Quadro generale della circolazione e principi di by 32X84688

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									     CIRCOLAZIONE
            E
PRINCIPI DI EMODINAMICA
La funzione della circolazione è quella di provvedere alle
esigenze dei tessuti, fornendo le sostanze nutritive,
rimuovendo i prodotti di rifiuto, trasportando gli ormoni
da una parte all’altra del corpo e consentendo, in generale,
il mantenimento di un ambiente interno ottimale alla
sopravvivenza ed al funzionamento cellulare in tutti i
liquidi dei tessuti.

La circolazione è divisa in CIRCOLAZIONE SISTEMICA
(detta anche grande circolazione o circolazione periferica) e
CIRCOLAZIONE POLMONARE.
Le componenti che costituiscono sia la piccola che la grande
circolazione sono rappresentate dal sistema di distribuzione,
formato da ARTERIE ed ARTERIOLE, dal sistema di
scambio, costituito dai CAPILLARI, e dal sistema di
raccolta, formato dalle VENULE e dalle VENE.
                                  Circa l’84% dell’intero volume
                                  di sangue si trova nella
                                  circolazione sistemica e in
                                  particolare, il 64% nelle vene,
                                  il 13% nelle arterie e il 7%
                                  nelle arteriole e nei capillari
                                  sistemici.
                                  La restante quota è contenuta
                                  per il 7% nel cuore e per il
                                  9%      nella    circolazione
                                  polmonare.
                                  Quindi, la quantità maggiore
                                  di    sangue   è   contenuta
                                  all’interno delle VENE della
                                  circolazione sistemica.


Il dato appena emerso ci porta a due considerazioni:
- il diametro complessivo del sistema venoso deve essere più
   grande di quello arterioso
- la velocità del flusso è molto inferiore nelle vene rispetto alle
arterie.
Infatti, il sistema venoso nel suo complesso mostra un’area ben
4 volte superiore all’area delle arterie, con un accumulo di
sangue molto maggiore.
E’ chiaro quindi che, siccome lo stesso volume di sangue fluisce
ogni minuto attraverso ciascuna sezione dell’albero circolatorio,
la velocità del flusso di sangue è inversamente
proporzionale all’area della sua sezione interna.
 Quindi, a riposo la velocità media del flusso è di circa 33
 cm/sec nell’aorta, mentre si riduce di ben 1000 volte nei
 capillari (0,33 mm/sec); tuttavia, i capillari hanno una
 lunghezza di soli 0,3-1 mm e perciò il sangue rimane nei
 capillari solo per circa 1-3 sec.




 La pressione media nell’AORTA si aggira attorno a 100 mmHg
  (media tra il valore sistolico e quello diastolico).

 A livello dei CAPILLARI sistemici la pressione varia tra 35
  mmHg, a livello delle terminazioni delle arteriole, e 10 mmHg,
  a livello delle venule. Il valore medio è di 17 mmHg.

 Nelle arterie polmonari la pressione sistolica è pari a 25
  mmHg, mentre la diastolica è 8 mmHg. La pressione arteriosa
  media nel circolo polmonare è pari a 16 mmHg, mentre quella
  dei capillari polmonari solo 7 mmHg.
 PRINCIPI DELLA FUNZIONE CIRCOLATORIA
 Il FLUSSO DI SANGUE, in ciascun tessuto del corpo, è sempre
  regolato in relazione alle necessità tessutali: i tessuti in
  attività richiedono molto più sangue di quanto necessario a
  riposo, talvolta anche 20-30 volte in più. Tuttavia, l’attività
  cardiaca non può aumentare più di 4-7 volte e non è possibile
  aumentare il flusso di sangue in ogni distretto del corpo, in
  risposta alla richiesta di un particolare tessuto. In questi casi, la
  microcircolazione è in grado di rilevare in continuo le necessità
  in ogni tessuto e variare il flusso ematico locale adeguandolo alle
  esigenze delle diverse attività del tessuto.
 La GITTATA CARDIACA è il risultato della somma di tutti i
  flussi locali tessutali: quando il sangue fluisce in un tessuto,
  esso ritorna attraverso la via venosa al cuore insieme al resto del
  sangue refluo. Il cuore risponde all’aumento del ritorno venoso
  pompandolo quasi tutto il sangue nel circolo arterioso (legge di
  Frank-Starling). Spesso intervengono anche altri meccanismi, di
  origine nervosa, per regolare l’attività del cuore in modo da fornire
  tutto il sangue richiesto.
 In generale, la PRESSIONE ARTERIOSA è controllata in modo
  integrato sia tramite sistemi locali di controllo del flusso
  ematico che attraverso il controllo della gittata cardiaca: se
  la pressione arteriosa dovesse cadere, in un dato istante, al di
  sotto del livello medio normale di 100 mmHg, un insieme di
  riflessi nervosi tenderà, in pochi secondi, a modificare la
  situazione circolatoria in modo tale da riportare la pressione nella
  norma. Tali riflessi aumentano la forza di contrazione cardiaca
  (inotropismo positivo), riducono le riserve di sangue a livello
  venoso, per far in modo che arrivi più sangue al cuore
  aumentando la gittata. Inoltre, possono operare una costrizione
  generale della maggior parte delle arteriole che tenderà ad
  accumulare sangue nei rami arteriosi
FLUSSO EMATICO - indica la quantità di sangue che
passa, in un dato punto della circolazione, per un
determinato tempo ed è misurabile in 6000 ml/min (o 100
ml/sec) nell’uomo adulto. Rappresenta quindi la GITTATA
CARDIACA, cioè la quantità di sangue pompata dal cuore
in un minuto.




Il FLUSSO è determinato da due fattori:
• dal gradiente pressorio, cioè la differenza di pressione
  tra le due estremità del vaso
• dalla resistenza vascolare, cioè l’impedimento che il
  sangue incontra scorrendo nel vaso.

Il FLUSSO attraverso il vaso può essere calcolato secondo
                    la legge di Ohm,

                   Q = ΔP / R
Quando il sangue scorre con flusso costante attraverso un vaso
lungo e liscio, il suo moto segue linee di flusso disposte in strati
concentrici all’interno del vaso e in ogni istante rimane alla
stessa distanza dalle pareti del vaso. Questo tipo di flusso è detto
flusso laminare e si differenzia dal flusso turbolento, in cui il
sangue si muove in tutte le direzioni nel vaso, subendo un
continuo rimescolamento.

Nel flusso laminare, la
velocità al centro del vaso è di
gran lunga più grande di
quella che si trova ai bordi.
Questo perché, lo strato
molecolare di liquido che
tocca le pareti si muove con
estrema difficoltà a causa
dell’attrito. Gli strati interni
scivolano su quelli esterni
perché      risentono    sempre
meno dell’attrito contro le
pareti del vaso. Questo è
detto profilo parabolico della
velocità del flusso ematico.

In alcune condizioni il flusso può divenire turbolento.
Questa condizione si realizza quando la velocità del flusso
aumenta molto, oppure quando il sangue passa attraverso un
vaso ostruito o su una superficie ruvida o se sottoposto ad una
brusca deviazione. Un flusso turbolento implica un movimento del
sangue di tipo trasversale con formazione di vortici. In presenza
di moto vorticoso, il sangue incontra una resistenza molto
maggiore rispetto al flusso laminare, in quanto i vortici fanno
aumentare di molto l’attrito complessivo.
La RESISTENZA è l’impedimento che il flusso di sangue
incontra   durante    il   suo   scorrimento    in   un   vaso.
Non è direttamente correlabile all’attrito contro le pareti
del vaso, ma piuttosto all’attrito tra le lamine del liquido in
movimento che devono scorrere le une sulle altre.

Non può essere misurata direttamente, ma deve essere
dedotta dalle misurazioni del flusso sanguigno e della
differenza di pressione agli estremi del vaso. In un uomo a
riposo, il flusso totale è circa 100 ml/sec con una
differenza tra le arterie e le vene di circa 100 mmHg.
Ciò significa che la resistenza nell’intera circolazione
sistemica, detta anche Resistenza Periferica Totale, è di
circa 1 URP (Unità di Resistenza Periferica).

In condizione di intensa vasocostrizione, la resistenza
totale periferica può elevarsi fino a 4 URP, mentre nel caso
di estrema vasodilatazione può abbassarsi fino a 0,2 URP.

Nel sistema polmonare, la pressione arteriosa media
raggiunge il valore di 16 mmHg e quella atriale di sinistra
raggiunge in media 2 mmHg, con una differenza di
pressione netta di 14 mmHg.

Essendo il flusso ematico polmonare uguale a quello
sistemico, la Resistenza Polmonare Totale a riposo è
circa 0,14 URP.
La legge di Ohm, in realtà deriva per semplificazione da
una relazione più complessa, detta relazione di
Poiseuille:
                                                      1/R
                F = (Pa - Pb)    r4/8l          CONDUTTANZA
                                                   IDRAULICA




               R = P / F = 8l/r4

Quindi la RESISTENZA, in qualsiasi condotto, è sempre
direttamente proporzionale alla viscosità () del liquido che
vi fluisce e alla lunghezza del condotto stesso (l), mentre
risulta inversamente proporzionale alla quarta potenza del
raggio del condotto (r4).

In un vaso sanguigno, la resistenza circolatoria che esso
offre decresce rapidamente con l’aumentare del suo raggio.
Uno dei parametri introdotti con la legge di Poiseuille è la
viscosità del sangue e, a parità di tutti gli altri fattori, quando
maggiore è la viscosità tanto minore è il flusso.
Di norma la viscosità del sangue è circa tre volte maggiore di
quella dell’acqua. La viscosità del sangue è dovuta
principalmente all’elevato numero di globuli rossi, ciascuno
dei quali esercita un attrito con le emazie adiacenti e con le
pareti del vaso. Con i globuli rossi, nel sangue, sono presenti
anche altre cellule che nel loro insieme costituiscono
l’ematocrito, cioè il volume in percentuale di sangue
occupato da cellule (42 nell’uomo e 38 nella donna).




L’ematocrito può arrivare a valori di 60-70, come nella
policitemia: in questi casi, la viscosità del sangue può
divenire talmente elevata che il flusso sanguigno può
risultare fortemente rallentato o bloccarsi.
Nei distretti periferici, dove i vasi hanno un diametro molto
ridotto (sistema capillare), le resistenze applicate al flusso lungo
tutto il percorso, hanno trasformato il flusso pulsatile in
costante ed hanno ridotto molto anche le velocità.
A causa del ridotto diametro dei vasi capillari, è proprio nella
microcircolazione che si realizza circa i 2/3 di tutta la
resistenza al flusso sanguigno.

I parametri che più di altri condizionano il flusso in questi
distretti sono la viscosità, il diametro e la velocità.



1 - Il flusso sanguigno nei PICCOLI VASI mostra una
viscosità minore che nei grossi vasi

Questo accade perché, l’effettiva viscosità del sangue diviene
minore quando il diametro dei vasi in cui scorre si riduce
notevolmente (come nel caso dei capillari). Questo effetto è
detto effetto Fahraeus-Lindqvist o anche di “plasma
skimming” ed inizia ad essere presente quando prendiamo
in considerazione vasi dal calibro inferiore a 1,5 mm.

L’effetto Fahraeus-Lindqvist è dovuto all’impilamento dei
globuli rossi quando scorrono lungo i vasi capillari: i globuli
rossi, cioè, invece di muoversi in maniera disordinata si
allineano e si muovono attraverso i vasi come un unico
complesso, riducendo così la resistenza viscosa intrinseca
del sangue. Questo effetto è probabilmente controbilanciato
dai seguenti due effetti.
Oltre all’effetto di “plasma skimming” esistono altri due
principi che descrivono il comportamento del flusso a
livello periferico:



2 - La VISCOSITA’ ematica aumenta notevolmente con
il diminuire della velocità del flusso: poiché la velocità
del flusso del sangue nei piccoli vasi è molto lenta (0,33
mm/sec), la viscosità può aumentare anche di 10 volte
solo per questo motivo. Questo perché gli stessi globuli
rossi che impilandosi riducevano gli attriti con le pareti,
ora, muovendosi così lentamente, tendono ad aderire tra
loro e alle pareti vasali.



3 - Le cellule ematiche sono “BLOCCATE” nei piccoli
vasi a causa del restringimenti dei lume: questo effetto
si riscontra nei capillari, dove i nuclei delle cellule
endoteliali, che rivestono il vaso, protrudono verso il lume
del capillare. Quando ciò si verifica, il flusso può anche
bloccarsi per una frazione di secondo o più, determinando
un effetto apparente di aumentata viscosità.

								
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