Sistema Circolatorio

IL SISTEMA CARDIOVASCOLARE
• COSTITUITO DAL CUORE CHE POMPA IL SANGUE
IN UN CIRCUITO CHIUSO DI VASI
•
LA FUNZIONE E’ IL TRASPORTO DI MATERIALE
FRA I VARI DISTRETTI DELL’ORGANISMO
•
LE SOSTANZE TRASPORTATE SONO:
1. NUTRIENTI, ACQUA, GAS
DALL’AMBIENTE ESTERNO
2. MATERIALI
ALL’ALTRA
3. CATABOLITI
ELIMINARE
•
SCAMBIATI
CHE
LE
DA
CHE
ENTRANO
UNA
CELLULA
CELLULE
DEVONO
SONO TRASPORTATI ANCHE GLOBULI BIANCHI,
ANTICORPI E CALORE (DAL CENTRO VERSO LA
PERIFERIA DOVE VIENE DISSIPATO)
IL CIRCUITO
ARTERIE: TRASPORTANO IL SANGUE DAL CUORE
VERSO LA PERIFERIA
•VENE: TRASPORTANO IL SANGUE DALLA PERIFERIA
AL CUORE
•CIRCOLAZIONE POLMONARE: VENTRICOLO DESTRO
ARTERIE
POLMONARI
POLMONI
VENE
POLMONARI ATRIO SINISTRO
•CIRCOLAZIONE SISTEMICA: VENTRICOLO SINISTRO
AORTA ARTERIE ARTERIOLE CAPILLARI
VENULE VENE  VENA CAVA ATRIO DESTRO
capo
PRESSIONE, VOLUME, FLUSSO E
RESISTENZA
•IL SANGUE SCORRE NEL SISTEMA CIRCOLATORIO
PERCHE’ SPINTO DA UN GRADIENTE DI PRESSIONE
GENERATO DALLA CONTRAZIONE CARDIACA
•I LIQUIDI SI SPOSTANO DA REGIONI A MAGGIOR
PRESSIONE A REGIONI A PRESSIONE INFERIORE:
NEL SISTEMA CIRCOLATORIO DAL CUORE VERSO LA
VENA CAVA
•QUANDO IL SANGUE SCORRE ATTRAVERSO IL
SISTEMA LA PRESSIONE DIMINUISCE A CAUSA
DELL’ATTRITO: LA PRESSIONE DIMINUISCE MAN
MANO CHE IL SANGUE SI ALLONTANA DAL CUORE
PRESSIONE DI UN LIQUIDO
•CORRISPONDE ALLA FORZA ESERCITATA DAL
LIQUIDO STESSO SULLE PARETI DEL CONTENITORE.
SE IL LIQUIDO NON E’ IN MOVIMENTO VIENE
DEFINITA IDROSTATICA ED E’ DIRETTA IN TUTTE LE
DIREZIONI
•SI MISURA IN mmHg O torr (1mm Hg = 1 torr
CORRISPONDE ALLA PRESSIONE IDROSTATICA
ESERCITATA DA UNA COLONNA DI MERCURIO ALTA 1
mm SU UN’AREA DI 1 cm2)
•SE IL LIQUIDO E’ IN MOVIMENTO LA PRESSIONE
RISULTA
COMPOSTA
DA
UNA
COMPONENTE
DINAMICA (ENERGIA CINETICA DEL SISTEMA) E UNA
COMPONENTE
LATERALE,
LA
PRESSIONE
IDROSTATICA (ENERGIA POTENZIALE) ESERCITATA
SULLE PARETI. LA PRESSIONE ESERCITATA DA UN
LIQUIDO IN MOVIMENTO E’ DETTA IDRAULICA
CAMBIAMENTI DI VOLUME
•SE IL VOLUME IN CUI E’ CONTENUTO IL LIQUIDO
DIMINUISCE, LA PRESSIONE ESERCITATA DAL
LIQUIDO SULLE PARETI AUMENTA
•A LIVELLO CARDIACO, LA CONTRAZIONE DEL
VENTRICOLO CAUSA L’AUMENTO DI PRESSIONE DEL
SANGUE E IL SUO SPOSTAMENTO VERSO I VASI.
VIENE DEFINITA PRESSIONE DI SPINTA
•QUANDO IL CUORE SI RILASSA E SI ESPANDE LA
PRESSIONE DIMINUISCE
•CAMBIAMENTI DI VOLUME CHE INFLUENZANO LA
PRESSIONE SI VERIFICANO ANCHE A LIVELLO DEI
VASI: SE SI DILATANO LA PRESSIONE AL LORO
INTERNO DIMINUISCE, SE SI CONTRAGGONO LA
PRESSIONE DEL SANGUE AUMENTA
PRESSIONE E FLUSSO
FLUSSO  P
P = P1-P2
OSSIA
QUANTO
PIU’
E’
ELEVATO
IL
GRADIENTE
DI
PRESSIONE
TANTO
MAGGIORE SARA’ IL FLUSSO
IL FLUSSO Q O VOLUME DI FLUSSO E’ IL
VOLUME DI SANGUE CHE CHE SCORRE
ATTRAVERSO LA SEZIONE TRASVERSA DI UN
CONDOTTO NELL’UNITA’ DI TEMPO (L/min)
PRESSIONE E RESISTENZA
LO
SCORRIMENTO
DEL
SANGUE
INCONTRA
ATTRITO.
Il
SISTEMA
CARDIOVASCOLARE
PRESENTA QUINDI UNA RESISTENZA AL FLUSSO
EMATICO CHE SCORRE NELLE VIE A MINORE
RESISTENZA.
FLUSSO  1/R
PER UN LIQUIDO CHE SCORRE IN UN TUBO, I
PARAMETRI CHE DETERMINANO LA RESISTENZA
SONO:
1. LUNGHEZZA L
2. RAGGIO r
3. VISCOSITA’ 
OSSIA R= 8L/r4 ;
R  L/r4
Legge di Poiseuille
Qv= (r4 P)/(8 L)
VELOCITA’ DI FLUSSO
E’ LA DISTANZA PERCORSA NEL UNITA’ DI
TEMPO DA UN DATO VOLUME DI SANGUE
v=Q/A
DOVE
A
E’
L’AREA
DELLA
TASVERSA DEL CONDOTTO
SEZIONE
I VASI SANGUIGNI
•LA PARETE DEI VASI SANGUIGNI E’ COSTUTUITA DA
STRATI DI
MUSCOLATURA LISCIA
TESSUTO CONNETTIVO ELASTICO
TESSUTO CONNETTIVO FIBROSO
•IL RIVESTIMENTO INTERNO DI TUTTI I VASI E’
COSTITUITO DA UN EPITELIO SPECIALIZZATO
DETTO ENDOTELIO
AORTA E GRANDI ARTERIE
•Presentano pareti con muscolo liscio e
tessuto connettivo elastico e fibroso
•E’ necessaria una quantità elevata di
energia per distendere le loro pareti
•Assorbono energia dal sangue che e’
espulso ad elevata pressione dai
ventricoli e la liberano per ritorno
elastico
•In questo modo il flusso sanguigno
viene garantito anche durante la fase di
diastole
MUSCOLO LISCIO VASCOLARE E
VASI DI RESISTENZA
•E’ SEMPRE PARZIALMENTE
(TONO MUSCOLARE)
CONTRATTO
•E’ INFLUENZATO DA NUMEROSE SOSTANZE:
ORMONI, NEUROTRASMETTITORI E FATTORI
PARACRINI
•QUESTE AGISCONO IN PARTICOLARE A
LIVELLO
DELLE
ARTERIOLE:
LA
CONTRAZIONE O LA DILATAZIONE DELLA
MUSCOLATURA LISCIA
DETERMINA LA
VARIAZIONE DEL LORO RAGGIO E QUINDI
DELLA RESISTENZA AL FLUSSO (VASI DI
RESISTENZA)
MICROCIRCOLAZIONE
•COSTITUITA DA ARTERIOLE,
CAPILLARI E VENULE
METARTERIOLE,
•LE METARTERIOLE PRESENTANO UNA MINORE
COMPONENTE
DI
MUSCOLATURA
LISCIA
RISPETTO ALLE ARTERIOLE
•POSSONO INDIRIZZARE IL SANGUE VERSO I
LETTI CAPILLARI O COSTITUIRE DEI BYPASS
ARTERO-VENOSI NEL CASO IN CUI GLI SFINTERI
PRECAPILLARI SIANO CONTRATTI
•I CAPILLARI SONO I VASI PIU’ PICCOLI E
INSIEME ALLE VENULE POSTCAPILLARI SONO LA
SEDE DI SCAMBIO TRA SANGUE E IL LIQUIDO
INTERSTIZIALE
I VASI DI CAPACITA’ : IL SISTEMA
VENOSO
•COSTITUITO DA UN SISTEMA CONVERGENTE DI
VASI DI DIAMETRO SEMPRE MAGGIORE
•RACCOGLIE PIU’ DELLA META’ DEL SANGUE
PRESENTE NELLA CIRCOLAZIONE SISTEMICA. LE
VENE SONO PIU NUMEROSE DELLE ARTERIE E
HANNO UNA QUANTITA’ MINORE DI TESSUTO
ELASTICO RISPETTO ALLE ARTERIE: SI ESPANDONO
PIU’ FACILMENTE
•IL FLUSSO EMATICO VENOSO CONTRO LA FORZA DI
GRAVITA’ E’ AGEVOLATO DALLA PRESENZA DI
VALVOLE
E
DALLA
POMPA
MUSCOLARE
SCHELETRICA
LA PRESSIONE ARTERIOSA
•I VENTRICOLI CONTRAENDOSI GENERANO
UNA PRESSIONE ELEVATA CHE OSCILLA FRA
0 E 120 mmHg
•LA PRESSIONE AORTICA RAGGIUNGE UN
VALORE MASSIMO DI CIRCA 120 mmHg
(PRESSIONE
SISTOLICA)
DURANTE
LA
SISTOLE VENTRICOLARE PER SCENDERE
FINO A CIRCA 80 mmHg (PRESSIONE
DIASTOLICA)
DURANTE
LA
DIASTOLE
VENTRICOLARE
•LA PRESSIONE ARTERIOSA DIASTOLICA E’
ELEVATA
GRAZIE
ALLA
COMPONENTE
ELASTICA DELLE ARTERIE
•PRESSIONE DIFFERENZIALE =
PRESSIONE SISTOLICA - PRESSIONE
DIASTOLICA
•PRESSIONE ARTERIOSA MEDIA =
PRESSIONE DIASTOLICA + 1/3(PRESSIONE
DIFFERENZIALE)
E’
IL
PRINCIPALE
FATTORE
DETERMINA IL FLUSSO DI SANGUE
CHE
MISURAZIONE DELLA
PRESSIONE ARTERIOSA
FATTORI CHE DETERMINANO LA
PRESSIONE ARTERIOSA MEDIA
LA PAM E’ DETERMINATA DALL’EQUILIBRIO
FRA IL SANGUE IN ENTRATA NELLE
ARTERIE E IL SANGUE IN USCITA
DIPENDE PRINCIPALMENTE:
• DALLA GITTATA CARDIACA E DALLA
RESISTENZA
DELLE
ARTERIOLE
(RESISTENZA PERIFERICA)
• DAL VOLUME DI SANGUE TOTALE E
DALLA
SUA
DISTRIBUZIONE
NELLA
CIRCOLAZIONE SISTEMICA
REGOLAZIONE DELLA RESISTENZA
DELLE ARTERIOLE
• AUTOREGOLAZIONE
MIOGENA:
RISPOSTA INTRINSECA (COSTRIZIONE)
DEL MUSCOLO LISCIO VASCOLARE ALLA
TENSIONE PROVOCATA DALL’AUMENTO
DI PRESSIONE (CANALI ATTIVATI DA
STIRAMENTO, ENDOTELINE)
• RILASCIO DI SOSTANZE PARACRINE
• RILASCIO DI ORMONI
• SISTEMA NERVOSO SIMPATICO
NO : GAS AD EMIVITA BREVE, (5-6) SECONDI
SINTETIZZATO A PARTIRE DA L-ARGININA E O2: LA REAZIONE
E’ CATALIZZATA DALLE NO-SINTASI (cNOS , iNOS). I PRODOTTI
TERMINALI SONO L-CITRULLINA E NO.
PRODOTTO A LIVELLO ENDOTELIALE, DIFFONDE AL MUSCOLO
LISCIO DOVE ATTIVA LA GUANILATO CICLASI AUMENTANDO I
LIVELLI DI GUANOSINMONOFOSFATO CICLICO E INDUCENDO IL
RILASSAMENTO DELLE CELLULE MUSCOLARI LISCE
RILASCIO DI NO E’ STIMOLATO DA ACh, ATP, BRADICHININA,
ISTAMINA
LE CONCENTRAZIONI DEI FATTORI
PARACRINI VARIANO IN RELAZIONE
ALLO STATO METABOLICO CELLULARE
AD ES. BASSI LIVELLI DI O2 E/O ALTI
LIVELLI
DI
CO2
NEL
LIQUIDO
INTERSTIZIALE
INDUCONO
VASODILATAZIONE DELLE ARTERIOLE
PER
INCREMENTARE
IL
FLUSSO
TISSUTALE
IPEREMIA ATTIVA: AUMENTO DEL FLUSSO DI SANGUE
ASSOCIATO AD UN AUMENTO DELL’ATTIVITA’ METABOLICA
IPEREMIA REATTIVA: AUMENTO DEL FLUSSO TISSUTALE
SUCCESSIVO AD UN PERIODO DI BASSA PERFUSIONE
SISTEMA SIMPATICO E
CONTROLLO RIFLESSO DEL
MUSCOLO VASCOLARE LISCIO
RECETTORI ADRENERGICI

NE>E
maggior parte dei tessuti
1
NE=E
muscolo cardiaco, rene
2
E>NE
agonisti:

alcuni vasi, muscolo liscio
arteriole del cuore e di alcuni
organi, fegato, muscolo
scheletrico
fenilefrina

isoproterenolo
antagonisti -bloccanti: propanololo (1 e 2) ; metoprololo (1)
RECETTORI ADRENERGICI

NE>E
maggior parte dei tessuti
1
NE=E
muscolo cardiaco, rene
2
E>NE
alcuni vasi, muscolo liscio di
alcuni organi, fegato, arteriole
cuore, muscolo scheletrico
Risposta di “lotta o fuga” ad un evento stressante:
aumento generalizzato dell’attività simpatica.
NE a livello dei recettori  determina vasocostrizione
E rafforza la vasocostrizione tramite gli  ma provoca
vasodilatazione mediata da 2 e potenzia il flusso a
cuore, muscoli scheletrici e fegato
IL CONTROLLO DELLA PRESSIONE
ARTERIOSA
•CONTROLLO CENTRALE A LIVELLO DEL BULBO. IL
SNC
RICEVE
AFFERENZE
SENSORIALI
DA
MECCANOCETTORI SENSIBILI ALL’ALLUNGAMENTO
TONICAMENTE ATTIVI, I BAROCETTORI CAROTIDEI
(FLUSSO DIRETTO ALL’ENCEFALO) E AORTICI
(FLUSSO
AL
CORPO);
LE
VIE
EFFERENTI
RAGGIUNGONO CUORE E MUSCOLO LISCIO DEI VASI
(NERVI AUTONOMI)
•MODULAZIONE DA PARTE DELL’ATTIVAZIONE DI
CHEMOCETTORI ( O2 CIRCOLANTE CAUSA 
GITTATA CARDIACA E FREQUENZA RESPIRATORIA)
•MODULAZIONE DA PARTE DI CENTRI SUPERIORI
(IPOTALAMO E CORTECCIA CEREBRALE)
TERAPIE ANTI-IPERTENSIVE
•
CALCIO-ANTAGONISTI
•  - BLOCCANTI (RECETTORI 1)
• ACE INIBITORI
LA DISTRIBUZIONE DEL SANGUE
AI TESSUTI
•VARIA IN RELAZIONE ALLE NECESSITA’
METABOLICHE DEI SINGOLI TESSUTI
•REGOLATA DA MECCANISMI DI CONTROLLO
LOCALE E RIFLESSI OMEOSTATICI
•DETERMINATA DAL NUMERO E DALLE
DIMENSIONI DELLE ARTERIOLE PRESENTI IN
UN TESSUTO
LA DISTRIBUZIONE DEL SANGUE
AI TESSUTI
•IL FLUSSO TOTALE E’ PARI ALLA GITTATA
CARDIACA, MA IL FLUSSO CHE ATTRAVERSA
LA SINGOLA ARTERIOLA DIPENDE DALLA
SUA RESISTENZA
•GLI
SFINTERI
PRECAPILLARI
CONTROLLANO IL FLUSSO ALL’INTERNO DEI
CAPILLARI
•LE
ARTERIOLE
SONO
DISPOSTE
IN
PARALLELO E QUINDI RICEVONO TUTTE
CONTEMPORANEAMENTE
SANGUE
DALL’AORTA
SCAMBIO DI SOSTANZE A LIVELLO
DEI CAPILLARI
•
SI VERIFICA FRA IL PLASMA E LE CELLULE DEI
TESSUTI
•
NON SONO SCAMBIATE CELLULE EMATICHE E
PROTEINE
• LE SOSTANZE ATTRAVERSANO I CAPILLARI
PRINCIPALMENTE PER DIFFUSIONE E PER
FILTRAZIONE
(SPINTI
DALLA
PRESSIONE
IDRAULICA); ALCUNE PROTEINE PASSANO PER
TRANSCITOSI
•
CAPILLARI CONTINUI CON GIUNZIONI SERRATE
(AD ES. BARRIERA EMATOENCEFALICA)
•
CAPILLARI FENESTRATI CON GRANDI PORI (AD
ES. RENE E INTESTINO)
SCAMBIO DI SOSTANZE A LIVELLO
DEI CAPILLARI
• IL SANGUE NEI CAPILLARI SI MUOVE
LENTAMENTE
PER
PERMETTERE
AI
PROCESSI
DI
DIFFUSIONE
DI
RAGGIUNGERE L’EQUILIBRIO.
• LA VELOCITA’ DI FLUSSO E’ BASSA
PERCHE’
L’AREA
DELLA
SEZIONE
TRASVERSA TOTALE DI TUTTI I CAPILLARI
E’ MOLTO AMPIA.
SCAMBIO DI SOSTANZE A LIVELLO DEI
CAPILLARI
•
LE
MOLECOLE
LIPOSOLUBILI
(AD
ES.
CO2,
O2)
ATTRAVERSANO RAPIDAMENTE IL DOPPIO STRATO DELLE
CELLULE ENDOTELIALI. LA VELOCITA’ DI DIFFUSIONE E’
ELEVATA E LIMITATA DAL COEFFICIENTE DI RIPARTIZIONE
OLIO/ACQUA DELLE SOSTANZE.
•
MOLECOLE LIPOINSOLUBILI DI PICCOLE DIMENSIONI
PASSANO ATTRAVERSO I PORI: LA DIFFUSIONE E’ RAPIDA
(AD ES. UREA, NaCl, GLUCOSIO). IL FATTORE CHE LIMITA
LA DIFFUSIONE E’ LA VELOCITA’ DEL FLUSSO SANGUIGNO:
DIFFUSIONE FLUSSO-LIMITATA.
•
PER MOLECOLE LIPOINSOLUBILI DI MAGGIORI DIMENSIONI
IL PROCESSO DI SCAMBIO E’ LIMITATO DALLA LORO
DIFFUSIONE
ATTRAVERSO
L’ENDOTELIO:
TRASPORTO
DIFFUSIONE-LIMITATO
FILTRAZIONE E RIASSORBIMENTO DI
LIQUIDI A LIVELLO CAPILLARE
•
PRESSIONE
OSMOTICA
E
IDRAULICA
DETERMINANO UN FLUSSO NETTO DI LIQUIDI
(ACQUA E SOLUTI) FRA IL SANGUE E IL LIQUIDO
INTERSTIZIALE
•
FILTRAZIONE: MOVIMENTO
DEI CAPILLARI
•
ASSORBIMENTO: MOVIMENTO VERSO L’INTERNO
DEI CAPILLARI
•
IN GENERALE SI VERIFICA FILTRAZIONE NETTA A
LIVELLO
DELL’ESTREMITA’
ARTERIOSA
E
RIASSORBIMENTO
NETTO
A
LIVELLO
DELL’ESTREMITA’ VENOSA
VERSO
L’ESTERNO
SCAMBIO DI LIQUIDI A LIVELLO
DEI CAPILLARI
• PRESSIONE IDRAULICA DEI CAPILLARI:
PRESSIONE LATERALE ESERCITATA DAL
FLUSSO CHE SPINGE FUORI IL LIQUIDO
ATTRAVERSO I PORI
• PRESSIONE
OSMOTICA
O
COLLOIDOOSMOTICA O ONCOTICA: DETERMINATA
DALLE PROTEINE PRESENTI NEL PLASMA
E ASSENTI NEL LIQUIDO INTERSTIZIALE
• LA DIFFERENZA FRA QUESTE FORZE
DETERMINA IL MOVIMENTO NETTO DI
LIQUIDI
E
SOLUTI
ATTRAVERSO
I
CAPILLARI
DRENAGGIO DELLO SPAZIO INTERSTIZIALE
•
SISTEMA LINFATICO: RETE DI CAPILARI A FONDO
CHIUSO
DOTATI
DI
ALTA
PERMEABILITA’.
ANCORATI AL TESSUTO CONNETTIVO DA FIBRE
CHE PERMETTONO L’APERTURA DI FESSURE FRA
LE CELLULE ENDOTELIALI IN RISPOSTA A
STIMOLI MECCANICI. LA POMPA E’ DETERMINATA
DALLA ATTIVITA’ MUSCOLARE E LA DIREZIONE
DEL FLUSSO DIPENDE DA UN SISTEMA DI
VALVOLE
•
DRENA 2-3 l DI LIQUIDO AL GIORNO, PROTEINE,
GROSSE MOLECOLE E CELLULE
• IL
LIQUIDO
E’
RIPORTATO
NEL
SISTEMA
CIRCOLATORIO
(VENE
SUCCLAVIE
ALLA
GIUNZIONE CON LA GIUGULARE)
•
ALTRE
FUNZIONI:
TRASPORTO
DEI
GRASSI