Il funzionamento del sistema cardio-circolatorio può essere spiegato utilizzando i principi fisici ricavabili dalle leggi dell’idrostatica-idrodinamica, anche se il sistema cardio-circolatorio ha caratteristiche che impediscono una descrizione quantitativa precisa.

Infatti il sistema cardio-circolatorio presenta:

• Condotti elastici e non rigidi.

• Tratti (capillari) che consentono fuoriuscita ed ingresso di liquido.

• Una pompa (cuore) con attività intermittente.

• Pressione esterna ai condotti che può determinare, a causa dell’elasticità, modificazioni di calibro.

• Un fluido in movimento (sangue) non-newtoniano, cioè con viscosità che varia al variare della velocità.

PRINCIPI DI EMODINAMICAPRINCIPI DI EMODINAMICA

a b1cm

A = 1cm2

Tempo = 1 s

FF

V= F/AF = V. A

F = (1 cm/sec).1 cm2 = 1 cm3/sec

Flusso e velocitFlusso e velocitàà di flussodi flusso

Per il principio della conservazione di massa (legge della continuità) il flusso, attraverso successive sezioni trasverse di un condotto, è costante. Questo comporta che la velocità varia inversamente con l’area della sezione trasversa complessiva attraversata dal flusso.

1cm/s 4cm/s

A1=1 cm2A2=0.25 cm2

F FF F

F1 = 1cm3/sA1 = 1cm2

V1 = 1cm/s

F2 = 1cm3/sA2 = 0.25cm2

V2 = 4cm/s

1 2

Fa = 1cm3/sAa = 1cm2

Va = 1 cm/s

Fb = 1cm3/sAb= (A1+A2+A3+A4) = 2cm2

Vb= 0.5 cm/s

b

F F

a

F4

Aa=1cm2

A4 = 0.5 cm2

F si divide in (F1+F2+F3+F4)

A2 = 0.5 cm2

A3 = 0.5 cm2

F2

F3

F1 A1= 0.5 cm2

Ab=(A1+A2+A3+A4)=2cm2

↑ Area sezione trasversacomplessiva attraversata dal flusso � ↓ velocità di flusso

Nel sistema circolatorio: da aorta fino ai capillari ↑area sezione trasversa

⇩↓velocità del sangue

La minima velocità a livello dei capillari favorisce i processi di scambio.

• L’energia totale in un sistema idraulico è costituita da tre componenti: pressione, gravità e velocità.

• Nel sistema circolatorio, la velocità del flusso sanguigno può avere importanti effetti sulla pressione all’interno del condotto.

• L’elasticità dei vasi e l’intermittenza della pompa cardiaca comportano continue accelerazioni e decelerazioni del sangue con variazioni dell’ energia cinetica.

• La gravità terrestre influenza il sistema circolatorio determinando variazioni di flusso, in relazione alla posizione del corpo nello spazio.

ENERGIA TOTALEENERGIA TOTALE

Pertanto è importante considerare l’energia totale del sistema in ogni punto della corrente ematica, applicando il Principio di Bernoulli.

Sezione B = diametro minore � ↑velocità flusso � ↑Ed (½ρρρρv2).Poichè ET è costante (PT1=PT2=PT3):

↑Ed ���� ↓PL rispetto alle sezioni A e C (PL2 < PL1= PL3)

Effetto della velocità sulla pressione in un condotto con diverse aree di sezione trasversa

Per il Principio di Bernouilli l’energia totale deve rimanere costante.

A B C

PT1 PL1 PT2 PL2 PT3PL3

ET = Es + Ed

PT = Ps + Pd

Ps = PL

Ed = Ec = 1/2ρρρρv2

(la componente gravitazionale ètrascurabile perché il condotto è

orizzontale)

• In gran parte delle arterie, la componente dinamica è una frazione trascurabile della P totale, ma in sedi arteriose ristrette o ostruite, l’elevata velocità di flusso (elevata energia cinetica) comporta riduzione della pressione statica, con diminuzione della perfusione dei segmenti distali.

• Es: stenosi valvola aortica � riduzione P per perfusione coronarica.

� Le particelle di liquido si muovono secondo lamine cilindriche coassiali, di spessore infinitesimo, che scivolano l’una sull’altra, con velocità crescente dalla periferia verso il centro.

� La velocità della lamina più centrale è massima ed è uguale al doppio della velocità media del flusso attraverso l’intera sezione trasversale del condotto.

Il profilo della velocità longitudinale nel flusso laminareassume una forma parabolica.

MOTO LAMINAREMOTO LAMINARE

Lo scorrimento del sangue:Lo scorrimento del sangue:moto laminare e turbolentomoto laminare e turbolento

MOTO TURBOLENTOMOTO TURBOLENTO

� Le particelle di liquido si muovono con moto vorticoso.� Il flusso turbolento genera rumori e determina aumento della resistenza allo scorrimento.

� Per garantire lo stesso flusso, in condizioni di turbolenza, ènecessario un gradiente pressorio (∆P) maggiore.

La legge che descrive il flusso dei fluidi attraverso condotti cilindrici è stata ricavata da Hagen-Poiseuille. Questa legge èvalida per un fluido omogeneo (newtoniano), che scorre con flusso laminare e continuo (non pulsatile) in condotti cilindrici rigidi.

Condizioni di flusso nel sistema vascolare:

• Nella maggior parte dei vasi il flusso non è continuo, ma pulsatile.

• L’albero circolatorio è ramificato.

• Essendo i vasi elastici, il diametro può variare al variare della pressione.

• Il sangue è un liquido etereogeneo (sospensione di corpuscoli nel plasma) quindi non-Newtoniano.

Il raggio del condotto, che compare nell’equazione alla quarta potenza, rappresenta il parametro le cui variazioni incidono maggiormente nel determinare variazioni di resistenza e quindi di flusso.

Dall’equazione del flusso F = ∆∆∆∆P/R si ricava: R = ∆∆∆∆P/F

Descrive il flusso dei fluidi attraverso condotti cilindrici in termini di flusso, pressione, dimensioni del condotto e viscosità del fluido che scorre nel condotto. E’ ottenuta integrando la velocità di tutti gli anelli concentrici di fluido in scorrimento e moltiplicando per le loro aree.

ππππ ∆∆∆∆P r4

8 ηηηη l ππππ/8 = costante di proporzionalitàF =

R =8 ηηηη l

ππππ r4

LEGGE DI HAGENLEGGE DI HAGEN--POISEUILLEPOISEUILLE

• La distribuzione del sangue ai diversi tessuti è controllata dalle arteriole, che per il loro calibro (inferiore a quello delle arterie) sono i vasi che contribuiscono maggiormente alla resistenza del sistema circolatorio.

• La parete delle arteriole contiene muscolatura liscia, il cui stato di contrazione può essere modificato da impulsi nervosi (sistema simpatico) od ormoni circolanti, con conseguente variazione del calibro e quindi della resistenza al flusso.

ES: a parità di altri fattori, una riduzione del calibro a metà, determinerà diminuzione del flusso ad 1/16 del suo valore originale.

• Il moto turbolento si genera in un vaso stenotico, a valle della stenosi.

• genera rumori e può quindi essere rilevato mediante auscultazione• aumenta la resistenza al flusso e favorisce la formazione di trombi.

• Il sangue scorre nel sistema circolatorio con moto laminare.In condizioni fisiologiche esiste turbolenza solo a livello delle valvole cardiache.

Il passaggio moto laminare � moto turbolento dipende da:

• diametro del condotto (d)

• velocità media di scorrimento (v)

• natura del liquido (viscosità, η e densità, ρ).

Mediante un numero adimensionale, definito numero di Reynolds (NR), si può stabilire se il flusso di un fluido, che scorre in un condotto cilindrico, è laminare o turbolento.

NR = d v ρρρρ/ηηηηPer NR ≤ 2000 flusso laminare

Per NR > 3000 flusso turbolento

Per NR‹› 2000-3000 flusso intermedio tra laminare e turbolento

Nel moto laminare:

F ∞∞∞∞ ∆∆∆∆P

Nel moto turbolento:F ∞∞∞∞ √√√√∆∆∆∆P

a causa dei vortici che dissipano una maggior quota di energia negli urti tra le molecole di

liquido.

V = F/A

Flu

sso

Velocità di scorrimento

Velocità critica

F ∝∝∝∝ ∆∆∆∆ P F ∝∝∝∝ ����∆∆∆∆ P

Flusso laminare Flusso turbolento

NR = r.v.ρρρρ/ηηηη

F1F2 = F1

NR<1000 NR<1000 NR>2000

r, v r, v>r↓, v↑

BC

Moto turbolentoMoto laminare

A

STENOSI E TURBOLENZASTENOSI E TURBOLENZA

Si ha moto turbolento:

• Nel primo tratto dell’aorta, durante la fase di eiezione rapida.

• In caso di aumento della gittata cardiaca (esercizio fisico). ↑gittata cardiaca � ↑velocità.

• Per stenosi di un vaso, a valle della stenosi.

• Nell’anemia, per riduzione di viscosità η (diminuzione ematocrito) ed aumento di velocità v (aumento della gittata cardiaca).

CONDIZIONI CHE GENERANO MOTO TURBOLENTO NEL CONDIZIONI CHE GENERANO MOTO TURBOLENTO NEL SISTEMA CIRCOLATORIOSISTEMA CIRCOLATORIO

VISCOSITAVISCOSITA’’

Viscosità (unità di misura poise): proprietà fondamentale dei fluidi, descritta da Newton come “mancanza di scorrevolezza” tra le parti di un fluido.

Rappresenta la resistenza che si oppone allo scorrimento di strati adiacenti di liquido ed è proporzionale alla velocità con cui gli strati scorrono gli uni sugli altri.

Fluido newtoniano: viscosità costante al variare della velocità.

Fluido non-newtoniano, viscosità crescente al diminuire della velocità.

Gradiente di velocità γ = ∆v/∆x∆v = differenza di velocità tra le lamine∆x = distanza tra le lamine

Piano fisso

∆x

∆v

Lamina in movimento

Velocità di scorrimento

Forza di spinta

Le lamine di liquido che si muovono in un condotto aperto hanno velocitàcrescente dal fondo verso la superficie (lo strato sul fondo è praticamente immobile, lo strato superficiale ha la massima velocità).Il rapporto tra la velocità delle lamine = gradiente di velocità, γγγγ(velocità di scorrimento tangenziale o di taglio, shear rate) si calcola come:

Piano fisso

∆x

∆v

Lamina in movimento

Velocità di scorrimento

Forza di spinta

Il rapporto tra la forza tangenziale F applicata sulla superficie libera e l’area A della superficie è detto sforzo di taglio τ τ τ τ (shear stress).Secondo Newton: la viscosità ηηηη è data dal rapporto tra sforzo di taglio(ττττ) e gradiente di velocità (γγγγ) secondo l’equazione:

η = ττττ/γγγγ

Dipendenza della viscosità del sangue

dall’ematocrito

Ematocrito

Viscosità acqua

Viscosità plasma

Viscosità sangue normale

10 20 30 40 50 60 70

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Viscosità, centipoise

Viscosità acqua a 20°C = 0.01 poise = 1 centipoiseViscosità plasma = 1.9-2.3 centipoiseViscosità sangue = 3.5 centipoise

Il sangue è un fluido non newtoniano perché essendo composto da componente liquida (plasma) e corpuscolata la sua viscosità varia al variare di:• velocità di flusso• diametro dei vasi• quantità e qualità delle cellule ematiche.

Le Resistenze al flusso nel sistema circolatorio dipendono da:• Calibro dei vasi• Tipo di scorrimento (laminare o turbolento)• Viscosità del sangue• Disposizione dei vasi in serie e in parallelo

Nel determinare la resistenza totale dovuta alla viscositàbisogna considerare le differenze di viscosità tra il fluido che scorre in prossimità delle pareti e quello che scorre al centro di un vaso.

Accumulo assiale dei globuli rossiAccumulo assiale dei globuli rossi

FLUSSO

Pressione a vallePressione frontale

Attrito viscoso

La risultante delle forze propulsive e viscose provoca la rotazione del globulo rosso, che avviene in senso antiorario, nella parte superiore del vaso, ed in senso orario nella parte inferiore.

vA

vB

vA > vBForza che modifica il

percorso del globulo rosso

I globuli rossi dispersi in un fluido, che scorre con moto laminare a velocitàsufficientemente elevata, sono spinti verso l’asse centrale del vaso, dove la velocità di scorrimento è maggiore (accumulo assiale).Velocità migrazione globulo rosso è proporzionale al gradiente di velocità ∆∆∆∆V/∆∆∆∆X.

Gradiente di velocità diminuisce dalla periferia verso il centro del vaso, determinando accumulo dei globuli rossi al centro del vaso. Per accumulo assiale la viscosità relativa del sangue è maggiore al centro del vaso (elevato ematocrito) e minore alla periferia. La viscosità media risulta così inferiore a quella attesa dal valore dell’ematocrito.

ACCUMULO ASSIALE DEI GLOBULI ROSSI

Plasma e pochi globuli rossi

Molti globuli rossi e poco plasma

La viscositLa viscositàà del sangue si riduce con il calibro del vasodel sangue si riduce con il calibro del vasoIl gradiente di velocità che determina accumulo assiale dei globuli rossi èmaggiore nei vasi piccoli rispetto a quelli più grandi, perché ∆x è minore.Nei vasi piccoli, quindi, la porzione periferica di sangue, privata di globuli rossi, è percentualmente maggiore.

Lo strato periferico di plasma è, rispetto al calibro del vaso (quindi in termini relativi), maggiore in 1 che in 2.Quindi, nelle arteriole, lo strato relativamente privo di globuli rossi (bassa ηηηη) aumenta con il diminuire del calibro del vaso.Questo determina una diminuzione della η η η η apparente.

1

Calibro vaso

2

• ↓viscosità per accumulo assiale � mantenimento fluidità sangue anche con ematocriti superiori al 60% (policitemie).

La viscosità del sangue diminuisce con il calibro del condotto (Effetto Fahraeus-Lindqvist).Il fenomeno si osserva per calibri inferiori ai 300 µm (arteriole).La ηηηη apparente tende nuovamente ad aumentare nei vasi con diametro vicino a quello dei globuli rossi (7-8 µm).

LA VISCOSITALA VISCOSITA’’ DEL SANGUE DIPENDE DAL CALIBRO DEL VASODEL SANGUE DIPENDE DAL CALIBRO DEL VASO

4

3

2

1

100 200 300 400 500

CapillariArteriole

Visc osit à, c entipoise

Diametro vaso, µm6 µm

• ↓viscosità microcircolo � ↓resistenza al flusso. Il flusso ègarantito da pressioni propulsive minori.

• La riduzione di viscosità nei vasi con diametro < 300 µm, è anche dovuta ad un decremento dell’ematocrito legato alla diversa distribuzione degli eritrociti in questi vasi.

• A livello delle biforcazioni delle arteriole, infatti, le linee di scivolamento degli eritrociti fanno sì che la maggior parte di essi rimanga al centro del vaso di diametro maggiore. Solo una minoranza di eritrociti imbocca le diramazioni più piccole, determinando così una riduzione dell’ematocrito.

↑velocità � ↓ηηηη (riduzione di attrito tangenziale) aumenta la tendenza dei globuli rossi ad accumularsi nelle lamine assiali.↓velocità � ↑ηηηη (aggregazione globuli rossi, forma a rouleaux o pila di monete).Aggregazione a basse velocità di flusso dipende dalla concentrazione nel plasma del fibrinogeno.Nelle condizioni di stasi circolatoria:↑ηηηη � ↑resistenza al flusso.

LA VISCOSITLA VISCOSITÀÀ DEL SANGUE DIPENDE DALLA VELOCITDEL SANGUE DIPENDE DALLA VELOCITÀÀ DI DI SCORRIMENTOSCORRIMENTO

Nei capillari, gli eritrociti (molto flessibili) attraversano il vaso deformandosi. ↓velocità � aggregati che ostruiscono i capillari.La deformabilità degli eritrociti è modificata da variazioni del pH ematico.

Alcalosi � ↑deformabilità Acidosi � ↓deformabilità

• ↓elasticità globuli rossi (anemie emolitiche: anemia falciforme) �

↓accumulo assiale � ↑viscosità ���� ↑↑↑↑resistenza al flusso.

Le Resistenze al flusso dipendono dalla disposizione dei vasi in serie e in parallelo

RESISTENZE IN CONDOTTI POSTI IN SERIERESISTENZE IN CONDOTTI POSTI IN SERIE

Il flusso F, generato dal ∆∆∆∆P, deve vincere una Resistenza totale, che è la somma delle singole resistenze.

Pi

R1 R2 R3

F PuRt = R1+R2+R3

Le resistenze dei singoli segmenti della circolazione sistemica si sommano e determinano la Resistenza vascolare totale del circolo sistemico.

RESISTENZE IN CONDOTTI POSTI IN PARALLELORESISTENZE IN CONDOTTI POSTI IN PARALLELO

1/Rt = 1/R1+1/R2+1/R3

Pi

R1

R2

R3

F1F2F3

PuF

La Resistenza totale è inferiore alle resistenze dei singoli segmenti e si riduce proporzionalmente al numero dei condotti in esame. Se n vasi posti in parallelo hanno la stessa resistenza R: Rt = R/n

La Resistenza vascolare sistemica totale è inferiore ad ogni singola resistenza degli organi (sistemi vasali in parallelo).

Nel sistema circolatorio, i vasi che offrono maggior Resistenza al flusso sono le arteriole, che hanno diametri inferiori a quelli delle arterie. I capillari, pur essendo in assoluto i vasi con diametro minore, offrono bassa Resistenza perché sono disposti in parallelo ed il loro numero èmolto superiore a quello delle arteriole.

Un’indicazione della R complessiva, che il flusso di sangue incontra nel passare da un distretto all’altro, si ricava misurando la caduta pressoria, che si verifica nei vari distretti.

Man mano che il fluido scorre nel sistema, la P diminuisce con la distanza, perchè l’energia viene persa per vincere le resistenze. Questa è la situazione che si verifica nel sistema circolatorio.

P

P

Nel sistema circolatorio, la maggiore caduta pressoria si incontra a livello delle arteriole, che offrono la maggiore Resistenza al flusso (~40%).

*

*

Normale

Caduta P 58 mmHg

Caduta P 20 mmHg

Pressione, m

mHg

Arterie Arteriole Capillari Vene Atrio Ds

100

50

Costrizione arteriolare = ↑ RDilatazione arteriolare = ↓ R

Alla R totale contribuiscono:• aorta + grandi arterie ~25%

• arteriole ~40%

• capillari ~20%

• venule + vene ~15%

Le Pressioni in emodinamica sono:• Pressione di propulsione (∆P: Pa-Pv) responsabile del flusso.• Pressione transmurale (Ptm).

RelazioneRelazione PPtmtm-- TensioneTensione didi pareteparete::

La La leggelegge didi LaplaceLaplace

In contenitori con parete distensibile (organi cavi, vasi), la parete sottoposta ad una forza distendente (Ptm) sviluppa tensione.

Per la LEGGE DI LAPLACE:la tensione parietale (T), dipende da: Ptm, spessore della parete (d) e raggio del contenitore (r)secondo l’equazione:

T

T

T

Td

Porzione della parete del vaso vista dall’interno

Vaso

P

rPi

Pe

= Ptm.r

d

T

La parete di un vaso è in equilibrio se la forza distendente, Ptm èbilanciata da T (in parte passiva, elasticità del vaso; in parte attiva, generata dalla contrazione della muscolatura liscia). La parete di un vaso si rompe se la T sviluppata non è sufficiente

a sostenere Ptm.

Legge di Laplace applicata ai vasi ematici spiega perché:

• Vasi di piccolo calibro (capillari) possono sostenere pressioni intravasali relativamente elevate senza rompersi.Per sostenere la Ptm è sufficiente infatti una T bassa.

• Si può verificare rottura di un aneurisma arterioso:

Aneurisma arterioso = vaso dilatato � ↑raggio + ↓spessore.E’ necessaria una ↑T per controbilanciare la stessa Ptm.

Se la parete non riesce a sviluppare la T richiesta �

↑dilatazione vaso � aneurisma diventa permanente.

• Quando la T diventa insufficiente a contrastare la Ptm, il vaso si rompe.

La P esercitata da una colonna di liquido aumenta con l’altezza secondo la relazione: ∆∆∆∆P = ρρρρ.g.h

ρH2O = 1ρHg = 13.6

La pressione idrostatica (Pi) esercitata da una colonna di acqua è1/13.6=0.74 volte quella esercitata da una colonna di mercurio di uguale altezza.

colonna acqua 1 cm, Pi = 0.74 mmHgpoiché sangue=acqua

Pi= [(h cm) x 0.74] mmHg

P0

h2>0

h1<0

Livello riferimento 0

Livello 1 P1=P0-ρgh

Livello 2 P1=P0+ρgh

LA DISTENSIBILITLA DISTENSIBILITÀÀ DELLE PARETI DEI VASI RENDE IL CIRCOLO DELLE PARETI DEI VASI RENDE IL CIRCOLO DIPENDENTE DALLA FORZA DI GRAVITDIPENDENTE DALLA FORZA DI GRAVITÀÀ

Piano di indifferenza idrostatica0

-ρgh

-h

+h

+ρgh

Effetto della pressione idrostatica nei cambiamenti di posizioneEffetto della pressione idrostatica nei cambiamenti di posizione di di un recipiente di liquido a parete rigidaun recipiente di liquido a parete rigida

Il passaggio: posizione orizzontale � verticale determina ↓Psopra e ↑P sotto il piano di indifferenza idrostatica, di un valore = alla Pi (ρgh) esercitata da una colonna di liquido di altezza h.

Le variazioni di P determinate dalla gravità comportano uno spostamento di volume dalle porzioni superiori a quelle inferiori rispetto al piano di indifferenza idrostatica.

Piano di indifferenza idrostatica0

-ρgh

-h

+h

+ρgh

Effetto della pressione idrostatica nei cambiamenti di posizioneEffetto della pressione idrostatica nei cambiamenti di posizione di di un recipiente di liquido a parete un recipiente di liquido a parete distensibiledistensibile

Effetti della Pressione idrostatica nel passaggio da posizione Effetti della Pressione idrostatica nel passaggio da posizione supina (supina (clinostatismoclinostatismo) a posizione eretta () a posizione eretta (ortostatismoortostatismo):):

Nei vasi al di sotto del cuore (piano indifferenza idrostatica)Nei vasi al di sotto del cuore (piano indifferenza idrostatica)

In questa condizione, il ritorno venoso è comunque assicurato dalla presenza delle valvole venose, dalla pompa muscolare e dalla venocostrizione.

● ↑Pa e ↑Pv della stessa entità, ∆P tra arterie e vene invariato � flusso da arterie a vene invariato.

• Ritorno venoso dal basso verso l’alto è però momentaneamente interrotto, perché le vene (molto distensibili) accolgono la colonna di sangue dilatandosi passivamente.

Nei vasi al di sopra del cuoreNei vasi al di sopra del cuore

● ↓P � riduzione flusso al cervello.

Il flusso è assicurato da meccanismi di regolazione cardio-circolatori.

RELAZIONE PRESSIONERELAZIONE PRESSIONE--FLUSSO IN VASI RIGIDI ED ELASTICI FLUSSO IN VASI RIGIDI ED ELASTICI

Poiché i vasi sono distensibili, Ptm può influenzare il raggio del vaso e, per la Legge di Poiseuille, modificare la resistenza al flusso.

Per un fluido che scorre in un tubo rigido, la relazione ∆∆∆∆P/F è lineare

P

F

Pc

r <

r >r > r < Tubo rigido

Tubo elastico

Nei tubi elastici (vasi): relazione ∆∆∆∆P/F non è lineare. Esiste un valore minimo di P = Pc (pressione critica di chiusura), sotto la quale il vaso tende a chiudersi. Quando il vaso è aperto, ↑P � ↑F maggiore rispetto ad un vaso rigido dello stesso diametro, perché il raggio aumenta in seguito alla distensione delle pareti con conseguente riduzione della resistenza al flusso.

P

F

Pc

Vaso di tipo passivo (polmonare)

Vaso di tipo reattivo (renale)

Vasi tipo passivo (vasi polmonari): ↑F �↑P con andamento tipico dei vasi elastici.Vasi tipo reattivo (vasi renali): dopo iniziale aumento, F tende a stabilizzarsi. Il vaso reagisce all’aumento di P costringendosi: ↓raggio �↑resistenza = flusso costante

Relazione pressioneRelazione pressione--flusso in vasi passivi e reattiviflusso in vasi passivi e reattivi

100

120

80

60

40

20

Pressione, m

mHg

Circolazione sistemica

Circolazione polmonare

Aorta

Grosse arterie

Piccole arterie

Arteriole Capillari

Venule

Piccole vene

Grosse vene

Vene cave

Arterie polm

onari

Arteriole

Capillari

Venule

Vene polm

onari

Pressione sistolica

Pressione diastolica

Pressione media

Pressione pulsatoria

Massima R al flussoMassima caduta P

Flusso = 5l/minElevata R (~0.02 URP)(∆∆∆∆P richiesto 100 mmHg)

Elevata Pa = 100 mmHg

Flusso= 5l/minBassa R (~ 0.002 URP)(∆∆∆∆P richiesto 10 mmHg)

Bassa Pa = ~ 15 mmHg

• Condizioni basali Flusso 5 l/min• RPT circolo sistemico = 0.02 URP • ∆∆∆∆P aorta-atrio Ds = 100 mmHg• RPT circolo polmonare = 0.002 URP• ∆∆∆∆P arteria polmonare-atrio Sn = 10 mmmHg

• Il sistema cardio-circolatorio può adattarsi alle diverse richieste dell’organismo.

• Se aumenta il fabbisogno metabolico di un tessuto, rispetto a quello degli altri, la distribuzione del flusso cambia, per rispondere alle esigenze del tessuto che sta lavorando di più.

• Quando l’attività metabolica di tutto l’organismo aumenta, come durante l’esercizio fisico, il flusso complessivo aumenta.

• La GITTATA CARDIACA in questi casi può aumentare da a 4 a 7 volte il normale.

� Variare la RPT sistemica significa variare tutto il flusso in periferia.

� Variare le Resistenze ai singoli distretti significa variare il flusso in quel distretto.

Questo meccanismo consente la ridistribuzione della gittata cardiaca.