolta" o "svolta". La desinenza "ismo" è un tipico nome precedente nella lingua greca. Crono era la personificazione delle epoche nella mitologia greca, da qui il suo uso per riferirsi al tempo.

Come tutte le proprietà del cuore, il cronotropismo può essere alterato e causare malattie. Esistono, a loro volta, diversi farmaci in grado di modificare il ritmo del battito cardiaco, che in certe occasioni può essere considerato dannoso ma in altre può avere effetti benefici.

Fisiologia

Per molto tempo c'è stata una controversia sull'origine fisiologica del cronotropismo cardiaco. Perché? Perché alcuni ricercatori hanno suggerito che la depolarizzazione iniziale o "l'inizio" del battito fosse generata nel tessuto nervoso del cuore e un altro gruppo ha affermato che fosse prodotta dalla cellula muscolare stessa.

Oggi la teoria miogenica è accettata su quella neurogena. Questa decisione non è stravagante ma si basa su fatti scientifici verificabili, come quelli menzionati di seguito:

- I cuori trapiantati battono regolarmente anche quando non sono collegati a nessun nervo.

- Nella vita intrauterina, il cuore dell'embrione inizia a battere prima che si sviluppi la rete nervosa.

- Alcuni farmaci sono in grado di inibire la maggior parte dei nervi del corpo a determinate dosi, senza influire sul battito cardiaco.

In definitiva, la ritmicità del cuore è spontanea ed è dovuta all'esistenza di un sistema conduttivo eccitatorio. Questo sistema è costituito da cellule muscolari cardiache autoeccitabili e non contrattili. Il ruolo della rete nervosa è limitato alla regolazione della frequenza cardiaca ma non all'avvio del battito.

Nodo del seno

Il nodo del seno o nodo senoatriale è il noto pacemaker naturale. Questa struttura, costituita da cardiomiociti o cellule del muscolo cardiaco, è il sito in cui viene prodotto l'impulso elettrico che causa il battito cardiaco. Rappresenta una delle strutture fondamentali del sistema di conduzione elettrica del cuore.

Il nodo del seno si trova nella parete muscolare o miocardica dell'atrio o dell'atrio destro. È in relazione immediata con l'area di arrivo della vena cava superiore. Alcuni autori lo descrivono a forma di banana e altri gli assegnano tre parti riconoscibili: testa, corpo e coda.

La sua funzione principale è quella di avviare potenziali d'azione che passeranno attraverso l'intero cuore e causeranno la contrazione o il battito. Il potenziale d'azione è il cambiamento nella carica elettrica della membrana cellulare, che causa lo scambio ionico e la depolarizzazione. Il ritorno alla tensione normale attraverso la membrana è noto come ripolarizzazione.

Valutazione

La valutazione del cronotropismo si ottiene attraverso la misurazione della frequenza cardiaca. Una delle caratteristiche fondamentali della ritmicità cardiaca è che si genera sempre, mentre la persona è sana, nel nodo del seno. Ciò si verifica perché anche con altre cellule pacemaker, le cellule del nodo sono più veloci e opache del resto.

Il nodo del seno funziona ciclicamente alla velocità di 60-100 volte al minuto. Questo intervallo rappresenta la normale frequenza cardiaca di un adulto sano. Ecco perché misurare il numero di battiti in un minuto è il modo più semplice per valutare il cronotropismo. Tuttavia, ci sono altri modi per farlo.

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L'elettrocardiogramma è un classico prezioso. Permette di verificare se la frequenza cardiaca, pur rientrando nei limiti normali, ha origine nel nodo del seno.

Anche l'ecocardiogramma può aiutare in questo compito. Altri test più complessi, come gli studi elettrofisiologici cardiaci, sono utili per diagnosticare i disturbi del ritmo.

alterazioni

Le alterazioni del cronotropismo non sono sempre patologiche. Ad esempio, gli atleti ad alte prestazioni spesso hanno un battito cardiaco lento a riposo, che non è considerato anormale.

Un grande sforzo fisico o forti emozioni possono aumentare la frequenza cardiaca, ma questo effetto è fisiologico e non richiede interventi.

Fattori che aumentano la frequenza cardiaca (cronotropi positivi):

- Stimolazione simpatica. Il miglior esempio è l'azione della norepinefrina.

- Elevazione della temperatura corporea o ambientale.

- Uso di catecolamine esogene o farmaci simpaticomimetici.

- Effetti degli ormoni tiroidei. A seconda dell'origine, possono essere eventi fisiologici (stress) o patologici (ipertiroidismo).

- Moderata ipossia.

- Disturbi elettrolitici. L'ipocalcemia e l'ipopotassiemia possono presentarsi con una frequenza cardiaca elevata nelle prime fasi.

Fattori che riducono la frequenza cardiaca (cronotropi negativi):

- Stimolazione vagale.

- Diminuzione della temperatura corporea.

- Uso di farmaci colinergici o parasimpaticomimetici.

- Ipercapnia o anidride carbonica elevata. Può essere generato da una maggiore produzione o dall'eliminazione del deficit.

- Alterazioni idroelettrolitiche. Iperkaliemia, ipercalcemia e ipernatriemia.

- Difterite. In questo caso, è la tossina difterica che causa, tra gli altri effetti, una diminuzione della frequenza cardiaca.

Digitale

Questo gruppo di farmaci merita una menzione speciale. La digossina, il principale rappresentante della digitale, è uno dei più antichi farmaci vasoattivi conosciuti. È ottenuto da piante digitali o digitali ed è stato utilizzato per secoli per trattare alcuni disturbi della frequenza cardiaca.

Conosciuti anche come glicosidi cardiaci, sono ancora ampiamente utilizzati nel trattamento dell'insufficienza cardiaca. Gli effetti diretti di questi farmaci sono aumentare la velocità e la forza del battito cardiaco. A dosi elevate possono stimolare la diuresi e aumentare la resistenza periferica.

L'avvelenamento da digitale è una complicanza grave e purtroppo comune dell'uso di questi farmaci. L'effetto dell'intossicazione è l'opposto della sua indicazione: riduce la frequenza cardiaca e può causare aritmie letali. Provoca anche disturbi gastrointestinali come dolore addominale, nausea, vomito e diarrea.

Riferimenti

1. Aqra, Abdulrahman (2012). Fisiologia cardiovascolare. Estratto da: hmphysiology.blogspot.com
2. Klabunde, Richard E. (2012). Concetti di fisiologia cardiovascolare. Estratto da: cvphysiology.com
3. Berntson G. G; Cacioppo JT e Quigley KS (1995). Le metriche del cronotropismo cardiaco: prospettive biometriche. Psicofisiologia, 32 (2): 162-171.
4. Valente, M. et al. (1989). L'effetto diretto dell'ormone tiroideo sul cronotropismo cardiaco. Archives Internationales de Physiologie et de Biochimie, 97 (6): 431-440.
5. Rousselet, Laure e collaboratori (2014). Influenza dei parametri di stimolazione del nervo vago sul cronotropismo e sull'inotropismo nello scompenso cardiaco. 36a conferenza internazionale annuale della IEEE Engineering in Medicine and Biology Society.
6. Kavitha, C; Jamuna, BL e Vijayakumar, GS (2012). Cronotropismo cardiaco ed equilibrio simpato-vagale nelle giovani donne in età riproduttiva. Giornale internazionale di ricerca biologica e medica, 3 (4): 2313-2318.
7. Wikipedia (2018). Nodo seno-atriale. Estratto da: en.wikipedia.org
8. Encyclopaedia Britannica (2017). Digitale. Estratto da: britannica.com