CRONOTROPISMO

1. CRONOTROPISMO La frequenza cardiaca fisiologica dipende dal ritmo intrinseco di generazione del PA da parte delle cellule pace-maker del nodo SA che viene costantemente modulato da influenze nervose e ormonali (fattori cronotropi). A supporto della costante attivitàeimportanza dei fattori di controllo cronotropo, è possibile dimostrare che il ritmo intrinseco delle cellule pace-maker del nodo SA (100-110/min) è superiore alla frequenza cardiaca di riposo (60-80/min).

2. Effetto del blocco delle influenze autonomiche sulla frequenza cardiaca di riposo: dimostrazione dell’esistenza di un tono vagale e simpatico di base

3. CONTROLLO NERVOSO DELLA FREQUENZA La frequenza cardiaca normale 60-80 battiti/min (prevalenza del tono vagale) può essere aumentata o ridotta da variazioni combinate e in direzione opposta di entità del tono vagale e simpatico Max frequenza raggiungibile (220 – età in anni) frequenza di riposo (60-80/min)

4. Meccanismi elettrofisiologici del controllo nervoso della frequenza cardiaca NorAdr Rec β-adr Gs-prot cAMP If Vel. depol. pot. pace-maker ICa-L Soglia PA PKA IKs Durata PA

5. Meccanismi elettrofisiologici del controllo nervoso della frequenza cardiaca NorAdr Rec β-adr Gs-prot cAMP If Vel. depol. pot. pace-maker ICa-L Soglia PA PKA IKs Durata PA Ach Rec Musc Gi-prot IK(Ach) Max Pot diast Durata PA cAMP If Vel depol pot pace-maker ICa-L Soglia PA PKA IKs Durata PA

6. Meccanismo di attivazione di IK(Ach) da parte dell’Acetilcolina

7. Pace-maker primario e Pace-maker latenti o ectopici

8. Ritmicità dei pace-maker cardiaci (gerarchia dei pace-maker)

9. Un pace-maker latente può determinare il ritmo cardiaco (ritmo non sinusale) quando: - la ritmicità del pace-maker primario viene marcatamente depressa (arresto sinusale) - le vie di conduzione dal pace-maker primario sono interrotte (blocco A-V) - la ritmicità di un pace-maker ectopico viene esaltata (extrasistoli e altre forme di aritmie). Arresto sinusale da iperstimolazione vagale e sfuggita vagale (vagal escape) grazie all’entrata in funzione di un pace-maker latente ventricolare. R R 1 s R T T T P P S S S

10. La presenza di pace-maker ectopici rappresenta un fattore di sicurezza ma può diventare un meccanismo aritmogenico. E’ plausibile che altri meccanismi elettrofisiologici, oltre alla minor ritmicità intrinseca, contribuiscano a tenere silenti i pace-maker latenti. Questi meccanismi possono spiegare alcune osservazioni cliniche. Soppressione dei pacemaker latenti Overdrive suppression

11. CONDUZIONE DEL PA (DROMOTROPISMO) e ATTIVAZIONE ELETTRICA DEL CUORE

12. L’attivazione elettrica del cuore non avviene casualmente ma secondo una sequenza temporale e spaziale precisa, stabilita da caratteristiche anatomo-funzionali delle diverse zone del cuore e dalle leggi che determinano la modalità di conduzione del PA. Ciò consente un’attivazione elettrica e una contrazione ordinata ed efficace delle diverse parti del cuore. Come dimostrato dal tracciato ECG, la sequenza di eventi che portano all’attivazione elettrica del cuore si ripete regolarmente ad ogni ciclo cardiaco.

13. Meccanismo di conduzione del PA cardiaco

14. Meccanismo di conduzione del PA cardiaco La velocità di conduzione delle diverse zone del cuore dipende: -dalle caratteristiche del PA (sorgente delle correnti elettrotoniche [ΔEm, dEm/dt]) -dalle proprietà di cavo del tessuto (geometria cell., numero e conduttanza nexus)

15. Differenze (1) di ampiezza e velocità della fase 0 del PA e (2) di geometria cellulare e di numero e conduttanza dei nexus spiegano: • le differenze di velocità di conduzione nelle diverse regioni del cuore che determinano la sequenza temporale di attivazione elettrica del cuore

16. Velocità di conduzione del PA nelle diverse regioni del cuore

17. Differenze (1) di ampiezza e velocità della fase 0 del PA e (2) di geometria cellulare e di numero e conduttanza dei nexus spiegano: • le differenze di velocità di conduzione nelle diverse regioni del cuore che determinano la sequenza temporale di attivazione elettrica del cuore • la possibilità che meccanismi fisiologici e farmaci modulino la velocità di conduzione in alcune regioni del cuore (fattori dromotropi), • gran parte delle modificazioni patologiche della conduzione potenzialmente responsabili di aritmie

18. L’inattivazione Em-dipendente dei canali di INa è responsabile della riduzione di ampiezza, velocità di depolarizzazione e velocità di conduzione del potenziale d’azione cardiaco (condizioni pro-aritmogeniche) causata da riduzioni del potenziale di riposo presenti in varie condizioni patologiche. Effetto dell’aumento della [K+]e sul potenziale d’azione cardiaco: riduzione ampiezza, riduzione velocità depolarizzazione, riduzione velocità di conduzione

19. Attivazione elettrica del cuore La sequenza spaziale e temporale dell’attivazione elettrica del cuore è determinata da proprietà elettrofisiologiche (differenze nella velocità di conduzione del PA nei diversi tipi cellulari del cuore) e morfologiche (distribuzione del sistema di conduzione; presenza dello scheletro fibroso; orientamento dei fasci miocardici). QRS QRS T P P P P

20. Attivazione elettrica degli atri e tratti internodali Sistema di Conduzione Cardiaco Fascio di Bachman Fascio di Wenckebach Fascio di Thorel

21. Attivazione elettrica degli atri Superfici isocrone

22. CONDUZIONE A-V 1- Nodo AV e tronco comune del fascio di His sono l’unica via che consente la propagazione del PA tra atri e ventricoli. 2- Il nodo AV presenta una bassa velocità di conduzione che causa un ritardo tra attivazione elettrica degli atri e dei ventricoli (ritardo nodale nel tracciato ECG) e conseguente separazione temporale tra sistole atriale e ventricolare. 3- Il nodo AV presenta una lunga durata della refrattarietà elettrica che gli consente di funzionare da filtro delle alte frequenze per i ventricoli. 4- Nel nodo AV la conduzione ortodromica è più agevole della conduzione antidromica. 5- Le cellule del nodo AV e del fascio di His possiedono attività pace-maker latente.

23. Attivazione elettrica dei ventricoli e sist. di conduz. ventr. Sistema di Conduzione Cardiaco Fascio di Bachman Fascio di Wenckebach Fascio di Thorel

24. Attivazione elettrica dei ventricoli Post. Ant. Dx. Dx. Post. Ant. Superfici isocrone

25. Registrazioni intracellulari contemporanee da diverse zone del cuore confermano la successione degli eventi dell’ attivazione elettrica cardiaca

26. ECG Registrazione, effettuata solitamente sulla superficie corporea, delle variazioni di potenziale create nel tempo dall’attività elettrica del cuore. (In alcuni momenti della sua attività elettrica il cuore è un generatore di corrente e di potenziale immerso in un conduttore a volume). • Strumento semplice non invasivo di grande utilità diagnostica. • Dà informazioni: • - sull’andamento temporale degli eventi elettrici del ciclo cardiaco (diagnosi di aritmie o, più in generale, di difetti di eccitabilità, ritmicità, conduzione del PA); • sulle dimensioni delle camere cardiache e sull’orientamento anatomico del cuore; • su entità, localizzazione e decorso di danni ischemici. • Non dà informazioni dirette: • -sulla prestazione meccanica del cuore

27. ELETTROCARDIOGRAFO Convenzioni ECG Derivazioni ECG

28. Tracciato normale Il tracciato normale è costituito da una serie di tratti isoelettrici e onde, designate da Einthoven con le lettere P, Q, R, S, T, (U), che si ripetono uguali ad ogni ciclo cardiaco.

29. Basi teoriche dell’ECG • Corpo = Conduttore a volume • Cuore = Generatore di potenziale analogo a dipolo elettrico immerso in un • conduttore a volume