SISTEMA DI CONDUZIONE ELETTRICA DEL CUORE: ORGANIZZAZIONE E FUNZIONAMENTO - ANATOMIA E FISIOLOGIA - 2026

Il sistema di conduzione elettrica del cuore , o meglio conduzione-eccitazione, è un insieme di strutture miocardiche la cui funzione è quella di generare e trasmettere dal suo sito di origine al miocardio (tessuto muscolare cardiaco) l'eccitazione elettrica che innesca ogni contrazione cardiaca ( sistole).

I suoi componenti, ordinati spazialmente, che si attivano sequenzialmente e conducono a velocità differenti, sono essenziali per la genesi (iniziazione) dell'eccitazione cardiaca e per la coordinazione e ritmicità dell'attività meccanica delle diverse aree miocardiche durante i cicli cardiaci .

Schematizzazione del sistema di conduzione elettrica del cuore umano (Fonte: Madhero88 (file originali); Angelito7 (questa versione SVG); tramite Wikimedia Commons)

Questi componenti, denominati nell'ordine della loro attivazione sequenziale durante un ciclo cardiaco, sono: il nodo senoatriale, tre fascicoli internodali, il nodo atrioventricolare (AV), il fascio di His con i suoi rami destro e sinistro e le fibre di Purkinje. .

Gravi guasti nel sistema di conduzione elettrica del cuore possono portare allo sviluppo di patologie cardiache nell'uomo, alcune più pericolose di altre.

Organizzazione anatomica del cuore

Diagramma del cuore umano che mostra le sue parti (Fonte: Diagram_of_the_human_heart_ (ritagliata) _pt.svg: Rhcastilhosderivative work: Ortisa via Wikimedia Commons)

Per comprendere l'importanza delle funzioni del sistema di eccitazione-conduzione, è necessario tenere presenti alcuni aspetti del cuore, la cui funzione contrattile è a carico della massa di lavoro miocardica organizzata in due componenti: una atriale e l'altra ventricolare.

Il tessuto muscolare (miocardio) degli atri è separato da quello dei ventricoli da tessuto fibroso su cui si trovano le valvole atrioventricolari. Questo tessuto fibroso non è eccitabile e non consente il passaggio di attività elettrica in alcun senso tra atri e ventricoli.

L'eccitazione elettrica che provoca la contrazione ha origine e si diffonde negli atri e poi passa ai ventricoli, così che nella sistole cardiaca (contrazione) si contraggono prima gli atri e poi i ventricoli. Questo è così grazie alla disposizione funzionale del sistema di eccitazione-conduzione.

Nodo senoatriale (seno, SA) e automatismo cardiaco

Le fibre muscolari scheletriche necessitano di un'azione nervosa per innescare un'eccitazione elettrica nelle loro membrane per contrarsi. Il cuore, da parte sua, si contrae automaticamente, generando da solo e spontaneamente le eccitazioni elettriche che gli permettono di contrarsi.

Normalmente le celle hanno una polarità elettrica che implica che il loro interno è negativo rispetto all'esterno. In alcune cellule questa polarità può scomparire momentaneamente e persino invertirsi. Questa depolarizzazione è un'eccitazione chiamata potenziale d'azione (AP).

Schema di un potenziale d'azione (Fonte: en: Memenen tramite Wikimedia Commons)

Il nodo del seno è una piccola struttura anatomica di forma ellittica e di circa 15 mm di lunghezza, 5 mm di altezza e circa 3 mm di spessore, che si trova nella parte posteriore dell'atrio destro, vicino alla bocca della vena cava in questa camera.

È costituito da poche centinaia di cellule miocardiche modificate che hanno perso l'apparato contrattile e hanno sviluppato una specializzazione che permette loro di sperimentare spontaneamente, durante la diastole, una progressiva depolarizzazione che finisce per liberare in esse un potenziale d'azione.

Questa eccitazione generata spontaneamente si diffonde e raggiunge il miocardio atriale e il miocardio ventricolare, eccitandoli e costringendoli a contrarsi, e si ripete tante volte al minuto quanto il valore della frequenza cardiaca.

Le cellule del nodo SA comunicano direttamente con ed eccitano le cellule miocardiche atriali vicine; questa eccitazione si diffonde al resto degli atri per produrre la sistole atriale. La velocità di conduzione è qui 0,3 m / se la depolarizzazione atriale è completata in 0,07-0,09 s.

L'immagine seguente mostra un'onda da un normale elettrocardiogramma:

Fasci interni

Il nodo del seno lascia tre fascicoli chiamati internodali perché comunicano questo nodo con un altro chiamato nodo atrioventricolare (AV). Questo è il percorso che l'eccitazione prende per raggiungere i ventricoli. La velocità è di 1 m / se l'eccitazione impiega 0,03 s per raggiungere il nodo AV.

Nodo atrioventricolare (AV)

Il nodo atrioventricolare è un nucleo di cellule situate nella parete posteriore dell'atrio destro, nella porzione inferiore del setto interatriale, dietro la valvola tricuspide. Questa è la via obbligatoria di eccitazione che va ai ventricoli e non può utilizzare il tessuto fibroso non eccitabile che si frappone.

Nel nodo AV si riconosce un segmento cranico o superiore la cui velocità di conduzione è 0,04 m / s e un segmento più caudale con una velocità di 0,1 m / s. Questa riduzione della velocità di conduzione provoca un ritardo nel passaggio dell'eccitazione ai ventricoli.

Il tempo di conduzione attraverso il nodo AV è di 0,1 s. Questo tempo relativamente lungo rappresenta un ritardo che consente agli atri di completare la loro depolarizzazione e contrarsi prima dei ventricoli, completando il riempimento di queste camere prima che si contraggano.

Fascio di His o fascio atrioventricolare e suoi rami destro e sinistro

Le fibre più caudali del nodo AV attraversano la barriera fibrosa che separa gli atri dai ventricoli e percorrono un breve corso lungo il lato destro del setto interventricolare. Una volta iniziata la discesa, questo insieme di fibre è chiamato fascio di His o fascio atrioventricolare.

Dopo essere sceso da 5 a 15 mm, il fascio si divide in due rami. Una destra segue il suo percorso verso la punta (apice) del cuore; l'altro, a sinistra, perfora il setto e ne discende il lato sinistro. All'apice, i rami si incurvano lungo le pareti laterali interne dei ventricoli fino a raggiungere le fibre di Purkinje.

Le fibre iniziali, quelle che attraversano la barriera, hanno ancora una bassa velocità di conduzione, ma vengono rapidamente sostituite da fibre più spesse e più lunghe con velocità di conduzione elevate (fino a 1,5 m / s).

Fibre di Purkinje

Sono una rete di fibre distribuite diffusamente in tutto l'endocardio che riveste i ventricoli e che trasmette l'eccitazione che porta i rami del fascio di His alle fibre del miocardio contrattile. Rappresentano l'ultimo stadio del sistema di conduzione dell'eccitazione specializzato.

Hanno caratteristiche diverse da quelle delle fibre che compongono il nodo AV. Sono fibre più lunghe e più spesse anche delle fibre contrattili del ventricolo e mostrano la più alta velocità di conduzione tra i componenti del sistema: da 1,5 a 4 m / s.

A causa di questa elevata velocità di conduzione e della distribuzione diffusa delle fibre di Purkinje, l'eccitazione raggiunge simultaneamente il miocardio contrattile di entrambi i ventricoli. Si potrebbe dire che una fibra di Purkinje avvia l'eccitazione di un blocco di fibre contrattili.

Miocardio contrattile ventricolare

Una volta che l'eccitazione raggiunge le fibre contrattili di un blocco attraverso una fibra di Purkinje, la conduzione continua all'interno della successione delle fibre contrattili organizzate dall'endocardio all'epicardio (rispettivamente gli strati interno ed esterno della parete cardiaca). L'eccitazione sembra passare radialmente attraverso lo spessore del muscolo.

La velocità di conduzione all'interno del miocardio contrattile è ridotta a circa 0,5-1 m / s. Poiché l'eccitazione raggiunge tutti i settori di entrambi i ventricoli contemporaneamente e il percorso da percorrere tra l'endocardio e l'epicardio è più o meno lo stesso, l'eccitazione totale viene raggiunta in circa 0,06 s.

Sintesi di velocità e tempi di guida nel sistema

La velocità di conduzione nel miocardio atriale è di 0,3 m / se gli atri terminano la depolarizzazione in un periodo compreso tra 0,07 e 0,09 s. Nei fascicoli internodali, la velocità è di 1 m / se l'eccitazione impiega circa 0,03 s per raggiungere il nodo AV da quando inizia nel nodo del seno.

Al nodo AV, la velocità varia tra 0,04 e 0,1 m / s. L'eccitazione impiega 0,1 s per passare attraverso il nodo. La velocità nel fascio di His e dei suoi rami è di 1 m / se sale a 4 m / s nelle fibre di Purkinje. Il tempo di conduzione per il percorso His-branch-Purkinje è di 0,03 s.

La velocità di conduzione nelle fibre contrattili dei ventricoli è di 0,5-1 m / se l'eccitazione totale, una volta iniziata, si completa in 0,06 s. L'aggiunta dei tempi appropriati mostra che l'eccitazione dei ventricoli viene raggiunta 0,22 s dopo l'attivazione iniziale del nodo SA.

Le conseguenze della combinazione di velocità e tempi in cui il passaggio dell'eccitazione è completato dai diversi componenti del sistema sono due: 1. l'eccitazione degli atri avviene prima di quella dei ventricoli e 2. questi si attivano in modo sincrono producendo una contrazione efficiente per espellere il sangue.

Riferimenti

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