Organizzazione generale in serie. pompa (cuore) e tubi (arterie, capillari, vene) in serie, due circoli in serie

Transcript

1 I vasi

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3 Organizzazione generale in serie pompa (cuore) e tubi (arterie, capillari, vene) in serie, due circoli in serie

4 Organizzazione in parallelo i circoli distrettuali

5 Le sezioni del circolo differiscono per velocità di flusso Area della sezione e velocita di flusso sono inversamente proporzionali Flusso = velocità x area Flusso uguale in ogni punto del circolo (principio di continuità)

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8 Legge di Ohm applicata alla circolazione R=P/F F=P/R Legge di Poiseuille R= (8 η L)/(π r4 )

9 La pressione di un volume di sangue V è energia potenziale (P V) Pressione longitudinale e pressione transmurale Progressione del sangue Fuoriuscita o deformazione della parete

10 Systemic arterial tree

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13 Due tipi di arterie: 1) grandi arterie o elastiche o di capacità Si lasciano distendere sotto pressione e accumulano energia potenziale 2) piccole arterie o muscolari o di resistenza Non si lasciano distendere per la rigidità della parete e ostacolano il flusso di sangue per il piccolo calibro

14 Distensibilità o compliance, opposto a elasticità, rigidità, stiffness Capacità di accogliere il sangue dilatandosi Resistenza Ostacolo offerto al sangue nella sua progressione

15 Arterie elastiche o grandi arterie Capacità di accogliere sangue distendendosi Pareti elastiche Pressione elevata Pulsazione: oscillazione pressione e volume

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17 Variazioni dell onda sfigmica allontanandosi dal cuore Il cambiamento di forma dipende da: 1) Viscosità della parete (non è solo elastica) 2) Riflessione contro le arteriole

18 Principali polsi rilevabili alla palpazione Carotideo: anteriormente allo sternocleidomastoideo sotto dell'angolo della mandibola. Permette la rilevazione del battito anche a pressioni sitoliche molto basse, circa mmhg. Femorale: si palpa in corrispondenza della piega inguinale, rileva pressioni di circa 60 mmhg. Popliteo: più difficile da percepire, si effettua con la palpazione del cavo popliteo (dietro il ginocchio), Tibiale Posteriore: viene percepito posteriormente al malleolo mediale del piede. Pedidio: viene ricercato nella parte dorsale del piede, lateralmente al tendine estensore lungo dell'alluce. Brachiale: viene percepito sulla faccia anteriore della piega del gomito. Radiale: viene percepito al polso alla base del pollice Ulnare: viene percepito al polso alla base del palmo della mano, ma dalla parte opposta del pollice

19 Come si crea la pressione elevata nelle arterie? La camera arteriosa elastica è interposta fra la pompa e la resistenza Accumula sangue dilatandosi durante la sistole Rilascia sangue restringendosi durante la diastole Manifestazione di questo è il polso arterioso

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21 Bilancio fra flussi in entrata e in uscita dall aorta Volume della camera aortica Onda pressoria o sfigmica nell aorta

22 Il pulsiossimetro Misurare la saturazione % del sangue arterioso in base a HbO2 assorbe a 650 nm Hb e HbO2 assorbono in modo simile a 810 nm Visualizzare l aumento del volume di sangue arterioso a ogni sistole

23 Scipione Riva Rocci Nikolai Korotkof

24 Misura della pressione arteriosa

25 Pressione media = pressione minima + 1/3 pressione differenziale

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28 Utilita della elevata pressione arteriosa Le arterie elastiche come pompa diastolica

29 Utilita della elevata pressione arteriosa La distribuzione del flusso fra distretti al variare della resistenza

30 Utilita della elevata pressione arteriosa Controbilanciare la forza di gravita 1.65 cm acqua = 1 mmhg

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32 Aumento della rigidità della parete arteriosa (elastica) con l età in relazione alla sostituzione di fibre elastiche con fibre collagene

33 Piccole arterie o muscolari

34 Arteriole Dimensioni: lunghezza 1-5 mm diametro mm parete mm

35 La resistenza al flusso è dovuta a: Piccolo diametro (vedi Poiseuille) Alta rigidità della parete (strutturale e funzionale) Contrazioni toniche e fasiche della muscolatura liscia regolate da fattori nervosi e umorali Catecolamine (da ortosimpatico e da midollare surrene) NO Prostaglandine Peptidi (

36 Azione ortosimpatico sulla resistenza

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38 La sezione capillare e la piu importante: qui avvengono gli scambi scambi per diffusione scambi per filtrazione e riassorbimento

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40 Grazie all azione degli sfinteri precapillari, la ampiezza delle reti capillari e variabile

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42 Pressione mm Hg Grande area della sezione dovuta al numero elevato: 5000 cm 2 : Bassa velocità 1 cm/min Pressioni decrescenti (presenza di una resistenza al flusso) 37 mmhg 17 mmhg Arteriole Capillari Venule

43 Gli scambi nei capillari Per filtrazione (gradiente pressorio) Per diffusione (gradiente chimico) Per trasporto attivo e per endo-esocitosi (attività cellulare)

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45 Diversità fra capillari Continuo (muscolo), cuore, cervello ecc) Fenestrato (rene) Discontinuo (fegato, milza, linfonodi, midollo)

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47 La filtrazione e il riassorbimento lungo gradiente pressorio (schema di Starling) F F= k f (DP Dp) flusso transendotelio K f coefficiente di filtrazione (superficie e permeabilità) DP gradiente di pressione idrostatica Dp gradiente di pressione osmotica (press. oncotica)

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51 Il rientro/riassorbimento nel capillare non è mai completo, una parte del liquido prende la via del capillare linfatico Equilibrio fra filtrazione e riassorbimento+ formazione di linfa Stato di idratazione del tessuto Due varianti: Edema tessuto gonfio Disidratazione tessuto asciutto

52 Lo stato di idratazione dei tessuti si valuta con la palpazione

53 Altra variabile: il coefficiente k f

54 Effetti della forza di gravità Come è possibile evitare l edema nelle parti declivi (piedi gonfi)?

55 Pressione arteriosa, capillare e venosa nel piede in diverse posizioni rispetto al cuore La pressione capillare è misurata sull unghia dell alluce La pressione capillare cresce di meno delle altre pressioni con l aumentare dell altezza

56 NEGLI ARTI INFERIORI 1) La minor sensibilità della pressione capillare alla forza di gravità potrebbe dipendere da una vasocostrizione dal lato arterioso Questo spiegherebbe l effetto del caldo nel determinare, riducendo la vasocostrizione, l edema agli arti inferiori 2)La più alta pressione interstiziale (pressione esercitata dalle fasce) potrebbe contribuire a frenare la filtrazione 3) La pressione venosa viene tenuta bassa dall azione della pompa muscolare

57 Pediluvio in acqua fredda!

58 Il movimento (cammino) grazie alla pompa muscolare riduce le pressioni venose e ha una azione antiedema

59 Alcune situazioni estreme Rene, rete glomerulare DP ~ 50 mmhg, Dp = 25 mmhg Rene, rete peritubulare DP ~ mmhg, Dp = 27 mmhg Polmone DP ~ 10-5 mmhg, Dp = 25 mmhg Con forte influenza della forza di gravità

60 Gli scambi per diffusione sono governati dalla legge di Fick Js = P A (Cs Ci) Js velocità di diffusione P permeabilità per ciascuna specie molecolare A area della superficie di scambio Cs concentrazione nel sangue Ci concentrazione nell interstizio

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62 La permeabilità si riduce all aumentare delle dimensioni della molecola La riflessione dell albumina è pressochè totale, indipendentemente dalla permeabilità del capillare (possibile repulsione da parte del glicocalix)

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64 Gli scambi lungo gradienti di concentrazione possono essere limitati: Dal flusso se la sostanza diffonde fino all equilibrio nel passaggio attraverso il capillare Dalla diffusione se la sostanza non riesce a raggiungere l equilibrio

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66 Se lo scambio è limitato dal flusso (es. ossigeno) Per aumentare lo scambio bisogna aumentare il flusso ematico nella regione Se lo scambio è limitato dalla diffusione (es. substrati organici) Per aumentare lo scambio bisogna aumentare la diffusione, ad esempio aumentando la superficie di scambio

67 Caso limite: la barriera emato-encefalica Diffusione limitata a gas respiratori e alcune sostanze liposolubili (alcool) Tutti gli altri scambi sono controllati dall endotelio Rilevanza fisiopatologica e farmacologica

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70 Tre zone nel circolo cerebrale Capillari con barriera e-e Capillari senza barriera e-e (organi periventricolari 3 e 4 ventricolo) Capillari con scambio facilitato dalle cellule dei plessi corioidei

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72 I vasi linfatici Tre funzioni: Raccogliere una parte del filtrato uscito dal capo arterioso del capillare e trasportarlo alle vene Verificare la presenza di antigeni (esogeni o endogeni) a livello dei linfonodi Contribuire all assorbimento intestinale (chilomicroni) Flusso linfatico totale: 8-12 litri/die

73 I vasi linfatici iniziano con capillari a fondo cieco

74 Funzionamento del capillare linfatico Parete formata da endotelio con ampie discontinuità. Funzione di microvalvola

75 Funzionamento del capillare linfatico Parete formata da endotelio con ampie discontinuità. Funzione di microvalvola

76 Il linfangione Parete muscolare contrattile e valvole che danno unidirezionalità

77 Registrazione della pressione interstiziale e della pressione nel linfangione La presenza di valvole interrompe le colonne liquide e rende meno importante l effetto della forza di gravità

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79 La composizione della linfa non è omogenea: Linfa intestinale Linfa epatica Alcuni tessuti sono privi di vasi linfatici (cervello!!) La occlusione delle vie linfatiche provoca edema (linfedema)

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82 Le vene

83 Composizione e dimensioni delle pareti vasali

84 Pressioni subatmosferiche o negative!!

85 La camera venosa è estremamente più distensibile di quella arteriosa

86 Le vene sono il serbatoio del sangue nell apparato cardiocircolatorio per: Bassa pressione Alta distensibilità Le vene hanno una muscolatura parietale innervata dall ortosimpatico: la contrazione riduce il volume di sangue venoso e lo sposta verso il cuore e le arterie

87 Il ritorno venoso È guidato dai gradienti pressori Il gradiente generato dalla pompa cardiaca (ventricolo) è sufficiente in clinostatismo In ortostatismo interviene fortemente la forza di gravità

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89 Le vene al di sopra del cuore Sono a pressione negativa in ortostatismo Sono vuote e chiuse in ortostatismo Con l eccezione dei seni venosi intracranici (volume costante del cranio)

90 Mantenuti aperti perché inseriti in strati di dura Collegati con la circolazione liquorale (villi aracnoidei)

91 Le giugulari e i vasi venosi superficiali sono vuoti in ortostatismo, ma si riempiono rapidamente appena la testa viene abbassata Ogni aumento della pressione intracranica è doloroso

92 La valutazione della pressione giugulare è indicativa del buon funzionamento della pompa ventricolare destra

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94 Si svuotano nel momento in cui il dislivello rispetto al cuore supera la pressione venosa (circa 15 cm acqua) Le vene delle braccia sono gonfie o vuote a seconda della posizione rispetto al cuore

95 Le vene delle gambe: forti pressioni dovute alla gravità e piccoli gradienti Ne segue dilatazione delle vene e ristagno nelle zone declivi

96 Sistema venoso profondo e sistema venoso superficiale e loro comunicazioni

97 Sistema venoso profondo e sistema venoso superficiale e loro comunicazioni e valvole

98 Fabrizio di Aquapendente e William Harvey e la scoperta delle valvole venose

99 La pompa muscolare La contrazione dei muscoli comprime le vene profonde Le valvole assicurano la progressione unidirezionale Le vene profonde si svuotano e richiamano sangue dal sistema superficiale e dal piede

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103 Vene varicose: circolo vizioso --prolungata dilatazione --insufficienza valvolare

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105 Piccole tributarie della vena femorale che si dilatano in caso di sviluppo di varici venose

106 Il ritorno venoso Il passaggio dall addome al torace è facilitato dal gradiente pressorio creato dalla muscolatura respiratoria Il torace è a pressione negativa mentre l addome è a pressione positiva Il ritorno aumenta durante l inspirazione quando il gradiente si accentua

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108 Il ritorno venoso La caduta della pressione atriale durante la sistole ventricolare Facilita il ritorno venoso...