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FISIOLOGIA

Apparato cardio-vascolare

(prof. Montarolo)

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INDICE

I vasi pag. 3

- compliance pag. 8

- viscosit pag. 9

- flusso ed elasticicit pag. 14

- struttura dei vasi e sfigmogramma pag. 20

Microcircolo pag. 25

- struttura dei capillari pag. 24

- regolazione del microcircolo pag. 27

Distretto Venoso pag. 31

Cuore dal punto di vista elettrico pag. 35

- innervazione autonoma pag. 37

- attivit elettrica cardiaca pag. 39

- elettrocardiogramma pag. 43

Meccanica Cardiaca pag. 58

- Studio della meccanica cardiaca su un elemento lineare pag. 59

- Cuore in toto pag. 63

- lavoro cardiaco e rendimento pag 66

Controllo della circolazione in toto pag. 71

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4/03/08 (Montarolo)

I VASIIl sistema circolatorio strettamente accoppiato agli altri sistemi, una conseguenza evolutiva della comparsa degli organismi pluricellulari.Scambi delle cellule col liquido extracellulare che ricorda qualitativamente la composizione del brodo primordiale.LEGGE DI EINSTEINT=(x)^2/2DMi da indicazioni sul tempo di diffusione.Per accelerare la diffusione si ha il moto convettivo, bisogna rifornire e ripulire continuamente il liquido extracellulare. C una pompa che tira dentro aria (il sistema respiratorio), tramite unenorme superficie lossigeno entra nel circolo.Nei capillari polmonari e sistemici c scambio diffusivo.Movimenti convettivi spinti da specifiche pompe.Il sistema cardiocircolatorio formato da due circoli idraulici in serie, ognuno dotato di una pompa. La piccola circolazione parte dal ventricolo destro con larteria polmonare, la vena polmonare rientra a sinistra dove inizia la grande circolazione. I principi idraulici sono identici.La circolazione polmonare detta A BASSA PRESSIONE, il grande cirolo detto ad alta pressione.Tutti i rami vasali originano da un grosso vaso, laorta o larteria polmonare. Il tubo poi si divide. Solo i capillari scambiano sostanze, laorta no.Dal punto di vista idraulico le arterie che derivano dal tubo iniziale sono in parallelo tra loro, ma in serie con il tubo iniziale.

I capillari sono in parallelo tra loro e in serie allaorta. Per rientrare al cuore i capillari diventano venule, poi vene fino al seno della vena cava che un tubo solo.

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Se sommo la sezione delle arterie il diametro maggiore dellaorta, la stessa quantit di sangue che passa attraverso laorta per unit di tempo passa nei capillari (il flusso costante).Il flusso aortico di 5litri di sangue al minuto.LEGGE DELLA CONTINUITA DI FLUSSO DEI TUBI IN SERIESe il flusso lo stesso varia la velocit lineare del flusso.La velocit di un globulo rosso nellaorta di 30 cm/sec. il sangue va pi veloce dove il tubo pi stretto complessivamente, cio nellaorta.Nei capillari il sangue lentissimo, il flusso resta di 5 l/min ma la velocit 1mm/sec.Come sono legati questi dati? Dalla legge della continuit del flusso.Q=Vm aQ: flussoV: velocit lineare mediaA: sezione

Rallentando la velocit aumenta il tempo di scambio.La velocit del sangue nellaorta pulsante 21-25 cm/sec. area dellaorta = 4 cm2Le arteriole sono circa 8000, linsieme dellarea 63 cm2, il flusso 83 cm3/sec ma la velocit 13 cm/sec.La vena cava pi grossa dellaorta quindi il sangue va un po pi piano.

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Struttura dei vasi sanguigni

Nei capillari c pi pressione (15mmHg) che nella vena cava (5mmHg). Come fa il solo endotelio a tenere questa pressione? Vedi poi.Distribuzione della resistenza, della capacit e della superficie nel circolo sistemico. I vasi si possono dividere in vasi di resistenza, di capacit e di scambio.Resistenza = luogo della massima resistenza al flussoCapacit = vasi che contengono molto sangue a bassa pressione

Le vene sono detti vasi di capacit. Se gelo un individuo nellazoto liquidi, come distribuito il sangue? Per la maggior parte nelle vene.Nella parte arteriosa abbiamo vasi elastici. Perch la massima resistenza nelle arteriole?Q=P/R P: pressioneR: resistenza

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Nellaorta la pressione media 100, poi diventa 95 prima delle arterie, a cavallo delle arteriole la caduta di pressione da 95 a 35; Q costante, P grande quindi R grande. Nei capillari la pressione passa da 35 a 15 (caduta di pressione 20), nelle vene da 15 a 3.Perch le arteriole hanno resistenza al flusso pi elevata?La resistenza idraulica dipende dal fatto che i tubi siano in serie o in parallelo. Se sono in serie la resistenza totale la somma delle resistenze, se sono in parallelo il reciproco della resistenza totale la somma dei reciproci delle resistenze parziali.

Arteriole capillariRaggio interno 15 m 4 mResistenza individuale 15 107 3000 107(din/cm2)Numero di unit 1 107 1 1010Resistenza totale 15 3

Resistenza individuale / numero di unit = resistenza totale

Volume 63% veneematico 15% arterie

3% arteriole7% capillari12% venule

Distribuzione 47% arterioleResistenza 27% capillari

19% arterie4% venule3% vene

Il sangue non si muove lungo un gradiente di pressione!!!!Soggetto sdraiato, misuro pressione allaorta (95 mmHg) e alla pedidia (90 mmHg)Se il soggetto in piedi la pressione allaorta 95 mmHg, alla pedidia 128 mmHg.Come si spiega questo apparente paradosso? Perch il sangue non torna indietro?

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Perch si muove lungo un gradiente di energia. A livello dei piedi lenergia totale (potenziale + cinetica) minore, quindi il sangue non torna indietro.Et = gh + P + m v2P: pressione di spintaV:velocitQuando il soggetto disteso elimino gh.Questo spiega anche perch il sangue dalle vene ritorna verso il cuore. I problemi di circolazione sono dovuti al fatto che le pareti sono estensibili.

5/3/08Non c una sola pressione ma tante. Nello stesso distretto cardiovascolare si possono calcolare diverse pressioni. La differenza tra 2 punti nellambito dellasse del vaso si chiama PRESSIONE DI SPINTA.

Posso considerare altri 2 punti, ad esempio tra linterno e lesterno del vaso (PRESSIONE TRANSMURALE). I valori di queste pressioni sono influenzati dalla PRESSIONE IDROSTATICA, cio dalla differenza di pressione tra due punti posti su linee isogravitazionali diverse.Tra x1 e x2 ci pu essere differenza di pressione perch sono su aree isogravitazionali diverse.Prendiamo un cadavere disteso. Isoliamo larto inferiore e misuriamo la differenza di pressione fra x1 e x2, non c differenza. Se drizzo il cadavere tra x1 e x2 c differenza di pressione lungo lasse, ma pressione idrostatica.La pressione transmurale in un cadavere sdraiato vale 5 mmHg sia in x1 sia in x2. facciamo lo stesso da in piedi, in x1 la transmurale minore di x2.Misurazione sdraiato in vivo: la pressione generata dalla pompa cardiaca di 95 mmHg in x, in x2 la pressione di 95 scender ad esempio a 94. la pressione transmurale in x1 sar 95, in x2 pi bassa.In vivo in piedi: si aggiunge il fattore idrostatico in x1 non pi 95 ma ad es 125 e in x2 126. la transmurale tiene conto di questi incrementi.La differenziale tra x1 e x2 identica da disteso a in piedi.C un metodo grossolano di misurazione della pressione e uno pi preciso che necessita di cateterizzazione del vaso.Il problema sapere cosa il medico sta misurando.

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COMPLIANCE

I tubi del sistema circolatorio sono distensibili. E ci influenza la pressione intravasale.Prendiamo un tubo rigido ripieno di liquido, se pieno non ne posso pi mettere. Se metto altra acqua la pressione sale vertiginosamente, un minimo incremento di volume causa grande incremento di pressione, posso far saltare il sistema idraulico.V = 0P = 0/ =0 inestensibile

Se invece prendiamo un palloncino, aumenta di volume e la pressione aumenta ma non di moltoV = P = 0/0 = compliance infinita

Il vaso una via di mezzo, compliance finitaV > 0P > 0V / P compliance

Lapporto dipende dalle caratteristiche delle pareti.Un complesso vasale che pu ricevere molto liquido dotato di elevata compliance o capacit. Un complesso vasale dove un piccolo aumento di volume causa un grande aumento di pressione a bassa compliance.La pressione nel circolo influenzata da:

1) distensibilit delle pareti.2) Dalla situazione idrostatica3) Dal volume circolante.4) Dalla pressione del cuore

Il cadavere in tutti i distretti del suo circolo avr la stessa pressione (non zero ma circa 5 mmHg). Solo se buco laorta la pressione si azzera (esce un po di sangue). Il volume di sangue superiore al volume libero del sistema cardiovascolare e tende un po le pareti.Questa pressione del cadavere detta PRESSIONE MEDIA DI RIEMPIMENTO ed dovuta al fatto che il vaso sanguigno poggia sulle pareti distensibili che restituiscono energia elastica.

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INFLUENZA DELLA COMPLIANCE pi rigida la parete arteriosa della venosa, nella parete venosa scende da 5 a 4, dallaltro lato sale da 5 a 20 perch la parete pi elastica.La compliance arteriosa minore di quella venosa; s

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