I vasi
Organizzazione generale in serie
pompa (cuore) e tubi (arterie, capillari, vene) in
serie,
• due circoli in serie
•
Organizzazione in
parallelo
•
i circoli distrettuali
Le sezioni del circolo differiscono per
velocità di flusso
• Area della sezione e
velocita’ di flusso sono
inversamente
proporzionali
Flusso = velocità x area
Flusso uguale in ogni punto
del circolo (principio di
continuità)
• Legge di Ohm applicata alla circolazione
• R=P/F F=P/R
• Legge di Poiseuille
• R= (8 η L)/(π r4 )
La pressione di un volume di sangue V è energia potenziale (P∙V)
Pressione longitudinale e pressione transmurale
Fuoriuscita o
deformazione della
parete
Progressione del
sangue
Systemic arterial tree
Due tipi di arterie:
1) grandi arterie o elastiche o di capacità
Si lasciano distendere sotto pressione e accumulano energia
potenziale
2) piccole arterie o muscolari o di resistenza
Non si lasciano distendere per la rigidità della parete e
ostacolano il flusso di sangue per il piccolo calibro
• Distensibilità o compliance, opposto a
elasticità, rigidità, stiffness
• Capacità di accogliere il sangue dilatandosi
• Resistenza
• Ostacolo offerto al sangue nella sua
progressione
Arterie elastiche o grandi arterie
•
•
•
•
Capacità di accogliere sangue distendendosi
Pareti elastiche
Pressione elevata
Pulsazione: oscillazione pressione e volume
Variazioni dell’onda sfigmica
allontanandosi dal cuore
Il cambiamento di forma
dipende da:
1) Viscosità della parete
(non è solo elastica)
2) Riflessione contro le
arteriole
Principali polsi rilevabili alla palpazione
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•
•
•
Carotideo: anteriormente allo sternocleidomastoideo sotto dell'angolo della mandibola.
Permette la rilevazione del battito anche a pressioni sitoliche molto basse, circa 20-30 mmHg.
Femorale: si palpa in corrispondenza della piega inguinale, rileva pressioni di circa 60 mmHg.
Popliteo: più difficile da percepire, si effettua con la palpazione del cavo popliteo (dietro il
ginocchio),
Tibiale Posteriore: viene percepito posteriormente al malleolo mediale del piede.
Pedidio: viene ricercato nella parte dorsale del piede, lateralmente al tendine estensore lungo
dell'alluce.
Brachiale: viene percepito sulla faccia anteriore della piega del gomito.
Radiale: viene percepito al polso alla base del pollice
Ulnare: viene percepito al polso alla base del palmo della mano, ma dalla parte opposta del
pollice
Come si crea la pressione elevata nelle
arterie ?
• La camera arteriosa elastica è interposta fra la
pompa e la resistenza
• Accumula sangue dilatandosi durante la sistole
• Rilascia sangue restringendosi durante la
diastole
• Manifestazione di questo è il polso arterioso
Bilancio fra flussi in
entrata e in uscita
dall’aorta
Volume della camera
aortica
Onda pressoria o
sfigmica nell’aorta
Il pulsiossimetro
Misurare la saturazione % del sangue
arterioso in base a
HbO2 assorbe a 650 nm
Hb e HbO2 assorbono in modo simile
a 810 nm
Visualizzare l’aumento del volume di
sangue arterioso a ogni sistole
Scipione Riva Rocci
Nikolai Korotkof
Misura della
pressione arteriosa
Pressione media = pressione minima + 1/3 pressione differenziale
Utilita’ della elevata pressione arteriosa
• Le arterie
elastiche come
“pompa diastolica”
Utilita’ della elevata pressione arteriosa
• La distribuzione del
flusso fra distretti al
variare della resistenza
Utilita’ della elevata pressione arteriosa
Controbilanciare la forza
di gravita’
1.65 cm acqua = 1 mmHg
Aumento della rigidità della parete arteriosa (elastica) con l’età in
relazione alla sostituzione di fibre elastiche con fibre collagene
Piccole arterie o muscolari
Arteriole
Dimensioni: lunghezza 1-5 mm
diametro 100-20 mm
parete 50-20 mm
La resistenza al flusso è dovuta a:
Piccolo diametro (vedi Poiseuille)
Alta rigidità della parete (strutturale e funzionale)
Contrazioni toniche e fasiche della muscolatura liscia
regolate da fattori nervosi e umorali
Catecolamine (da ortosimpatico e da midollare surrene)
NO
Prostaglandine
Peptidi (
Azione
ortosimpatico
sulla resistenza
La sezione capillare e’ la piu’ importante:
qui avvengono gli scambi
• scambi per diffusione
• scambi per filtrazione
e riassorbimento
• Grazie all’azione degli sfinteri precapillari, la
ampiezza delle reti capillari e’ variabile
Grande area della sezione dovuta al numero elevato: 5000 cm2 : Bassa velocità 1 cm/min
Pressioni decrescenti (presenza di una resistenza al flusso)
17 mmHg
Pressione mm Hg
37 mmHg
Arteriole
Capillari
Venule
Gli scambi nei capillari
• Per filtrazione (gradiente pressorio)
• Per diffusione (gradiente chimico)
• Per trasporto attivo e per endo-esocitosi
(attività cellulare)
Diversità fra capillari
Continuo (muscolo),
cuore, cervello ecc)
Fenestrato (rene)
Discontinuo (fegato,
milza, linfonodi, midollo)
La filtrazione e il riassorbimento lungo gradiente
pressorio (schema di Starling)
F= kf ∙ (DP – Dp)
F
flusso transendotelio
Kf coefficiente di filtrazione (superficie e
permeabilità)
DP gradiente di pressione idrostatica
Dp gradiente di pressione osmotica (press.
oncotica)
Il rientro/riassorbimento nel capillare non è mai completo, una parte
del liquido prende la via del capillare linfatico
Equilibrio fra filtrazione e riassorbimento+ formazione di linfa
Stato di idratazione del tessuto
Due varianti:
Edema – tessuto gonfio
Disidratazione – tessuto asciutto
Lo stato di idratazione
dei tessuti si valuta con la
palpazione
Altra variabile:
il coefficiente kf
Effetti della forza di
gravità
Come è possibile evitare
l’edema nelle parti declivi
(piedi gonfi) ?
Pressione arteriosa,
capillare e venosa nel
piede in diverse posizioni
rispetto al cuore
La pressione capillare è
misurata sull’unghia
dell’alluce
La pressione capillare
cresce di meno delle altre
pressioni con l’aumentare
dell’altezza
NEGLI ARTI INFERIORI
1) La minor sensibilità della pressione capillare alla forza
di gravità potrebbe dipendere da una vasocostrizione dal
lato arterioso
Questo spiegherebbe l’effetto del caldo nel determinare,
riducendo la vasocostrizione, l’edema agli arti inferiori
2)La più alta pressione interstiziale (pressione esercitata
dalle fasce) potrebbe contribuire a frenare la filtrazione
3) La pressione venosa viene tenuta bassa dall’azione
della pompa muscolare
Pediluvio in acqua fredda !
Il movimento (cammino) grazie alla pompa muscolare
riduce le pressioni venose e ha una azione antiedema
Alcune situazioni estreme
• Rene, rete glomerulare
– DP ~ 50 mmHg, Dp = 25 mmHg
• Rene, rete peritubulare
– DP ~ 25-15 mmHg, Dp = 27 mmHg
• Polmone
– DP ~ 10-5 mmHg, Dp = 25 mmHg
– Con forte influenza della forza di gravità
Gli scambi per diffusione sono
governati dalla legge di Fick
Js = P ∙ A ∙ (Cs – Ci)
Js velocità di diffusione
P permeabilità per ciascuna specie molecolare
A area della superficie di scambio
Cs concentrazione nel sangue
Ci concentrazione nell’interstizio
La permeabilità si riduce
all’aumentare delle
dimensioni della molecola
La riflessione dell’albumina è
pressochè totale,
indipendentemente dalla
permeabilità del capillare
(possibile repulsione da parte
del glicocalix)
• Gli scambi lungo gradienti di concentrazione
possono essere limitati:
• Dal flusso
– se la sostanza diffonde fino all’equilibrio nel
passaggio attraverso il capillare
• Dalla diffusione
– se la sostanza non riesce a raggiungere l’equilibrio
Se lo scambio è limitato dal flusso (es.
ossigeno)
Per aumentare lo scambio bisogna
aumentare il flusso ematico nella regione
Se lo scambio è limitato dalla diffusione (es.
substrati organici)
Per aumentare lo scambio bisogna
aumentare la diffusione, ad esempio
aumentando la superficie di scambio
Caso limite:
la barriera emato-encefalica
• Diffusione limitata a gas respiratori e alcune
sostanze liposolubili (alcool)
• Tutti gli altri scambi sono controllati
dall’endotelio
• Rilevanza fisiopatologica e farmacologica
Tre zone nel circolo cerebrale
• Capillari con barriera e-e
• Capillari senza barriera e-e (organi
periventricolari – 3° e 4° ventricolo)
• Capillari con scambio facilitato dalle cellule dei
plessi corioidei
I vasi linfatici
• Tre funzioni:
– Raccogliere una parte del filtrato uscito dal capo
arterioso del capillare e trasportarlo alle vene
– Verificare la presenza di antigeni (esogeni o
endogeni) a livello dei linfonodi
– Contribuire all’assorbimento intestinale
(chilomicroni)
• Flusso linfatico totale:
– 8-12 litri/die
I vasi linfatici iniziano con
capillari a fondo cieco
Funzionamento del capillare linfatico
Parete formata da endotelio
con ampie discontinuità.
Funzione di microvalvola
Funzionamento del capillare linfatico
Parete formata da endotelio
con ampie discontinuità.
Funzione di microvalvola
Il linfangione
Parete muscolare contrattile e
valvole che danno
unidirezionalità
Registrazione della pressione interstiziale
e della pressione nel linfangione
La presenza di valvole interrompe le colonne liquide e
rende meno importante l’effetto della forza di gravità
La composizione della linfa non è
omogenea:
Linfa intestinale
Linfa epatica
Alcuni tessuti sono privi di vasi
linfatici (cervello !!)
La occlusione delle vie linfatiche
provoca edema (linfedema)
Le vene
Composizione e dimensioni delle pareti vasali
Pressioni subatmosferiche o
negative !!
La camera venosa è estremamente più distensibile di quella arteriosa
• Le vene sono il serbatoio del sangue
nell’apparato cardiocircolatorio per:
• Bassa pressione
• Alta distensibilità
Le vene hanno una muscolatura parietale innervata
dall’ortosimpatico: la contrazione riduce il volume di
sangue venoso e lo sposta verso il cuore e le arterie
Il ritorno venoso
• È guidato dai gradienti pressori
• Il gradiente generato dalla pompa cardiaca
(ventricolo) è sufficiente in clinostatismo
• In ortostatismo interviene fortemente la forza
di gravità
Le vene al di sopra del cuore
• Sono a pressione negativa in ortostatismo
• Sono vuote e chiuse in ortostatismo
• Con l’eccezione dei seni venosi intracranici
(volume costante del cranio)
Mantenuti aperti perché inseriti in strati di dura
Collegati con la circolazione liquorale (villi aracnoidei)
Le giugulari e i vasi venosi superficiali sono vuoti in
ortostatismo, ma si riempiono rapidamente appena la testa viene
abbassata
Ogni aumento della pressione intracranica è doloroso
La valutazione della pressione giugulare è
indicativa del buon funzionamento della pompa
ventricolare destra
Le vene delle braccia sono gonfie
o vuote a seconda della posizione
rispetto al cuore
Si svuotano nel momento in cui il
dislivello rispetto al cuore supera
la pressione venosa (circa 15 cm
acqua)
Le vene delle gambe: forti pressioni dovute
alla gravità e piccoli gradienti
Ne segue dilatazione delle vene e
ristagno nelle zone declivi
Sistema venoso profondo e sistema venoso
superficiale e loro comunicazioni
Sistema venoso profondo e
sistema venoso superficiale
e loro comunicazioni e
valvole
Fabrizio di Aquapendente e
William Harvey e la scoperta
delle valvole venose
La pompa muscolare
La contrazione dei muscoli
comprime le vene profonde
Le valvole assicurano la
progressione unidirezionale
Le vene profonde si svuotano e
richiamano sangue dal sistema
superficiale e dal piede
Vene varicose: circolo vizioso
--prolungata dilatazione
--insufficienza valvolare
Piccole tributarie della vena
femorale che si dilatano in caso
di sviluppo di varici venose
Il ritorno venoso
• Il passaggio dall’addome al torace è facilitato
dal gradiente pressorio creato dalla
muscolatura respiratoria
• Il torace è a pressione negativa mentre
l’addome è a pressione positiva
• Il ritorno aumenta durante l’inspirazione
quando il gradiente si accentua
Il ritorno venoso
La caduta della pressione
atriale durante la sistole
ventricolare
Facilita il ritorno venoso
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