LEGGE DEL CUORE DI STARLING

SISTEMA DI TRASPORTO: CUORE, VASI SANGUIGNI E LIQUIDI CORPOREI; SISTEMA EMOPOIETICO
LEGGE DEL CUORE DI STARLING
La legge del cuore di Starling stabilisce che il lavoro eseguito da ciascun ventricolo è funzione della
lunghezza delle fibre di esso a fine diastole (telediastole). Poiché Otto Frank aveva dimostrato effetti similari
nel cuore di rana venti anni prima, si parla comunemente di Legge di Frank-Starling o di Meccanismo di
Frank-Starling.
Il rapporto tra lunghezza telediastolica delle fibre PRESSIONE (mmHg)
e forza di contrazione in un ventricolo (il sinistro)
300
è rappresentato dalle due curve del grafico qui
annesso.
Pressione
La curva inferiore viene costruita riempiendo il
250
intraventricolare
ventricolo con crescenti quantità di sangue e quindi
sistolica
misurando la pressione diastolica immediatamente
200
prima della contrazione, cioè la pressione
telediastolica. A misura che il ventricolo si riempie
il muscolo viene stirato, sicché la pressione
150
telediastolica risulta proporzionale alla lunghezza
iniziale delle fibre muscolari della quale
EJ
100
rappresenta, pertanto, un indice.
La curva della pressione sistolica (curva
Pressione
superiore) viene costruita misurando la massima
IR
IC
50
intraventricolare
pressione sistolica prodotta durante la contrazione
diastolica
F
ventricolare in occasione di ciascun volume
0
telediastolico.
0
50
100
150
200
250
A misura che il volume telediastolico aumenta, i
sarcomeri costituenti il muscolo cardiaco vengono
VOLUME TELEDIASTOLICO (ml)
stirati e la pressione sistolica sviluppata aumenta.
Essa raggiunge l’acme quando il volume diastolico è 180 ml. È questa la lunghezza alla quale i filamenti di
actina e di miosina sono tra loro correlati in modo da produrre la massima formazione di ponti trasversali
(pag. 315) per cui il muscolo va sviluppando la massima tensione. Se le fibre vengono stirate ulteriormente
(cioè a più elevati volumi diastolici) si verifica una formazione di ponti trasversali meno che ottimale e la
pressione sistolica diminuisce di nuovo. Inoltre, lo stiramento delle fibre fa aumentare la sensibilità del
meccanismo contrattile al Ca2+. È questo un fattore contribuente all’aumento di forza di contrazione dovuto
all’aumento di lunghezza delle fibre.
Le linee tratteggiate formano un’ansa detta diagramma volume-pressione del ciclo cardiaco in un cuore
normalmente battente a riposo (vedi pag. 107). F indica le pressioni diastoliche durante riempimenti
ventricolari che vanno da 50 a 130 ml. IC indica l’aumento di pressione fino al valore della pressione
diastolica aortica (80 mmHg) durante la contrazione isovolumetrica. EJ mostra le variazioni di volume e di
pressione sistolica durante la fase di eiezione (80 ml eiettati) e IR mostra la caduta di pressione che si verifica
durante la normale fase di rilasciamento isovolumetrico.
Il meccanismo di Frank-Starling consente al cuore di adattarsi rapidamente a una variazione di ritorno
venoso. Ciò potrebbe verificarsi, ad esempio, se voi giaceste supini e alzaste in aria le vostre gambe.
L’aumentato ritorno venoso stirerebbe il ventricolo destro che, quindi, si contrarrebbe più vigorosamente per
pompare più sangue attraverso il cuore. Se voi tornaste a mettervi di nuovo in piedi accadrebbe l’opposto. Il
meccanismo di cui trattasi ha un più vitale ruolo nel mantenere eguale eiezione tra il ventricolo destro e il
sinistro. Se il ventricolo sinistro pompasse un’anche assai piccola quantità di sangue meno del destro, il
sangue ben presto si accumulerebbe nei vasi polmonari portando ad un aumento di pressione nella
circolazione polmonare con conseguente effusione di liquido nelle piccole cavità aeree dei polmoni.
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REGOLAZIONE NERVOSA DELL’ATTIVITÀ CARDIACA
Benché il cuore origini da sé il proprio battito, la sua frequenza di contrazione e la sua contrattilità sono
finemente regolate, per venire incontro alle necessità costantemente mutevoli dell’organismo, da impulsi
nervosi provenienti da centri di controllo situati nell’encefalo e nel midollo spinale e viaggianti attraverso
vie efferenti parasimpatiche e simpatiche.
AZIONE del PARASIMPATICO –
La stimolazione del Vago (X nervo
cranico) riduce (–) l’attività del cuore:
frequenza delle contrazioni
diminuita, conduttività al nodo
AV ritardata, forza di
contrazione diminuita,
eccitabilità ridotta.
I Centri più elevati sono
probabilmente nella
CORTECCIA CEREBRALE:
fattori psichici ed emozionali
possono influenzare l’attività
del cuore.
Gruppo anteriore
di NEURONI
VIE EFFERENTI PARASIMPATICHE
IPOTALAMO:
Gruppo posterolaterale di NEURONI
invia impulsi al
Centro Cardioinibitore
BULBO:
[La variazione di
questo “tono
vagale” è il fattore
principale di
variazione della
frequenza cardiaca.
In riposo l’influenza
parasimpatica è
dominante. Il Vago
Sn. influenza
soprattutto il nodo
AV; il Vago Ds.
soprattutto il nodo
SA].
go
Va
o
str
de
Nucleo del Vago
tro
inis
s
go
Va
Centro Cardioacceleratore
VIE EFFERENTI
SIMPATICHE
T1
Nervi
Acceleratori
Sia il simpatico che il parasimpatico
sono costantemente in azione, ma
sono finemente bilanciati per venire
incontro alle necessità dell’organismo.
AZIONE del SIMPATICO –
La stimolazione del Simpatico
incrementa (+) l’attività del cuore:
frequenza delle contrazioni
aumentata, conduttività
aumentata, forza di contrazione
aumentata, eccitabilità
aumentata.
Stimolazione del Simp.
e/o inibizione del Paras.
Stimolazione del Paras.
e/o inibizione del Simp.
}
}
Incremento
Inibizione
}
della
attività
cardiaca
[L’influenza del Simpatico è dominante, ad es., nello
stress, nell’esercizio, nell’eccesso di calore, e in altre
condizioni richiedenti un maggiore flusso di sangue].
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SISTEMA DI TRASPORTO: CUORE, VASI SANGUIGNI E LIQUIDI CORPOREI; SISTEMA EMOPOIETICO
RIFLESSI CARDIACI
Esistono fibre afferenti (sensitive) che viaggiano nei nervi parasimpatici e che recano al bulbo informazioni
relative agli eventi che hanno luogo nel cuore.
Gli impulsi che recano questi messaggi non raggiungono, di norma, la coscienza. Essi sono importanti
come componente afferente di riflessi cardiaci mediante i quali l’attività del cuore viene aggiustata alle
necessità del corpo.
Uno di questi riflessi è
NUCLEI
nel BULBO
Il RIFLESSO DI
BAINBRIDGE
Fibre
Bulbo-spinali
VIE AFFERENTI
in Vago
(X n. cranico)
RECETTORI
Stimolati i
Barocettori
presso gli
sbocchi delle
grandi vene
VIE EFFERENTI
Un minor numero
di impulsi è inviato
lungo le
VIE EFFERENTI
PARASIMPATICHE
al Nodo SA
Stimolazione dei Barocettori per
aumentata pressione
nell’Atrio Destro
STIMOLO
Accresciuto ritorno
di sangue venoso
all’Atrio Destro
N.B.: Effetti opposti conseguono a una diminuzione del ritorno venoso.
Un maggior
numero di
impulsi è inviato lungo
le
VIE EFFERENTI
SIMPATICHE
al Nodo SA e al
MIOCARDIO
VENTRICOLARE
¥
A frequenza e A forza
di contrazione
¥
A gettata cardiaca
È questo un importante meccanismo adattativo mediante il quale la frequenza cardiaca e la forza di
contrazione del miocardio vengono adeguate, in via riflessa, a far fronte alla quantità di sangue venoso che
ritorna al cuore.
A partire dal 1925, epoca in cui Bainbridge descrisse questo classico riflesso, gli studi susseguitisi hanno
messo in evidenza che un aumento del ritorno venoso che provochi uno stiramento delle pareti dell’atrio
destro farà anche aumentare la gettata cardiaca e provocherà il riflesso barocettivo che farà diminuire la
frequenza cardiaca. Perciò, le variazioni di quest’ultima causate da aumento del ritorno venoso saranno la
risultante di ambedue questi riflessi antagonistici.
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SISTEMA DI TRASPORTO: CUORE, VASI SANGUIGNI E LIQUIDI CORPOREI; SISTEMA EMOPOIETICO
RIFLESSI CARDIACI
Probabilmente il più importante riflesso cardiaco è il riflesso barocettivo, il quale controlla la pressione
arteriosa. In esso sono implicate frequenza cardiaca, forza di contrazione, resistenza delle arteriole e capacità
delle vene.
Al Cervelletto
All’Ipotalamo
VIE AFFERENTI
nei nervi cranici IX
(dal seno carotideo)
e X (dall’arco aortico
e dagli atri)
(Nervi Tampone)
conducono
potenziali di azione
dai RECETTORI
Barocettori
(da stiramento) in
X (Vago)
BULBO
Seno
carotideo
Arteria
carotide
interna
Interneuroni
inibitori
Distensione
dell’Aorta per aumentata
pressione sanguigna
Nodo
S-A
Aumento
di
pressione
STIMOLO
Nucleo
Ambiguo
(NA)
IX (Glossofaringeo)
Arco
aortico
Atrio
Nucleo del
Tratto Solitario (NTS)
Aumento della
pressione arteriosa
Vene
Arteriole
N.B. L’aumento di impulsi delle fibre afferenti barocettive causa
inibizione dell’invio di impulsi dal centro vasomotorio alle
arteriole (vedi pag. 123-125) provocando vasodilatazione, cioè
diminuzione della resistenza periferica, e concorrendo, in tal
modo, alla caduta della pressione sanguigna.
Nucleo
Ventro Laterale
Rostrale (RVLN)
(Centro Vasomotorio)
Azione eccitatoria
bulbo-spinale sulle
vie simpatiche
VIE EFFERENTI
Stimolazione
della
ATTIVITÀ
PARASIMPATICA
(Vago) e
inibizione della
ATTIVITÀ
SIMPATICA
¥
causano
¥
Diminuzione della
frequenza e della
forza di
contrazione cardiache
¥
A gettata cardiaca
¥
caduta della pressione
del sangue.
Una diminuzione della pressione S¥ numero di impulsi nelle vie afferenti dai barocettori S¥ inibizione del
centro vasomotore SA numero di impulsi via nervi simpatici ad arteriole, cuore e vene SA pressione del
sangue.
Il riflesso barocettivo riduce il tempo della variazione a breve termine della pressione arteriosa a circa la
metà di quello che occorrerebbe se esso non intervenisse. Il controllo a lungo termine della pressione arteriosa
– nel corso di giorni o settimane – è determinato dall’equilibrio idrico che è principalmente dipendente dal
rene. I recettori atriali, sensibili all’abbassamento della pressione, partecipano a questo controllo.
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SISTEMA DI TRASPORTO: CUORE, VASI SANGUIGNI E LIQUIDI CORPOREI; SISTEMA EMOPOIETICO
GETTATA CARDIACA
La gettata cardiaca è il volume di sangue eiettato dall’uno, o dall’altro, dei due ventricoli in un minuto, e può
essere misurata mediante il principio di Fick nel modo seguente:
Un tubo semirigido viene introdotto
in una vena del braccio
e spinto fino al ventricolo destro o
nell’arteria polmonare – per
prelevare un campione di sangue
venoso misto – ossia che ha ceduto
parte del suo ossigeno ai diversi
tessuti del corpo.
Si determina in questo il contenuto
di ossigeno.
La quantità di ossigeno assunta dai
polmoni in 1 minuto viene misurata con
uno spirometro.
250 ml di OSSIGENO
vengono rimossi dai
polmoni da parte del
sangue ad ogni minuto.
Si introduce un ago in
un’arteria di arto inferiore e si
preleva un campione di
sangue arterioso – che ha
ricevuto nei polmoni il suo
rifornimento di ossigeno.
Si determina il contenuto di
ossigeno.
100 ml di sangue VENOSO
contengono 14 ml
di OSSIGENO.
(
)
t)
ar
ish
W
a:
(D
Ogni 100 ml di sangue
acquistano 5 ml di ossigeno
nel passare attraverso i polmoni.
Il sangue, nei polmoni, assume
dall’atmosfera 250 ml di ossigeno
per minuto.
100 ml di sangue
ARTERIOSO contengono
19 ml di OSSIGENO.
Devono pertanto esserci 250
––––x100 ml
5
[cioè 5000 ml] di sangue che lasciando
il ventricolo destro, e passando attraverso i polmoni, giungono
all’atrio sinistro assumendo, ad ogni minuto, questi 250 ml di
ossigeno.
Nello stesso tempo lo stesso volume di sangue deve lasciare
il ventricolo sinistro ed entrare nell’aorta, altrimenti il sangue comincerebbe subito a ristagnare nei polmoni; cioè, se il
cuore si contrae 72 volte per minuto:
____ ≈70 ml per sistole di ciascun ventricolo.
Volume di scarica sistolica=5000
72
Il principio di Fick può essere applicato in generale per misurare il consumo di O2 e di altre sostanze da
parte di un organo.
Un metodo più usuale per misurare la gettata cardiaca è quello fondato sulla tecnica della termodiluizione.
Si inietta un bolo di soluzione fisiologica salina fredda nell’atrio destro. Mediante un catetere munito di un
termistore si registra la variazione di temperatura che ciò provoca nell’arteria polmonare. Tale variazione è
proporzionale alla gettata cardiaca, che può essere, così, calcolata.
Un’altra tecnica ricorre alla ecocardiografia per misurare il volume di scarica sistolica. Inoltre, la velocità
di scorrimento del sangue nell’aorta può essere misurata con una tecnica che implica l’impiego di onde
pulsanti di ultrasuoni la cui frequenza viene alterata per riflessione dal movimento dei globuli rossi del sangue
– effetto Doppler. Il rilievo di questo fenomeno, unitamente alla misura dell’area di sezione trasversale
dell’aorta, ottenuta mediante ecocardiografia, consente il calcolo della gettata cardiaca.
Durante esercizio fisico la gettata cardiaca può aumentare fino a 20-35 litri per minuto (in relazione allo
stato di allenamento) soprattutto per aumento della frequenza cardiaca, ma anche, in parte, per aumento del
volume di scarica sistolica.
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SISTEMA DI TRASPORTO: CUORE, VASI SANGUIGNI E LIQUIDI CORPOREI; SISTEMA EMOPOIETICO
VASI SANGUIGNI
Sistema di tubi entro i quali il cuore pompa il sangue.
SETTORE VENOSO
GRANDI
VENE
SETTORE ARTERIOSO
VASI
CONDUTTORI
Riportano il sangue
al cuore
ARTERIE
Il sangue è immesso
ELASTICHE
dal cuore nelle
Le fibre elastiche vengono distese nella
sistole, per l’aumento di pressione, e si
retraggono nella diastole.
Senza valvole
Fasci longitudinali di
muscolatura liscia della Tunica
Avventizia si
contraggono
ad impedire
il reflusso.
VENE
(x 3)
MUSCOLARI
(x 3)
VASI
COLLETTORI E DISTRIBUTORI
Vasi a parete sottile: agiscono come
serbatoi di sangue a bassa pressione.
Attivazione dei nervi simpatici S
venocostrizione S sangue accumulato
STRATI DELLA PARETE VASCOLARE
va alla circolazione generale.
TUNICA Endotelio
INTIMA Lamina Elastica
Interna
TUNICA Muscolatura Liscia
MEDIA Tessuto Fibroso
Reflusso
di sangue
impedito
da valvole
(x 10)
TUNICA Lamina Elastica Est.
AVVENTIZIA Tessuto Fibroso
(x 10)
Transizione
graduale
VENULE
ARTERIE
MUSCOLARI
Distribuzione regionale
del sangue
Transizione graduale
ARTERIOLE
Raccolgono
l’efflusso dal
letto capillare
(x 100)
La muscolatura liscia
si contrae o rilascia per
controllare l’afflusso al
proprio letto capillare
PORZIONE “FUNZIONALE” DELLA CIRCOLAZIONE
CAPILLARI
(x 500)
LIQUIDI, GAS,
ECOLE
PICCOLE MOL
Soltanto dai capillari il sangue può cedere ai tessuti nutrimento e ossigeno, come pure ricevere da essi
prodotti di rifiuto e anidride carbonica.
L’endotelio vascolare libera ossido nitrico, il quale fa rilasciare la muscolatura liscia; capta e metabolizza
sostanze vasoattive; sintetizza prostaglandine (vedi pag. 31); previene la coagulazione del sangue.
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SISTEMA DI TRASPORTO: CUORE, VASI SANGUIGNI E LIQUIDI CORPOREI; SISTEMA EMOPOIETICO
PRESSIONE DEL SANGUE: MODELLO 1
Al fine di comprendere i rapporti esistenti tra pressione sanguigna arteriosa (PA), pressione arteriosa
media (PAM), gettata cardiaca (Q), volume di scarica sistolica (VS), frequenza cardiaca (FC) e
resistenza periferica totale (RPT) è utile comparare il settore arterioso del sistema cardiovascolare a un
modello costituito da una serie di tubi elastici ramificantisi. Questi vengono alimentati da un serbatoio,
tramite una valvola unidirezionale, una pompa munita di un pistone che può spingere liquido, attraverso una
seconda valvola unidirezionale, nel sistema tubulare. Lo sbocco che trovasi al termine di ciascuna
diramazione può essere modificato in modo da essere o ampio o stretto. Il sistema tubulare, analogamente al
sistema arterioso, è pieno di liquido.
Quanto più liquido viene pompato nel sistema
tanto più alta sarà la pressione in esso vigente. Se
chiamiamo PA quest’ultima, e Q la quantità di
liquido pompata nel sistema per minuto, allora PA
Serbatoio
sarà proporzionale a Q.
Se la quantità di liquido pompata nel sistema
Pistone
(Q)
viene mantenuta costante per pochi minuti e
(Ventricolo S.)
gli sbocchi vengono allargati, la pressione (PA)
diminuirà. Se gli sbocchi vengono di nuovo
Valvole
ristretti la pressione PA aumenterà. Se gli sbocchi
unidirezionali
Tubi
sono stretti la resistenza all’efflusso sarà alta, e
Sbocco
ramificantisi
quando saranno ampi essa sarà bassa; perciò se
variabile
(Arterie)
chiamiamo RPT la resistenza all’efflusso allora PA
della
diramazione
è proporzionale a RPT. Quindi possiamo dire
PA=Qx RPT.
La quantità di liquido pompato nel sistema (Q)
ha 2 componenti: 1. Il numero di volte per cui il
pistone viene abbassato per minuto, e 2. il volume
di liquido pompato per ogni colpo. Se chiamiamo
queste due componenti rispettivamente, FC e VS,
allora Q=FCx VS.
Sbocchi
Ovviamente, in un sistema del genere la
(Arteriole)
pressione aumenterà allorché il pistone verrà
Ai Letti Capillari
spinto in basso. La stessa, invece, diminuirà tra un
colpo e l’altro poiché il liquido va scorrendo fuori
dagli sbocchi delle diramazioni. Se immaginiamo di livellare queste creste e queste gole dell’onda pressoria
otterremo una pressione media; indichiamola come PAM. Possiamo allora rimpiazzare PA con PAM.
Riportando gli aspetti del modello al sistema cardiovascolare, le predette equazioni dimostrano che:
PAM=Qx RPT
ossia, Pressione arteriosa media = Gettata Cardiaca x Resistenza Periferica Totale;
e Q=FCx VS
ossia, Gettata Cardiaca = Frequenza Cardiaca x Volume di Scarica Sistolica.
118
SISTEMA DI TRASPORTO: CUORE, VASI SANGUIGNI E LIQUIDI CORPOREI; SISTEMA EMOPOIETICO
PRESSIONE DEL SANGUE: MODELLO 2
Sulla pressione arteriosa influiscono due fattori fisici: il volume del sangue e la compliance (capacità di
distensione) delle pareti arteriose.
VOLUME DEL SANGUE
Il sistema arterioso è pieno di sangue.
Analogamente, il modello è pieno di liquido. Se
viene aumentato il volume impiegato per riempire il
modello, i tubi, essendo elastici, verranno stirati
per accogliere il liquido extra. Allo stesso tempo,
aumenterà la pressione vigente nel sistema a causa
dell’aumentata tensione della parete dei tubi. Nello
stesso modo un aumento di volume del sangue
circolante farà aumentare la pressione di
quest’ultimo. Questo fenomeno è controllato
principalmente dai reni (vedi pag. 183).
COMPLIANCE ARTERIOSA
L’abbassamento del pistone fa aumentare il
volume, e perciò la pressione del liquido nel
sistema. I tubi vengono stirati per accogliere
questo extra-volume. Tuttavia, più rigidi (meno
elastici o dotati di minor compliance) essi sono,
maggiore sarà la resistenza allo stiramento e più
aumenterà la pressione. Ciò spiega perché una
diminuzione della elasticità delle arterie
(indurimento delle arterie) causa un aumento della
pressione del sangue nei soggetti anziani.
Serbatoio
Pistone
Valvole
unidirezionali
Sbocchi
Ai capillari
muscolari
Ad
altri letti capillari
DISTRIBUZIONE DEL FLUSSO SANGUIGNO
Il modello può giovare a illustrare in che modo il sangue può essere ridistribuito. Supponiamo che gli
sbocchi 1 e 2 siano ampi e i restanti siano stretti: allorché viene pompato liquido nel sistema, dagli sbocchi
1 e 2 uscirà più liquido che dagli altri. L’aumento del pompaggio farà aumentare la pressione nel sistema e
aumenterà anche ulteriormente l’efflusso da 1 e 2. Durante l’esercizio fisico le arteriole dei muscoli scheletrici
si dilatano, la frequenza cardiaca aumenta e sale la pressione del sangue, sicché, nello stesso modo in cui
l’efflusso da 1 e 2 aumenta, il flusso di sangue scorrente nei capillari muscolari aumenta fornendoli di
maggiori quantità di O2, glicoso, etc. In modo similare può essere ridistribuito alla cute o ad altri tessuti.
CONTROLLO DEL FLUSSO SANGUIGNO
Il modello illustra anche alcuni altri aspetti del flusso sanguigno. Quando gli sbocchi vengono ristretti, la
pressione (PA) vigente a monte di essi (in maggiore prossimità della pompa) aumenterà, ma allo stesso
tempo il volume e la pressione del liquido scorrente verso l’uscita della tubatura (nei letti capillari)
diminuiranno. Il flusso attraverso gli sbocchi che siano stati ristretti può, tuttavia, essere fatto aumentare se
la portata (Q), e quindi la pressione vigente nel sistema, vengono ulteriormente accresciuti.
119
SISTEMA DI TRASPORTO: CUORE, VASI SANGUIGNI E LIQUIDI CORPOREI; SISTEMA EMOPOIETICO
PRESSIONE DEL SANGUE
Il ventricolo sinistro eietta nel sistema arterioso circa 80 ml di sangue ad ogni battito. Non tutto questo
sangue può immediatamente passare, tramite le arteriole, nei capillari e nelle vene durante una contrazione
sistolica del cuore. Durante la sistole, circa l’80% del volume di scarica sistolica eiettato dal ventricolo
sinistro si accumula nel sistema arterioso per progredire poi durante la diastole.
Le arterie conduttive sono sempre più o meno stirate. Quanto più esse vengono stirate (cioè più grande è
la loro compliance) minore sarà il picco di pressione.
La resistenza periferica è principalmente dovuta a un certo grado di contrazione (“tono”) della
muscolatura liscia della parete delle arteriole. (Il calibro di questi vasi è regolato dall’azione del sistema
nervoso simpatico – vedi pag. 123-125.)
La pressione del sangue durante la sistole aumenta perché la quantità di sangue che dal cuore entra nel
sistema arterioso è eccedente rispetto a quella che ne esce alla periferia. All’acme della pressione sistolica,
l’afflusso e l’efflusso sono uguali. Successivamente la pressione diminuisce perché l’efflusso alla periferia è
maggiore dell’immissione di sangue dal cuore al sistema arterioso. La pressione giunge al massimo all’acme
della contrazione del cuore: pressione sistolica del sangue; è al minimo quando il cuore si rilascia: pressione
diastolica del sangue.
La pressione è minima quando il sangue
viene drenato nell’atrio destro
alla fine della diastole.
GRANDI
VENE
vicino al cuore
circa 4 mmHg
La pressione è massima a metà della
sistole, quando il sangue viene
eiettato dal ventricolo sinistro.
ATRIO DESTRO
0 mmHg
A.D.
V.S.
SISTEMA ARTERIOSO
AORTA
Pressione Sistolica La pressione è
del Sangue
sempre più bassa
=120 mmHg
durante la diastole,
ad es., 80 mmHg
cade gradualmente
ARTERIE
MUSCOLARI
di maggior calibro
110 mmHg
VENE
MUSCOLARI
8 mmHg
La maggior parte
dell’energia impartita al
sangue dalla contrazione
cardiaca è stata già spesa
al momento in cui il sangue
raggiunge il settore venoso
della circolazione.
VENULE
10 mmHg
ARTERIOLE
40 mmHg
CAPILLARI
15 mmHg 9 30 mmHg
Pressione del Polso
=P.A. sist.– P.A. diast.
Pressione arteriosa
Media
≈ P.A. diast.+1/3
(P.A. sist.– P.A. diast.)
NOTA:- Ogni alterazione del volume totale e della viscosità del sangue inciderà anche sulla pressione del
sangue.
Allorché si sta in piedi, fermi, l’effetto della gravità sul sangue venoso degli arti inferiori fa aumentare la
pressione nelle vene dei piedi a 90 mmHg. I movimenti muscolari fanno diminuire questa pressione.
120
SISTEMA DI TRASPORTO: CUORE, VASI SANGUIGNI E LIQUIDI CORPOREI; SISTEMA EMOPOIETICO
MISURAZIONE DELLA PRESSIONE SANGUIGNA ARTERIOSA
La pressione sanguigna arteriosa può essere misurata, nell’uomo,
mediante uno sfigmomanometro.
Questo consiste di un manicotto
pneumatico di gomma (ricoperto
da stoffa) che viene avvolto
attorno a un braccio, al di sopra
dell’arteria brachiale. Un tubo
connette l’interno del manicotto
con un manometro a mercurio.
Sezione trasversale
del braccio
Manometro a
mercurio
Manicotto
Un altro tubo connette l’interno
del manicotto con una pompa
azionata a mano, munita di
valvola di scarico.
Valvola di
scarico
Pompa
METODO
Viene pompata aria nel manicotto finché la pressione di
questo diventi maggiore di quella vigente nell’arteria
durante la sistole cardiaca. L’arteria, pertanto, resta
occlusa durante sistole e diastole. (Contemporaneamente
l’aria mantiene sollevata la colonna di Hg del manometro).
Aprendo la valvola della pompa, la pressione nel
manicotto viene gradualmente fatta diminuire fino a che la
massima pressione vigente nell’arteria superi appena la
pressione nel manicotto – una certa quantità di sangue
comincia allora a fluire durante la sistole. A questo punto
cominciano a udirsi cupi e ritmici colpi mediante lo
stetoscopio (rumori di Korotkow). L’altezza, in millimetri,
della colonna di mercurio viene presa come misura della
pressione sanguigna sistolica (ad es., 120 mmHg). La
pressione nel manicotto viene fatta ulteriormente diminuire
fino a che diventi appena inferiore alla più bassa
pressione vigente nell’arteria verso la fine della diastole
(cioè, subito prima del successivo battito); il sangue ora
fluisce liberamente durante la sistole e la diastole. I suoni
non sono più udibili. A questo punto, l’altezza del
mercurio nel manometro viene presa come misura della
pressione sanguigna diastolica (ad es., 80 mmHg).
Questi valori variano con il sesso, l’età, l’attività fisica, il
sonno, etc.
SISTOLE e DIASTOLE
SISTOLE – Arteria ancora chiusa
durante la DIASTOLE
SISTOLE e DIASTOLE
Quando il sangue viene sospinto a forza attraverso un restringimento in un vaso, si produce un flusso
turbulento di esso. Ciò causa vibrazioni nel campo delle frequenze udibili, in tal modo producendosi i colpi
detti rumori di Korotkow.
121
SISTEMA DI TRASPORTO: CUORE, VASI SANGUIGNI E LIQUIDI CORPOREI; SISTEMA EMOPOIETICO
ARTERIE ELASTICHE
Le grandi arterie conduttrici prossime al cuore sono arterie elastiche.
SISTOLE
Quando i Ventricoli si contraggono
la pressione nel cuore
aumenta
la valvola aortica
viene forzata ad aprirsi
DIASTOLE
Quando i Ventricoli si
rilasciano
la pressione nel cuore
diminuisce
la valvola aortica
viene spinta a chiudersi
sangue viene
eiettato a forza nella
aorta
le pareti dell’aorta e quelle dei
suoi rami maggiori vengono
distese per accogliere gran parte
del sangue eiettato
l’aorta funziona come un
“serbatoio”, le sue pareti
“accumulando” energia derivante
dalla contrazione del cuore.
le pareti dell’aorta e quelle
dei suoi rami si retraggono
alla posizione iniziale, così
spingendo in avanti il sangue
mentre il cuore è in riposo
l’aorta funziona come una “pompa sussidiaria”,
le sue pareti “spendendo” l’energia previamente
“accumulata” derivandola dalla contrazione
cardiaca, e forzando il sangue ad avanzare
quando il cuore stesso è in riposo.
Ciò giova a rendere meno irruente il flusso del
sangue.
Nel lato destro del cuore si producono le stesse modificazioni, ma, poiché le pressioni sono più basse, le
forze in gioco sono minori.
Allorché il sangue viene espulso dal cuore durante la sistole, l’aumento di pressione e la distensione che si
originano nell’aorta si propagano lungo tutto il sistema arterioso come un’onda – l’onda del polso (o onda
sfigmica).
L’espansione e successiva retrazione della parete dell’arteria radiale costituiscono “il polso”, palpabile
nella regione radio-carpica.
Un forte aumento della pressione sanguigna può aversi se queste pareti perdono, con l’età o per malattia,
parte della loro elasticità e non possono più distendersi prontamente per accogliere tanta parte della gettata
cardiaca durante la sistole, né retrarsi sufficientemente durante la diastole.
I valori della pressione sistolica e di quella diastolica possono essere allora ambedue più elevati.
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SISTEMA DI TRASPORTO: CUORE, VASI SANGUIGNI E LIQUIDI CORPOREI; SISTEMA EMOPOIETICO
REGOLAZIONE DELLE ARTERIOLE
Il diametro delle arteriole può essere modificato dalla contrazione o dal rilasciamento della muscolatura
liscia presente nelle loro pareti, quindi il flusso di sangue che procede verso i letti capillari da esse riforniti
può essere controllato. Esistono tre livelli di controllo arteriolare:
1. Molte arteriole, ad es. nel cervello, reagiscono a un improvviso aumento della pressione del sangue
contraendosi, sicché il flusso e la pressione capillare rimangono costanti (risposta miogenica).
2. La liberazione di metaboliti locali mantiene in equilibrio il flusso ematico con l’attività metabolica dei
tessuti, ad es., cuore, cervello e muscolo.
3. Composti chimici vasoattivi e fibre del sistema nervoso autonomo possono ridurre la circolazione
attraverso, ad es., la cute e gli organi addominali, anche sovrapponendosi agli altri meccanismi di controllo,
per ridistribuire il sangue al fine di mantenere la circolazione del sangue destinato al cervello.
ARTERIOLE nelle GHIANDOLE SALIVARI
Un enzima liberato dalle cellule ghiandolari causa la
formazione del peptide vasodilatatore bradichinina.
Il Peptide Intestinale Vasoattivo (VIP) liberato con
l’acetilcolina per stimolazione di fibre
parasimpatiche concorre a produrre vasodilatazione.
Stimolazione del
SIMPATICO
provoca
vasocostrizione
mediante fibre
noradrenergiche,
vasodilatazione
mediante fibre
colinergiche
liberanti VIP e
acetilcolina
Ma
vasocostrizione in
ossia, l’effetto
generale nel corpo
è una
vasocostrizione
S aumento della
pressione del
sangue. (In questi
vasi la
vasodilatazione ha
luogo passivamente
in seguito a riduzione
degli impulsi
simpatici
vasocostrittori.)
ARTERIOLE delle GHIANDOLE SALIVARI
I Centri più elevati
sono probabilmente nella
CORTECCIA CEREBRALE
IPOTALAMO
CENTRO VASOMOTORE
nel BULBO
? VIE EFFERENTI
PARASIMPATICHE CRANIALI
VIE EFFERENTI
SIMPATICHE
ARTERIOLE dei
MUSCOLI SCHELETRICI
T1
ARTERIOLE dei
VISCERI
Fibre bulbospinali
fanno sinapsi
con vie efferenti
simpatiche dirette
alla muscolatura
liscia delle arteriole.
ARTERIOLE della
CUTE
ARTERIOLE dei GENITALI
ESTERNI
VIE EFFERENTI
PARASIMPATICHE SACRALI
Stimolazione del PARASIMPATICO
provoca vasodilatazione nei vasi destinati a: ghiandole salivari,
pancreas esocrino, mucosa dello stomaco e del colon, tessuto erettile dei genitali.
L2
S2
3
4
Le vene hanno una innervazione simpatica. Quando viene attivata, questa provoca la riduzione della capacità
del sistema venoso aumentando, in tal modo, il ritorno di sangue al cuore.
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