Viaggio dell’impulso cardiaco all’interno del cuore

Rappresentazione schematica del sistema di conduzione cardiaco

Il miocardio di conduzione (o miocardio specifico) è la parte del muscolo cardiaco che – al contrario del miocardio di lavoro – provvede alla conduzione dell’impulso di contrazione lungo il cuore e permette ad atri e ventricoli di contrarsi in modo fisiologicamente asincrono. Il miocardio di conduzione è costituito da una serie di cellule capaci di creare e condurre l’impulso: le cellule P che compongono i nodi, le cellule di transizione (poste alla periferia dei nodi) e le cellule di Purkinje, cioè le cellule diramate e filamentose che rappresentano la parte terminale del sistema di conduzione cardiaco. Il sistema di conduzione comprende:

nodo seno-atriale;
nodo atrioventricolare;
diramazione intraventricolari del nodo atrioventricolare.

Oltre alla conduzione e alla distribuzione dello stimolo contrattile il sistema di conduzione del cuore è responsabile dell’insorgenza dello stimolo contrattile: l’automatismo cardiaco. Il viaggio dell’impulso è così riassunto:

L’impulso parte dal nodo seno-atriale che è il pacemaker del cuore, in quanto da esso ha origine e si diffonde ritmicamente ed in maniera autonoma lo stimolo contrattile responsabile del battito cardiaco. Si trova nello spessore della parete dell’atrio destro, lateralmente allo sbocco della vena cava superiore e in corrispondenza del tratto iniziale del solco terminale. Ha la forma di un fuso con miocardiociti specifici fittamente stipati ( cellule nodali).
Il nodo atrioventricolare (di Aschoff-Towara) è situato a destra della parte basale del setto interatriale in vicinanza dello sbocco del seno coronario (un suo punto di repere è il triangolo di Koch). È irrorato da uno specifico ramo arterioso originato dall’arteria coronaria dominante a livello della crux cordis.
Il fascio atrioventricolare (di Hiss) dopo essere originato dal rispettivo nodo penetra nel trigono fibroso dx e da qui raggiunge la parte membranosa del setto interventricolare. Da qui si divide in 2 rami: destro e sinistro. Il fascio atrioventricolare è costituito da cellule nodali che, a mano a mano che ci si allontana dal nodo atrioventricolare, assumono l’aspetto delle tipiche cellule giganti di Purkinje.

La branca dx e quella sx hanno un comportamento diverso:

quello di dx continua il suo percorso nel setto interventricolare e poi si ramifica;
quello di sx invece, scavalca il setto e si ramifica subito.

In teoria lo stimolo contrattile può insorgere a qualsiasi livello del sistema di conduzione ma assume il ruolo di pacemaker la parte di tessuto specifico che possiede l’automatismo a frequenza più elevata: nel caso del nostro cuore è il nodo seno-atriale con i suoi 70 battiti al minuto.

Il pacemaker del cuore

Nel nodo seno atriale è presente la regione pacemaker, che fa in modo che il cuore si depolarizzi e si iperpolarizza continuamente. Ad ogni ciclo di polarizzazione-ripolarizzazione corrisponde un battito cardiaco. Le correnti necessarie alla depolarizzazione, sono date da canali voltaggio-dipendenti.
Il potenziale nel nodo seno atriale ha diverse caratteristiche: varia in continuazione e non presenta potenziale di riposo. Nel nodo seno atriale vi sono canali voltaggio dipendenti per il potassio per ripolarizzarsi e canali permeabili ai cationi (calcio e sodio) per depolarizzarsi.
Curiosamente nel nodo seno atriale non ci sono canali voltaggio dipendenti per il sodio; abbiamo una prima fase di depolarizzazione lenta, questa è la fase nella quali si attiva una conduttanza massima mentre vi è depolarizzazione lenta; questa è la corrente IF, che si attiva quando il potenziale di membrana raggiunge –60 mV, a questo punto i canali fanno passare sodio, il sodio entra e depolarizzano la membrana lentamente. Ad un certo punto la membrana arriva a –40 mV e la depolarizzazione si accelera, stessa cosa accade ai canali del calcio a bassa soglia, che si aprono a piccole depolarizzazione.

La corrente IF è responsabile della depolarizzazione lenta e le correnti al potassio sono la causa della ripolarizzazione. La ritmicità è dovuta alla IF che impedisce alla membrana di ripolarizzarsi; lo spike è dovuto dal calcio e la ripolarizzazione è causata dalle correnti di potassio.
L’unico influsso di sodio è dovuto dalla IF o dallo scambiatore Sodio-calcio, non vi sono canali del sodio nel nodo seno atriale. Agendo sui canali IF noi possiamo regolare la frequenza cardiaca. Nel miocardio di lavoro non c’è IF, dunque il potenziale di riposo è stabile e piuttosto negativo.

Nel miocardio di lavoro ci sono i canali voltaggio-dipendenti per il sodio, dunque la depolarizzazione generata nel nodo seno atriale, viene trasportata nel miocardio tramite il tessuto di conduzione, quando il cardiomiocita si depolarizza si attivano i canali per il sodio; il cardiomiocita ventricolare è innervato dalle fibre del Purkinjie che portano la depolarizzazione del nodo seno atriale. Il cardiomiocita ventricolare riceve l’impulso dalla fibra del Purkinjie, i canali per il sodio si aprono, vi è lo spike e si inattivano. Il calcio entra durante la fase di plateau, e serve a mantenere la membrana depolarizzato e a scatenare il rilascio di calcio indotto da calcio.

Per approfondire: