EFFETTI FISIOLOGICI DELLA PRESSIONE IDROSTATICA

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1 LEZIONE n.5 ENERGIA NEI FLUIDI TEOREMA DI BERNOULLI E APPLICAZIONI PRESSIONE IDROSTATICA EFFETTI FISIOLOGICI DELLA PRESSIONE IDROSTATICA

2 TEOREMA DI BERNOULLI IL TEOREMA DI BERNOULLI, ESPRIME LA LEGGE DI CONSERVAZIONE DELL ENERGIA NEL CASO PARTICOLARE DEI FLUIDI SI CONSIDERI UN PICCOLO VOLUME DI FLUIDO PERFETTO CHE SCORRE IN REGIME STAZIONARIO, CON VELOCITA v 1, IN UN CONDOTTO RIGIDO DI SPESSORE S 1, SITUATO ALLA QUOTA h 1 DAL SUOLO

3 IPOTESI: TEOREMA DI BERNOULLI

4 TEOREMA DI BERNOULLI SOTTO LA SPINTA DELLA PRESSIONE p 1 E DELLA FORZA PESO, IL FLUIDO SCENDE NEL CONDOTTO FINO AD ARRIVARE ALLA SEZIONE S 2 > S 1

5 Q = costante TEOREMA DI BERNOULLI

6 TEOREMA DI BERNOULLI Q = costante S 1 * v 1 = S 2 * v 2 v 1 > v 2 S 1 < S 2 IL PICCOLO VOLUME DI FLUIDO SUBIRA UNA VARIAZIONE DI ENERGIA CINETICA DOVUTA ALLA VARIAZIONE DELLA SUA VELOCITA

7 TEOREMA DI BERNOULLI IL PICCOLO VOLUME DI FLUIDO SUBIRA ANCHE UNA VARIAZIONE DI ENERGIA POTENZIALE DOVUTA ALLA VARIAZIONE DELLA SUA QUOTA

8 ENERGIA DI PRESSIONE

9 TEOREMA DI BERNOULLI

10 TEOREMA DI BERNOULLI PONENDO m= d*δv E DIVIDENDO AMBO I MEMBRI PER ΔV SI HA: densità

11 TEOREMA DI BERNOULLI TERMINE POTENZIALE TERMINE CINETICO TERMINE PIEZOMETRICO

12 TEOREMA DI BERNOULLI LEGGE DI BERNOULLI CONDIZIONI DI VALIDITA : LIQUIDI NON VISCOSI CONDOTTI RIGIDI MOTO STAZIONARIO APPLICABILE CON BUONA APPROSSIMAZIONE AL SANGUE E AI CONDOTTI DEL SISTEMA CIRCOLATORIO

13 APPLICAZIONE: SISTEMA CIRCOLATORIO SI CONSIDERI UN VASO SANGUIGNO A SEZIONE COSTANTE (S 1 =S 2 ) IN POSIZIONE ORIZZONTALE (h 1 =h 2 ) E IN REGIME STAZIONARIO EQUAZIONE DI CONTINUITA

14 APPLICAZIONE: SISTEMA CIRCOLATORIO TRASCURANDO LE FORZE DI ATTRITO VISCOSO SI HA CHE, PER LA LEGGE DI BERNOULLI, CIOE PER CONDOTTI UNIFORMI ORIZZONTALI E REGIME STAZIONARIO, TRASCURANDO L ATTRITO, LA PRESSIONE RESTA COSTANTE

15 APPLICAZIONE: SISTEMA CIRCOLATORIO COSA CAMBIA CONSIDERANDO INVECE LE FORZE DI ATTRITO VISCOSO? CONDOTTO A SEZIONE COSTANTE (S 1 =S 2 ) IN POSIZIONE ORIZZONTALE (h 1 =h 2 ) E IN REGIME STAZIONARIO EQUAZIONE DI CONTINUITA

16 APPLICAZIONE: SISTEMA CIRCOLATORIO COSA CAMBIA CONSIDERANDO INVECE LE FORZE DI ATTRITO VISCOSO? ATTRITO VISCOSO DISSIPAZIONE DI ENERGIA

17 APPLICAZIONE: SISTEMA CIRCOLATORIO COSA CAMBIA CONSIDERANDO INVECE LE FORZE DI ATTRITO VISCOSO? LEGGE DI BERNOULLI

18 APPLICAZIONE: SISTEMA CIRCOLATORIO COSA CAMBIA CONSIDERANDO INVECE LE FORZE DI ATTRITO VISCOSO? CIOE TENENDO CONTO DELL ATTRITO VISCOSO, LA PRESSIONE DIMINUISCE

19 DUE ESEMPI Allargamento, congenito o indotto, della sezione di un vaso sanguigno ANEURISMA STENOSI ALLARGAMENTO CONGENITO O INDOTTO DELLA SEZIONE DI UN VASO SANGUIGNO RESTRINGIMENTO CONGENITO O INDOTTO DELLA SEZIONE DI UN VASO SANGUIGNO

20 DUE ESEMPI ANEURISMA SI CONSIDERI UN VASO SANGUIGNO IN POSIZIONE ORIZZONTALE (h 1 =h 2 ) EQUAZIONE DI CONTINUITA LEGGE DI BERNOULLI CIOE LA PRESSIONE INTERNA E MAGGIORE CHE LA PRESSIONE ESTERNA

21 DUE ESEMPI STENOSI SI CONSIDERI UN VASO SANGUIGNO IN POSIZIONE ORIZZONTALE (h 1 =h 2 ) EQUAZIONE DI CONTINUITA LEGGE DI BERNOULLI CIOE LA PRESSIONE INTERNA E MINORE CHE LA PRESSIONE ESTERNA

22 DUE ESEMPI ANEURISMA STENOSI FENOMENI IRREVERSIBILI CHE TENDONO A CRONICIZZARE L ANEURISMA SI ESPANDE SEMPRE PIU LA STENOSI SI RESTRINGE SEMPRE PIU

23 PRESSIONE IDROSTATICA SU UN CORPO DI MASSA m IMMERSO IN UN FLUIDO, AGISCE UNA PRESSIONE, DETTA PRESSIONE IDROSTATICA, DOVUTA AL PESO DELLA COLONNA DI LIQUIDO DI ALTEZZA h CHE SOVRASTA LA SUA SUPERFICIE ΔS m = d*v d = densità del fluido

24 EFFETTI FISIOLOGICI DELLA PRESSIONE IDROSTATICA IN POSIZIONE ERETTA, ALLA PRESSIONE SANGUIGNA, SI AGGIUNGE UN FATTORE DI PRESSIONE IDROSTATICA (PESO DEL SANGUE) posizione eretta p = p cuore + dgh

25 EFFETTI FISIOLOGICI DELLA PRESSIONE IDROSTATICA posizione orizzontale p = p cuore POICHE IN POSIZIONE POSIZIONE ORIZZONTALE, SI HA QUINDI

26 EFFETTI FISIOLOGICI DELLA PRESSIONE IDROSTATICA: MISURA DELLA PRESSIONE ARTERIOSA PER MISURARE CORRETTAMENTE LA PRESSIONE ARTERIOSA, IL PAZIENTE DEVE ESSERE TENUTO IN POSIZIONE ORIZZONTALE OPPURE IL BRACCIO SU CUI SI EFFETTUA LA MISURA DEVE ESSERE TENUTO ALL ALTEZZA DEL CUORE

27 EFFETTI FISIOLOGICI DELLA PRESSIONE IDROSTATICA: MISURA DELLA PRESSIONE ARTERIOSA AD ALTRI LIVELLI (CIOE PER h 0), SI MISURANO VALORI INFLUENZATI DALLA PRESSIONE IDROSTATICA, DIVERSI DALLA PRESSIONE CHE SI HA AL LIVELLO DEL CUORE MINORI IN ALTO MAGGIORI IN BASSO INFATTI

28 EFFETTI FISIOLOGICI DELLA PRESSIONE IDROSTATICA: LE VENE VARICOSE LA PRESSIONE DEL SANGUE NEGLI ARTI INFERIORI VIENE INCREMENTATA NOTEVOLMENTE DALLA PRESSIONE IDROSTATICA AD ESEMPIO, A LIVELLO DI ARTERIA TIBIALE: DOVE h = 1 m d = 10 3 kg m 3 g = 10 m s 2

29 EFFETTI FISIOLOGICI DELLA PRESSIONE IDROSTATICA: LE VENE VARICOSE NELLE ARTERIE, ELASTICHE, QUESTO EFFETTO NON HA CONSEGUENZE NELLE VENE, SOTTILI E POCO ELASTICHE, LA PRESSIONE IDROSTATICA TENDE A PROVOCARNE LA DILATAZIONE Valvole a nido di rondine servono a diminuire la pressione sulla parete venosa e le contrazioni del tessuto muscolare aiutano il ritorno del sangue al cuore. Il loro cattivo funzionamento determina l indebolimento e la deformazione della parete venosa (vene varicose).