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Sistema Circolatorio

 

Cosa significa l'espressione "all'avanguardia"? Possono venire in mente alcune definizioni: un qualcosa che utilizza le ultime scoperte e tecnologie, un qualcosa di specializzato, un qualcosa di progredito, un qualcosa "d'eccellenza". Ebbene, sì. Senza girarci troppo intorno, bisogna ammettere che la Cardiologia e l'Emodinamica dell'Ospedale San Giovanni Bosco dell'ASL Città di Torino funzionano veramente bene. Non si tratta di "perfezione", dal momento che la scienza medica è in costante evoluzione, ma dell'utilizzo di nuove quanto adeguate metodiche per risolvere dei problemi che, purtroppo, ci sono sempre stati e forse sempre ci saranno. In questo caso, per quanto riguarda il sistema circolatorio, ossia l'apparato cardiovascolare del corpo umano, costituito dal cuore e dai vasi sanguigni, ossia vene e arterie, organi a cui i polmoni sono strettamente connessi. La Struttura Complessa dell'Ospedale San Giovanni Bosco è uno dei centri più specializzati in Italia per quanto riguarda le patologie cardiovascolari, soprattutto in merito alle procedure che utilizzano dei piccoli cateteri per intervenire in caso di ostruzioni alle arterie, in particolare quelle che ossigenano il muscolo cardiaco, cioè le coronarie. Questi cateteri, in particolare, sono utilizzati non solo in maniera da seguire il flusso sanguigno, ma anche "controcorrente", il che presenta alcuni peculiari benefici. Il reparto di emodinamica, d'altro canto, è una Struttura Semplice che ha il compito di effettuare diagnosi per quanto riguarda la circolazione sanguigna, per mezzo di esami clinici come la coronarografia e l'ecografia doppler a colori. In tale centro vengono inoltre effettuati vari tipi di angioplastica.

Con il termine "emodinamica" si definisce la dinamica del flusso sanguigno. Il sistema circolatorio è controllato da meccanismi omeostatici, così come i circuiti idraulici sono modificabili da sistemi di controllo. La risposta emodinamica controlla continuamente il sistema e si adatta alle condizioni del corpo e dell'ambiente; in questo modo l'emodinamica spiega le leggi fisiche che regolano il flusso di sangue nei vasi sanguigni. Il flusso sanguigno assicura il trasporto di sostanze nutrienti, ormoni, rifiuti metabolici, ossigeno e anidride carbonica in tutto il corpo, per mantenere il metabolismo a livello cellulare, la regolazione del pH (il livello di acidità e basicità), la pressione osmotica e la temperatura di tutto il corpo, nonché la protezione dai danni causati da traumi e microrganismi.

Il sangue è un fluido "non newtoniano", poiché i vasi sanguigni non sono tubi rigidi, quindi l'idrodinamica classica e le meccaniche dei fluidi basate sull'uso di viscosimetri classici non sono in grado di spiegare l'emodinamica. Il sangue è un liquido complesso, ed è composto dal plasma e da elementi particolari, sotto forma di cellule e frammenti di cellule. Il plasma è formato dal 91,5% di acqua, dal 7% di proteine e dall'1,5% di altri soluti. Gli elementi "solidi" sono le piastrine, i globuli bianchi e i globuli rossi. La presenza di questi elementi e la loro interazione con le molecole plasmatiche sono i motivi principali per cui il sangue si differenzia tanto dai fluidi ideali. Il normale plasma sanguigno si comporta più o meno come un fluido newtoniano a velocità fisiologiche. I valori tipici per la viscosità del normale plasma umano a 37 gradi centigradi sono di 1,4 mN · s / m2 . La viscosità del plasma normale varia con la temperatura nello stesso modo di quella dell'acqua solvente, ed un aumento di temperatura di 5 gradi centigradi nella gamma fisiologica riduce la viscosità del plasma di circa il 10%.

La pressione osmotica della soluzione è determinata dal numero di particelle presenti e dalla temperatura, e la pressione osmotica del plasma influenza la meccanica della circolazione in diversi modi. Un'alterazione della differenza di pressione osmotica attraverso la membrana di una cellula del sangue provoca uno spostamento dell'acqua e un cambiamento di volume delle cellule. In pratica, se una soluzione è diluita, le cellule si "gonfiano", e se è concentrata, le cellule si "svuotano", dal momento che l'acqua cerca di mantenere l'equilibrio di concentrazione. Le modifiche della forma e della flessibilità delle cellule del sangue influenzano le proprietà meccaniche del sangue intero. Un cambiamento nella pressione osmotica del plasma altera l'ematocrito, cioè la concentrazione di volume delle cellule rosse in tutto il sangue, ridistribuendo l'acqua fra gli spazi intravascolari e extravascolari. Questo a sua volta influenza l'intera meccanica della circolazione sanguigna.

Le cellule del sangue rosse o globuli rossi sono altamente flessibili e dalla forma biconcava, nonché privi di nucleo cellulare. La deformazione dei globuli rossi è indotta dal movimento del fluido sanguigno, e questo può influenzare la meccanica della circolazione e può complicare la misura della viscosità del sangue. In un flusso costante di un fluido viscoso attraverso un corpo sferico rigido immerso in un fluido, dove si assume che l'inerzia sia trascurabile in un tale flusso, si ritiene che la forza gravitazionale che causa la discesa delle particelle sia equilibrata dalla forza di trascinamento viscosa.

L'uso terapeutico del sangue non è un fenomeno moderno. Scritti egiziani risalenti ad almeno 2.000 anni fa suggeriscono l'ingestione orale di sangue come un "rimedio sovrano" per la lebbra. Esperimenti con le prime trasfusioni di sangue per via endovenosa vennero effettuati all'inizio del XVI secolo, e negli ultimi 50 anni il campo della medicina trasfusionale ha registrato un notevole progresso, portando con sé un aumento dell'uso di sangue e prodotti sanguigni. Tuttavia, l'uso terapeutico del sangue presenta rischi significativi. Di conseguenza, molte persone sono alla ricerca di alternative alla trasfusione del sangue intero. Oggi, i programmi di medicina sanguigna e di chirurgia sono sviluppati non solo per persone con certe credenze religiose, ma anche per i pazienti che temono i rischi dovuti alle trasfusioni di sangue, ed alla volontà di adottare le migliori precauzioni mediche possibili.

Il cuore è il l'organo principale del sistema circolatorio, il quale pompa il sangue per mezzo della contrazione ritmica e del rilassamento. Il tasso di sangue fuoriuscito dal cuore, spesso espresso in litri al minuto, è conosciuto come "uscita cardiaca". Il sangue che viene pompato dal cuore prima entra nell'aorta, la più grande arteria del corpo, la quale si divide in arterie via via più piccole, poi in arteriole e infine in capillari, dove si verifica il trasferimento di ossigeno. I capillari si collegano poi alle venule e il sangue torna indietro attraverso la rete delle vene al cuore. La micro-circolazione, costituita dalle arteriole, dai capillari e dalle venule, rappresenta la maggior parte dell'area del sistema vascolare ed è il sito del trasferimento dell'ossigeno, del glucosio e degli enzimi nelle cellule e dalle cellule. Il sistema venoso restituisce il sangue deossigenato alla parte destra del cuore, dove viene pompato nei polmoni per caricarsi di ossigeno e per espellere l'anidride carbonica, nonché altri rifiuti gassosi. Il sangue torna poi sul lato sinistro del cuore dove inizia nuovamente il processo.

In un normale sistema circolatorio, il volume di sangue che torna al cuore ogni minuto è approssimativamente uguale al volume che viene pompato ogni minuto (uscita cardiaca). A causa di questo, la velocità del flusso sanguigno in ogni livello del sistema circolatorio è determinata prevalentemente dall'area totale trasversale di quel livello. Questo è matematicamente espresso dalla seguente equazione:  V = Q / A

V = velocità (cm / s)  ; Q = flusso sanguigno (ml / s)  ; A = area della sezione trasversale in centimetri quadrati

L'instabilità emodinamica si verifica spesso nei pazienti critici. La logica patofisiologica suggerisce che il monitoraggio emodinamico può identificare la presenza e le cause dell'instabilità emodinamica e che pertanto può permettere di approfondire gli approcci terapeutici. Tuttavia, vi è una discrepanza fra questa razionalità patofisiologica per l'uso del monitoraggio emodinamico ed il suo utilizzo effettivo. Lo stato emodinamico dei pazienti critici è complesso. Può includere diversi gradi di ipovolemia, disfunzione ventricolare sinistra e destra, anomalie del tono vascolare e disfunzione microvascolare. Queste lesioni cardiovascolari acute sono spesso complicate da complicanze croniche. L'esame fisico ed il monitoraggio emodinamico o HM convenzionale non possono valutare adeguatamente la natura e l'estensione di tale disfunzione emodinamica. L'HM può quindi essere considerato un mezzo per ridurre al minimo l'incertezza che spesso circonda lo stato emodinamico del paziente. Questo è il ragionamento fisiologico che sta dietro le raccomandazioni per l'uso di HM avanzato in pazienti chirurgici ad alto rischio e in pazienti critici affetti da shock circolatorio.

 

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