Il Cuore

1. Il Cuore

2. Arterie polmonari Aorta Vena cava sup. Vene polmonari Atrio sinistro Atrio destro Ventricolo sinistro Vena cava Inf. Ventricolo destro

3. Valvole Valvole semilunari Valvola aortica Valvola polmonare Mitrale Corde tendinee Tricuspide Muscolo papillare Valvole atrioventricolari

4. Nodo SA Nodo AV Fibre di Purkinje Fascio AV Pacemakers

5. Innervazione Parasimpatico Nodo SA Ortosimpatico

6. Il cuore è importante nel generare energia meccanica Il cuore consiste principalmente di cellule muscolari specializzate Miociti (cellule del miocardio) Dischi intercalari Nucleo

7. sarcomero banda A linea Z linea Z linea M zona H filamento spesso filamento sottile Micrografia elettronica del muscolo cardiaco ventricolare Mitocondri Vaso sanguigno Dischi intercalari Nucleo 5µm

8. Accoppiamento EC nei miociti ventricolari

9. Somiglianze tra l’accoppiamento EC nel muscolo scheletrico e nel cuore • Entrambi i tipi di muscolo sono striati e contengono tubuli a T e un RS altamente sviluppato • I PA forniscono lo stimolo eccitatorio utilizzato per attivare i canali del Ca2+ del sarcolemma (o DHPRs) • I canali del Ca2+ attivati innescano l’apertura dei canali di rilascio del Ca2+ del RS • L’aumento risultante del Ca2+ intracellulare attiva il meccanismo della contrazione

10. Scheletrico Cardiaco Differenze tra i muscoli scheletrico e cardiaco • Le cellule muscolari cardiache sono più piccole delle scheletriche; hanno un solo nucleo; sono più ricche di mitocondri • Il cuore contiene tessuto eccitatorio specializzato (ad es. il nodo SA) e fibre di conduzione (le fibre del Purkinje) • Cellule cardiache adiacenti si connettono tra di loro elettricamente mediante gap junctions • Il PA ventricolare è 100x più lungo (250 ms circa) di quello del muscolo scheletrico • Il meccanismo di accoppiamento EC cardiaco comporta un ingresso di Ca2+ extracellulare (Ca2+-induced Ca2+ release)

11. Miocito Ca2+ Ca2+ Riserva di calcio Riserva di calcio Accoppiamento eccitamento-contrazione Tubulo trasverso Reticolo sarcoplasmatico

12. TT SR TT SR + + + Vm Ca2+ Canale di rilascio Canale del Ca2+ Accoppiamento EC Cardiaco (Ca2+-induced-Ca2+-release)

13. Relazione lunghezza-tensione nella contrazione di un muscolo scheletrico Viene mostrata la tensione generata da un muscolo in relazione alla sua lunghezza a riposo prima dell’inizio della contrazione. Alla lunghezza ottimale c’è un maggior numero di ponti trasversali tra filamenti spessi e sottili e la fibra può generare il suo massimo di forza (A)

14. Curva lunghezza-tensione nel muscolo cardiaco Il muscolo cardiaco, come quello scheletrico, ha una ben definita relazione tensione (forza)/lunghezza: esiste una lunghezza ottimale alla quale la forza della contrazione è massima. Ma, mentre il muscolo scheletrico lavora vicino alla sua lunghezza ottimale, le fibre miocardiche del cuore normale hanno una lunghezza inferiore rispetto a quella ottimale per la contrazione. Una fibrocellula muscolare cardiaca è in grado di eseguire una contrazione graduata: la fibra varia la quantità di forza che genera La forza è proporzionale al numero di ponti trasversali attivi Il numero di ponti attivati è in parte direttamente proporzionale alla [Ca2+]intra

15. Verifiche

16. Se una cellula miocardica contrattile è immersa in un liquido simile a quello interstiziale e viene depolarizzata, essa si contrae. Se il Ca2+ è rimosso dal liquido che bagna la cellula e successivamente la cellula viene depolarizzata, la contrazione non si verifica. Se lo stesso esperimento è effettuato su una fibrocellula muscolare scheletrica, depolarizzando la cellula, la contrazione si verifica comunque, anche in assenza di Ca2+ extracellulare. Quali conclusioni si possono trarre da questo esperimento? Come si modifica la forza di contrazione in una cellula miocardica se nella soluzione extracellulare è posto un farmaco che blocca tutti i canali del Ca2+ presenti sulla membrana cellulare? E se ne blocca solo alcuni?