Principi di Emodinamica

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Principi di Emodinamica. In questa sezione verranno riassunte le leggi della fisica che spiegano le interazioni tra pressione volume flusso resistenza nel sistema cardiovascolare. Relazione pressione - flusso. - PowerPoint PPT Presentation

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  • PrincipidiEmodinamicaIn questa sezione verranno riassunte le leggi della fisica che spiegano le interazioni tra pressione volume flusso resistenza nel sistema cardiovascolare

  • Relazione pressione - flussoIl flusso Q proporzionale alla differenza tra pressione di ingresso Pi e pressione di uscita PuQ P i- PuLa terza variabile che lega tra di loro flusso e pressione la resistenza che incontra un liquido che fluisce in un condotto

  • Pressione (mmHg) Q (mls-1) = Resistenza (mmHgml-1s)Lintensit del flusso di un fluido in un condotto dipende dalla pressione esercitata sul fluido e dalla resistenza esercitata dal condotto(proprio come nella Legge di Ohm. )Relazione tra flusso pressione e resistenzaQuindi la resistenza periferica si pu calcolare misurando il flusso e il gradiente pressorio tra ingresso e uscita del condotto: R=DP/Q.Resistenza periferica per lintero letto circolatorio:RPT=DP/Q=(Pa-PVC)/GCRPT=[(100-2) mmHg]/(5000 ml/min) = [98/5000] mmHg/(ml/min) 0.02 mmHg/(ml/min)

    Pa: pressione a livello dellaorta PVC: pressione venosa centrale

  • Essa mette in relazione la resistenza con il raggio e la lunghezza del condotto e la viscosit del fluido :

    dove:r raggio del condotto viscosit del fluidol lunghezza del condottoQuindi, R 1/r4 e Q r4 In un essere umano normale, la lunghezza del sistema fissa, quindi la viscosit del sangue e il raggio dei vasi hanno gli effetti maggiori sulla resistenzaLegge di Poiseuille

  • Il DP che induce il flusso in A e B lo stessoMa la resistenza del condotto B 1/16 di quella del condotto A,Infatti rB=2rA e quindi RB=RA/16Piccole variazioni nel calibro dei vasi possono assicurare un sufficiente controllo del flusso a un tessuto. Ad es. basta un aumento del 19% nel calibro del vaso per avere un aumento del 100% del flusso.Quindi, attraverso B il flusso 16 volte maggiore che in AInfatti Q 1/R e quindi QB=16QA

    Flusso 1/ResistenzaTubo ATubo Bflusso 1/1flusso 1flusso 1/16-1 flusso 16

    Resistenza 1/raggio4Tubo ATubo BR 1/14R 1R 1/24R 1/16

  • Resistenze in seriePer resistenze disposte in serie la resistenza totale eguale alla somma delle resistenze individualiRt=R1 + R2 + . + RnPer resistenze disposte in serie la resistenza totale maggiore delle singole resistenze

  • Resistenze in paralleloPer resistenze disposte in parallelo il reciproco della resistenza totale eguale alla somma dei reciproci delle resistenze individualintR....RRR111121+++=Per resistenze disposte in parallelo la resistenza totale minore delle singole resistenze

  • Relazione tra flusso (portata) e velocit possibile esprimere il flusso Q in funzione della velocit di scorrimento v.Il volume di liquido che fluisce nellunit di tempo (1 s) attraverso una sezione del condotto di area A=1 cm2 il flusso Q, ed pari al volume di liquido compreso tra i punti A e B (1 cm):Q = vA = (1 cm/s) 1 cm2 = 1 cm3/sDa cui si ha anche che v = Q/Aovvero,v 1/ACio:In un sistema a flusso costante la velocit di scorrimento legata allarea della sezione trasversa da una relazione di proporzionalit inversa.

  • In un sistema a flusso costantepi stretto il vaso, maggiore la velocit di flussoPer la legge dellazione di massa lintensit del flusso nel condotto non cambia, quindi:

    QX = QY

  • Velocit del sangue vs dimensioni letto vascolareLa velocit del fluido inversamente proporzionale allarea della sezione trasversaFlusso (Q): volume di sangue passante attraverso una data sezione trasversale di un condotto nellunit di tempoVelocit (v): flusso di sangue per unit di areav1=Q1/A1 =(5cm3s-1)/5cm2 = 1cms-1v2=Q2/A2 =(5cm3s-1)/1cm2 = 5cms-1Per la legge dellazione di massa lintensit del flusso nel condotto non cambia:Q1=Q2 v1A1=v2A2 v1/v2=A2/A1Esempio 2

  • La pressione di un liquido in movimento diminuisce con la distanza percorsa

  • Verifiche

  • Perch il sangue fluisce attraverso questo circuito chiuso?Il sangue fluisce gi per un gradiente pressorioPer il flusso non importante il valore assoluto della pressione, ma la differenza di pressione (DP o gradiente) per determinare il flusso.Cosa accade alla pressione se diminuiamo il volume di un compartimento riempito di fluido? (p.es. il volume dei ventricoli durante la sistole)?

  • Come differisce il flusso in questi due vasi?

  • Tutti e quattro I tubi hanno lo stesso DP. Quale di essi ha il flusso maggiore? Il flusso minore? Perch?

  • Due canali di Venezia presentano le stesse dimensioni ma lacqua scorre pi rapidamente in uno rispetto allaltro. Quale canale presenta la portata maggiore? Perch?Ricordando che la portata data da:Portata (Q)=velocit (v) area della sez. Trasv. (A),ed essendo A uguale nei due canali, lacqua scorre pi velocemente in quello con portata maggiore

  • Usando lequazione adatta spiegare matematicamente cosa succede al flusso sanguigno se il diametro di un vaso aumenta da 2 a 4 mmFlusso DP x raggio4. Se il diametro passa da 2 a 4, il flusso aumenta di 16 volte