Il Ciclo Cardiaco: Fasi, Variazioni di Pressione e Coordinazione Elettrica
Il ciclo cardiaco è la sequenza di eventi meccanici ed elettrici in un singolo battito cardiaco (circa 0,8 secondi a 75 bpm). Garantisce il flusso unidirezionale del sangue attraverso le quattro camere del cuore.
Fase 1: Diastole (Rilassamento e Riempimento) – ~0,5 secondi
- Diastole precoce (rilassamento isovolumetrico): Le valvole aortica e polmonare si chiudono (producono S₂); i ventricoli si rilassano, la pressione scende sotto quella atriale.
- Riempimento ventricolare rapido: Le valvole AV si aprono; il sangue affluisce dagli atri ai ventricoli (passivo, circa il 70% del volume d'eiezione).
- Diastasi: Fase di riempimento lento; le pressioni si equilibrano.
- Sistole atriale (spinta atriale): Gli atri si contraggono (onda P all'ECG), contribuendo al 20-30% finale del riempimento ventricolare; critico in ventricoli rigidi (HFpEF, ipertrofia).
Fase 2: Sistole Ventricolare (Contrazione ed Eiezione) – ~0,3 secondi
- Contrazione isovolumetrica: La pressione ventricolare sale sopra quella atriale, chiudendo le valvole AV (S₁); un ulteriore aumento supera la pressione aortica/polmonare, aprendo le valvole semilunari.
- Eiezione rapida: Circa il 70% del volume d'eiezione viene espulso; la pressione raggiunge il picco (pressione sistolica).
- Eiezione ridotta: Il flusso decelera; la pressione aortica mostra l'incisura dicrotica (chiusura valvolare).
Coordinazione Elettrica
- Nodo SA (atrio destro) innesca la depolarizzazione spontanea (60-100 bpm) → depolarizzazione atriale (onda P).
- Nodo AV ritarda la conduzione (~120 ms), permettendo la spinta atriale prima della contrazione ventricolare.
- Fascio di His → rami del fascio → fibre di Purkinje consentono una rapida depolarizzazione ventricolare (complesso QRS).
- Ripolarizzazione (onda T) porta al rilassamento ventricolare.
Loop Pressione-Volume (Concetto Chiave)
- Traccia un ciclo completo: riempimento (diagonale in su) → contrazione isovolumetrica (verticale in su) → eiezione (orizzontale a sinistra) → rilassamento isovolumetrico (verticale in giù).
- Area del loop = lavoro sistolico; larghezza = volume d'eiezione; pendenze = elastanza (riflettono contrattilità e postcarico).
Eventi Valvolari e Toni Cardiaci
- S₁ (lub): Chiusura valvole AV (mitralica poi tricuspide).
- S₂ (dub): Chiusura valvole semilunari (aortica poi polmonare); lo sdoppiamento varia con la respirazione.
- S₃: Suono di riempimento rapido (normale nei giovani, anche in insufficienza cardiaca).
- S₄: Spinta atriale in ventricolo rigido (patologico).
Regolazione
- Intrinseca: Meccanismo di Frank-Starling (precarico), contrattilità, postcarico.
- Estrinseca: Sistema nervoso autonomo (simpatico aumenta frequenza e contrattilità; parasimpatico diminuisce la frequenza), ormoni (catecolamine, ormone tiroideo).
La precisa tempistica e i gradienti di pressione del ciclo cardiaco sono la manifestazione meccanica della sinfonia elettrica del cuore — qualsiasi alterazione (aritmia, valvulopatia, ischemia) compromette la gittata cardiaca.