Fisiologia Cardiaca e Consumo di Ossigeno (Fisiologia 25)

La quantità di ossigeno che l'emoglobina può trasportare dipende dalla pressione parziale di ossigeno nel sangue. La curva di saturazione mostra questa relazione.

Il sangue venoso contiene meno ossigeno rispetto al sangue arterioso. Questo perché l'ossigeno viene rilasciato ai tessuti.

Il principio di Fick utilizza la differenza nella concentrazione di ossigeno tra il sangue arterioso e venoso, insieme al consumo di ossigeno, per calcolare la gittata cardiaca.

La gittata cardiaca è il volume di sangue pompato dal cuore in un minuto. È un indicatore della funzione cardiovascolare.

La perfusione è il processo di distribuzione del sangue (e quindi dell'ossigeno) ai tessuti del corpo. È cruciale per il corretto funzionamento degli organi.

Il sangue che ritorna al cuore contiene ossigeno in quantità diverse a seconda dei tessuti da cui proviene. Questo perché il consumo di ossigeno varia da un organo all'altro.

Il sangue venoso misto, misurato nel ventricolo destro, è un'indicazione media della quantità di ossigeno estratto dai tessuti di tutto il corpo. Questo è importante per calcolare la gittata cardiaca con il principio di Fick.

Il tempo impiegato dal tracciante per compiere un ciclo completo attraverso il sistema circolatorio.

Metodi alternativi per misurare il tempo di circolo, comprendono l'uso di sostanze gustative, coloranti e etere etilico.

Fattori quali gittata cardiaca, volemia e resistenza vascolare influenzano la velocità del flusso sanguigno e quindi il tempo di circolo.

Un metodo per misurare la gittata cardiaca basato sulla diluizione di un tracciante iniettato nel sistema circolatorio.

La concentrazione media del tracciante è proporzionale alla gittata cardiaca.

Il tempo di diluizione è inversamente proporzionale alla gittata cardiaca: un tempo più breve indica una gittata maggiore.

Un metodo alternativo per misurare la gittata cardiaca basato sulla misurazione della diluizione della temperatura del sangue.

Un catetere speciale utilizzato nella termodiluizione per misurare la temperatura del sangue nel cuore e nei polmoni.

L'aumento dell'attività metabolica fa sì che le cellule consumino più ossigeno, riducendo la PO2 intracellulare. Questo crea un gradiente che fa sì che più ossigeno diffonda dall'interstizio verso la cellula, diminuendo la PO2 interstiziale e quindi anche la PO2 del sangue venoso.

Il sangue venoso, che attraversa la circolazione sistemica, cede ossigeno ai tessuti. In condizioni di riposo, il sangue venoso estrae circa 5 ml di ossigeno per decilitro di sangue. Durante l'esercizio fisico, questa estrazione aumenta fino a 10 ml/dl.

L'aumento dell'attività metabolica causa una diminuzione della PO2 del sangue venoso. Questo perché il sangue che torna dai tessuti ha ceduto più ossigeno.

La saturazione dell'emoglobina nel sangue venoso si riduce a causa della maggiore cessione di ossigeno ai tessuti. Invece del 75% dell'emoglobina legata all'ossigeno, la saturazione si abbassa al 50%. Questo significa che il sangue venoso trasporta meno ossigeno, circa 10 ml/dl rispetto ai 15 ml/dl a riposo.

Il sangue venoso, con una PO2 inferiore a 40 mmHg, raggiunge i polmoni per lo scambio gassoso. Il gradiente di pressione tra la PO2 alveolare (circa 100 mmHg) e quella del sangue venoso spinge l'ossigeno dagli alveoli verso il sangue venoso.

Un'alta estrazione di ossigeno nei tessuti, con un basso livello di PO2 nel sangue venoso, genera un gradiente di pressione più elevato. Questo fa sì che l'ossigeno si diffonda più facilmente dagli alveoli al sangue venoso.

Se l'attività metabolica aumenta significativamente, il consumo di ossigeno può aumentare fino a 4 volte, passando da 250 ml/min a 1 L/min.

L'organismo, per soddisfare l'aumento della richiesta di ossigeno, deve aumentare la gittata cardiaca. Questa è la quantità di sangue pompata dal cuore in un minuto. Un aumento della gittata cardiaca è possibile grazie all'aumento della frequenza cardiaca e del volume di sangue pompato ad ogni battito.

La quantità di ossigeno che il cuore utilizza per funzionare. È circa 0,08-0,10 mL/g/min.

Il rapporto tra il lavoro meccanico esterno svolto dal cuore e il suo consumo di ossigeno. Indica l'efficienza del cuore nel trasformare l'energia in lavoro.

La resistenza contro la quale il cuore deve pompare sangue. Un aumento del post-carico fa lavorare di più il cuore ed aumenta il consumo di ossigeno.

La quantità di sangue presente nel ventricolo sinistro prima della contrazione. Un aumento del precarico aumenta il volume di sangue pompatato, ma non incide significativamente sul consumo di ossigeno.

Il cuore deve usare energia per contrarsi (80%), rilassarsi (1%) e per svolgere altre funzioni come la trasmissione degli impulsi elettrici (15-20%).

Il lavoro necessario per creare tensione nelle fibre miocardiche del cuore, permettendo alla pressione interna del ventricolo di superare quella dell'aorta o dell'arteria polmonare. Non comporta movimento.

Il lavoro svolto dal cuore per spingere il sangue attraverso il sistema circolatorio. Comprende il lavoro pressione-volume e il lavoro di accelerazione.

Il lavoro legato all'aumento della pressione all'interno del ventricolo durante l'eiezione del sangue. Si calcola misurando l'area del diagramma pressione-volume.

L'energia necessaria per accelerare il sangue, imprimendogli la velocità necessaria per essere eiettato dal ventricolo. Si basa sulla formula dell'energia cinetica.

Il ventricolo sinistro del cuore è responsabile di pompare il sangue ossigenato al resto del corpo. Il suo lavoro pressione-volume è elevato perché deve pompare il sangue contro una alta pressione.

Il ventricolo destro del cuore è responsabile di pompare il sangue non ossigenato ai polmoni. Il suo lavoro pressione-volume è minore rispetto al ventricolo sinistro perché deve pompare contro una pressione più bassa.

La quantità totale di lavoro svolta dal cuore, comprendendo sia il lavoro del ventricolo sinistro che quello del ventricolo destro.

Il lavoro di accelerazione diventa più importante durante l'esercizio fisico perché il cuore deve pompare più sangue più velocemente.

Il lavoro totale del ventricolo sinistro è circa 10 volte maggiore di quello del ventricolo destro. Questo perché il ventricolo sinistro deve pompare contro una pressione molto più alta.

Il lavoro di accelerazione contribuisce in modo maggiore al lavoro del ventricolo destro rispetto a quello del ventricolo sinistro. Questo perché il ventricolo destro pompa il sangue contro una pressione minore.