Continuando la descrizione della struttura muscolare vorrei descrivere brevemente il funzionamento fisiologico del pacemaker cardiaco, un vero e proprio segnapassi del battito cardiaco.
Il cuore deve contrarsi regolarmente per svolgere la sua attività di pompa e ciò è possibile per un delicato sistema di autoregolazione del ritmo cardiaco. Il cuore oltre ai collegamenti col sistema nervoso centrale ed autonomo è dotato di una sua struttura intrinseca di conduzione. Diversamente dagli altri muscoli del corpo la cui attività dipende dal cervello e dal midollo spinale colla sua attività volontaria, cioè legata ad un atto di volontà del soggetto, il cuore è autosufficiente in quanto possiede un suo proprio stimolatore che genera l'impulso elettrico che determina la contrazione cardiaca. Lo stimolo che genera la contrazione è di natura elettrica e si origina involontariamente dai centri nervosi bulbari e del midollo spinale. Esso viene trasportato al cuore attraverso le vie nervose simpatiche e parasimpatiche. Lo stimolatore che genera l'impulso contrattile si chiama nodo seno-atriale: avviene presso questo nodo in modo autonomo un 'onda elettrica di depolarizzazione. Il nodo senoatriale è formato da circa mille cellule muscolari modificate unite tra di loro in modo sinciziale, in modo che l'onda di depolarizzazione, iniziata in un punto diffonda subito in tutto il sincizio. L'onda di depolarizzazione inizia, ha un plateau, e poi si ha la ripolarizzazione e un ritorno allo stato di riposo, questo avviene in modo ritmico ed automatico. Il sistema nervoso simpatico aumenta la frequenza di questo ritmo ed anche la forza dell'impulso e quindi della contrazione; il sistema nervoso parasimpatico diminuisce invece la frequenza degli impulsi e la loro forza. L'attività autonoma del cuore è però presente anche senza gli impulsi nervosi simpatici e parasimpatici; in questo caso però il cuore non riesce a regolare le sue contrazioni, come frequenza e come forza a seconda delle esigenze energetiche dell'organismo. Il nodo seno-atriale è situato nell'atrio destro, vicino allo sbocco della vena cava superiore. Le onde elettriche che derivano dal nodo senoatriale si propagano attraverso gli atri sino ad arrivare alla seconda struttura di conduzione, il nodo atrioventricolare che si trova nel pavimento dell'atrio destro a sinistra dell'orifizio del seno coronarico. Lo stimolo che giunge al nodo atrioventricolare rallenta in modo di dare tempo agli atri di completare la loro contrazione. Diciamo subito che le fibre muscolari cardiache sono simili per struttura a quelle del muscolo volontario scheletrico ma sono strutturate a sincizio, e formano una specie di rete, e cosi' l'impulso, giunto in punto del muscolo cardiaco si propaga facilmente in tutti gli altri punti. Successivamente l'impulso riacquista velocità diffondendosi attraverso il tessuto specializzato di conduzione: il fascio di His che è la continuazione del nodo atrioventricolare ed è situato nella parte membranosa e prossimale del setto interventricolare; esso si suddivide nelle branche destra e sinistra che decorrono sotto l'endocardio, la membrana interna dei ventricoli, lungo le superfici del setto del cuore, poi si dividono ancora per decorrere su tutta la superficie interna dei ventricoli. Queste branche si suddividono ancora in fibre più piccole chiamate fibre di Purkinie che si estendono in rapporto diretto colle fibre muscolari ventricolari. Ogni punto del sistema di conduzione del sistema di conduzione elettrico del miocardio può diventare, in caso di bisogno, un pacemaker per garantire la contrattilità del muscolo. La frequenza degli impulsi, però, allontanandosi dal nodo del seno atriale, diventa sempre più bassa. Lo stimolo che parte dal nodo del seno si chiama ritmo sinusale e spegne tutti gli altri stimoli dei centri più bassi. In caso di malfunzionamento del nodo del seno subentrano gli altri centri più bassi, e in particolare il seno atrio-ventricolare: il ritmo sarà però più basso e si chiama ritmo giunzionale. Al cuore arrivano continui impulsi del sistema nervoso centrale ed autonomo che permettono di adattare lo sforzo cardiaco alle maggiori richieste di ossigeno dell'organismo. Le vie nervose si dividono in simpatiche e parasimpatiche: le vie simpatiche accelerano il ritmo cardiaco e aumentano la forza contrattile del cuore, avviene la tachicardia; le fibre parasimpatiche fanno il contrario: rallentano il ritmo e diminuiscono la forza contrattile. Si ha la bradicardia, il ritmo cardiaco in un determinato momento deriva dall'equilibrio di questi due componenti nervosi. I segnapassi cardiaci devono funzionare in modo ottimale: se ciò non avviene per una qualsiasi malattia, anche genetica, avvengono le aritmie, cioè le turbe del ritmo cardiaco, che possono essere tachicardiche o bradicardiche con effetti spesso fatali per la vita. Come si vede l'esistenza del pacemaker cardiaco è essenziale alla vita: deve esserci stato all'inizio della vita umana in tutta la sua perfezione; altrimenti noi non saremmo potuti sopravvivere. Ancora una volta è molto improbabile, per non dire impossibile, che questo sia avvenuto attraverso una lenta evoluzione casuale.