Il sistema di conduzione del cuore propaga l’attività elettrica attraverso i muscoli cardiaci che pompano il sangue. È organizzato dall’attività di pacemaker spontanea del nodo seno-atriale (SAN), che invia impulsi ad altre fibre cardiache che li trasmettono da cellula a cellula. Tutto il muscolo cardiaco, chiamato miocita cardiaco, è eccitabile elettricamente e risponde agli impulsi della SAN. Le fasi di rilassamento e contrazione del cuore hanno tutte profili elettrici specifici che sono rappresentati graficamente dall’elettrocardiogramma (ECG).
Il muscolo cardiaco è innervato dai neuroni del sistema nervoso autonomo, in particolare dal nervo vago. I miociti cardiaci, come i neuroni, comunicano tra loro attraverso segnali elettrici chiamati potenziali d’azione. Un battito cardiaco è un ciclo nel sistema di conduzione del cuore che provoca il rilassamento e la contrazione delle camere cardiache. Per ogni battito cardiaco, la stimolazione elettrica apre canali ionici nella membrana cellulare, consentendo agli ioni caricati positivamente di depolarizzare la cellula, innescando un potenziale d’azione. Un’altra serie di canali ionici depolarizza la cellula con un afflusso di potassio, dopo un breve periodo chiamato stato di riposo.
Nella parete dell’atrio destro del cuore, il nodo seno-atriale regola la frequenza cardiaca inviando impulsi elettrici ai miociti cardiaci. Il SAN è chiamato pacemaker poiché regola il sistema di conduzione del cuore attraverso cellule che si attivano a intervalli regolari. A volte i segnali diretti dal sistema nervoso autonomo o gli sbalzi ormonali cambiano il ritmo della segnalazione durante l’esercizio e lo stress. Mentre tutti i miociti cardiaci trasmettono attività elettrica, le cellule pacemaker del nodo seno-atriale producono attivamente impulsi spontanei sincronizzati.
Gli impulsi dalla SAN viaggiano verso il nodo atrioventricolare, il punto in cui inizia l’ulteriore conduzione attraverso il cuore. C’è un breve ritardo tra le contrazioni in modo che il sangue negli atri fluisca nei ventricoli. Il sistema di conduzione del cuore utilizza fibre di conduzione in bundle per trasportare i segnali della SAN attraverso il cuore. Gli atri destro e sinistro si contraggono prima mentre la corrente si diffonde ai ventricoli, che successivamente si depolarizzano. L’intera sequenza di depolarizzazione per un battito cardiaco richiede meno di un terzo di secondo.
I segnali elettrici del sistema di conduzione del cuore sono misurati da un elettrocardiogramma che traccia l’attività dei miociti come un’onda su un grafico. I segnali che passano attraverso gli atri sinistro e destro appaiono sull’ECG come onda P, mentre l’attività del nodo seno-atriale è rappresentata dal segmento PR. L’onda QRS dell’ECG corrisponde alla depolarizzazione dei ventricoli, mentre la sua onda T indica la loro depolarizzazione. Molti disturbi del sistema di conduzione del cuore, chiamati aritmie, producono modelli di onde irregolari che possono essere osservati sull’ECG. Per questo motivo, alcuni disturbi cardiaci sono denominati in base alle loro letture ECG anormali.