a.a. 2005/2006 Laurea Specialistica in Fisica Corso di Fisica Medica 1 Tutori per il cuore 16/3/2006

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1 a.a. 2005/2006 Laurea Specialistica in Fisica Corso di Fisica Medica 1 Tutori per il cuore 16/3/2006

2 Morte cardiaca improvvisa Il cuore va in fibrillazione ventricolare (si muove disordinatamente) e smette di pompare sangue all organismo MCI e attacco cardiaco sono la stessa cosa? MCI è un disturbo del sistema elettrico del cuore attacchi cardiaci sono invece provocati dalla formazione di placche nelle arterie del cuore

3 Occlusione di una arteria all interno del corpo Coagulo l effetto alle coronarie può essere letale (attacco cardiaco)

4 Misura della pressione

5 Sfigmomanometro E un manometro a pressione composto da una sacca di plastica gonfiabile con una pompa a mano e da una valvola che serve a scaricare l'aria presente nella camera d'aria Il manicotto dello sfigmomanometro, una volta posizionato il braccio, viene gonfiato fino a comprimere l arteria brachiale così da impedire al sangue di passare nella stessa

6 Funzionamento Posizionando lo stetoscopio subito sotto il manicotto nella parte interna del braccio, non si ascolterà alcun rumore Se si inizia a sgonfiare la camera d'aria tramite la valvola lentamente, quando la pressione del sangue arterioso equilibrerà la pressione esercitata dal bracciale, lo stetoscopio inizierà a captare dei battiti

7 Corrispondenze Questi indicheranno che il sangue ha ripreso a circolare nel braccio e la pressione indicata in quel momento dal manometro sarà corrispondente a quella massima (pressione sistolica) dell'individuo in esame Successivamente continuando ad ascoltare con attenzione (auscultare), ci sarà un momento in cui i battiti scompariranno in quel momento la pressione indicata dal manometro sarà corrispondente a quella minima (pressione diastolica) dell'individuo in esame

8 Elettrocardiogramma ECG è la registrazione dell attività elettrica del cuore ciclo cardiaco da R a R complesso QRS onda T onda P onda U ciclo continuo e regolare

9 Onda ECG Ogni onda racconta al medico la storia del funzionamento del cuore L onda P rappresenta le contrazioni delle camere cardiache superiori (atri) Il complesso QRS rappresenta le contrazioni delle camere cardiache inferiori (ventricoli) L onda T rappresenta il rilassamento delle camere cardiache inferiori (ventricoli) L onda U rappresenta il rilassamento delle camere cardiache superiori (atri)

10 Risultato

11 Ecocardiogramma Recente metodica diagnostica che permette la visualizzazione dell'anatomia cardiaca impiegando l'energia di un fascio di ultrasuoni qualità ottima: può far risaltare le varie componenti del cuore (atrii, ventricoli, valvole) esame innocuo, indolore e che dura circa 30 min Gran parte delle patologie cardiache trovano indicazione all'ecocardiografia cardiopatie congenite nel bambino e nell'adulto, indicazioni decisive circa i tempi e le modalità degli interventi cardiochirurgici per valvulopatie

12 Pacemacker Ogni ciclo cardiaco inizia con un impulso elettrico di stimolazione da parte di un gruppo di fibre nervose Aiuto, se non funzionano: stimolatore artificiale impulsi di sincronismo ad esempio 75 impulsi/minuto condensatore da 0.4 µf carica su una resistenza r molto piccola scarica lenta su una resistenza R grande V s t

13 Risultato 75 impulsi/s ossia un impulso ogni τ = 0.8 s su un circuito con C = F R = τ / C = 0.8 / = Ω Stimolazione del cuore ad una frequenza stabilita Esistono stimolazioni più sofisticati del tipo a domanda che inviano impulsi solo se lo stimolatore naturale del soggetto manca di funzionare entro un tempo definito

14 Defribillatore cardiaco Se vi è un attacco cardiaco le fasce muscolari del cuore sono sottoposte a contrazioni scorrelate fibrillazione: arresto del pompaggio Far passare attraverso il cuore (50 Ω) una corrente di 20 A per circa 5 ms contrazione contemporanea di tutte le fibre muscolari cardiache tutte le fibre si depolarizzano allo stesso tempo e il cuore riprende il ciclo normale Come si può fornire questa corrente così alta in un tempo così ridotto?

15 Funzionamento Trasformatore di 45 spire a 220 V secondario a 614 spire V 2 = (N 2 / N 1 ) V 1 = (614 / 45) 220 = 3000 V Le impugnature del defribillatore sono isolanti (in plastica) per proteggere l operatore i due elettrodi sono posti in modo da essere ai due lati del cuore V = V 0 exp(-τ / RC) Capacità del condensatore C = 100 μf La ricarica del condensatore avviene in ~ 10 s

16 Defibrillatore Apparecchio delle dimensioni di alcuni centimetri paragonabile al pacemaker, impiantato sotto la pelle nella regione toracica, in anestesia generale collegato direttamente al miocardio tramite una sonda collegata a una batteria (4-5 anni) se fibrillazione ventricolare o ritmo cardiaco troppo rapido, si ha invio di una scarica elettrica