CAPILLARI e MICROCIRCOLAZIONE Vascolare_3

Proprietà dei capillari diametro 8-20 mm area totale ~ 5000 cm2 area singolo 300 mm2 numero capillari 1-2 x109 I capillari distribuiscono il sangue a tutto il nostro organismo. La distanza media di un capillare da una cellula è <100 μm, garantendo così tempi brevi di diffusione del materiale di scambio dalla cellula al capillare e viceversa. La distanza x raggiunta per diffusione nel tempo t è regolata dalla seguente legge: x2 = t. Ovvero 1 ms per diffondere di 1 μm, 100 ms per 10 μm, 10 s per 100 μm, 100 s per 1 mm, 10000 s (~3 ore) per 1 cm. distribuzione del sangue totale : 6% capillari 9% cuore 11% arterie 2% arteriole 60% vene 12% circ. polmonare Vascolare_3

Tre tipi di capillari Il microcircolo 1 – capillari continui (poco permeabili): muscoli, tessuto nervoso, polmoni, tessuto connettivo, ghiand. endocrine 2 – capillari fenestrati (permeabili): glom. renale, intestino, ghiand. endocrine 3 – capillari sinusoidali (molto permeabili): fegato, midollo osseo, milza, noduli linfatici, surrene Il microcircolo meta-arteriola (muscolatura liscia discontinua) shunt A-V velocità media 1 mm/sec Flusso nutrizionale attraverso capillari Flusso non nutrizionale attraverso shunt A-V Vascolare_3

Tensione della parete dei capillari Legge di Laplace T = p x r T = x P r L’ictus emorragico – Se un vaso sanguigno presenta un’area della sua parete che è indebolita o danneggiata, l’ipertensione arteriosa può determinare la rottura di tale area determinando la fuoruscita di sangue dal vaso Aneurismi - L’aneurisma è una lesione dell’arteria: nello spessore del vaso si crea una sacca nella quale si va a ingolfare il sangue. Questa sacca costituisce un elemento di debolezza strutturale dell’arteria e, con l’andare del tempo, può portare alla rottura del vaso stesso e a una violenta emorragia. Una volta rotto l’aneurisma, l’intervento chirurgico è possibile ma è una procedura pur sempre di emergenza, con una mortalità non trascurabile. L’ aneurisma cerebrale è una piccola dilatazione di un’arteria di una parte del cervello che, essendo più debole in quel punto, col passare del tempo e con la pressione del sangue all’improvviso si rompe provocando un’emorragia. Una sorta di “bomba a orologeria” portata allo scoperto sempre più spesso da esami diagnostici incruenti: TAC, Risonanza Magnetica, angio TAC, angio RM, eseguite magari casualmente per una cefalea, lievi traumi o vertigini. È stato calcolato che in Europa sono 35 milioni le persone che hanno un aneurisma cerebrale, in Italia circa 3 milioni. Di queste, 2 milioni sono donne, quasi sempre fumatrici. Il fumo, infatti, è un fattore che favorisce la formazione e la rottura di questa malformazione congenita. L’aneurisma cerebrale si riscontra in genere in persone del tutto sane e attive, di età compresa tra i 40 e i 60 anni. Il primo sintomo di un aneurisma che si rompe, rapido e improvviso, è quasi sempre una cefalea molto intensa, “a pugnalata”, con dolori e rigidità della nuca, nausea e vomito Secondo la legge di Laplace i vasi con grosso diametro (aorta) sono soggetti ad alte tensioni superficiali (grande T ) L’alta tensione superficiale sulle pareti dei grossi vasi è compensata da una proporzionata quantità di materiale elastico (elastina e collagene) sulla parete del vaso. Vasi con piccoli diametri possono sopportare tensioni di parete elevate pur avendo pareti molto sottili e poco elastiche. Si compari la diversa T tra aorta e capillari che stanno in un rapporto 12.000: 1 Taorta = 100 mm Hg x 1.2 cm Tcapill = 20 mm Hg x 5 mm 100 x 12.000 20 x 5 Taorta Tcapill = 12.000 1 Se Pcapill sale a 100 mm Hg (posizione ortostatica), la Tcapill rimane sempre 2.500 più piccola della Taorta pur essendo sottoposta alla stessa Pa Vascolare_3

Scambi transcapillari Scambi transcapillari per diffusione Esistono due tipi di scambi transcapillari: scambi per diffusione (sono responsabili della maggior parte degli scambi di sostanze tra capillari e cellule) scambi per filtrazione (scambia volumi acquosi limitati; responsabile dell’accumulo di liquidi interstiziali) Scambi transcapillari per diffusione Trasporto flusso limitato Trasporto diffusione limitato Negli scambi per diffusione a flusso limitato (tessuto normale; le cellule sono molto vicine ai vasi), la diffusione è molto veloce (è completa poco dopo l’inizio del capillare) per cui più alto è il flusso e maggiore sarà lo scambio di materiale. Nel caso di edemi dove le distanze tra capillari e cellule aumentano lo scambio non è più limitato dal flusso ma è condizionato dai tempi di diffusione, per cui anche cambiando i flussi lo scambio non migliora. in un tessuto normale la diffusione è veloce, per cui lo scambio di sostanze per diffusione è limitato dal flusso di sangue più alto è il flusso, maggiore è lo scambio di materiale filtrano e quindi diffondono: ioni, molecole a basso P.M., O2, CO2, a.a., glucosio, metaboliti non filtrano molecole di P.M. > 60kD in un tessuto soggetto ad edema, la distanza tra i tessuti e il capillare aumenta lo scambio di sostanze è limitato non dal flusso di sangue ma dalla diffusione (lenta) anche per elevati flussi di sangue Vascolare_3

Scambi transcapillari per filtrazione e assorbimento (flussi di massa) E’ importante per lo scambio netto di liquidi tra capillari, cellule e circolo linfatico Il flusso massivo di H2O che si genera tra capillare e tessuti è determinato dall’equilibrio di quattro pressioni: Pcap = pressione del capillare ( 32 mmHg all’inizio del cap.;  15 mmHg alla fine) Pli = pressione del liquido interstiziale (0 mmHg) Pcap = pressione oncotica del plasma ( 25 mmHg) Pli = pressione oncotica (colloidosmotica) del liquido interstiziale ( 3 mmHg) Pcap + pli +35 mmHg Pcap + pli +18 mmHg pcap -25 mmHg 1 - All’inizio dei capillari la Pa è circa 32 mm Hg e si riduce a 15 mm Hg alla fine del capillare (inizio del circolo venoso). 2 - La filtrazione del capillare è sempre maggiore dell’assorbimento. Per cui c’e’ sempre accumulo di H2O e soluti nel liquido interstiziale (edema). 3 - Si stima che il flusso netto sia di circa 2-3 litri al giorno. 4 - Il recupero dei liquidi e soluti persi a livello dei capillari è una delle principali funzioni del circolo linfatico. flusso massivo = k (pressione di filtrazione – pressione di assorbimento) flusso massivo = k [(Pcap + Pli) – (Pli + Pcap)] flusso massivo = (32 + 3) – 25 = +10 mmHg (all’inizio del capil) (filtrazione) flusso massivo = (15 + 3) – 25 = –7 mmHg (alla fine del capil) (riassorbim) la minore pressione di riassorbimento è compensata da una maggiore permeabilità del capillare a livello venoso  9/10 del volume filtrato al capo arterioso è riassorbito da quello venoso. Il restante è recuperato dal circolo linfatico Vascolare_3

Il sistema linfatico recupera i liquidi e le sostanze filtrate e non riassorbite dai capillari Il circolo linfatico I capillari linfatici a fondo cieco raccolgono i liquidi e le sostanze filtrate in eccesso e attraverso i dotti linfatici scaricano il loro contenuto (linfa) nel circolo venoso. Aiuta a mantenere l’omeostasi del liquido interstiziale di un tessuto Vascolare_3

VENE Vascolare_3

Le vene Pvenosa 12-15 mmHg nelle venule Pvenosa 0-5 mmHg all’atrio destro Compliance venosa 25 volte la compliance delle arterie Condotti di raccolta del sangue a bassa resistenza - Pareti sottili e grande diametro Serbatoio di sangue (contengono il 60% del sangue totale) Innervate dal sistema nervoso simpatico Una stimolazione simpatica venosa causa aumentata contrazione venosa (tono venomotorio), maggior ritorno venoso, maggiore pressione venosa centrale (PVC, precarico atrio destro) Il flusso venoso è mantenuto da: 1) Pvenosa di 15 mmHg che si riduce a 5 mmHg all’atrio destro 2) Pressione negativa toracica (pompa respiratoria) 3) Pompa muscolare scheletrica più sfinteri venosi 4) Tono venomotorio controllato dal s. n. simpatico Vascolare_3

Fattori che influenzano la PVC e la gettata cardiaca Vascolare_3

Compensazione del ridotto tono venomotorio durante una emorragia La compensazione avviene attraverso una scarica simpatica alle vene, aumento del tono venomotorio e recupero della pressione venosa centrale (PVC). Vascolare_3

Effetti della gravità sulla distensibilità delle vene 103 cm di sangue equivalgono a 80 mm di Hg posizione orizzontale posizione verticale effetti: spostamento di sangue verso il basso abbassamento transiente della PMA (a livello delle carotidi) aumentata pressione agli arti inferiori - la maggiore distensibilità venosa dà origine a un collasso venoso - minor ritorno venoso al cuore maggior filtrazione di liquidi dai capillari e gonfiore degli arti inferiori compensazione: aumentata contrazione venosa (tono vasomotore) dei muscoli scheletrici degli arti aumentata frequenza e gettata cardiaca Pressione capillare (25 +80) = 105 mmHg Pressione capillare 25 mmHg aortica 100 mmHg atriale 4 mmHg Pressione idrostatica 80 mmHg

Effetti della gravità (posizione ortostatica) su Pa, Pv e frequenza cardiaca 1 - La gravità causa collasso venoso e insaccamento del sangue. 2 - Sopra il piano di indifferenza idrostatica (al di sotto del diaframma) vi è un marcato abbassamento della Pa e Pv (-49 mm Hg all’estremità superiore del capo) che viene compensata con una scarica barocettoriale ed un aumento della G.C. e ripristino immediato della Pa (ipotensione ortostatica). 3 - Sotto il piano di indifferenza idrostatica vi è un marcato innalzamento della Pa e Pv (+83 mm Hg all’estremità inferiore degli arti) con aumento della filtrazione e perdita di liquidi. 4 – A livello del torace, Pa e Pv scendono di soli 5 mmHg. Variazioni della Pa e Pv in posizione orizzontale e verticale Variazioni della frequenza cardiaca Vascolare_3