Il sistema cardiaco elettrico e come batte il cuore

Il sistema elettrico del cuore è fondamentale per la funzione del cuore. Il sistema elettrico determina la frequenza cardiaca (quanto velocemente batte il cuore) e coordina e organizza il battito dei muscoli cardiaci, in modo che il cuore funzioni in modo efficiente con ogni battito del cuore.
Le anomalie nel sistema elettrico del cuore possono portare a problemi con la frequenza cardiaca (troppo veloce o troppo lento), o possono interrompere completamente il normale funzionamento del cuore, anche se i muscoli del cuore e le valvole stesse sono del tutto normali.
Parlare del sistema elettrico cardiaco e dei ritmi cardiaci anormali può essere molto confuso. Quando parliamo di malattie cardiache, molte persone pensano alle arterie coronarie bloccate che possono provocare un infarto o la necessità di un intervento chirurgico di bypass. Tuttavia, possono verificarsi problemi con il sistema elettrico anche se il muscolo cardiaco è normale.
È utile immaginare il tuo cuore come una casa e il tuo sistema cardiaco come il cablaggio elettrico di casa tua. Potresti avere problemi con il cablaggio della tua casa anche se la tua casa come una struttura è completamente normale. Allo stesso modo, il tuo cuore potrebbe essere normale ma potrebbe verificarsi un problema elettrico che causa un ritmo cardiaco anormale.
Le cardiopatie possono portare ad anomalie nel sistema elettrico del cuore, proprio come una casa danneggiata in un tornado o un'inondazione potrebbe avere problemi con il sistema elettrico. Infatti, il danno all'impianto elettrico del cuore è spesso causa di morte improvvisa con un infarto, anche se il danno al cuore causato dall'infarto è solo lieve o moderato. Questo è uno dei motivi alla base dell'esecuzione della RCP e dell'accesso ai defibrillatori. Se il ritmo cardiaco può essere ripristinato, alcuni di questi attacchi di cuore (e altre cause di aritmie) sono sopravvissuti.
Diamo un'occhiata a come funziona il sistema elettrico cardiaco per far battere il tuo cuore, oltre a condizioni mediche che possono influenzare il tuo polso.
1

Introduzione al segnale elettrico cardiaco

Il cuore genera il proprio segnale elettrico (chiamato anche impulso elettrico), che può essere registrato posizionando gli elettrodi sul torace. Questo è chiamato un elettrocardiogramma (ECG, o EKG).
Il segnale elettrico cardiaco controlla il battito cardiaco in due modi. Innanzitutto, poiché ogni impulso elettrico genera un battito cardiaco, il numero di impulsi elettrici determina il frequenza cardiaca. E in secondo luogo, poiché il segnale elettrico "si diffonde" attraverso il cuore, fa sì che il muscolo cardiaco si contragga nella sequenza corretta, coordinando così ogni battito del cuore e assicurando che il cuore funzioni nel modo più efficiente possibile.
Il segnale elettrico del cuore è prodotto da una piccola struttura nota come nodo sinusale, che si trova nella parte superiore dell'atrio destro. (L'anatomia delle camere e delle valvole del cuore include due atri nella parte superiore del cuore con due ventricoli nella parte inferiore.)
Dal nodo del seno, il segnale elettrico si diffonde attraverso l'atrio destro e l'atrio sinistro (le due camere superiori del cuore), facendo contrarre entrambi gli atri e spingendo il loro carico di sangue nei ventricoli destro e sinistro (i due inferiori camere del cuore). Il segnale elettrico passa quindi attraverso il Nodo AV ai ventricoli, dove provoca la contrazione dei ventricoli a turno.
2

I componenti del segnale cardiaco elettrico

Figura 1: I componenti del sistema elettrico del cuore tra cui il nodo del seno (SN) e il nodo atrioventricolare (nodo AV) sono illustrati qui. Da un punto di vista elettrico, il cuore può essere pensato come diviso in due parti: gli atri (camere superiori) e i ventricoli (camere inferiori). Separare gli atri dai ventricoli è un "disco" fibroso. Questo disco (contrassegnato dal disco AV nella figura) impedisce il passaggio del segnale elettrico tra gli atri e i ventricoli. L'unico modo in cui il segnale può arrivare dagli atri ai ventricoli è attraverso il nodo AV.
In questa figura:

• SN = nodo sinusale
• AVN = nodo AV
• RA = atrio destro
• LA = atrio sinistro
• RV = ventricolo destro
• LV = ventricolo sinistro
• TV = valvola tricuspide (la valvola che separa l'atrio destro dal ventricolo destro)
• MV = valvola mitrale (la valvola che separa l'atrio sinistro dal ventricolo sinistro)

3

Il segnale elettrico cardiaco si diffonde attraverso gli atri

Figura 2: L'impulso elettrico ha origine nel nodo del seno. Da lì, si diffonde attraverso entrambi gli atri (indicati dalle linee blu nella figura), causando la contrazione degli atri. Si parla di "depolarizzazione atriale".
Quando l'impulso elettrico passa attraverso gli atri, genera la cosiddetta onda "P" sull'ECG. (L'onda P è indicata dalla linea rossa continua sull'ECG sul lato sinistro).
La bradicardia sinusale ("brady" significa lenta) è la causa più comune di una bassa frequenza cardiaca ed è causata dal fatto che il nodo SA spara a una velocità ridotta.
La tachicardia sinusale ("tachy" significa veloce) si riferisce a una frequenza cardiaca rapida e può essere causata dal fatto che il nodo SA spara ad una frequenza maggiore.
4

Il segnale elettrico cardiaco raggiunge il nodo AV

Figura 3: Quando l'onda dell'elettricità raggiunge il disco AV, viene arrestata, tranne nel nodo AV. L'impulso viaggia attraverso il nodo AV solo lentamente. La linea rossa continua sull'ECG in questa figura indica l'intervallo PR.
5

Il segnale elettrico cardiaco passa ai ventricoli

Figura 4: Il sistema di conduzione AV specializzato è costituito dal nodo AV (AVN), dal "Suo fascio" e dai rami del fascio destro e sinistro (RBB e LBB). Il nodo AV conduce l'impulso elettrico molto lentamente e lo passa al fascio di His (pronunciato "hiss"). Il suo fascio penetra nel disco AV e passa il segnale ai rami del fascio destro e sinistro. I rami del fascio destro e sinistro, a loro volta, inviano l'impulso elettrico ai ventricoli destro e sinistro, rispettivamente. La figura mostra anche che la LBB stessa si divide nel fascicolo anteriore sinistro (LAF) e nel fascicolo posteriore sinistro (LPF).
Poiché l'impulso viaggia solo molto lentamente attraverso il nodo AV, vi è una pausa nell'attività elettrica sull'ECG, indicata come intervallo PR. (L'intervallo PR è illustrato sull'ECG nella Figura 3.) Questa "pausa" nell'azione consente agli atri di contrarsi completamente, svuotando il loro sangue nei ventricoli prima che i ventricoli inizino a contrarsi.
Problemi in qualsiasi punto lungo questa rotta dal nodo AV possono causare anomalie nell'ECG (e ritmo cardiaco). 
Il blocco AV (blocco cardiaco) è una delle due principali cause di bassa frequenza cardiaca (bradicardia). Ci sono diversi gradi, con il blocco cardiaco di terzo grado il più severo e che di solito richiede un pacemaker.
Il blocco del cervello del fascio si verifica nel ramo del fascio destro o nel ramo del fascio sinistro, con quelli del ramo del fascio sinistro solitamente più gravi. I blocchi di branca possono presentarsi senza motivo apparente ma spesso si verificano quando il cuore è danneggiato a causa di un infarto o di altre condizioni cardiache.
Un blocco di branca sinistro da un attacco di cuore è una causa importante di morte cardiaca improvvisa.
6

Il segnale elettrico cardiaco si diffonde attraverso i ventricoli

Figura 5: Questa figura mostra l'impulso elettrico che si diffonde attraverso i ventricoli destro e sinistro, causando la contrazione di queste camere. Mentre il segnale elettrico viaggia attraverso i ventricoli, genera il "complesso QRS" sull'ECG. Il complesso QRS è indicato dalla linea rossa continua sull'ECG sottostante.
In questo modo, l'impianto elettrico del cuore fa contrarre il muscolo cardiaco e invia sangue a tutti gli organi del corpo (attraverso il ventricolo sinistro) o ai polmoni (attraverso il ventricolo destro).
Linea di fondo
Dall'iniziazione di un battito cardiaco nel nodo SA, attraverso la contrazione dei ventricoli, il sistema elettrico cardiaco fa contrarre il cuore in modo coordinato, massimizzando l'efficienza del cuore pulsante.