Fisiologia cardiaca, sistema cardiovascolare e pressione sanguigna

MODIFICHE METABOLICHE LOCALI:

Aiutano ad adeguare il flusso sanguigno alle richieste dell’organo. Le regolazioni

metaboliche locali sono importanti per muscolo scheletrico e cuore, la cui attività

metabolica e le cui esigenze di irrorazione sanguigna variano ampiamente, e

nell’encefalo in cui rimangono costanti.

Iperemia attiva: la vasodilatazione arteriolare locale aumenta l’afflusso di sangue a

quella particolare regione. Il sangue porta più ossigeno, nutrienti e asporta i rifiuti

metabolici.

Fattori chimici locali che producono vasodilatazione:

Diminuzione della concentrazione di O₂

− Aumento della concentrazione di CO₂

− Aumento della concentrazione di acido carbonico

− Aumento della concentrazione di K+

− Aumento dell’osmolarità

− Rilascio dell’adenosina

− Rilascio di prostaglandine

−

Le cellule endoteliali rilasciano mediatori chimici capaci di svolgere un ruolo chiave

nella regolazione locale del calibro arteriolare. Tra i mediatori:

Monossido di azoto, inibisce l’ingresso di Ca2+ che innesca la contrazione in

− queste cellule muscolari lisce, quindi agisce come vasodilatore

Endotelina, induce la contrazione

−

ISTAMINA

Viene rilasciata in presenza di lesioni e reazioni allergiche. Agisce da

vasodilatatore.

APPLICAZIONE LOCALE CALDO E FREDDO

Caldo=vasodilatazione

Freddo= vasocostrizione

TENSIONE DI TAGLIO

A causa dell’attrito, il sangue fluisce sula superficie interna di un vaso genera sulle

cellule endoteliali una forza longitudinale detta tensione di taglio. Un suo aumento

induce le cellule endoteliali a liberare monossido di azoto, che diffonde al muscolo

liscio sottostante e promuove la vasodilatazione. Il conseguente aumento del

raggio arteriolare riduce la tensione di taglio nel vaso.

RISPOSTE MIOGENE ALLO STIRAMENTO

Allo stiramento passivo arteriolare il muscolo liscio risponde con vasodilatazione.

Allo diminuzione dello stiramento risponde promuovendo la vasodilatazione.

IPEREMIA REATTIVA

Quando l’afflusso di sangue a una regione è completamente impedito, le arteriole

presenti nella regione si dilatano a causa del rilasciamento miogeno (in risposta alla

diminuzione dello stiramento che accompagna la soppressione del flusso), e dei

cambiamenti della composizione chimica locale. Nel tessuto privato del sangue

₂

diminuisce la concentrazione di O perché il tessuto continua a consumarlo ma non

₂

a riceverlo, e contemporaneamente aumentano le concentrazioni di CO , acido

carbonico e altri metaboliti. Dopo che l’occlusione è rimossa, l’afflusso è

transitoriamente superiore alla norma perché le arteriole sono ampiamente dilatate.

Questo aumento post-occlusione è detto IPEREMIA REATTIVA e può avvenire in

tutti i tessuti.

AUTOREGOLAZIONE

Sono meccanismi arteriolari che mantengono piuttosto costante il flusso sanguigno.

Quando la pressione diminuisce la forza propulsiva si riduce e quindi l’afflusso agli

organi diminuisce. Quindi le arteriole si dilatano per ripristinare il normale flusso;

allo stesso punto la diffusa dilatazione arteriolare riduce ulteriormente la pressione

arteriosa aggravando il problema.

Quando la pressione aumenta invece c’è vasocostrizione.

REGOLAZIONE ESTRINSECA

2.

Comprende influenze nervose e ormonali, ma gli effetti del sistema nervoso

simpatico sono i più importanti. Un’ aumento dell’attività simpatica produce

vasocostrizione arteriolare generalizzata, una diminuzione dell’attività produce

vasodilatazione.

Le resistenze periferiche influenzano la pressione arteriosa media. La

vasocostrizione generalizzata indotta dal simpatico riduce il flusso sanguigno

diretto agli organi e al tempo stesso innalza la pressione arteriosa media a monte,

aumentando la forza propulsiva per l’afflusso sanguigno a tutti gli organi. In questo

modo mantiene la pressione che permette agli organi di attingere sangue secondo

necessità attraverso meccanismi locali che regolano il raggio arteriolare.

La noradrenalina, liberata dalle terminazione nervose simpatiche, si lega ai recettori

₁

α -adrenergici sul muscolo liscio arteriolare per indurre vasocostrizione. Le arteriole

encefaliche sono le uniche prive di questi recettori, quindi nell’encefalo non avviene

vasocostrizione.

Il muscolo scheletrico e cardiaco hanno meccanismi di regolazione locale più

potenti con cui prevalere sulla vasocostrizione simpatica generalizzata.

L’innervazione parasimpatica delle arteriole è irrilevante con l’eccezione di pene e

clitoride.

La pressione sanguigna è regolata dal centro di regolazione cardiovascolare

localizzato nel midollo allungato del tronco encefalico, ma anche dall’ipotalamo e

da alcuni ormoni:

Noradrenalina: secreta dalla midollare del surrene si combina con gli stessi

− ₁

recettori α con cui si combina la noradrenalina rilasciata sempre dalla

midollare del surrene dopo stimolazione simpatica e induce sempre

vasocostrizione. ₁ ₂

Adrenalina: si combina con i recettori β ma soprattutto con i β (presenti

− soprattutto in arteriole del cuore e del muscolo scheletrico) che produce

vasodilatazione.

Vasopressina: è un vasocostrittore. Interviene principalmente nel bilancio

− idrico, regolando la quantità di acqua che i reni trattengono per l’organismo

durante la formazione delle urine.

Angiotensina II: è un vasocostrittore. Fa parte della via ormonale renina-

− angiotensina-aldosterone, che regola il bilancio salino dell’organismo.

Promuove la ritenzione del NaCl durante la formazione delle urine.

CAPILLARI

Gli scambi di sostanze attraverso le pareti dei capillari avvengono principalmente

per diffusione. Le molecole che diffondono devono percorrere soltanto una breve

distanza tra il sangue e le cellule circostanti grazie alla parete sottile e al piccolo

diametro dei capillari, abbinate alla stretta prossimità di ogni cellula a un capillare.

Questa breve distanza è importante, perché la velocità di diffusione diminuisce

all’aumentare della distanza di diffusione. La vasta ramificazione dei capillari è

responsabile della bassa velocità del sangue nei capillari.

Nella maggior parte dei capillari sono presenti i PORI CAPILLARI, che permettono

₂ ₂

il passaggio di sostanze idrosolubili. Le sostanze liposolubili (come O e CO )

possono passare attraverso il doppio strato lipidico delle cellule endoteliali.

Tipicamente i capillari si diramano direttamente da un’arteriola o da una

metarteriola, che decorre tra un arteriola e una vena. Analogamente i capillari

possono riconfluire a livello di una venula oppure di una metarteriola. Gli sfinteri

precapillari sono anelli di muscolo liscio attorno l’inizio di un capillare che si dirama

da una metarteriola. Questi non sono innervati, ma hanno tono miogeno e sono

sensibili a modificazioni metaboliche locali.

Gli scambi tra il sangue e le cellule tissutali vengono effettuati tramite il liquido

interstiziale. Le cellule scambiano sostanze direttamente con il liquido interstiziale;

il movimento avviene in modo passivo o attivo. Invece gli scambi attraverso la

parete capillari tra il plasma e il liquido interstiziale avvengono in due modi:

Diffusione passiva secondo gradiente di concentrazione

1. Filtrazione (o flusso di massa): un volume di sangue privo di proteine

2. fuoriesce dal capillare, si miscela con il liquido interstiziale circostante e poi

viene riassorbito. Quando la pressione all’interno del capillare è maggiore

rispetto a quella esterna il liquido viene espulso attraverso i pori in un

processo detto ultrafiltrazione. Quando la pressione verso l’interno è

maggiore il liquido passa dal liquido interstiziale ai capillari (processo di

riassorbimento).

Forze che influenzano la filtrazione:

La pressione idrostatica capillare: è esercitata dal sangue sulla

− superficie interna della parete capillare. Questa pressione tende a fare

effluire il liquido dai capillari al liquido interstiziale.

Pressione oncotica plasmatica: è prodotta dalla dispersione colloide

− delle proteine plasmatiche. Favorisce l’afflusso dei liquidi nei capillari.

Poiché le proteine plasmatiche rimangono nel plasma invece di entrare

nel liquido interstiziale, esiste una differenza di concentrazione proteica

tra plasma e liquido interstiziale. Questa differenza di concentrazione

esercita azione osmotica che spinge l’acqua a fluire dal liquido

interstiziale al plasma.

Pressione idrostatica del liquido interstiziale: è esercitata sulla

− superficie esterna della parete capillare dal liquido interstiziale. Questa

pressione tende a fare affluire il liquido nei capillari.

Pressione oncotica del liquido interstiziale: normalmente non dà un

− contributo rilevante.

La quantità di liquido che si trasferisce dai capillari al liquido interstiziale per

filtrazione è lievemente maggiore della quantità che viene riassorbita. Il liquido

addizionale che fuoriesce per filtrazione viene captato dal sistema linfatico.

Quasi tutti i tessuti del corpo sono permeati da piccoli vasi linfatici a fondo cieco,

detti linfatici iniziali, che presentano sulla parete apertura, da cui entra il liquido

interstiziale che prende il nome di LINFA. La pressione idrostatica sulla superficie

interna fa chiudere le valvole. I vasi iniziali confluiscono a formare vasi linfatici

sempre più grandi. La linfa fluisce nei vasi perché questi sono circondati da

muscolo liscio che ha attività miogena. L’attività del muscolo liscio è intensificata

dalla stimolazione del sistema nervoso simpatico. Inoltre i vasi linfatici sono

localizzati tra i muscoli scheletrici, la cui contrazione fa espellere linfa. Il flusso

unidirezionale verso il torace è garantito dalla presenza delle valvole.

Funzione del sistema linfatico:

Ritorno del fluido filtrato in eccesso

− Difesa contro i patogeni: lungo il percorso la linfa incontra i linfonodi che filtra

− la linfa

Trasporto dei lipidi assorbiti

− Ritorno delle proteine filtrate

−

Quando si accumula troppo liquido interstiziale si produce l’edema. Cause:

Riduzione della concentrazione delle proteine plasmatiche

− Aumento della permeabilità delle pareti capillari

− Aumento della pressione venosa

− Blocco dei vasi linfatici

−

VENE

Il sistema venoso chiude il circuito circolatorio. Il sangue proviene dai capillari e

viene ricondotto al cuore.

I capillari drenano nelle venule che confluiscono per formare piccole vene che poi

escono dall’organo. Tra le vene e le arterie vicine avviene