Il gradiente pressorio generato dal cuore induce il sangue a scorrere nel sistema circolatorio Atrio destro La pressione diminuisce a causa dell ATTRITO PAM = 80 mmhg+1/3(120-80 mmhg) 1
Concetti base di dinamica dei fluidi Relazione tra pressione, volume, flusso e resistenza Il gradiente pressorio per la circolazione sanguigna è generato dalla pompa del cuore Pressione di spinta: generata dai ventricoli Il flusso è proporzionale al gradiente pressorio e inversamente proporzionale alla Resistenza Concetti base di dinamica dei fluidi PRESSIONE: forza esercitata dal liquido contro le parete del contenitore liquido NON in movimento liquido in movimento Per vedere questa immagine occorre QuickTime e un decompressore Photo - JPEG. Per vedere questa immagine occorre QuickTime e un decompressore Photo - JPEG. Pressione idrostatica: Forza esercitata egualmente in tutte le direzioni Pressione idraulica 1. componente dinamica = energia cinetica 2. componente laterale = pressione esercitata sulle pareti = energia potenziale 2
Concetti base di dinamica dei fluidi La pressione aumenta quando il volume del contenitore diminuisce: sistole ventricolare genera pressione di spinta Flusso e proporzionale al gradiente pressorio e non al valore assoluto della pressione Flusso e inversamente proporzionale p alla resistenza (attrito Resistenza per un liquido che scorre in un tubo: a) Lunghezza del tubo (L) b) Raggio del tubo (r) c) Viscosita del liquido (η) Resistenza = (η8l)/(π xr 4 ) Legge di Poiseuille: Q (flusso) = ΔP/R Vasodilatazione: diminuisce la resistenza e aumenta i flusso Vasocostrizione: aumenta la resistenza e diminusce il flusso Portata: Q = ΔP/R (L/min oppure ml/min) ΔP Resistenza=(η8L)/(π x r 4 ) Velocita di Flusso = portata/area della sezione trasversa Legge di Poiseuille: Q = ΔP/R 3
Velocità di flusso A portata costante (flusso di volume = ΔP/R ) la velocità di flusso è più elevata nei vasi a diametro minore. I capillari decorrono in parallelo; ne consegue che si deve prendere in considerazione l area della sezione trasversa totale e non il diametro del singolo capillare. Modello funzionale del sistema cardiovascolare (contribuiscono per circa il 60% della Resistenza totale) Flusso sanguigno totale = gittata cardiaca (5L/min a riposo) 4
Vasi sanguigni La contrazione del muscolo liscio dipende da ingresso di Calcio dal liquido extracellulare Ritorno elastico delle arterie 5
Arteriole Adrenalina (dalla midollare del surrene, ormone) legata a recettori α rinforza l attivita della noradrenalina (vasocostrizione), ma legata a recettori β 2 induce vasodilatazione (solo nel muscolo liscio vasale delle arteriole del cuore, fegato, e muscolo scheletrico) Distribuzione della gittata cardiaca 6
Capillari e Metarteriole Permettono il passaggio dei globuli bianchi dalla circolazione arteriosa a quella venosa Composizione del sangue Ematocrito 7
Fattori principali che influenzano la PAM Volemia (volume ematico) Gittata cardiaca (GS X frequenza cardiaca) Resistenza (diametro delle arteriole) Distribuzione del sangue tra vasi arteriosi e venosi Legge di Poiseulle: R = 8Lη/π r 4 Compenso: sistema cardiovascolare + rene Resistenza dipende dallo stato di contrazione del muscolo liscio delle arteriole Risposta barocettiva 8
Controllo della pressione arteriosa Pressione arteriosa è influenzata da variazioni di volemia (volume ematico) Meccanismi omeostatici di compenso per piccole variazioni di volemia (rapidi) e aggiustamenti ti renali (lenti) Volemia Pressione arteriosa Compenso mediato dal sistema cardiovascolare Compenso mediato dal rene Vasodilatazione Gittata cardiaca Escrezione di liquido Pressione arteriosa Pressione arteriosa Attività barocettiva Neuroni sensoriali Centro di controllo cardiovascolare bulbare Attività simpatica Attività parasimpatica Diminuisce rilascio NA Aumenta rilascio ACh su R. muscarinici Vasodilatazione Miocardio ventricolare Nodo SA Pressione arteriosa Gittata cardiaca 9
Riflesso barocettivo Controllo della pressione arteriosa Pressione arteriosa è influenzata da variazioni della Resistenza (calibro delle arteriole): R = 8Lη/π r 4 Vasocostrizione aumenta la Resistenza Noradrenalina su recettori α : Riflessi barocettivi (attività simpatica) sostanza P: neurotrasmettitore della risposta neurocettiva. endotelina da endotelio vasale: mediatore paracrino vasopressina (da ipofisi superiore: neurormone) angiotensina II (dal plasma): ormone Vasodilatazione riduce la Resistenza Ossido nitrico (endotelio) Bradichinina (da vari tessuti) O 2, CO 2, H +, K + (metabolismo cellulare) Adrenalina (recettori β2) Acetilcolina (attività parasimpatica) Adenosina: rilasciata da cellule in ipossia 10
Flusso sanguigno regolato dall attività metabolica La Resistenza arteriolare è influenzata da meccanismi, quali: Autoregolazione miogena: l aumento della pressione pone sotto tensione la muscolatura liscia delle pareti delle arteriole (entra calcio nelle cellule muscolari lisce) che rispondono con una contrazione (vasocostrizione), riducendo d il flusso in quell arteriola l Riflessi simpatici mediati dal SNC mantengono la PAM e regolano la distribuzione del sangue per soddisfare necessità omeostatiche (regolazione temperatura) Controllo locale per direzionare il flusso secondo le richieste metaboliche Controllo ormonale che agisce direttamente sulle arteriole e modula il controllo riflesso del SNA 11
Il tipo di recettore determina la risposta alla stimolazione simpatica I recettori alfa rispondono intensamente alla noradrenalina (neurotrasmettitore) e debolmente alla adrenalina (ormone). I recettori beta, comprendono due sottotipi: beta 1: rispondono con egual intensità a noradrenalina e adrenalina beta 2: rispondono intensamente all adrenalina (ormone), si trovano in aree non direttamente innervate dai neuroni simpatici e la loro attivazione induce vasodilatazione. La particolare distribuzione dei recettori α e β2 garantisce che, durante la risposta di combatti o fuggi legata all aumento dell attività simpatica dovuta a stress, il sangue venga ri-direzionato verso tessuti a maggior attività 12