Relazione tra Pressione, Flusso e Resistenza nel Sistema Vascolare PDF

RELAZIONE TRA PRESSIONE, FLUSSO E RESISTENZA NEL SISTEMA VASCOLARE L'obiettivo di questa lezione è analizzare come le leggi che regolano il flusso di fluidi si applicano al sistema vascolare umano. Il flusso di un liquido in un sistema di condotti è proporzionale alla differenza di pressione tra le...

RELAZIONE TRA PRESSIONE, FLUSSO E RESISTENZA NEL SISTEMA VASCOLARE L'obiettivo di questa lezione è analizzare come le leggi che regolano il flusso di fluidi si applicano al sistema vascolare umano. Il flusso di un liquido in un sistema di condotti è proporzionale alla differenza di pressione tra le estremità del condotto ed è correlato al flusso mediante la conduttanza idraulica (G). Spesso, si preferisce utilizzare il reciproco della conduttanza, ovvero la resistenza. Legge Fondamentale del Flusso: Flusso = (Differenza di Pressione) x Conduttanza o, equivalentemente: Flusso = Differenza di Pressione / Resistenza Pressione Sanguigna: Componenti e Fattori Influenzanti La pressione sanguigna in un dato punto del sistema circolatorio è data dalla somma di tre componenti principali: 1. Pressione Idrostatica: Dipende dalla posizione rispetto al cuore ed è influenzata dalla gravità. La legge di Pascal afferma che la pressione di un liquido a un dato livello è uguale in tutti i punti della sezione e si esercita su tutte le pareti del condotto. 2. Pressione di Riempimento: Dipende dal volume di sangue nei vasi e dalla loro compliance (capacità di espansione). I vasi sono strutture distendibili, dunque la loro dimensione può variare in  funzione del volume di sangue. Volume di Riposo: Le componenti non distendibili della parete vascolare non sono in tensione. Volume in Tensione: La pressione di riempimento aumenta all'aumentare del volume di sangue fino a un limite di distensione del vaso. 3. Pressione di Propulsione: È l'energia per unità di volume che il cuore fornisce al sangue. Essa promuove la circolazione superando le resistenze dei vasi sanguigni. Resistenza Vascolare: Fattori Determinanti Le resistenze al flusso sanguigno dipendono da: Caratteristiche dei vasi: Dimensioni, elasticità e struttura. Proprietà reologiche del sangue: Densità e viscosità. Compliance Vascolare: Un Concetto Chiave La compliance è la variazione di volume di un vaso per una data variazione di pressione. Ci sono tre tipologie di compliance: 1. Tubo Rigido: Compliance zero, non si espande (la retta è orizzontale nel grafico). 2. Tubo Perfettamente Elastico: La compliance aumenta linearmente all'aumentare della pressione. 3. Tubo non Perfettamente Elastico (come i vasi): La compliance aumenta linearmente fino a raggiungere un punto di distensione massima, oltre il quale la compliance si riduce, e non si riesce più a far dilatare il vaso. Dissipazione e Caduta di Pressione Nel sistema circolatorio si verifica una dissipazione dell'energia a causa delle resistenze viscose. Questa dissipazione si traduce in una caduta di pressione non lineare lungo il circolo sistemico e polmonare. Le aree di alta resistenza determinano una maggiore caduta di pressione. Legge di Poiseuille e Resistenza Vascolare La resistenza in un vaso sanguigno è influenzata dai seguenti fattori: Viscosità del sangue: Una maggiore viscosità aumenta la resistenza. Lunghezza del vaso: Una maggiore lunghezza del vaso aumenta la resistenza. Raggio del vaso: La resistenza è inversamente proporzionale al raggio elevato alla quarta potenza (r^4), il che significa che piccole variazioni del raggio hanno un grande impatto sulla resistenza. Resistenza Viscosità x Lunghezza / (Raggio^4) Gradiente di Pressione: Il Fattore Chiave del Flusso Il flusso sanguigno non dipende tanto dalla pressione assoluta, quanto dal gradiente di pressione, ovvero la differenza di pressione tra due punti del sistema circolatorio. Quando il gradiente di pressione cessa, cessa anche il flusso. In sintesi, questa lezione ha esplorato come i principi della dinamica dei fluidi si applicano al sistema vascolare, sottolineando l'importanza della pressione idrostatica, di riempimento e di propulsione, della compliance vascolare e delle resistenze. L'analisi del gradiente di pressione e della legge di Poiseuille ci consente di comprendere la complessa regolazione del flusso sanguigno. MOTO LAMINARE E TURBOLENTO: DUE REGIMI DI FLUSSO In questa lezione, analizzeremo i due principali regimi di flusso: il moto laminare e il moto turbolento, con particolare attenzione alla loro applicazione nel sistema vascolare. Moto Laminare: Definizione: Le particelle di liquido si muovono in lamine cilindriche coassiali, che scorrono parallelamente l'una all'altra, con un gradiente di velocità tra di esse. Caratteristiche: Le lamine più centrali hanno la velocità massima, pari al doppio della velocità media del flusso. Le lamine più periferiche sono immobili. Il profilo della velocità longitudinale è parabolico. Il flusso aumenta in modo direttamente proporzionale al gradiente di pressione. Il flusso è ordinato e silenzioso. Moto Turbolento: Definizione: Il flusso è disordinato, con formazione di vortici e mescolanze caotiche delle particelle. Caratteristiche: Il flusso è rumoroso all'auscultazione. La dissipazione di pressione è maggiore rispetto al moto laminare.  Il profilo della velocità non è parabolico. È necessario un gradiente di pressione maggiore per ottenere questo tipo di flusso. Il flusso aumenta in modo proporzionale alla radice quadrata della pressione. C'è maggiore resistenza allo scorrimento rispetto al moto laminare. Transizione da Moto Laminare a Turbolento: Il Numero di Reynolds La transizione da moto laminare a turbolento dipende da un parametro adimensionale, il numero di Reynolds (Re): Numero di Reynolds (Re): È determinato dalle caratteristiche geometriche del condotto, dalla velocità del flusso e dalle proprietà fisiche del fluido (in particolare la viscosità). Soglia: Il moto passa da laminare a turbolento quando il numero di Reynolds supera una certa soglia. Moto Laminare e Turbolento nel Sistema Vascolare Moto Laminare: Nella maggior parte del sistema circolatorio il flusso è laminare. La riduzione progressiva del raggio dei vasi e le variazioni di velocità mantengono il numero di Reynolds al di sotto della soglia. Moto Turbolento Fisiologico: Si verifica nel tratto ascendente dell'aorta durante la sistole. Si può verificare una leggera turbolenza nelle biforcazioni dei vasi. In questi punti, la turbolenza può stimolare l'endotelio a rilasciare NO (vasodilatazione).  Moto Turbolento Patologico: Si verifica in caso di stenosi (restringimento) dei vasi. Si verifica in caso di anemia. Fattori che Influenzano il Numero di Reynolds La probabilità che si verifichi turbolenza dipende da: Velocità del flusso: Aumenta la probabilità di turbolenza (direttamente proporzionale). Densità del fluido: Aumenta la probabilità di turbolenza (direttamente proporzionale). Viscosità del fluido: Diminuisce la probabilità di turbolenza (inversamente proporzionale). Viscosità e il Flusso di Sangue Nel sistema vascolare, considerando la viscosità del sangue costante, le variazioni di diametro e velocità nei diversi segmenti sono i fattori più rilevanti: Aorta: Diametro massimo, velocità alta. Vene Cave: Diametro minore, ma somma dei diametri pari all'aorta. Velocità molto minore rispetto all'aorta. Capillari: Diametro ridotto e velocità minore, poi aumentano di nuovo nelle venule e nelle vene. Turbolenza e Stenosi In caso di stenosi arteriosa: La pressione richiesta per mantenere il flusso costante aumenta. La velocità del flusso aumenta nel tratto ristretto. Il numero di Reynolds supera la soglia, favorendo la turbolenza. In prossimità della stenosi, la pressione sulle pareti laterali del vaso si riduce, favorendone il potenziale collasso. Turbolenza e Anemia Nell'anemia, la ridotta viscosità del sangue: Aumenta il flusso ematico (GC). Aumenta la probabilità di turbolenza a causa della riduzione della viscosità. Inoltre, l'aumento della gittata cardiaca cerca di compensare il ridotto trasporto di ossigeno. Moto Dopo la Stenosi A valle della stenosi, il moto è turbolento e la velocità rimane alta per inerzia. In sintesi, questa lezione ha esaminato le caratteristiche del moto laminare e turbolento, il ruolo del numero di Reynolds nella transizione tra i due regimi, e come questi concetti si applicano al sistema vascolare, con particolare attenzione alle condizioni fisiologiche e patologiche che favoriscono la turbolenza. LEGGE DELLA CONTINUITÀ E PRINCIPIO DI CONSERVAZIONE DEL FLUSSO Questa lezione si concentra sulla legge della continuità, un principio fondamentale che descrive il comportamento dei fluidi in un sistema chiuso, come il sistema circolatorio. Principio di Conservazione del Flusso In un circuito idraulico chiuso, il flusso (volume di fluido che passa in una sezione in un'unità di tempo) è costante in tutti i punti del circuito, indipendentemente dalla sezione del condotto. Flusso (F) = costante Questo significa che, se il circuito è chiuso e non ci sono punti di dispersione o accumulo, lo stesso volume di fluido che entra in un determinato punto del circuito deve necessariamente uscire in un altro punto nello stesso tempo. Velocità e Area della Sezione Trasversale La relazione tra velocità del flusso e area della sezione trasversale è regolata dalla legge di continuità: Velocità (v) = Flusso (F) / Area (A) Questa equazione implica che: A parità di flusso, se l'area della sezione trasversale diminuisce, la velocità del fluido aumenta. A parità di flusso, se l'area della sezione trasversale aumenta, la velocità del fluido diminuisce. Analogia Idraulica: Dimostrazione della Legge Immaginiamo un tubo in cui la sezione trasversale varia: Sezione Costante: In un tubo con sezione costante, il volume di fluido che passa attraverso ogni sezione in un dato tempo è lo stesso. La velocità del fluido rimane costante. Sezione Variabile: In un tubo con sezione variabile, se il flusso deve rimanere costante, la velocità del fluido deve variare in modo inversamente proporzionale all'area della sezione. In un tratto più stretto, la velocità aumenta. Legge di Leonardo da Vinci La legge di Leonardo da Vinci è una formulazione concettualmente equivalente alla legge di continuità, enfatizzando come il flusso sia conservato e la velocità si adatti alle variazioni di sezione. Applicazione al Sistema Vascolare Questi concetti sono fondamentali per comprendere la dinamica del flusso sanguigno: Condotti in Serie: Il flusso è lo stesso in ogni sezione di un singolo condotto. Condotti in Parallelo: Nei condotti in parallelo, il flusso totale è la somma dei flussi attraverso ogni condotto, e l'area da considerare è la somma delle aree delle sezioni trasversali di tutti i condotti. A parità di flusso, la velocità si riduce se l'area totale aumenta. Esempio: Variazione di Velocità nel Sistema Circolatorio  1. Aorta: Il sangue esce dal ventricolo nell'aorta. 2. Distribuzione: Il flusso si distribuisce nei vari segmenti vascolari in parallelo. 3. Capillari: L'area totale della sezione trasversale dei capillari è enorme, causando una drastica riduzione della velocità del flusso sanguigno. 4. Vene Cave: Il sangue torna al cuore attraverso le vene cave, con un flusso uguale a quello dell'aorta, ma con una velocità diversa in base alla sezione. Analisi Quantitativa: Se un condotto di area 1 cm² trasporta un flusso di 1 mL/s, la velocità del fluido sarà 1 cm/s. Se lo stesso flusso passa attraverso un condotto di area 0.25 cm², la velocità del fluido sarà 4 cm/s. Variazioni di Velocità Nel sistema circolatorio, la velocità del sangue: È alta nell'aorta, dove l'area trasversale è piccola. Si riduce drasticamente nei capillari, dove l'area totale della sezione trasversale è 4500 volte maggiore dell'aorta. Aumenta di nuovo nelle vene. Implicazioni La legge di continuità è fondamentale per garantire una distribuzione efficiente del sangue in tutto l'organismo. L'adattamento della velocità del flusso alle diverse sezioni del sistema vascolare permette di:  Un efficace scambio di sostanze a livello dei capillari (velocità bassa). Un trasporto rapido del sangue nei vasi più grandi (velocità alta). In sintesi, questa lezione ha analizzato la legge di continuità, un principio che governa il flusso di fluidi in un sistema chiuso e come questo si applica al sistema cardiovascolare. La velocità del flusso si adatta in modo inversamente proporzionale all'area della sezione trasversale dei vasi, permettendo una distribuzione efficiente e funzionale del sangue nell'organismo. TEOREMA DI BERNOULLI E DINAMICA DEL FLUSSO SANGUIGNO In questa lezione, esploreremo il teorema di Bernoulli e la sua applicazione alla dinamica del flusso sanguigno, analizzando anche le relazioni tra flusso, pressione e resistenza nei vasi sanguigni. Velocità del Sangue nei Diversi Distretti Vascolari Aorta: 40 cm/s Arteriole: 20 cm/s Capillari: 0.02 cm/s (o anche meno, secondo altre stime) Vena Cava: 20 cm/s Questi valori di velocità sono importanti per capire come il teorema di Bernoulli si applica al sistema circolatorio. Teorema di Bernoulli: Energia Totale in un Fluido Ideale Il teorema di Bernoulli afferma che, in un fluido ideale (senza viscosità) che scorre in un condotto rigido con flusso costante, l'energia totale del fluido rimane costante lungo tutto il condotto. L'energia totale è la somma di tre componenti: 1. Pressione Laterale: Pressione che il fluido esercita sulle pareti del condotto. 2. Energia Cinetica: Energia associata al movimento del fluido, dipendente dalla velocità. 3. Energia Potenziale Gravitazionale (Idrostatica): Energia dovuta all'altezza del fluido rispetto a un livello di riferimento (non considerata se il condotto è orizzontale). In formule: Ptot = P laterale + 1/2 ρv^2 + ρgh Dove: Ptot è l'energia totale P laterale è la pressione laterale ρ è la densità del fluido v è la velocità del fluido g è l'accelerazione di gravità h è l'altezza del fluido rispetto a un riferimento. Dissipazione di Energia in un Fluido Reale A differenza del fluido ideale, nel sangue la viscosità causa dissipazione di energia. Di conseguenza, la pressione totale si riduce progressivamente lungo la distanza del vaso. Questa perdita di energia è necessaria per spingere il sangue attraverso il sistema vascolare, superando l'attrito delle pareti. Interpretazione dell'Energia Totale e della Pressione Laterale Energia Totale: Rappresenta la forza propulsiva del flusso, dall'inizio alla fine del condotto. Pressione Laterale: È la pressione che misuriamo direttamente con uno strumento, che non tiene conto dell'energia cinetica. Il Ruolo dell'Energia Cinetica In una sezione ristretta del vaso, la velocità del sangue aumenta. Questo incremento di energia cinetica si traduce in una riduzione della pressione laterale, pur mantenendo costante l'energia totale del fluido. Quando la sezione ritorna larga, la pressione laterale aumenta di nuovo. In un tratto con sezione ridotta, l'energia cinetica (legata alla velocità) aumenta, riducendo la pressione laterale. Sebbene la pressione laterale si riduca, l'energia totale si mantiene costante nel fluido, pur subendo una riduzione nel tratto di vaso. Relazione Flusso-Pressione e Elasticità dei Vasi La legge di Poiseuille descrive una relazione lineare tra flusso e pressione in un condotto rigido, ma i vasi sanguigni non sono rigidi. La loro elasticità influisce sulla relazione flusso-pressione: Aumento della Pressione: Provoca una dilatazione del vaso, riducendo la resistenza e aumentando il flusso. Pressione Critica di Chiusura: Se la pressione scende sotto una soglia, il vaso collassa e il flusso si interrompe. È necessaria una pressione specifica per riaprire il vaso e ripristinare il flusso. Sistema Vascolare Non Lineare: All'aumentare della pressione, il flusso aumenta in modo non lineare. Solo quando il vaso raggiunge la massima distensione e le pareti diventano rigide, la  relazione flusso-pressione diventa lineare. Resistenza: La resistenza di un vaso diminuisce con l'aumentare del raggio. Il raddoppio del raggio di un vaso riduce la resistenza di 16 volte. Resistenze in Serie e in Parallelo Il sistema circolatorio può essere visto come una combinazione di resistenze in serie (vasi che si susseguono) e in parallelo (vasi che si diramano): Resistenze in Serie: La resistenza totale è la somma delle singole resistenze. La resistenza totale aumenta quando aumenta il numero di resistenze messe in serie. Resistenze in Parallelo: La resistenza totale è inferiore alla singola resistenza (il reciproco della resistenza totale è uguale alla somma dei reciproci delle singole resistenze). La resistenza totale diminuisce quando aumenta il numero di resistenze messe in parallelo. Sistema Vascolare come Resistenza Parallela Nel sistema vascolare, l'area della sezione trasversale totale aumenta dalle arterie ai capillari a causa dell'aumento del numero di vasi in parallelo. Questo fa sì che la velocità del flusso diminuisca nei capillari rispetto all'aorta, poiché a parità di flusso, l'area aumenta, la velocità diminuisce. Resistenza nei Diversi Segmenti Vascolari La resistenza totale del sistema circolatorio è di circa 20 mmHg min/L. La ripartizione della resistenza nei vari segmenti è la seguente: Arterie: 3 mmHg min/L Arteriole: 10 mmHg min/L Capillari: 4 mmHg min/L Vene: 3 mmHg min/L Nonostante i capillari siano più piccoli delle arteriole, la loro resistenza totale è minore a causa dell'elevato numero di capillari e alla disposizione in parallelo. Conclusioni Questa lezione ha fornito un quadro completo del teorema di Bernoulli, delle relazioni flusso-pressione e della resistenza nel sistema vascolare. Questi concetti sono fondamentali per comprendere la complessa dinamica del flusso sanguigno e la sua regolazione. VISCOSITÀ: LA "APPICCICOSITÀ" DEI FLUIDI In questa lezione, esploreremo il concetto di viscosità, una proprietà fondamentale dei fluidi reali che contribuisce alla resistenza al flusso e alla dissipazione della pressione nel sistema vascolare. Definizione di Viscosità Appiccicosità: La viscosità può essere descritta come la "appiccicosità" di un fluido, ovvero la sua tendenza a generare attrito interno tra le diverse parti che lo compongono. Attrito Interno: La viscosità si manifesta come attrito tra le lamine di fluido che scorrono a diverse velocità. Fluido Reale: La viscosità è una proprietà esclusiva dei fluidi reali (a differenza dei fluidi ideali). Dipendenza dal Tipo di Fluido: Ogni fluido ha un valore di viscosità specifico. Dissipazione: La viscosità è un fattore che contribuisce alla dissipazione di pressione nei fluidi reali. Unità di Misura: Poise, Pascal x secondo o Poiseuille. Viscosità e Flusso Laminare In condizioni di flusso laminare: Lamine di Fluido: Le lamine di fluido scorrono a velocità diverse. Interazione tra Lamine: La viscosità è causata dalla mancanza di scorrevolezza tra le lamine, dove le lamine più lente rallentano quelle più veloci. Grandezze Coinvolte Forza di Taglio (Shearing Force, F/A): La forza che spinge le lamine di fluido, divisa per l'area di contatto tra le lamine. Gradiente di Velocità (Shear Rate, dv/dy): La differenza di velocità tra due lamine, divisa per la distanza tra di esse. Viscosità come Coefficiente La viscosità è il coefficiente di proporzionalità tra la forza di taglio e il gradiente di velocità: Viscosità = (Forza di Taglio / Area di Contatto) / (Gradiente di Velocità) Fluidi Newtoniani e Non Newtoniani Fluidi Newtoniani: La relazione tra shear rate e shear stress è lineare (es. plasma). Fluidi Non Newtoniani: La relazione tra shear rate e shear stress non è lineare (es. sangue intero). Viscosità del Sangue Viscosità Relativa: La viscosità del sangue intero è circa 3-5 volte maggiore di quella dell'acqua. Plasma: Anche il plasma è più viscoso dell'acqua a causa delle macromolecole proteiche. Corpuscoli del Sangue: I globuli rossi aumentano l'interazione tra le lamine di fluido, causando attrito e aumentando la viscosità. Fattori che Influenzano la Viscosità del Sangue Temperatura: La viscosità diminuisce all'aumentare della temperatura.  A 0°C, la viscosità dell'acqua è 2.5 volte maggiore rispetto a quella a 37°C. Ematocrito: La viscosità aumenta in modo non lineare con l'aumento dell'ematocrito (concentrazione dei globuli rossi). Un ematocrito normale (circa 40-45%) porta a una viscosità del sangue 5 volte quella dell'acqua. Un ematocrito elevato (es. 70%) raddoppia la viscosità rispetto a un valore normale. Diametro dei vasi: La viscosità del sangue dipende dal diametro dei vasi. Velocità del Flusso: La viscosità del sangue dipende dalla velocità del flusso. Effetti dell'Aumento della Viscosità Aumento della Resistenza: L'aumento della viscosità causa un aumento della resistenza al flusso sanguigno. Aumento del Lavoro Cardiaco: Per mantenere lo stesso flusso, il cuore deve lavorare di più, aumentando la pressione. Rischi per la Salute: Un'elevata viscosità può portare a problemi di circolazione. Doping e Viscosità Eritropoietina (EPO) e Auto-Trasfusione: Aumentano il numero dei globuli rossi per incrementare il trasporto di ossigeno. Conseguenze Negative: Aumentano anche la viscosità, la resistenza e il lavoro cardiaco. Anemia e Viscosità Ridotta Viscosità: L'anemia (ridotta concentrazione di globuli rossi) riduce la viscosità del sangue. Vantaggi per il Cuore: Il cuore fa meno fatica e la gittata cardiaca può aumentare. Compensazione: Un aumento della gittata cardiaca compensa la ridotta capacità di trasporto dell'ossigeno dovuta all'anemia. Policitemia Vera La policitemia vera è una patologia caratterizzata dall'aumento del numero di globuli rossi, che porta ad un aumento della viscosità del sangue. Conclusioni Questa lezione ha esplorato il concetto di viscosità, la sua influenza sul flusso sanguigno e i fattori che la modulano. È importante ricordare che il sangue è un fluido non newtoniano, la cui viscosità è influenzata dall'ematocrito, dalla temperatura, dalla velocità del flusso e dal diametro dei vasi. L'aumento di viscosità ha conseguenze importanti per il lavoro cardiaco e la salute vascolare. ANALISI DEL SANGUE: COSA SI QUANTIFICA? Questa lezione esplora cosa viene quantificato durante un prelievo di sangue, con un focus sui globuli rossi, le loro caratteristiche e la relazione tra viscosità, calibro dei vasi e velocità del flusso. Parametri Chiave nell'Analisi del Sangue 1. Conteggio Cellulare: Globuli Rossi (Eritrociti): Circa 5 milioni per microlitro (μL). Questo numero è molto elevato nei 5 litri di sangue che circolano nel corpo. Globuli Bianchi (Leucociti): Vengono contati e suddivisi nella formula leucocitaria per analizzare le percentuali dei diversi tipi (neutrofili, linfociti, ecc.). 2. Contenuto di Emoglobina: Concentrazione Totale: Circa 15 g/dL (valore medio, leggermente più alto nei maschi). Contenuto Medio: 25-35 picogrammi per globulo rosso. 3. Parametri Morfologici: Volume Medio dei Globuli Rossi (MCV): Misura il volume medio di ogni globulo rosso. Contenuto Medio di Emoglobina (MCH): Misura la quantità di emoglobina media in ogni globulo rosso. 4. Altri Parametri: Reticolociti: Il numero di reticolociti, ovvero globuli rossi giovani, aumenta quando c'è un'elevata produzione di eritrociti. Ampiezza della Distribuzione dei Globuli Rossi (RDW): Misura la variazione di dimensione dei globuli rossi. Viscosità e Calibro dei Vasi La viscosità del sangue varia a seconda del calibro del vaso: Vasi di Grande Calibro: I globuli rossi interagiscono tra le lamine di flusso, causando maggiore viscosità. C'è una tendenza all'allineamento dei globuli rossi nella parte centrale del vaso, spinti lateralmente dalla pressione (in gran parte). La distribuzione dei globuli rossi è disordinata. Capillari: I globuli rossi passano in fila indiana (uno alla volta), poiché il diametro è simile a quello di un globulo rosso. La viscosità è ridotta perché le interazioni tra i globuli rossi sono minime. La deformabilità dei globuli rossi è fondamentale per passare attraverso i capillari. Il plasma forma un sottile cuscinetto tra i globuli rossi e le pareti del vaso. Viscosità e Velocità del Flusso Sanguigno Bassa Velocità: Aumenta la viscosità a causa dell'aggregazione dei globuli rossi (formazione di rouleaux, a causa del fibrinogeno), con interazione tra i globuli rossi. Nei capillari, per fortuna, la viscosità è bassa. Alta Velocità: Riduce la viscosità perché i globuli rossi si separano e non formano aggregati. Non si formano i rouleaux. Effetto Fahreus-Lindqvist Calibro dei Vasi e Viscosità: La viscosità si riduce in modo rilevante al diminuire del calibro dei vasi fino ad un valore minimo e poi torna ad aumentare nei capillari più piccoli. Questo fenomeno, noto come effetto Fahreus-Lindqvist, è fondamentale per mantenere un flusso efficiente anche nei capillari. Viscosità Media: La viscosità media del sangue è inferiore a quella che ci si aspetterebbe in base all'ematocrito a causa dell'accumulo assiale dei globuli rossi nel vaso. Accumulo Assiale: Nei vasi di calibro più grande, la concentrazione di globuli rossi è più elevata al centro del vaso, mentre in periferia vi è un maggiore contenuto plasmatico. Viscosità e Temperatura Ipotermia e Viscosità: La viscosità aumenta con l'abbassamento della temperatura. Vasocostrizione Periferica: In condizioni di ipotermia, il corpo sacrifica la circolazione periferica per mantenere la temperatura negli organi vitali. Problemi Circolatori: L'aumento di viscosità alle estremità può causare blocchi della circolazione e ulcere da freddo. Fattori che Influenzano l'Aggregazione dei Globuli Rossi Fibrinogeno: Promuove l'adesione dei globuli rossi e la formazione di rouleaux. Albumine: Inibiscono l'adesione dei globuli rossi. L’ipoalbuminemia aumenta la viscosità e favorisce l’adesione dei globuli rossi. Lipidi (Colesterolo, Trigliceridi): Possono aumentare l'aggregazione. Fosfolipidi: Tendono a separare i globuli rossi.  Infiammazione: Fattori infiammatori favoriscono l'aggregazione e la rigidità della membrana cellulare. Anticorpi: Possono interagire e causare l'aggregazione dei globuli rossi. Piastrine: L'aggregazione piastrinica può contribuire a blocchi nel flusso sanguigno. Deformabilità dei Globuli Rossi La deformabilità dei globuli rossi è fondamentale: quando i globuli rossi non sono deformabili, la loro tendenza all'aggregazione è aumentata e l'effetto della velocità sulla viscosità è ridotto. Effetto della Velocità sulla Viscosità All'aumentare della velocità, la viscosità si riduce perché i globuli rossi si separano e diminuisce la formazione di rouleaux. La riduzione di viscosità all'aumentare della velocità è meno pronunciata se l'ematocrito è alto. Studi sui Ratti Studi sui ratti dimostrano che la mancanza di albumina aumenta la viscosità del sangue perché riduce la deformabilità dei globuli rossi. Nei ratti con livelli normali di albumina, i globuli rossi sono più deformabili, il che riduce la viscosità. Conclusioni Questa lezione ha descritto cosa si quantifica in un prelievo di sangue, evidenziando le importanti interazioni tra viscosità, calibro dei vasi, velocità del flusso e concentrazione dei globuli rossi. L'effetto Fahreus-Lindqvist, la temperatura e la deformabilità dei globuli rossi sono tutti fattori che influenzano la viscosità e quindi la dinamica del flusso nel sistema vascolare. La comprensione di questi fenomeni è essenziale per comprendere il corretto funzionamento del sistema circolatorio.