rindi manni - emodinamica

PRINCIPI DI EMODINAMICA Capitolo 47G. RINDI

I princpi che regolano lo scorrimento del sangue nei vasi ematicisono gli stessi che regolano lo scorrimento dei liquidi in generale neicondotti (leggi dell'idrodinamica). Tuttavia, le leggi dell'idrodinamicanon sono valide in senso assoluto nel caso del sangue sia per laparticolare natura di questo (liquido inomogeneo) sia per ilparticolare tipo di condotti (vasi ematici) entro cui scorre.

Legge di Poiseuille.

La legge di Poiseuille (1828) mette in relazione il flusso (o portata;volume/tempo) di un liquido attraverso la sezione di un condottocon la pressione che lo determina, le caratteristiche geometrichedel condotto (lunghezza e raggio) e le caratteristiche fisiche delliquido (viscosit). Secondo Poiseuille, il flusso F dato da:

dove P1 e P2 sono la pressione all'inizio e alla fine del condotto (AP la differenza tra le due pressioni); r e 1, il raggio e la lunghezza delcondotto stesso; i,la viscosit del liquido che nel condotto scorre. Ilnumero 8 stato introdotto per mantenere la viscosit in unitconsistenti con gli altri fattori, dato che la forma dell'equazione diPoiseuille su esposta quella derivata teoricamente.

La formula di Poiseuille assai razionale e di facile ricordo: diceche il flusso attraverso un condotto aumenta con l'aumentare dellapressione di spinta, con l'aumentare del raggio del condotto, con ildiminuire della sua lunghezza e della viscosit del liquido che vi scorre.Particolare influenza ha il raggio, essendo il flusso proporzionalealla sua quarta potenza. Cos l'aumento del raggio da 1 a 2produce, a parit di ogni altro parametro, un aumento del flusso di24 = 16 volte.

Se, nell'applicazione della formula di Poiseuille, si usano le unitdel sistema C.G.S., la viscosit i risulta espressa in Poise, P. Laviscosit dell'acqua a 37 C 0,007 P, mentre quella del sanguenormale circa 0,035 P.

Poich il flusso anche dato dall'espressione (v. pag. 875):

dove v la velocit media di scorrimento di un liquido in un condottodi raggio r, dalle [1] e [2] si avr:

secondo la quale la velocit media di scorrimento di un liquidodipende, direttamente dal gradiente di pressione e dal quadrato delraggio del condotto, e inversamente dalla sua lunghezza e dalla

viscosit del liquido.

[2]

882 Apparato cardiocircolatorio

Resistenza al flusso.In analogia alla resistenza elettrica, Re, che, secondo la legge diOhm, data dal rapporto tra differenza di potenziale e intensitdella corrente (Re = E/I), la resistenza al flusso, R, definita comela differenza di pressione per unit di flusso, cio:

[4]FPR

dove AP la differenza di pressione agli estremi del condotto e F ilflusso attraverso di esso. La resistenza al flusso quindi calcolabiledal rapporto tra pressione e flusso, indica la resistenza che unliquido incontra allo scorrere in un condotto ed numericamenteespressa come calo di pressione per unit di flusso.Sostituendo nella [4] il flusso, definito dalla formula di Poiseuille [3],si ricava:

[5] 48r

lR

da cui risulta che la resistenza al flusso dipende dalla viscosit delliquido che scorre nel condotto e dalle caratteristiche geometriche(lunghezza e raggio) del condotto stesso. Da sottolineare che laresistenza al flusso inversamente proporzionale alla quarta potenzadel raggio, per cui piccoli aumenti o riduzioni del raggio (calibro) di unvaso, causeranno forti riduzioni o aumenti della resistenza al flusso. Se

si indica con H (da hindrance = ostacolo) il fattore geometrico 48rl

,

riferentesi cio alle sole caratteristiche geometriche(lunghezza eraggio) del condotto (vaso) e pi propriamente detto impedenzaresistiva, risulta l'espressione:

[6] HR .

che sottolinea come la resistenza al flusso dipenda da due componenti:la viscosit del liquido, per cui un liquido pi viscoso e pi offreresistenza al fluire, e lo stato di costrizione e la lunghezza del vaso,aumentando i quali aumenta l'ostacolo al fluire. Invece della resistenzaal flusso, si pu usare la conduttanza, C, che, come in elettrologia, l'inverso della resistenza.

L'impedenza resistiva, H, totale di un distretto circolatorio l'effetto sommato, dovuto ai singoli vasi posti sia in serie che inparallelo: dipende perci dalla loro lunghezza, dalla loro sezione e dalloro numero, nonch dalla loro posizione reciproca. L'ostacolomaggiore opposto dalle arteriole che sono vasi di piccolo calibro,scarsi di numero e relativamente lunghi rispetto al diametro. Minore invece l'effetto dei capillari i quali, anche se di diametro inferiore,sono pi numerosi, relativamente corti e determinano un pi ampioletto vasale: la loro posizione reciproca , poi, prevalentemente inparallelo.

In generale pu dirsi che se i vasi di un distretto sono posti inparallelo tra loro, l'impedenza minore (come se si avesse un unicovaso, l'area della cui sezione la somma delle aree delle sezioni deisingoli vasi). Viceversa, se i vasi sono in serie, come avviene per la

Principi di emodinamica 883

Fig. 47-1. Diagrammi ideali flusso-pressione (A) e resi-stenza-pressione (8) di liquidi newtoniani, scorrenti invasi a pareti rigide (legge di Poiseuille).

sequenza arteriole-capillari-vene, l'impedenza aumenta (come se siavesse un unico tubo la cui lunghezza la somma della lunghezza deisingoli componenti). In conseguenza di ci i vasi di individui di tagliadiversa, o di animali di taglia o specie diversa, hanno impedenzediverse: quelli di taglia maggiore, in cui il numero delle arteriole inparallelo proporzionalmente maggiore, presentano impedenza mi-nore rispetto a quelli di taglia pi piccola. Anche se nei primi il si-stema vasale pi lungo, la maggior lunghezza a carico dei vasi pigrossi, ad impedenza minore. Cos complessivamente i vasi ematicidel cavallo hanno un'impedenza inferiore rispetto a quelli deltopolino.

Validit della legge di Poiseuille.

La legge di Poiseuille strettamente valida quando si verificano leseguenti condizioni, che sono anche quelle per cui essa statadimostrata: a) flusso del liquido laminare; b) liquido incomprimibileed a viscosit costante; c) pareti dei vasi rigide. evidente che,verificandosi le condizioni di cui sopra, la legge di Poiseuille diventa:

PKF dove K una costante che ingloba viscosit, raggio e lunghezza del

tubo. Analogamente, anche 48r

lR

diventa costante. Per cui, se si

pone in diagramma l'andamento del flusso in funzione della pressione(diagramma flusso-pressione) o l'andamento della resistenza in funzionedella pressione (diagramma resistenza-pressione), si ottengono curvecome quelle in fig. 47-1.

I liquidi per i quali un aumento di pressione causa, come prevede lalegge di Poiseuille, un aumento immediato di flusso (fig. 47-1)attraverso un tubo a pareti rigide, sono detti newtoniani: la loroviscosit costante e indipendente dalla velocit del flusso e dalcalibro del tubo.

Le condizioni che si verificano per lo scorrimento del sangue nelsistema circolatorio non sono strettamente quelle indispensabili per lacompleta validit della legge di Poiseuille. Infatti, il sangue, puressendo un liquido incomprimibile il cui flusso nei vasi prevalente-mente laminare, ha viscosit non costante e scorre in tubi le cui paretinon sono rigide.

La viscosit del sangue, che circa 5 volte superiore a quelladell'acqua a parit di temperatura, direttamente proporzionale alnumero di emazie (valore ematocritico) presenti (fig. 47-2). Inoltre, aparit di valore ematocritico, la viscosit apparente tende a diminuireal ridursi del calibro vasale, sicch in vasi di diametro inferiore a 500m (arteriole) essa si avvicina sempre pi a quella dell'acqua colridursi del calibro stesso, finch nei capillari con diametro pari a quellodell'eritrocita essa diventa infinita (il sangue non scorre pi perchl'eritrocita occlude il lume del vaso (fig. 47-3). noto che per viscositapparente di un liquido s'intende il rapporto tra il flusso di questoliquido e quello dell'acqua nelle stesse condizioni di diametro del tubo


Fig. 47-3. A, Diagramma dell'andamento della viscositapparente del sangue perfuso attraverso tubi di vetro divario diametro o attraverso un vaso ematico isolato (artodi cane) in funzione della concentrazione in eritrociti(ematocrito); B, diagramma della relazione tra viscositapparente del sangue e diametro del tubo in cui scorre(effetto sigma) (modificata, da Rothe, 1971).

usato, di temperatura e di gradiente di pressione. La diminuzione dellaviscosit apparente del sangue che scorra in tubi di diametro semprepi piccolo detta effetto Fahraeus-Lindquist o effetto sigma.Spiegazione, parziale, di questo effetto che esso dipende dall'accu-mulo assiale delle emazie (scrematura). Accumulandosi l'emazie alcentro del vaso, lasciano una zona di plasma libero aderente alla suaparete. Il plasma, che meno viscoso del sangue in toto e fa dalubrificante, ha uno scorrimento migliore, sicch la viscosit totaleapparente diminuisce. Riduzioni di viscosit per effetto sigma sonoapprezzabili appunto in vasi (o tubi) con diametro inferiore a 500 [m,dove la scrematura incide di pi. A rigor di termini, quindi, la viscositdel sangue nel letto vasale varia al variare dell'attivit vasomotoria chemodifica il calibro vasale: tuttavia l'influenza di ci sulla resistenza alflusso estremamente modesta. Infine, la viscosit apparente delsangue diminuisce anche per aumento della velocit di flusso.

Riassumendo, la viscosit del sangue, che dipende dal numerodegli eritrociti, non costante, ma varia direttamente con il calibrovasale (soprattutto se questo inferiore a 500 m) (fig. 47-3) einversamente con la velocit di scorrimento.

Tuttavia la discrepanza maggiore, rispetto alle condizioni divalidit assoluta della legge di Poiseuille, data dall'essere i vasiematici a pareti distensibili, non rigide.

Di conseguenza i diagrammi flusso-pressione e resistenza-pressione per il sangue che scorre in detti vasi hanno un andamentosimile a quello riportato in fig. 47-4.

Confrontando i diagrammi delle figg. 47-1 e 47-4 risulta che, adifferenza di quanto avviene per i liquidi newtoniani scorrenti in tubi apareti rigide, l'aumento di pressione (fig. 47-4 A) non causa nei vasiematici un immediato aumento di flusso. Esiste una pressione, dettapressione critica di chiusura, per valori al di sotto della quale non si haflusso nel vaso ematico: il vaso chiuso. Aumentando la pressione aldi sopra del valore critico di chiusura, il vaso si apre, determinandosicos un flusso che ha per un andamento assai pi ripido di quelloprevisto dalla legge di Poiseuille per i tubi rigidi. La pressione critica dichiusura un fattore che, ovviamente, contribuisce alla resistenza alflusso dei vasi; si sviluppa essenzialmente nelle arteriole ed tantomaggiore quanto maggiore il loro tono, in quanto il vaso tende a starpi saldamente chiuso se lo stato di contrazione delle fibrocellulemuscolari lisce maggiore (fig. 47-5). Anche i diagrammi resistenza-pressione sono diversi per i liquidi newtoniani scorrenti in tubi rigidi

Fig. 47-4. Diagrammi ideali flusso-pressione (A) e resi-stenza-pressione (B) di sangue scorrente in vasi ematici.Pc, pressione critica di chiusura.


rispetto al sangue scorrente nei vasi. In quest'ultimi, piccoli aumenti dipressione determinano una rapida diminuzione della resistenza al flusso(il vaso si apre), la quale, poi, per valori pi elevati di pressione, tende arimanere costante (fig. 47-4 B) . Il diagramma resistenza-pressione (fig.47-6) mostra che, diminuendo la pressione ematica nel vaso, si raggiungeun valore (appunto la pressione critica di chiusura), in cui il vaso tendeinesorabilmente a chiudersi, con la conseguenza di far aumentarerapidamente la resistenza al flusso. Questa raggiunge valori massimi(infinito), quando il vaso chiuso ed in esso il sangue non pu piscorrere.

Lo stesso diagramma (fig. 47-6) mostra che la resistenza al flussoe la pressione critica di chiusura aumentano con il tono vasale (stato dicostrizione delle pareti).

Pressione di perfusione e pressione transmurale.

Agli effetti emodinamici vanno considerati due tipi di pressionecon significato qualitativo e quantitativo diverso: la pressione diperfusione (o di spinta) e la pressione transmurale.

La pressione di perfusione o di spinta, data dalla differenza trapressione arteriosa e pressione venosa in ogni tratto del letto vasale, la pressione che primariamente determina e regola il flusso delsangue.

La pressione transmurale data dalla differenza tra la pressioneinterna al vaso e la pressione esterna. La pressione interna di un vaso in effetti la pressione arteriosa o venosa a seconda che il vaso siaun'arteria o una vena. La pressione esterna quella del tessuto, o pigenericamente, dell'ambiente, in cui il vaso si trova. La pressionetransmurale non dipende dalla pressione di spinta e perci nondetermina direttamente il flusso. Tuttavia, determinando il diametrodei vasi distensibili, essa influisce sulla resistenza al flusso e perci,indirettamente, sul flusso.

Se la pressione arteriosa e quella venosa crescono dello stessovalore, la pressione di perfusione resta evidentemente costante:perci il flusso dovrebbe restare costante. Tuttavia l'aumento dellapressione arteriosa, che pressione interna al vaso, determinanell'arteria un aumento della pressione transmurale qualora quellaesterna resti costante. Di conseguenza, aumentano il calibro vasale ed ilflusso. In conclusione, in questo caso il flusso aumenta non peraumento della pressione di perfusione, che resta costante, ma perdiminuzione della resistenza al flusso conseguente all'aumento dellapressione transmurale, e perci del calibro.

La pressione transmurale pu aumentare, oltre che per aumentodella pressione interna, anche per diminuzione della pressioneesterna, come avviene ad esempio nei vasi venosi del torace,specialmente durante l'inspirazione che crea una maggior depressioneintratoracica.

Particolarmente sensibili alle variazioni della pressionetransmurale sono i vasi venosi, data la struttura a prevalenza fibrosadelle loro pareti.

Perci, specialmente nelle grosse vene, un aumento della pressionetransmurale tender a dilatarle e a far loro assumere un profilo della

Fig. 47-5. Diagramma flusso-pressione per vasi dell'a-vambraccio di un individuo sottoposto a vasodilatazioneo a vasocostrizione. Si noti l'aumento della pressionecritica di chiusura (flusso O) in vasocostrizione(ridisegnata, da Burton, 1972).

Fig. 47-6. Andamento tipico delle curve resistenza-pressione del letto vasale, quando aumenti lavasocostrizione da 1 a 4 (ridisegnata, da Burton,1972).


Fig. 47-7. Schema di come si sommano le resistenzevasali in serie ed in parallelo. R, resistenza complessivadel tratto vasale; r9, rc, rv, resistenze arteriosa, capillare evenosa.

sezione rotondo, mentre una diminuzione tender a farle collabire conun profilo della sezione ellittico.

Resistenza periferica totale.

Utilizzando la definizione di resistenza al flusso R =F si pu

definire l'unit empirica di resistenza periferica, Rs, come la resistenzache richiede una differenza di pressione di 1 mm di Hg per dare unflusso di 1 ml/sec; oppure, il che uguale, come la resistenza che fadiminuire la pressione di 1 mm di Hg per ogni ml/sec di flusso.

Perci:

L'indice s indica che questa unit ha per base il secondo. Analogamen-te si pu definire l'unit di resistenza periferica con base minuto, Rm.

Per resistenza periferica totale, RPT, s'intende la resistenza alflusso offerta da tutto il circolo sistemico, considerato come condottounico che origina all'aorta e finisce alla vena cava, costituito da arterie,arteriole, capillari e vene, indipendentemente dal fatto che i varisegmenti appartengono a distretti circolatori diversi. In base alladefinizione di resistenza al flusso:

evidente che alla RPT contribuiscono i vasi di tutti i distretticircolatori, soprattutto di quelli pi estesi. Quindi la resistenzaeffettiva del sistema circolatorio data dall'insieme delle resistenze deivari distretti prevalentemente posti in parallelo (v. fig. 46-1), ognunodei quali, a sua volta, costituito da resistenze individuali poste inserie (resistenze arteriolare, capillare e venosa). Le resistenze alflusso, poste in parallelo (quelle cio distrettuali), si sommano tra lorocome le resistenze elettriche in parallelo per le quali, com' noto, sisommano le rispettive conducibilit, essendo la conducibilit l'inversodella resistenza. Perci, se R la resistenza al flusso totale e R1, R2,R3, ..., R le resistenze dei singoli distretti circolatori in parallelo, sar:

Le resistenze al flusso poste in serie nei singoli distretti (arteriolare.ra; capillare, r, e venosa, rv) si sommano come le resistenze elettrichein serie, per cui la resistenza individuale, R, sar (fig. 47-7):

Nel letto vasale mesenterico di cane, tenuto conto della disposizio-ne in serie e in parallelo dei diversi vasi ematici, il 93% della resistenza


TABELLA 47-I.Resistenza al flusso (valori approssimati).

Condizione

Pmaortammdi Hg

Pm cavamm diHg

F, gittatacardiaca,ml/sec F

PR , Rs

Riposo (circolo sistemico) 95 5 90 90/90 = 1

Attivit muscolare: modica 140 5 270 135/270 = 0,5intensa 155 5 450 150/450=0,33Ipertensione essenziale 200 5 90 195/90 = 2,1Riposo (circolo polmonare) 13 4* 90 9/90 = 0,1 Pressione nell'arteria polmonare. * Pressione nelle vene polmonari. Pm, pressionemedia.al flusso data dall'insieme dei vasi arteriosi (66%) e dei capillari(27%); il restante 7% dai vasi venosi. Analoghi valori si hanno in altridistretti circolatori.

Nella tab. 47-I sono riuniti esempi di valori di resistenza al flussototale in alcune condizioni, nel circolo sistemico e nel polmonare.

Durante l'attivit muscolare c' una notevole dilatazione dei vasidel distretto muscolare. Costituendo il muscolo circa il 50% del pesocorporeo, la sua vasodilatazione contribuisce in modo prevalenterispetto agli altri distretti, che in parte si costringono, all'abbassamen-to della RPT (tab. 47-I e fig. 48-8).

L'uso delle unit assolute di resistenza (Rs o Rm) poco indicato,quando si vogliano paragonare le RPT d'individui di taglia (o dispecie) diversa od anche le resistenze al flusso di singoli distretticircolatori. Infatti le unit assolute non l/minno conto dell'estensionedel Pmto vasale e perci della quantit di tessuto irrorato dai vasi. Ingenerale esiste una relazione inversa tra RPT e taglia corporea. L'usodi un'unit relativa di resistenza, che tenga conto anche dell'estensione

TABELLA 47-11.Resistenza al flusso di alcuni distretti circolatori. Uomo di 65 kg; superficiecorporea 1,8 m2; pressione arteriosa media 90 mm di Hg; gittata cardiaca

5,4 llmin; RPT = 1 R,. (Autori vari).

Distretto circolatorio Flusso,ml/secResistenza, unit

R,Peso,

kgResistenzaunit Rkg

1. Epato-portale 25 90/25= 3,6 2,6 9,4

2. Renale 21 90/21= 4,3 0,3 1,3

3. Cerebrale 12,5 90/12,5=7,2 1,4 10,1

4. Cardiaco 4,2 90/4,2= 21,4 0,3 6,4

5. Cutaneo 3,3 90/3,3= 27 2 54

6. Muscol. schelet 16,6 90/16,6=5,4 35,0 189,0

7. Tessuto residuo 13,3 90/13,3=6,7 27,0 200,0


del letto vasale, rende pi agevoli i confronti e pi evidenti ledifferenze dovute alla taglia o al tipo di tessuto.

L'unit di resistenza relativa (empirica come quella assoluta) puessere definita come la resistenza che richiede una differenza dipressione di 1 mm di Hg per dare un flusso di 1 ml/sec per kg di peso ditessuto. La si ottiene moltiplicando l'unit assoluta R per il peso deltessuto in kg, e si indica con Rkg. Va sottolineato che l'unit relativa diresistenza una grossolana approssimazione, tuttavia utile nell'analisidi ordine fisiologico (tab. 47-11).

Considerando i valori di resistenza al flusso in unit Rs e tenendopresente che i vari distretti circolatori sono in parallelo tra loro, si puscrivere che:

dove R1, R2, ..., Rn sono le resistenze dei distretti epato-portale,renale, ecc. (tab. 47-11).

I numeri cos ottenuti non danno, per, un'idea immediata delleresistenze relative dei vari distretti n del loro contributo allaresistenza periferica totale. Se si considerano, invece, le resistenze inunit Rkg, si pu notare che alcuni distretti (epato-portale, renale,cerebrale e cardiaco) hanno una relativamente bassa resistenza alflusso rispetto ad altri (cutaneo, muscolare scheletrico e tessutoresiduo). Perci i primi contribuiscono alla resistenza periferica totalenel senso della diminuzione, mentre i secondi nel senso dell'aumento; iprimi si dicono anche distretti a bassa resistenza ed i secondi ad altaresistenza.

prevedibile che quando necessiti un aumento di pressionearteriosa per vasocostrizione, ci pu avvenire efficacemente solo percostrizione dei vasi dei distretti pi ampi e normalmente a bassaresistenza: praticamente dei distretti epato-portale e renale, dato che ilcerebrale e il cardiaco sono di limitata estensione e riguardano organiessenziali per la sopravvivenza dell'individuo, sicch il loro flusso nonpu essere ridotto. In effetti, il controllo di quest'ultimo prevalente-mente locale (metabolico) e non centrale (nervoso). Viceversa,quando necessaria una diminuzione di pressione arteriosa pervasodilatazione, ci pu avvenire efficacemente per dilatazione deivasi dei distretti ampi e normalmente ad elevata resistenza: soprattuttodel muscolare.

Quindi l'uso delle unit Rkg, pur grossolanamente approssimate, giustificato anche dalla possibilit di esprimere con esse in modoefficace il contributo che le resistenze dei singoli distretti danno almantenimento della pressione arteriosa.Legge di Laplace e sue applicazioni.

La pressione transmurale (distendente) di un recipiente a paretidistensibili la risultante delle pressioni opposte che agiscono sui duelati della parete. La legge di Laplace descrive la relazione tra pressionetransmurale, tensione sulla parete del recipiente in un punto ed entitdella curvatura della parete in quel punto. Se r1 e r2 sono i due


Fig. 47-8. Relazione tra pressione distendente e tensioneparietale in un pallone. La pressione P all'interno delpallone si trasmette in modo uguale a tutte le partidell'aria contenuta (legge di Pascal), mentre la tensionesulla parete varia in funzione del raggio nel puntoconsiderato (legge di Laplace) (modificata, da Gregg,1966).

principali raggi di curvatura, T la tensione nella parete e P la pressionetransmurale, la legge di Laplace stabilisce che la pressione transmurale data dal prodotto della tensione per la somma del reciproco dei dueraggi di curvatura:

[8]

21

11rr

TP

Questa versione della legge di Laplace pu essere applicata arecipienti ellittici.Nel caso di un cilindro di lunghezza infinita, o con le estremit

aperte, essendo r2 = e perci 011

2

r

, l'espressione della

legge di Laplace diventa:

[8]1r

TP

da cui si ricava:1rPT

Nella versione [8] la legge applicabile ai vasi ematici odall'intestino.

Nel caso invece di un recipiente sferico, essendo r1 = r2 = r,l'espressione diventa:

[9]rTP 2

da cui:

2rPT

Nella forma [9] la legge di Laplace pu essere applicata al cuore,allo stomaco, all'utero, alla vescica urinaria e agli alveoli polmonari.

Dalla legge di Laplace, qualunque sia la sua forma, risulta evidenteche l'entit della curvatura della parete ha maggior importanzarispetto al volume totale del recipiente. Se il recipiente ha formairregolare, la tensione pu variare nelle diverse parti della parete,sebbene la pressione interna sia dappertutto uguale (fig. 47-8). Inoltre,poich la pressione considerata quella transmurale, pressioni esternesviluppate da strutture adiacenti o da apparecchi possono modificarela situazione in qualche parte della parete.

Un'importante conseguenza della legge di Laplace che perraggiungere una determinata pressione all'interno del recipiente necessaria una tensione maggiore se il raggio di curvatura maggiore(od anche la tensione sviluppata sulla parete minore se il raggio dicurvatura minore, a parit di pressione interna).

Quelli che seguono sono alcuni esempi di applicazione della leggedi Laplace in fisiologia:

1) Nei vasi ematici, minore il loro raggio, minore la tensionenecessaria a bilanciare la pressione ematica all'interno di essi. Questatensione nella parete vasale anche detta tensione di mantenimento.Nell'aorta la tensione che si sviluppa nelle pareti 170.000 dine/cm(circa 170 g), essendo la pressione media nell'aorta 100 mm di Hg (pari


a 1,3 x 105 dine/cm2) e il raggio 1,3 cm. Invece nei capillari (raggio 4m e pressione 30 mm di Hg, pari a 4 x 104 dine/cm2) la tensione solo 16 dine/cm (circa 16 mg). Questa una tensione estremamentebassa, se si pensa che una striscia di 1 cm della carta pi fine resiste aun peso di 50 g prima di strapparsi. evidente, quindi, che i capillari,pur essendo a parete molto sottile (spessore 1 m), possonosopportare la pressione interna abbastanza elevata di 30 mm di Hg, inquanto hanno un raggio molto piccolo, che li avvantaggia rispetto allosviluppo della tensione.

2) Nel cuore, un ventricolo sinistro patologicamente dilatato sitrova meccanicamente svantaggiato rispetto ad un ventricolo normale.Infatti deve sviluppare una tensione maggiore, e perci compiere unlavoro maggiore consumando 02, per raggiungere la stessa pressioneche in un ventricolo normale permette di aprire la valvola semilunareaortica: ci dipende dal maggior raggio di curvatura che il ventricolodilatato ha (v. anche pag. 847).

3) Nell'utero gravido, l'emissione di un certo volume di liquidoamniotico ha la conseguenza di causare una riduzione del raggiodell'utero tale che la tensione sviluppatasi nella parete uterinafavorisce il compiersi del parto.

4) Negli alveoli polmonari, se la tensione nelle loro paretirestasse sempre costante, essi tenderebbero a collabire durante laespirazione. Infatti nell'espirazione, in cui diminuisce sia il raggio dicurvatura degli alveoli (deflazione) che la pressione intrapolmonare, latensione, se restasse costante, supererebbe la pressione distendentecausando il collabimento dell'alveolo. noto invece che una specialesostanze tensioattiva, posta sulla parete interna alveolare, riduce latensione superficiale, sicch l'alveolo non collabisce (v. pag. 996).

5) Nella vescica urinaria alcuni caratteri sia del riempimento chedello svuotamento sono interpretabili con la legge di Laplace. Nelriempimento vescicale, l'aumento del volume di urine non accompa-gnato, entro certi limiti di volume, da aumenti di pressione intravesci-cale (v. fig. 58-2). Ci, evidentemente, comporta aumento dellatensione nella parete (v. pag. 1157).

Nello svuotamento vescicale il muscolo detrusore della parete sicontrae per sviluppare la pressione necessaria a spingere l'urina fuoridalla vescica. Fortunatamente, appunto per la legge di Laplace, manmano che la vescica si riduce di dimensioni, svuotandosi, e che ilmuscolo si accorcia, diventando sempre meno capace di svilupparetensione, anche la tensione richiesta diminuisce, in quanto diminuisceil raggio della vescica. Com' esperienza comune, la traiettoria delgetto di urina, fuori dalla vescica, resta, dopo l'inizio della minzione,pressoch costante per un certo tempo (poi diminuisce). Ci significache, per quel tempo, la pressione in vescica resta quasi costante:perci, per la legge di Laplace, raggio e tensione devono calareassieme.

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