La pompa valvulo - muscolare negli arti inferiori

23 Pages·2015·0.75 MB·Italian

La pompa valvulo - muscolare
negli arti inferiori
• Fluidodinamica Computazionale (Computational
Fluid Dynamics, CFD) come supporto alle
sperimentazioni mediche.
• Possibilità di fornire alcune importanti informazioni
riguardo al flusso sanguigno, soprattutto nel
determinare alcune grandezze fisiche difficili da
misurare nei pazienti.
• Possibilità di simulare complessi fenomeni legati
all’interazione fluido-struttura in emodinamica
(Fluid-Structure Interaction, FSI)
Il problema consiste nel far tornare il sangue dalle estremità
inferiori al cuore contro la forza di gravità quando il soggetto è in
piedi:
il meccanismo determinante nell’economia del ritorno venoso è
costituito dalla pompa muscolare.
La forza di gravità si manifesta all’interno dei vasi come pressione idrostatica
Come varia la pressione idrostatica nel passaggio da posizione eretta a posizione
orizzontale
In un soggetto in piedi e fermo la pressione idrostatica alla caviglia è data dal
peso della colonna di sangue dal cuore alla caviglia: in un soggetto di altezza
normale è pari a 90 mmHg
0
h =120 cm
P = hρg
idrost
Pressione arteriosa (mmHg)
Pressione venosa(mmHg)
La pressione del sangue negli arti inferiori viene incrementata notevolmente
dalla pressione idrostatica: nelle arterie, elastiche, questo effetto non ha
conseguenze mentre invece nelle vene, sottili e poco elastiche, la pressione
idrostatica tende a provocare la dilatazione
Sono presenti valvole a nido di rondine per spezzare la colonna di sangue e
diminuire la pressione sulla parete venosa
Conseguenze del loro cattivo funzionamento sono l’indebolimento e la
deformazione della parete venosa (vene varicose)
Durante la deambulazione, le contrazioni dei muscoli
negli arti inferiori comprimono facilmente le vene
intramuscolari e intermuscolari (a differenza delle arterie)
spingendo il sangue verso il cuore. Inoltre, la chiusura
delle valvole al di sotto della zona di compressione
impedisce il flusso retrogrado.
Pompa muscolare molto sviluppata nel polpaccio (la
contrazione genera una pressione superiore ai 200mmHg)
anche cambiamenti di peso, contraggono i muscoli del
polpaccio
(cid:198) I muscoli del polpaccio come cuore periferico
Quando si passa in fase di rilassamento muscolare il gradiente pressorio si
inverte: la valvola al di sopra del punto di compressione si chiude impedendo il
reflusso del sangue progredito in precedenza, mentre la valvola a monte si apre
per permettere il flusso in ingresso.
Clinostatismo: pompa inattiva e valvole aperte
0
h
hρg
Ortostatismo: pompa inattiva e valvole aperte; il gradiente di pressione
idrostatica non è frazionato