Sistema cardiovascolare

nelle arteriole prevale l’elemento muscolare liscio, che serve a regolare la resistenza al flusso;
nei capillari è presente solo una membrane con cellule endoteliali, che conferisce la capacità di filtrare il plasma e di realizzare gli scambi con il liquido interstiziale;
Proprietà fisiche del sangue:
- proprietà viscose: rendono il sangue un liquido reale, non ideale. Reale, in quanto per metterlo in movimento è necessario conferirgli energia sottoforma di pressione; non ideale, in quanto la sua viscosità dipende dalla temperatura e dalla velocità. Il sangue infatti è una sospensione di particelle in un liquido viscoso: la sua viscosità è conferita dal contenuto proteico del plasma e dal contenuto di globuli rossi, determinabile dal valore dell’ematocrito;
Principi di emodinamica:
• velocità del flusso in un circuito chiuso: dato che il sistema cardiovascolare è composto da serie di tubi di diametro diverso e dato che la portata di sangue è costante, la velocità sarà inversamente proporzionale al diametro del tubo. Quindi la velocità sarà minore in tubi più grandi e maggiore in tubi più piccoli. Nel sistema cardiovascolare però, dall’aorta si dipartono diversi vasi più piccoli, che a loro volta si ramificano in vasi più piccoli: a ogni diramazione, il diametro del singolo vaso è minore rispetto al vaso da cui origina ma la somma totale dei diametri risulta molto maggiore. Quindi si avrà che la velocità del sangue è max alla radice dell’aorta e diminuisce gradualmente andando verso la periferia, dove è min nei capillari;
• legge di Poiseuille: Q= ∆P/R  , dove la portata è uguale alla differenza di pressione tra due punti diviso la resistenza. La resistenza R=∆P/Q  è direttamente proporzionale alla lunghezza del tubo e alla viscosità del liquido, mentre è inversamente proporzionale al quadrato del suo raggio, quindi è maggiore in vasi più piccoli. Il rapporto tra la P arteriosa media e la gittata cardiaca dà il valore delle resistenze periferiche totali. Sempre applicando questa legge, si ha che la pressione arteriosa in ogni momento è data dal prodotto della gittata cardiaca per le resistenze periferiche totali.  La legge di Poiseuille per ∆P=Q∙R, si applica se il flusso nel vaso è laminare, mentre se diventa turbolento la resistenza, e quindi la caduta di pressione, diventa proporzionale anche al quadrato della velocità del flusso. Il passaggio da laminare a turbolento avviene quando viene superato il numero di Reynolds, dato da: (diametro∙densità∙velocità)/viscosità,  attorno al valore critico di 3000;
• legge di Laplace: applica la legge di Poiseuille a tubi con pareti elastiche, come le arterie:
Variazioni di pressione nella circolazione:
- aorta: si ha una pressione max (sistolica) di 120mmHg , una min (diastolica) di 80mmHg e una media di circa 93mmHg. La pressione nell’albero arterioso cade di poco, in quanto la resistenza delle pareti è piccola. Nel passaggio dall’ aorta alla arterie più periferiche, la differenza tra pressione sistolica e diastolica, detta pressione pulsatoria, aumenta nettamente: questo perché le pareti elastiche delle arterie trasmettono la pulsatilità cardiaca sottoforma di un’onda di pressione, detta onda sfigmica;
- arteriole: sono vasi di resistenza, in quanto attraverso di loro la pressione si riduce di molto e il sangue entra nei capillari con una P di circa 35mmHg;
- capillari: la P si riduce ulteriormente di 25mmHg, in quanto il diametro del singolo capillare è molto piccolo;
- vene: il sangue entra nelle vene con una P di circa 10mmHg, sufficiente comunque a spingerlo nell’atrio dx, in quanto la R di questo compartimento è molto bassa.
- risposta miogena e autoregolazione:  è la proprietà di regolazione del flusso ematico dovuta alla capacità del muscolo liscio di rispondere allo stiramento con una contrazione, indipendente dalla regolazione da parte del SN. La capacità di autoregolazione permette di mantenere costante non solo il flusso di sangue, ma anche la pressione di filtrazione capillare, consentendo di evitare variazioni del volume plasmatico e dei liquidi interstiziali.
- metabolismo cellulare: diversi meccanismi correlano il metabolismo cellulare con il flusso locale di sangue, consentendo di fornire un maggior quantitativo di O2 e nutrienti ai tessuti in stato di attività. La vasodilatazione indotta dall'innalzamento locale della temperatura svolge un ruolo importante nel garantire un maggior flusso di sangue ai tessuti che presentano un metabolismo più elevato. Fattori correlati al metabolismo cellulare, capaci di indurre vasodilatazione sono: la diminuzione della PO2 (ipossia), la riduzione del valore di pH dovuta a rilascio di CO2 e acido lattico, la presenza di ioni K e prodotti di degradazione dell'ATP, come l'adenosina. L'aumento del flusso di sangue osservabile all'interno dei tessuti in stato di attività, come conseguenza della liberazione di metaboliti con azione vasodilatatrice, è chiamato iperemia attiva;
- ruolo delle cellule endoteliali: costituiscono la tonaca intima di arterie e vene: producono un fattore con azione vasodilatatrice, l’ ossido nitrico (NO), rilasciato in seguito alla stimolazione meccanica delle pareti dovuta al passaggio di sangue;
- ruolo degli ormoni:  il sistema renina-agiotensina-aldosterone costituisce un complesso sistema fondamentale nella regolazione dell'equilibrio osmotico e del volume dei liquidi extracellulari. L'angiotensina possiede un'azione vasocostrittrice diretta ed è anche in grado di stimolare il rilascio di aldosterone  e di ormone antidiuretico (ADH, o vasopressina): entrambi questi ormoni causano un aumento del volume dei liquidi extracellulari e della pressione arteriosa.
Catecolamine: adrenalina e noradrenalina, il loro effetto sui vasi dipende dal tipo di recettori con cui si legano: i recettori α sono vasocostrittori, i recettori β sono vasodilatatori.
La noradrenalina, liberata in modo tonico, determina il tono della muscolatura liscia dei vasi, svolgendo un ruolo fondamentale nel mantenere i valori della pressione arteriosa. La diminuzione di noradrenalina determina vasodilatazione, che si oppone a un eccessivo valore di pressione arteriosa, o che facilita la dispersione di calore attraverso la cute. Quando aumenta la quantità di noradrenalina invece, la vasocostrizione che ne consegue determina riduzione del flusso di sangue in quel distretto, riduzione degli scambi fra capillare e tessuto, aumento delle resistenze periferiche totali, e aumento della pressione arteriosa;
Circolazione cutanea: tutta la superficie corporea è ricoperta di cute e la sua circolazione è regolata dalle esigenze di termoregolazione. I vasi cutanei sono controllati da fibre simpatiche vasocostrittrici, che li mantengono contratti in condizioni di neutralità termica: quando si è esposti al freddo, il tono vasocostrittore aumenta, mentre sparisce del tutto quando si è al caldo, con la manifestazione di fenomeni di vasodilatazione legati alla stimolazione delle ghiandole sudoripare.