Circolazione Polmonare PDF

Circolo polmonare Ventricolo destro 1% Atrio sinistro Arterie bronchiali Ventricolo sinistro...

Circolo polmonare Ventricolo destro 1% Atrio sinistro Arterie bronchiali Ventricolo sinistro Atrio destro 99% Circolo sistemico Ricordiamo che, essendo la circolazione polmonare e quella sistemica disposte in serie, la gittata del ventricolo destro e sinistro devono essere uguali. Qualunque differenza permanente di gittata porterebbe ad un progressivo aumento del volume di sangue in uno dei due distretti del circolo (sistemico o polmonare) e ad un depauperamento dell’altro distretto. Bisogna però tener conto del fatto che il circolo polmonare riceve anche l’1% della gittata del ventricolo sinistro attraverso le arterie bronchiali che irrorano il connettivo, i setti e i bronchi (grandi e piccoli). Il sangue refluo dalla circolazione bronchiale torna all’atrio sinistro e non a quello destro, contribuendo ad abbassare la Po2 del sangue arterioso.  7 ml/600 ml Volume arterie polmonari forse 200 Volume arterie 7 ml ml sistemiche 600 ml 7 ml/200 ml CARATTERISTICHE FISICHE DELLA CIRCOLAZIONE POLMONARE Le arterie polmonari hanno lunghezza ridotta, con ramificazioni corte. Le loro pareti sono sottili e di spessore ridotto (un terzo dello spessore dell’aorta). A causa di tale sottigliezza, la compliance dell’albero arterioso polmonare è 7 ml/mmHg, pari a quella dell’albero sistemico. Questo vuol dire che una variazione di pressione transmurale di 1 mmHg produce una variazione volumetrica di 7 ml sia nelle arterie sistemiche, il cui volume è di circa 600 ml, che in quelle polmonari, il cui volume si aggira probabilmente attorno ai 200 ml. Pertanto la compliance specifica (distensibilità) delle arterie polmonari è circa 3 volte maggiore rispetto a quelle sistemiche (arterie sistemiche: 1.12% ; arterie polmonari 3.5%). Le vene polmonari sono invece simili a quelle sistemiche. VOLUME DI SANGUE Il volume di sangue contenuto nel circolo polmonare è di circa 450 ml (9 % del volume di sangue totale): 70 ml sono contenuti nei capillari, mentre il resto è diviso più o meno in parti uguali fra arterie e vene. Il volume di sangue contenuto nel circolo polmonare diminuisce nell’emorragia, in quanto, grazie all’attivazione simpatica, viene spostato negli altri distretti circolatori, nonché nell’espirazione forzata, in cui i capillari sono obliterati dalla pressione alveolare positiva. Il volume aumenta invece nell’insufficienza ventricolare sinistra e nelle malattie della valvola mitralica. Sia nella stenosi che nell’insufficienza della mitralica, infatti, il sangue si accumula nell’atrio sinistro ostacolando il ritorno dai capillari polmonari. 220 ml 450 ml 900 ml Normale Emorragia Insufficienza ventricolare sinistra Espirazione forzata Insufficienza della mitralica Stenosi della mitralica  VALORI PRESSORI A causa della conformazione dei vasi, il circolo polmonare è un circolo a bassa resistenza. Di conseguenza, per sospingervi lo stesso volume di sangue al minuto che passa nella grande circolazione è sufficiente un gradiente pressorio assai minore rispetto a quest’ultima. I valori pressori arteriosi del circolo polmonare sono dunque inferiori a quelli del circolo sistemico: la pressione sistolica corrisponde a 25 mmHg, quella diastolica a 8 mmHg, quella media a 15 mmHg. La pressione a livello dei capillari, dove le oscillazioni sisto-diastoliche non sono più presenti corrisponde a 7 mmHg, mentre quella dell’atrio a circa 2 mmHg (può variare da 1 a 5 mmHg) Il flusso di sangue ai polmoni si distribuisce agli alveoli meglio ventilati, in quanto un aumento della P O2 induce una vasodilatazione e, viceversa, una diminuzione induce vasocostrizione. L’effetto sembra dovuto alla liberazione, da parte dell’epitelio alveolare, di una sostanza vasocostrittrice quando la P O2 diminuisce. La risposta costrittoria all’ipossia aumenta la resistenza del circolo polmonare in alta montagna, inducendo un aumento del lavoro per il ventricolo destro. parasimpatico Il circolo polmonare riceve sia un’innervazione simpatica che rilasciamento parasimpatica, che induco rispettivamente vasocostrizione e vasodilatazione. Muscolatura liscia arteriolare contrazione simpatico Quando un soggetto è in ortostatismo (in piedi), il flusso ematico polmonare varia regionalmente nel polmone, aumentando progressivamente dagli apici fino alle basi, che risultano quindi maggiormente perfuse. Queste differenze scompaiono nel soggetto in clinostatismo (sdraiato). Sappiamo che nel passaggio dal clino all’ortostatismo la pressione idrostatica si aggiunge a quella generata dal cuore. I valori pressori non cambiano a livello del cuore, mentre aumentano e diminuiscono rispettivamente al disotto al disopra di esso. Pertanto, a livello delle arterie polmonari situate agli apici dei polmoni, la pressione arteriosa sistolica e quella diastolica saranno inferiori ai valori di 25 e 8 mmHg osservabili in clinostatismo, mentre saranno superiori a tali valori al disotto del cuore. I capillari polmonari sono esposti alla pressione alveolare che è uguale a quella atmosferica. Di conseguenza, essi verrano obliterati quando la pressione con cui vengono perfusi scende al di sotto della pressione atmosferica. Noi distinguiamo nel polmone tre zone diverse, in relazione alla percentuale di ciclo cardiaco in cui la pressione di perfusione è inferiore a quella atmosferica. a) Nella zona 1, posta all’apice del polmone: la pressione capillare (P capillare ) è inferiore a quella alveolare sia in sistole che in diastole e l’alveolo non è perfuso. Questa condizione si verifica solo in condizioni patologiche e non è presente negli individui giovani e sani. b) Nella Zona 2 la Pcapillare è maggiore di quella alveolare solo in sistole e, pertanto l’alveolo è perfuso solo durante questa parte del ciclo cardiaco: il flusso generato è intermittente. c) Zona 3, posta alla base del polmone la Pcapillare è sempre maggiore di quella alveolare sia in sistole che in diastole: il flusso è continuo e maggiore rispetto a quello della zona 2. sistole diastole PALV = pressione alveolare Pcp = pressione capillare  Nell’esercizio fisico il flusso sanguigno polmonare aumenta del 700-800 % all’apice e del 200-300 % alla base: tutto il polmone diventa così zona 3. Aumento dei capillari Distensione dei capillari perfusi Aumento di flusso e aumento della velocità del sangue tempo di transito: da 0.8 a 0.3 secondi. L’aumento del flusso ematico che si ha nell’esercizio fisico è generato grazie all’aumento dell’attività del cuore destro (sia della frequenza che della forza di contrazione) : esso comporta un aumento del numero di capillari perfusi e l’ulteriore distensione di quelli già perfusi. La resistenza del circolo polmonare viene quindi a diminuire. La velocità del movimento del sangue aumenta e il tempo di transito del sangue nel capillare alveolare si riduce da 0.8 a 0.3 secondi.  Grazie alla caduta della resistenza che si ha con l’aumento della gittata cardiaca, la pressione media nell’arteria polmonare aumenta di poco nell’esercizio fisico. Se indichiamo con P la pressione media nell’arteria polmonare, con Q la gittata cardiaca e con R la resistenza vascolare si ha che: Q =P/R ; P =QxR ; Nell’esercizio fisico, mentre Q aumenta, R diminuisce e, di conseguenza, P varia di poco. Nell’ insufficienza del cuore sinistro si ha un aumento della pressione atriale Pressione capillare sinistra. Questo aumento non si ripercuote però immediatamente sulla pressione polmonare dei capillari polmonari. (Pcapillare). Infatti, fino a 7 mmHg l’effetto dell’incremento pressorio atriale ha come effetto solo quello di produrre un aumento del numero di capillari aperti. La Pcapillare rimane pertanto costante. Al di sopra dei 7 mmHg la Pcapillare aumenta come quella atriale. 10 7 5 10 Pressione atriale sinistra  All’aumentare della pressione atriale sinistra , si verifica anche un aumento della pressione arteriosa polmonare. Per valori di pressione atriale compresi fra zero e 6-7 mmHg, la pressione arteriosa media risulta pressochè invariata. Al di sopra di questo valore si osserva un aumento sempre più pronunciato della pressione nell’arteria polmonare. Il massimo valore di pressione atriale osservabile fisiologicamente (nell’esercizio fisico strenuo) è di 6 mmHg. Valori più alti si osservano in condizioni patologiche di insufficienza del ventricolo sinistro. La resistenza vascolare polmonare varia durante l’inspirazione secondo un profilo a U. Il valore minimo di resistenza lo si osserva per volumi corrispondenti alla capacità funzionale residua, cioè al volume del polmone a riposo (CFR). Questo profilo a U è dovuto alla diversa relazione che esiste fra resistenza vasale e volume polmonare per i vasi extraalveolari e per quelli alveolari. I primi (di grosso calibro) aumentano il loro diametro e quindi diminuiscono la loro resistenza all’aumentare del volume polmonare. I capillari alveolari, invece, sono schiacciati dall’incremento di volume dell’alveolo e la loro resistenza aumenta all’aumentare del volume alveolare. oncotica Lo scambio di liquido fra capillare e interstizio presenta alcune differenze quantitative rispetto al resto dell’organismo. La pressione capillare media è solo 7 mmHg, invece di 17, come nella maggior parte dei tessuti. La membrana capillare è più permeabile alle proteine della norma e, pertanto, anche la concentrazione delle proteine dell’interstizio è più elevata rispetto agli altri tessuti: a causa di ciò, la pressione colloido-osmotica interstiziale e di 14 mmHg. Infine, l’interstizio ha una pressione di –8mmHg. Questo valore così negativo permette di mantenere l’alveolo asciutto e ne protegge l’integrità: se la pressione interstiziale aumenta al di sopra di 0 mmHg, il fragile epitelio alveolare si rompe e l’acqua dell’interstizio invade l’alveolo. La pressione netta di filtrazione (P), sulla base di quanto detto finora, è solo di 1 mmHg P = Pcap-Pint-cap+int = 7- (-8)–28+14 = 1 mmHg Questa differenza pressoria crea un flusso di liquido che viene continuamente drenato dai vasi linfatici.  Insufficienza del ventricolo sinistro Nell’insufficienza del ventricolo sinistro e nelle malattie della valvola mitrale, l’aumento della pressione atriale può portare ad aumento della pressione capillare polmonare, della filtrazione e della pressione interstiziale che diventa positiva, generando un edema polmonare. L’edema polmonare può essere generato anche da una polmonite o da gas irritanti come il cloro e l’anidride solforosa: sia l’infiammazione associata alla malattia polmonare che gli agenti irritanti aumentano la permeabilità dei capillari polmonari, producendo fuoriuscita di acqua e proteine - La Pressione capillare può aumentare fino a un valore corrispondente alla pressione oncotica del capillare (cap ) senza che vi sia edema. Questo è dovuto all’incremento del drenaggio linfatico. Poiché la pressione oncotica è 28 mmHg e quella capillare è 7 mmHg, abbiamo un margine di sicurezza di 21 mmHg. Tale margine di sicurezza di sicurezza sale a 30- 35 mmHg in condizioni croniche: questo è dovuto all’aumento, anche di 10 volte, dell’azione drenante dei vasi linfatici. In questi pazienti la pressione capillare può salire quindi a 40-45 mmHg senza formazione di edema. Ma se questo limite è superato anche di poco si muore nel giro di qualche ora. -Che valore ha la gittata del ventricolo sinistro? E di quello destro? -Dov’è più elevata la compliance arteriosa: nel circolo polmonare o in quello sistemico? E la distensibilità? Che differenze morfologiche si osservano fra le diverse arterie? -In che condizioni patologiche aumenta il volume di sangue contenuto nel polmone? -Perché emorragia ed espirazione forzata diminuiscono il volume di sangue contenuto nel polmone? -Qual è la pressione media nei capillari polmonari? E in quelli sistemici? -Come risponde il circolo polmonare all’ipossia? CON UNA VASOCOSTRIZIONE -Come varia la perfusione in un soggetto in piedi, dall’apice alla base del polmone? -quali sono le ragioni che producono tale variazione? -In che modo si modifica il circolo polmonare durante l’esercizio? -perché la pressione nell’arteria polmonare varia poco durante l’esercizio fisico? -perché la pressione nei capillari polmonari non aumenta finchè la pressione nell’atrio sinistro raggiunge i 7 mmHg? -che relazione esiste fra la pressione nell’arteia polmonare e quella nell’atrio sinistro? -Come varia la resistenza del circolo polmonare durante il respiro? -E quella dei vasi intaalveolari ed extra alveolari? -Indicare i valori delle forze di starling nei capillari e nell’interstizio polmonare -Che ruolo gioca la elevata negatività della pressione interstiziale -Quale incremento della pressione capillare si deve verificare per osservare edema? -Perché in condizioni croniche la pressione capillare che può essere raggiunta senza sviluppo di edema è maggiore?