Regolazioni cardiocircolatorie

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Giancarlo Parisi
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1 Regolazioni cardiocircolatorie

2 Due finalismi Regolazioni omeostatiche Mantenere costante la pressione e la perfusione dei tessuti (cuore e cervello in primis) Regolazioni allostatiche o adattative Aumentare la pressione e la perfusione di alcuni organi e tessuti (muscolo in esercizio)

primis) Regolazioni allostatiche o adattative Aumentare la

3 Regolazioni sistemiche o regolazioni della pressione La pressione è garanzia di flusso e di perfusione ematica Q=P/R Regolazioni locali o regolazioni della resistenza distrettuale regolare la perfusione locale mediante variazioni di R, dato P costante

Regolazioni locali o regolazioni della resistenza distrettuale

4 Regolazioni sistemiche o della pressione A breve termine o nervose Basate sul controllo di R e di Q Organizzate come «riflessi» Recettori di pressione Centri nervosi di integrazione Effettori centrali e periferici

Organizzate come «riflessi» Recettori di pressione

5 Regolazioni sistemiche o della pressione A breve termine o nervose Risposte alle variazioni di pressione: Variazioni di R mediata da vasocostrizione arteriolare Variazione di Q mediata da variazioni di HR, SV Variazione di SV ottenuta aumentando il ritorno venoso (costrizione venulare) o la contrattilità cardiaca

arteriolare Variazione di Q mediata da variazioni di HR, SV Variazione di SV

9 Esempi di regolazioni a breve termine Clinostatismo ortostatismo Esercizio (combinata con regolazioni adattative) Stress e emozioni (combinata con regolazioni adattative) e anche stress termico Emorragia/donazione di sangue (nella fase iniziale) Non sufficienti per evitare lo svilupparsi e il mantenersi di situazioni di ipertensione o ipotensione

anche stress termico Emorragia/donazione di sangue (nella fase iniziale) Non

11 Regolazioni sistemiche o della pressione A lungo termine o umorali Basate sul controllo della volemia e dello stato di riempimento del serbatoio venoso Il controllo della volemia è ottenuto mediante regolazione renale del riassorbimento di sodio e acqua guidato da due anelli regolatori: Renina-angiotensina-aldosterone Peptide Natriuretica atriale (ANP) Affiancati da vasopressina/adh

mediante regolazione renale del riassorbimento di sodio e acqua guidato da due anelli

15 Regolazioni sistemiche o della pressione Il volume del sangue è dovuto per metà agli eritrociti: ematocrito = 45% Anemia Policitemia A lungo termine o umorali ipotensione ipertensione Effetto dovuto a volume a viscosità (Poiseuille, fattore η)

Anemia Policitemia A lungo termine o umorali ipotensione

16 Esempi di regolazioni a lungo termine Emorragia/donazione di sangue Fleboclisi e trasfusione Controllo quotidiano della volemia/pressione al variare delle attività e situazioni ambientali (esercizio+sudore, bevute abbondanti e digiuni.)

della volemia/pressione al variare delle attività e

17 Regolazioni sistemiche o regolazioni della pressione La pressione è garanzia di flusso e di perfusione ematica Q=P/R Regolazioni locali o regolazioni della resistenza distrettuale regolare la perfusione locale mediante variazioni di R, dato P costante

18 Regolazioni locali Controllo della muscolatura liscia di arteriole (resistenza periferica e di accesso) sfinteri precapillari (ampiezza reti capillari) venule (serbatoio di sangue) Basato su meccanismi Nervosi Umorali/ormonali/Endoteliali e piastrinici Metabolici miogeni

(ampiezza reti capillari) venule (serbatoio di sangue) Basato su

20 Autoregolazione miogena Scoperta nel rene, ma presente in tutti i distretti La resistenza varia al variare della pressione di perfusione Il flusso resta costante in un ambito mmhg Probabile meccanismo miogeno o metabolico

della pressione di perfusione Il flusso resta costante

22 Controllo nervoso Innervazione ortosimpatica : Ubiquitaria con eccezioni (circolo cerebrale) Noradrenalina (+ATP e NPY) vasocostrizione Innervazione parasimpatica Limitata a ghiandole salivari, pancreas, genitali Aceticolina (vasodilatazione da NO o kinine) Riflesso assonico Lesioni cutanee rilascio di sostanza P

23 Controllo ormonale/umorale Adrenalina Vasodilatatore (β recett.) o vasocostrittore (α recett.) Vasi cutanei, renali, gastroenterici: α Vasi coronarici: β Vasi muscolari scheletrici: α e β

24 Controllo ormonale/umorale Fattori endoteliali NO Prostaciclina endoteline Fattori piastrinici Trombossano Fattori tissutali (autacoidi) Kinine istamina

26 Controllo metabolico Adenosina Potassio e protoni Ossigeno e anidride carbonica (vasocostrizione cerebrale da ipocapnia)

27 Iperemia postischemica: vasodilatazione causata da --ipossia e ipercapnia --rilassamento del muscolo liscio in relazione all autoregolazione miogena --accumulo di sostanze vasodilatatrici di origine endoteliale

29 Regolazione circolatoria durante l attività fisica Due condizioni: Attività anaerobica (alattacida o lattacida) Attività aerobica Solo la attività aerobica ha durata sufficiente (>3 min) per ottenere un buon adattamento cardiocircolatorio e consentire ai muscoli un metabolismo aerobico

30 Il consumo di ossigeno è rigorosamente proporzionale alla potenza prodotta

31 1 litro di ossigeno = 20 kj 1 litro di ossigeno/min = 20 kj/min = 333 watt Efficienza ~ 25% 1 litro di ossigeno/min ~ 90 watt (lavoro)

32 Il maggior consumo di ossigeno è coperto da aumento della portata circolatoria e della estrazione tissutale di ossigeno VO2 = Q (a-v)o2 VO2 = HR SV (a-v)o2

35 Tutti (sedentari e allenati) sono in grado di aumentare HR fino a un massimo Hrmax Hrmax=220 età in anni La capacità di aumentare SV cresce con l allenamento Nei sedentari SV va da 70 ml a 90 ml Negli allenati da 80 ml a 160 ml

36 Sedentari A riposo Q=70ml 70/min = 5 litri/min In attività massimale Q=90 ml 200/min = 18 litri/min Allenati A riposo Q=80ml 60/min = 5 litri/min In attività massimale Q=160 ml 200/min = 32 litri/min

37 Perché aumenta HR? Attività ortosimpatico e surrene Perché aumenta SV? Aumento ritorno venoso Costrizione venulare Pompa muscolare Pompa respiratoria Aumento contrattilità (frazione di eiezione) Attività ortosimpatico e surrene

38 Allenamento aerobico o di endurance (resistenza) Imparare a lavorare con alti volumi e basse frequenze Su tempi lunghi, rimodellamento cardiaco (cuore di atleta)

39 P = Q R Come si comporta la pressione con aumenti di Q di 3-6 volte? La pressione media non cambia o anche diminuisce, la massima aumenta, la minima diminuisce In relazione alla caduta di R dovuta alla vasodilatazione nel distretto del muscolo scheletrico La vasodilatazione persiste ed è considerata terapeutica per ipertensioni di grado lieve

41 La vasodilatazione e la apertura delle reti capillari del muscolo scheletrico causa aumento della filtrazione I muscoli «si gonfiano» e la volemia scende Con il prolungarsi dell attività, VS diminuisce di circa il 10-15% ogni ora, con proporzionato aumento della HR

42 Esercizio di forza di flesso-estensione della caviglia (4/min) effetto di vasodilatazione combinato con effetto meccanico di compressione sui vasi

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