Fisiologia vascolare

Fisiologia vascolare

Distribuzione di volemia, resistenza e superficie nel sistema vascolare

I veri e propri vasi di resistenza che regolano la pressione arteriosa sono le arterie e le arteriole.

Compliance vascolare

Consideriamo il sistema vascolare da un punto di vista statico. Abbiamo un grafico con x=pressure e y=volume. Tracciamo una curva che tendenzialmente a vol e press bassi la compliance è alta. Dipende dal volume. C'è una differenza tra la compliance delle arterie e quella delle vene. A bassi volumi la compliance delle vene è molto più alta di quella delle arterie. Il sistema venoso è un sistema di capacità: accoglie elevati volumi di sangue con pressioni modeste. La compliance vascolare non è un parametro fisso: dato che è un rapporto vol/press può essere influenzato dal tono vasomotore, ovvero dalla muscolatura liscia del vaso. Per cui una vasocostrizione fa diminuire la compliance. A parità di volume una vasocostrizione fa aumentare la pressione. La compliance non è un qualcosa di statico, ma può essere variata modulando lo stato di contrazione della muscolatura liscia. L'inverso della compliance è l'elastanza. Con l'età abbiamo un aumento della pressione sanguigna, in particolare della pressione sistolica. Ciò è dovuto all'invecchiamento della parete dell'aorta. Abbiamo, infatti, un cambiamento dell'espressione dei sottotipi di collagene e a una minore presenza dell'elastina.

Unstressed blood volume

È il volume di sangue che è appena sufficiente a dare la forma propria al vaso. Il V0 venoso è molto maggiore di quello arterioso, questo per il solito discorso che il sistema venoso è un sistema di volume. La vasodilatazione e la vasocostrizione cambiano il V0. Perché non ci sono valori fisiologici? Perché il V0 dipende dal tono della parete. Tuttavia per le vene è compreso tra 2000-3000 ml in un adulto, indipendentemente dallo stato di contrazione. Per il sistema arterioso, invece, è compreso tra 100-200 ml.

La compliance vascolare si può misurare con l'aumento rapido della volemia mediante infusione di plasma expander (gelatina fisiologica, 450 ml in 6 minuti). Non si usa una soluzione fisiologica perché questa abbandona subito il sangue e va nei tessuti, mentre un gel rimane in circolo ancora più a lungo. Si misura poi la pressione venosa centrale (CVP) prima, durante e alla fine dell'espansione. Alla fine si calcola il rapporto deltaTBV/deltaCVP. 450 ml è come una donazione di sangue.

Pressione circolatoria media di riempimento (MCFP) e fattori che la determinano

È un concetto importante in medicina di emergenza. Il concetto fondamentale è che è un determinante fondamentale della gittata cardiaca. Attraverso il meccanismo di Starling determina il preload. Possiamo considerare il cuore come una pompa. Abbiamo una pressione venosa bassa e una pressione arteriosa alta. Il cuore sposta sangue da una regione a bassa pressione a una ad alta pressione, spendendo energia. Se fermiamo il cuore la pressione di tutto il sistema si equilibra per il principio dei vasi comunicanti. La pressione che possiamo misurare immediatamente dopo un arresto cardiaco, in condizioni sperimentali, si chiama pressione circolatoria media di riempimento. Come valore normale gli possiamo dare dai 5 ai 15 mmHg. Non è più determinata dall'azione cardiaca, ma da parametri vascolari. Quali sono? Il volume all'interno dei vasi (volemia) e la compliance vascolare. Un aumento della pressione circolatoria può essere causata da un aumento di volemia, oppure da farmaci che causano una vasocostrizione; tra l'altro in farmacologia viene usato questo metodo per dimostrare l'effetto vasodilatatorio o vasocostrittori di un farmaco. Una diminuzione della volemia, come un'emorragia o l'azione di farmaci vasocostrittori portano a una diminuzione della pressione circolatoria media di riempimento.

Questi modelli ci portano alla formulazione di un modello matematico che viene definito modello semplificato del sistema circolatorio (Starling). Ciò che ci interessa sono i concetti. È fondamentale avere questi concetti:

• Il sistema funziona in modo che ad ogni battito il cuore trasferisce un volume di sangue contro gradiente dal sistema venoso a quello arterioso.
• Il sangue scorre passivamente dal sistema arterioso a quello venoso secondo il gradiente pressorio. Ciò che porta il sangue dal sistema arterioso a quello venoso non è il cuore, ma il gradiente pressorio. Il cuore origina solo la pressione per il gradiente.
• Strettamente parlando, la forza motrice per il flusso del sangue nel sistema non è il cuore, ma il gradiente pressorio.

La gittata cardiaca è proporzionale alla pressione venosa, che rappresenta il pre-carico, e alla contrattilità. Nel sistema la contrattilità viene misurata come dP/dt max. Abbiamo come parametri una pressione a destra e un volume a sinistra, per questo introduciamo un fattore di conversione Kc. Il ritorno venoso è puramente passivo. La formula è una derivazione della legge di Ohm.

Uno dei parametri che viene più monitorato in medicina di emergenza è la pressione venosa centrale. Per una gittata cardiaca fisiologica risulta che il volume venoso e arterioso sono uguali, questo è errato perché il volume venoso è molto maggiore di quello arterioso. Questo è un limite del modello.

Per riassumere i concetti base sono:

• Finché il ventricolo esercita una pressione sufficiente ad aprire la valvola aortica i principali determinanti della gittata cardiaca (CO) sono:
• MCFP (determinata da volemia e compliance vascolare.)
• Impedenza venosa (effetto della manovra di Valsalva su CO)
• La gittata cardiaca e la resistenza periferica totale (TPR) determinano la pressione arteriosa media, secondo la legge: MAP = CO x TPR, dato che la pressione arteriosa è molto maggiore rispetto alla pressione venosa, questa può essere omessa.

Malgrado solamente il 15% del sangue contribuisce al riempimento ventricolare, di fatto questa piccola percentuale contribuisce molto alla gittata perché l'atrio rappresenta un serbatoio di sangue e il sangue può riempirlo solo quando la valvola atrio-ventricolare è chiusa.

Pressione venosa

Si distingue in centrale, cioè la pressione del sangue che possiamo misurare quando inseriamo un catetere nell'atrio destro; e una periferica, che si misura in una qualsiasi vena periferica. Mentre la pressione arteriosa centrale è poco influenzata dalla gravità, quella periferica è molto influenzata dalla gravità e dalla posizione del corpo.