Fisiologia Comparata

Confronto tra volume diastolico e pressione cardiaca

Più alta), se la pressione aortica aumentasse, servirebbe più pressione cardiaca per vincerla (una volta vinta abbiamo la riduzione del volume)!]

Qui mettiamo a confronto il volume a fine diastole con la pressione esercitata dal cuore (quindi la sua contrattilità). Possiamo notare come a parità di volume la gittata cambia a seconda della contrattilità, quindi della forza sviluppata.

In particolare vediamo nella slide successiva, il caso A visto precedentemente, quindi aumento del volume telediastolico, quindi avrò una maggiore gittata sistolica. Se invece aumenta la pressione arteriosa succede e il volume telediastolico non cambia si ha un maggiore sviluppo di pressione per vincere quella aortica, questo comporta che lo svuotamento si ferma nel momento in cui il volume cardiaco ha raggiunto la dimensione minima per produrre quella pressione (quindi di quanto si è svuotato cuore ce lo dice la relazione nella slide precedente in cui a parità

di volume e pressione più alta, la contrazione produce una riduzione del volume minore, e quindi una gittata sistolica minore, se aumenta la pressione arteriosa), mentre se aumenta la contrattilità a parità degli altri parametri, la gittata sistolica aumenta, il volume espulso aumenta per aumento di pressione e quindi il volume del cuore si riduce fino a raggiungere la minima dimensione per cui riesce a sviluppare quella pressione. Il professore ha disegnato anche le curve nella slide precedente per dare un'idea migliore dell'intervento della contrattilità; quando si ha aumento della contrattilità si ha che la forza sviluppata dal cuore aumenta e quindi si ha una maggiore riduzione di volume a parità di pressione aortica da vincere. PRINCIPI DI EMODINAMICA PRESSIONE DEL SANGUE Come si calcola la pressione arteriosa? Vedi slide. La pressione sanguigna nelle arterie

Il sangue si muove attraverso il sistema vascolare. La pressione del sangue varia durante il ciclo cardiaco. Ps = pressione sistolica (contrazione) Pd = pressione diastolica (rilascio). La media non è quella aritmetica tra sistolica e diastolica, ma è pesata, per la quantità di tempo che sta ad alti livelli di pressione e a bassi livelli. La media è pesata per il tempo in cui la pressione si trova in questi livelli: la sistole è più breve della diastole. Il tutto collima in una formula che ci dice che la pressione è data da un terzo della differenza tra pressione sistolica e diastolica. Risulta attendibile perché la pressione arteriosa passa più tempo a livelli bassi di pressione che alti e quindi il fatto che la media pesata sia inferiore a quella aritmetica torna con il fenomeno biologico registrato.

Ora vediamo quali sono i fattori che influenzano la circolazione.

Lezione 16 – Fisiologia Comparata

6 P IRESSIONE DROSTATICA E POSTURA

perché si stabilisce un gradiente di pressione, questo ponteziale dipressione permette il movimento del sangue da una zona ad alta pressione ad una adalta pressione. Oltre alla pressione impressa dal cuore, il sangue è sottoposto ad altrecomponenti come ad esempio l’energia cinetica e la gravità e quindi nel modello chedescrive il flusso di sangue ci sarà la componente gravitazionale e l’energia cinetica. Ilcontributo della componente gravitazionale è possibile apprezzarla nella figura in basso asinistra in cui sono state effettuate delle misure della pressione sanguigna in vari punti delcorpo e si può osservare come la pressione del sangue sia più bassa a livello della testa diun uomo ed aumenta fino al piede. A questo livello bisogna anche considerare lapressione della colonna di sangue (oltre alla pressione esercitata dal cuore) che agiscesul punto che abbiamo misurato: cioè la massa di sangue nella colonna di

Il sangue contribuisce all'aumento della pressione misurata in quel punto (l'omino in figura è in piedi perciò la colonna di sangue a livello del piede contribuisce all'aumento della pressione). Tutto ciò è paradossale in quanto ai piedi la pressione del sangue è maggiore di quella nel cuore perché dovrebbe essere minore, altrimenti non ci sarebbe il flusso. L'omino disteso invece mostra quello che ci aspettiamo ovvero la pressione è più alta nel sito cardiaco e minore nelle altre zone del corpo. Quale è quindi la pressione esercitata dal liquido (vedi slide) sarà data dalla densità del liquido, l'accelerazione di gravità e l'altezza della colonna di liquido. (vedi slide successiva per qualche esempio). 10 Lezione 16 – Fisiologia Comparata quanto sangue serve per esercitare una atmosfera di pressione? 9880 millimetri (9,88 metri) di sangue in un tubetto di diametro 1 cm.

quindi il sangue esercita una pressione di 0,077 mmHg per millimetro di sangue. Questa pressione si somma a quella del sangue. Questo è anche il motivo per cui quando una persona si misura la pressione lo fa all'altezza del cuore (mentre si è sedere), dove la pressione è più vicina a quella del cuore, anziché misurarla alla caviglia. Altrimenti la pressione si misura quando l'individuo è sdraiato. Questo discorso risulta essere un problema per gli animali in cui la testa è lontana dal cuore, come per la giraffa, chiaramente la pressione esercitata dal cuore deve essere tale che il flusso di sangue sia sufficiente. Nell'uomo basta che il cuore eserciti una pressione di 100 mmHg per avere una pressione nella testa di 50 mmHg, nella giraffa invece occorrono 260 mmHg per raggiungere la testa e sottoporla a 100 mmHg. Il problema poi è quando questi animali decidono di abbassare la testa.

perché il contributo della gravità ora è cambiato e la pressione del cuore potrebbe essere troppo alta. Per capire: basta pensare a quando siamo curvati verso terra (come potrebbe fare una giraffa) per un periodo di tempo e subito ci alziamo, potrebbe capitare che la pressione esercitata dal cuore sia troppo bassa e per qualche istante potrebbe girare la testa e anche perdere la vista (vedere nero). Questo perché il sistema cardiovascolare si era calibrato per garantire l'adeguato flusso di sangue e questa calibrazione era dovuta al cambiamento nel contributo della componente gravitazionale sulla colonna di sangue.

Il sangue, una volta localizzato nei "tubi", scorrerà dal cuore verso la periferia. Dal cuore, il sangue arriva alle zone periferiche tramite il sistema circolatorio, essendo le zone periferiche ad un livello di energia minore rispetto al cuore. L'energia a livello dell'aorta è

maggiore per via della pressione impressa dal cuore, mentre nel piccolo capillare in periferia, l'energia è bassa. Inoltre, nell'atrio destro l'energia sarà la minima possibile, e quindi si ha il ritorno dal capillare al cuore.

Per semplificare lo studio del sangue come fluido, facciamo due assunzioni:

1. Trascuriamo il termine energia cinetica, che è circa l'1%
2. Consideriamo l'organismo studiato come in posizione orizzontale, in modo da rendere la pressione gravitazionale trascurabile

In questo modo, l'unico elemento rimasto da considerare è quello della pressione impressa dal cuore.

Il modello viene semplificato molto. Considerando il sangue come un liquido in una colonna (il vaso sanguigno), il sangue ha una certa massa, pesa, peso che deve essere sommato all'energia impressa dal cuore. A livello del piede, avremo una pressione maggiore dovuta alla massa di sangue soprastante. A livello del cuore ho una pressione di 100 mmHg,

A livello del piede avrò una pressione di 183mmHg. Per questo la pressione viene misurata a livello del braccio e seduti o ancorameglio distesi, perché il contributo gravitazionale sulla colonna di liquido viene annullato, e la pressione è più o meno simile in tutti i distretti del cuore.

Lezione 16 – Fisiologia Comparata

A livello della testa, invece, abbiamo una pressione più bassa, oltre al fatto del gradientedi pressione: questo perché per portare il sangue verso l'alto, c'è bisogna dell'energia necessaria per vincere la forza di gravità. Quindi abbiamo una perdita di pressione.

Quanti millimetri di mercurio di pressione ci dà un millimetro di sangue?

Pressione transmurale: la differenza di pressione tra l'interno del vaso e l'esterno. La pressione esterna è 760 mmHg (1 atm), quella interna va sommata (a livello del cuore, di 100 mmHg), a livello dei piedi, va sommato il peso del liquido.

sovrastante; viceversa,verso la testa, parte dell'energia viene dissipata per vincere la forza di gravità. Quest'ultima considerazione pone un limite all'altezza dove si può trovare il cervello. Prendiamo una giraffa, la cui altezza alla testa raggiunge i 6 metri. Con le condizioni descritte sopra, il sangue non sarebbe in grado di arrivare al cervello. La giraffa, come alza la testa, per soddisfare il fabbisogno di sangue, deve aumentare la pressione. Esiste tutta una serie di sistemi di controllo che aggiustano il sistema cardiovascolare per mantenere il flusso di sangue al cervello. Stesso discorso per l'uomo, se ad esempio si alza improvvisamente, richiedendo una pressione più alta. Il riarrangiamento non è istantaneo, e quindi per qualche frazione di secondo non c'è un sufficiente afflusso di sangue al cervello, che causa il senso di "svenimento".

8 VASI SANGUIGNI

Notare che il volume occupato dal lato arterioso

è 3 volte minore di quello venoso. La maggior parte del sangue si trova infatti nelle vene. Infatti notiamo nella tabella come al diminuire del diametro aumenti il numero di vasi. È curioso notare come i capillari sono quelli che occupano una area molto più elevata dei vasi grandi (che sono pochi contro il miliardo di capillari). Il flusso di sangue Q che passa in queste condutture, è direttamente proporzionale alla differenza di pressione che esiste tra due tratti del circuito, diviso la resistenza. A parità di pressione, la differenza di flusso è data dalla resistenza. Quindi la differenza di pressione tra cuore e piede permette il flusso, la differenza di pressione tra cuore e aorta permette il flusso, e così via.