UNA CELLULA ALL ALTRA 3. CATABOLITI CHE

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1 SONO TRASPORTATI ANCHE GLOBULI BIANCHI, ANTICORPI E CALORE (DAL CENTRO VERSO LA PERIFERIA DOVE VIENE DISSIPATO) IL SISTEMA CARDIOVASCOLARE COSTITUITO DAL CUORE CHE POMPA IL SANGUE IN UN CIRCUITO CHIUSO DI VASI LA FUNZIONE E IL TRASPORTO DI MATERIALE FRA I VARI DISTRETTI DELL ORGANISMO LE SOSTANZE TRASPORTATE SONO: 1. NUTRIENTI, ACQUA, GAS CHE ENTRANO DALL AMBIENTE ESTERNO 2. MATERIALI SCAMBIATI DA UNA CELLULA ALL ALTRA 3. CATABOLITI CHE LE CELLULE DEVONO ELIMINARE

2 IL CIRCUITO ARTERIE: TRASPORTANO IL SANGUE DAL CUORE VERSO LA PERIFERIA VENE: TRASPORTANO IL SANGUE DALLA PERIFERIA AL CUORE CIRCOLAZIONE POLMONARE: VENTRICOLO DESTRO ARTERIE POLMONARI POLMONI VENE POLMONARI ATRIO SINISTRO CIRCOLAZIONE SISTEMICA: VENTRICOLO SINISTRO AORTA ARTERIE ARTERIOLE CAPILLARI VENULE VENE VENA CAVA ATRIO DESTRO

3 capo

4 PRESSIONE, VOLUME, FLUSSO E RESISTENZA IL SANGUE SCORRE NEL SISTEMA CIRCOLATORIO PERCHE SPINTO DA UN GRADIENTE DI PRESSIONE GENERATO DALLA CONTRAZIONE CARDIACA I LIQUIDI SI SPOSTANO DA REGIONI A MAGGIOR PRESSIONE A REGIONI A PRESSIONE INFERIORE: NEL SISTEMA CIRCOLATORIO DAL CUORE VERSO LA VENA CAVA QUANDO IL SANGUE SCORRE ATTRAVERSO IL SISTEMA LA PRESSIONE DIMINUISCE A CAUSA DELL ATTRITO: LA PRESSIONE DIMINUISCE MAN MANO CHE IL SANGUE SI ALLONTANA DAL CUORE

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6 SE IL LIQUIDO E IN MOVIMENTO LA PRESSIONE RISULTA COMPOSTA DA UNA COMPONENTE DINAMICA (ENERGIA CINETICA DEL SISTEMA) E UNA COMPONENTE LATERALE, LA PRESSIONE IDROSTATICA (ENERGIA POTENZIALE) ESERCITATA SULLE PARETI. LA PRESSIONE ESERCITATA DA UN LIQUIDO IN MOVIMENTO E DETTA IDRAULICA PRESSIONE DI UN LIQUIDO CORRISPONDE ALLA FORZA ESERCITATA DAL LIQUIDO STESSO SULLE PARETI DEL CONTENITORE. SE IL LIQUIDO NON E IN MOVIMENTO VIENE DEFINITA IDROSTATICA ED E DIRETTA IN TUTTE LE DIREZIONI SI MISURA IN mmhg O torr (1mm Hg = 1 torr CORRISPONDE ALLA PRESSIONE IDROSTATICA ESERCITATA DA UNA COLONNA DI MERCURIO ALTA 1 mm SU UN AREA DI 1 cm 2 )

7 CAMBIAMENTI DI VOLUME SE IL VOLUME IN CUI E CONTENUTO IL LIQUIDO DIMINUISCE, LA PRESSIONE ESERCITATA DAL LIQUIDO SULLE PARETI AUMENTA A LIVELLO CARDIACO, LA CONTRAZIONE DEL VENTRICOLO CAUSA L AUMENTO DI PRESSIONE DEL SANGUE E IL SUO SPOSTAMENTO VERSO I VASI. VIENE DEFINITA PRESSIONE DI SPINTA QUANDO IL CUORE SI RILASSA E SI ESPANDE LA PRESSIONE DIMINUISCE CAMBIAMENTI DI VOLUME CHE INFLUENZANO LA PRESSIONE SI VERIFICANO ANCHE A LIVELLO DEI VASI: SE SI DILATANO LA PRESSIONE AL LORO INTERNO DIMINUISCE, SE SI CONTRAGGONO LA PRESSIONE DEL SANGUE AUMENTA

8 PRESSIONE E FLUSSO FLUSSO P P = P 1 -P 2 OSSIA QUANTO PIU E ELEVATO IL GRADIENTE DI PRESSIONE TANTO MAGGIORE SARA IL FLUSSO IL FLUSSO Q O VOLUME DI FLUSSO E IL VOLUME DI SANGUE CHE CHE SCORRE ATTRAVERSO LA SEZIONE TRASVERSA DI UN CONDOTTO NELL UNITA DI TEMPO (L/min)

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10 PRESSIONE E RESISTENZA LO SCORRIMENTO DEL SANGUE INCONTRA ATTRITO. Il SISTEMA CARDIOVASCOLARE PRESENTA QUINDI UNA RESISTENZA AL FLUSSO EMATICO CHE SCORRE NELLE VIE A MINORE RESISTENZA. FLUSSO 1/R PER UN LIQUIDO CHE SCORRE IN UN TUBO, I PARAMETRI CHE DETERMINANO LA RESISTENZA SONO: 1. LUNGHEZZA L 2. RAGGIO r 3. VISCOSITA OSSIA R= 8L / r 4 ; R L / r 4

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12 Legge di Poiseuille Q v = ( r 4 P)/(8 L)

13 VELOCITA DI FLUSSO E LA DISTANZA PERCORSA NEL UNITA DI TEMPO DA UN DATO VOLUME DI SANGUE v = Q / A DOVE A E L AREA DELLA SEZIONE TASVERSA DEL CONDOTTO

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15 I VASI SANGUIGNI LA PARETE DEI VASI SANGUIGNI E COSTUTUITA DA STRATI DI MUSCOLATURA LISCIA TESSUTO CONNETTIVO ELASTICO TESSUTO CONNETTIVO FIBROSO IL RIVESTIMENTO INTERNO DI TUTTI I VASI E COSTITUITO DA UN EPITELIO SPECIALIZZATO DETTO ENDOTELIO

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20 AORTA E GRANDI ARTERIE In questo modo il flusso sanguigno viene garantito anche durante la fase di diastole Presentano pareti con muscolo liscio e tessuto connettivo elastico e fibroso E necessaria una quantità elevata di energia per distendere le loro pareti Assorbono energia dal sangue che e espulso ad elevata pressione dai ventricoli e la liberano per ritorno elastico

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22 QUESTE AGISCONO IN PARTICOLARE A LIVELLO DELLE ARTERIOLE: LA CONTRAZIONE O LA DILATAZIONE DELLA MUSCOLATURA LISCIA DETERMINA LA VARIAZIONE DEL LORO RAGGIO E QUINDI DELLA RESISTENZA AL FLUSSO (VASI DI RESISTENZA) MUSCOLO LISCIO VASCOLARE E VASI DI RESISTENZA E SEMPRE PARZIALMENTE CONTRATTO (TONO MUSCOLARE) E INFLUENZATO DA NUMEROSE SOSTANZE: ORMONI, NEUROTRASMETTITORI E FATTORI PARACRINI

23 MICROCIRCOLAZIONE COSTITUITA DA ARTERIOLE, METARTERIOLE, CAPILLARI E VENULE LE METARTERIOLE PRESENTANO UNA MINORE COMPONENTE DI MUSCOLATURA LISCIA RISPETTO ALLE ARTERIOLE POSSONO INDIRIZZARE IL SANGUE VERSO I LETTI CAPILLARI O COSTITUIRE DEI BYPASS ARTERO-VENOSI NEL CASO IN CUI GLI SFINTERI PRECAPILLARI SIANO CONTRATTI I CAPILLARI SONO I VASI PIU PICCOLI E INSIEME ALLE VENULE POSTCAPILLARI SONO LA SEDE DI SCAMBIO TRA SANGUE E IL LIQUIDO INTERSTIZIALE

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25 I VASI DI CAPACITA : IL SISTEMA VENOSO COSTITUITO DA UN SISTEMA CONVERGENTE DI VASI DI DIAMETRO SEMPRE MAGGIORE RACCOGLIE PIU DELLA META DEL SANGUE PRESENTE NELLA CIRCOLAZIONE SISTEMICA. LE VENE SONO PIU NUMEROSE DELLE ARTERIE E HANNO UNA QUANTITA MINORE DI TESSUTO ELASTICO RISPETTO ALLE ARTERIE: SI ESPANDONO PIU FACILMENTE IL FLUSSO EMATICO VENOSO CONTRO LA FORZA DI GRAVITA E AGEVOLATO DALLA PRESENZA DI VALVOLE E DALLA POMPA MUSCOLARE SCHELETRICA

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27 LA PRESSIONE ARTERIOSA I VENTRICOLI CONTRAENDOSI GENERANO UNA PRESSIONE ELEVATA CHE OSCILLA FRA 0 E 120 mmhg LA PRESSIONE AORTICA RAGGIUNGE UN VALORE MASSIMO DI CIRCA 120 mmhg (PRESSIONE SISTOLICA) DURANTE LA SISTOLE VENTRICOLARE PER SCENDERE FINO A CIRCA 80 mmhg (PRESSIONE DIASTOLICA) DURANTE LA DIASTOLE VENTRICOLARE LA PRESSIONE ARTERIOSA DIASTOLICA E ELEVATA GRAZIE ALLA COMPONENTE ELASTICA DELLE ARTERIE

28 PRESSIONE DIFFERENZIALE = PRESSIONE SISTOLICA - PRESSIONE DIASTOLICA PRESSIONE ARTERIOSA MEDIA = PRESSIONE DIASTOLICA + 1/3(PRESSIONE DIFFERENZIALE) E IL PRINCIPALE FATTORE CHE DETERMINA IL FLUSSO DI SANGUE

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31 MISURAZIONE DELLA PRESSIONE ARTERIOSA

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33 FATTORI CHE DETERMINANO LA PRESSIONE ARTERIOSA MEDIA LA PAM E DETERMINATA DALL EQUILIBRIO FRA IL SANGUE IN ENTRATA NELLE ARTERIE E IL SANGUE IN USCITA DIPENDE PRINCIPALMENTE: DALLA GITTATA CARDIACA E DALLA RESISTENZA DELLE ARTERIOLE (RESISTENZA PERIFERICA) DAL VOLUME DI SANGUE TOTALE E DALLA SUA DISTRIBUZIONE NELLA CIRCOLAZIONE SISTEMICA

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37 REGOLAZIONE DELLA RESISTENZA DELLE ARTERIOLE AUTOREGOLAZIONE MIOGENA: RISPOSTA INTRINSECA (COSTRIZIONE) DEL MUSCOLO LISCIO VASCOLARE ALLA TENSIONE PROVOCATA DALL AUMENTO DI PRESSIONE (CANALI ATTIVATI DA STIRAMENTO, ENDOTELINE) RILASCIO DI SOSTANZE PARACRINE RILASCIO DI ORMONI SISTEMA NERVOSO SIMPATICO

38 NO : GAS AD EMIVITA BREVE, (5-6) SECONDI SINTETIZZATO A PARTIRE DA L-ARGININA E O 2 : LA REAZIONE E CATALIZZATA DALLE NO-SINTASI (cnos, inos). I PRODOTTI TERMINALI SONO L-CITRULLINA E NO. PRODOTTO A LIVELLO ENDOTELIALE, DIFFONDE AL MUSCOLO LISCIO DOVE ATTIVA LA GUANILATO CICLASI AUMENTANDO I LIVELLI DI GUANOSINMONOFOSFATO CICLICO E INDUCENDO IL RILASSAMENTO DELLE CELLULE MUSCOLARI LISCE RILASCIO DI NO E STIMOLATO DA ACh, ATP, BRADICHININA, ISTAMINA

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40 LE CONCENTRAZIONI DEI FATTORI PARACRINI VARIANO IN RELAZIONE ALLO STATO METABOLICO CELLULARE AD ES. BASSI LIVELLI DI O 2 E/O ALTI LIVELLI DI CO 2 NEL LIQUIDO INTERSTIZIALE INDUCONO VASODILATAZIONE DELLE ARTERIOLE PER INCREMENTARE IL FLUSSO TISSUTALE

41 IPEREMIA ATTIVA: AUMENTO DEL FLUSSO DI SANGUE ASSOCIATO AD UN AUMENTO DELL ATTIVITA METABOLICA IPEREMIA REATTIVA: AUMENTO DEL FLUSSO TISSUTALE SUCCESSIVO AD UN PERIODO DI BASSA PERFUSIONE

42 SISTEMA SIMPATICO E CONTROLLO RIFLESSO DEL MUSCOLO VASCOLARE LISCIO

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44 RECETTORI ADRENERGICI NE>E maggior parte dei tessuti 1 NE=E muscolo cardiaco, rene 2 E>NE alcuni vasi, muscolo liscio arteriole del cuore e di alcuni organi, fegato, muscolo scheletrico agonisti: fenilefrina isoproterenolo antagonisti -bloccanti: propanololo ( 1 e 2 ) ; metoprololo ( 1 )

45 RECETTORI ADRENERGICI NE>E maggior parte dei tessuti 1 NE=E muscolo cardiaco, rene 2 E>NE alcuni vasi, muscolo liscio di alcuni organi, fegato, arteriole cuore, muscolo scheletrico Risposta di lotta o fuga ad un evento stressante: aumento generalizzato dell attività simpatica. NE a livello dei recettori determina vasocostrizione E rafforza la vasocostrizione tramite gli ma provoca vasodilatazione mediata da 2 e potenzia il flusso a cuore, muscoli scheletrici e fegato

46 IL CONTROLLO DELLA PRESSIONE ARTERIOSA CONTROLLO CENTRALE A LIVELLO DEL BULBO. IL SNC RICEVE AFFERENZE SENSORIALI DA MECCANOCETTORI SENSIBILI ALL ALLUNGAMENTO TONICAMENTE ATTIVI, I BAROCETTORI CAROTIDEI (FLUSSO DIRETTO ALL ENCEFALO) E AORTICI (FLUSSO AL CORPO); LE VIE EFFERENTI RAGGIUNGONO CUORE E MUSCOLO LISCIO DEI VASI (NERVI AUTONOMI) MODULAZIONE DA PARTE DELL ATTIVAZIONE DI CHEMOCETTORI ( O 2 CIRCOLANTE CAUSA GITTATA CARDIACA E FREQUENZA RESPIRATORIA) MODULAZIONE DA PARTE DI CENTRI SUPERIORI (IPOTALAMO E CORTECCIA CEREBRALE)

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50 TERAPIE ANTI-IPERTENSIVE CALCIO-ANTAGONISTI - BLOCCANTI (RECETTORI 1 ) ACE INIBITORI

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52 LA DISTRIBUZIONE DEL SANGUE AI TESSUTI VARIA IN RELAZIONE ALLE NECESSITA METABOLICHE DEI SINGOLI TESSUTI REGOLATA DA MECCANISMI DI CONTROLLO LOCALE E RIFLESSI OMEOSTATICI DETERMINATA DAL NUMERO E DALLE DIMENSIONI DELLE ARTERIOLE PRESENTI IN UN TESSUTO

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54 LA DISTRIBUZIONE DEL SANGUE AI TESSUTI IL FLUSSO TOTALE E PARI ALLA GITTATA CARDIACA, MA IL FLUSSO CHE ATTRAVERSA LA SINGOLA ARTERIOLA DIPENDE DALLA SUA RESISTENZA GLI SFINTERI PRECAPILLARI CONTROLLANO IL FLUSSO ALL INTERNO DEI CAPILLARI LE ARTERIOLE SONO DISPOSTE IN PARALLELO E QUINDI RICEVONO TUTTE CONTEMPORANEAMENTE SANGUE DALL AORTA

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57 SCAMBIO DI SOSTANZE A LIVELLO DEI CAPILLARI SI VERIFICA FRA IL PLASMA E LE CELLULE DEI TESSUTI NON SONO SCAMBIATE CELLULE EMATICHE E PROTEINE LE SOSTANZE ATTRAVERSANO I CAPILLARI PRINCIPALMENTE PER DIFFUSIONE E PER FILTRAZIONE (SPINTI DALLA PRESSIONE IDRAULICA); ALCUNE PROTEINE PASSANO PER TRANSCITOSI CAPILLARI CONTINUI CON GIUNZIONI SERRATE (AD ES. BARRIERA EMATOENCEFALICA) CAPILLARI FENESTRATI CON GRANDI PORI (AD ES. RENE E INTESTINO)

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59 SCAMBIO DI SOSTANZE A LIVELLO DEI CAPILLARI IL SANGUE NEI CAPILLARI SI MUOVE LENTAMENTE PER PERMETTERE AI PROCESSI DI DIFFUSIONE DI RAGGIUNGERE L EQUILIBRIO. LA VELOCITA DI FLUSSO E BASSA PERCHE L AREA DELLA SEZIONE TRASVERSA TOTALE DI TUTTI I CAPILLARI E MOLTO AMPIA.

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61 SCAMBIO DI SOSTANZE A LIVELLO DEI CAPILLARI LE MOLECOLE LIPOSOLUBILI (AD ES. CO 2, O 2 ) ATTRAVERSANO RAPIDAMENTE IL DOPPIO STRATO DELLE CELLULE ENDOTELIALI. LA VELOCITA DI DIFFUSIONE E ELEVATA E LIMITATA DAL COEFFICIENTE DI RIPARTIZIONE OLIO/ACQUA DELLE SOSTANZE. MOLECOLE LIPOINSOLUBILI DI PICCOLE DIMENSIONI PASSANO ATTRAVERSO I PORI: LA DIFFUSIONE E RAPIDA (AD ES. UREA, NaCl, GLUCOSIO). IL FATTORE CHE LIMITA LA DIFFUSIONE E LA VELOCITA DEL FLUSSO SANGUIGNO: DIFFUSIONE FLUSSO-LIMITATA. PER MOLECOLE LIPOINSOLUBILI DI MAGGIORI DIMENSIONI IL PROCESSO DI SCAMBIO E LIMITATO DALLA LORO DIFFUSIONE ATTRAVERSO L ENDOTELIO: TRASPORTO DIFFUSIONE-LIMITATO

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63 FILTRAZIONE E RIASSORBIMENTO DI LIQUIDI A LIVELLO CAPILLARE PRESSIONE OSMOTICA E IDRAULICA DETERMINANO UN FLUSSO NETTO DI LIQUIDI (ACQUA E SOLUTI) FRA IL SANGUE E IL LIQUIDO INTERSTIZIALE FILTRAZIONE: MOVIMENTO VERSO L ESTERNO DEI CAPILLARI ASSORBIMENTO: MOVIMENTO VERSO L INTERNO DEI CAPILLARI IN GENERALE SI VERIFICA FILTRAZIONE NETTA A LIVELLO DELL ESTREMITA ARTERIOSA E RIASSORBIMENTO NETTO A LIVELLO DELL ESTREMITA VENOSA

64 SCAMBIO DI LIQUIDI A LIVELLO DEI CAPILLARI PRESSIONE IDRAULICA DEI CAPILLARI: PRESSIONE LATERALE ESERCITATA DAL FLUSSO CHE SPINGE FUORI IL LIQUIDO ATTRAVERSO I PORI PRESSIONE OSMOTICA O COLLOIDO- OSMOTICA O ONCOTICA: DETERMINATA DALLE PROTEINE PRESENTI NEL PLASMA E ASSENTI NEL LIQUIDO INTERSTIZIALE LA DIFFERENZA FRA QUESTE FORZE DETERMINA IL MOVIMENTO NETTO DI LIQUIDI E SOLUTI ATTRAVERSO I CAPILLARI

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66 DRENAGGIO DELLO SPAZIO INTERSTIZIALE SISTEMA LINFATICO: RETE DI CAPILARI A FONDO CHIUSO DOTATI DI ALTA PERMEABILITA. ANCORATI AL TESSUTO CONNETTIVO DA FIBRE CHE PERMETTONO L APERTURA DI FESSURE FRA LE CELLULE ENDOTELIALI IN RISPOSTA A STIMOLI MECCANICI. LA POMPA E DETERMINATA DALLA ATTIVITA MUSCOLARE E LA DIREZIONE DEL FLUSSO DIPENDE DA UN SISTEMA DI VALVOLE DRENA 2-3 l DI LIQUIDO AL GIORNO, PROTEINE, GROSSE MOLECOLE E CELLULE IL LIQUIDO E RIPORTATO NEL SISTEMA CIRCOLATORIO (VENE SUCCLAVIE ALLA GIUNZIONE CON LA GIUGULARE) ALTRE FUNZIONI: TRASPORTO DEI GRASSI

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