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Titolo: cuore: per favore, urgente.

Salve.
Sono uno studente in medicina. Il mio libro di fisica medica dice che quando 
il cuore (modellizzato con una sfera  elastica che può variare la sua 
tensione di parete) spinge il sangue nell'aorta, non vi è caduta di 
pressione perchè le resistenze attraverso i due compartimenti sono 
trascurabili.
Mi domando: se è applicabile, anche solo approssimativamente o 
qualitativamente, Bernouilli, come il testo dice, dovrebbe, in assenza di 
effetti gravitazionali, rimanere costante la somma, lungo un tubo di flusso, 
dell'energia cinetica per unità di volume (termine cinetico) e della 
pressione (che rappresenta il lavoro fatto dalle forze esterne sul fluido, 
per unità di volume). Quindi, arrivando alla domande:
a) se le pressioni nella cavità cardiaca che si contrae e nel vaso sono le 
stesse, deve essere uguale anche la velocità?
b) mentre riesco a capire il senso della velocità quando la riferisco ad un 
condotto (un vaso sanguigno), non riesco ad immaginare come le linee di 
flusso si organizzino nella cavità in contrazione, cioè che percorso faccia 
il sangue
c) preciso che in questo post faccio l'ipotesi poco verosimile di un regime 
stazionario: la pressione, per venire a questa ultima domanda, può ritenersi 
uguale in ogni punto della cavità, ad un dato istante di tempo? Se per 
esempio la cavità si aprisse in un vaso piccolo, mi aspetterei, per un 
fluido ideale o reale, ma in assenza di resistenze viscose significative, 
una caduta della velocità in prossimità del foro ed una proporzionale 
riduzione della pressione.
d) secondo voi, quali sono le ipotesi più realistiche sul comportamento di 
un fluido in condizioni tutt'altro che stazionarie, tutt'altro che laminari, 
ecc? Mi interessa soprattutto sapere se, sempre restando salvo il dato 
sperimentale della non caduta pressoria significativa nel passaggio da cuore 
ad aorta, la pressione intracardiaca, al tempo t, possa considerarsi 
costante in tutta la camera.
Grazie a chiunque vorrà rispondermi.
Med 

 Med 
Prego, spero che rispondano anche altri... io non sono un fisico ma solo 
un appassionato.
Però, siccome non ti aveva ancora risposto nessuno ci ho provato io.
Ciao.

 camera.
Anche qui occorrerebbero dei dati che non so...
Nel corso della contrazione il sangue viene accelerato, e per questo
occorre una differenza di pressione.
Ma bisognerebbe sapere quanto vale l'accelerazione.
Sospetto che il gradiente di pressione dvuto all'accelerazione si ossa
trascurare, ma non ne sono sicuro.
 
-- 
Elio Fabri

 trascurare, ma non ne sono sicuro.
Quindi, vediamo se ho capito, tu dici: per buttar fuori il sangue, la pompa 
deve accelereare ogni elemento dV di volume e ciò richiede una differenza di 
pressione, ossia di forza che agisce sulle facce dela parallelepipedo di 
voume dV e massa dm. Tuttavia questa differenza potrebbe essere trascurabile 
e quindi giustificare il perchè nella routine medica si infili una sonda nel 
cuore per via retrograda vasale e si registri la pressione al tempo t. nel 
punto, indifferente, in cui si è fermata la sonda?
Beh....a volte tanti problemi si risolvono prorpio come dici, introducendo 
valutazioni quantitative. Cioè numeri, spesso trascurabili.
Io pensavo anche all'orientamento della sonda. Potrebbe trovarsi 
tangenzialmente al flusso, oppure potrebbe trovarsi normalmente ad una linea 
di flusso che rallentando così in prossimità di essa, eserciterebbe una 
pressione laterale (la famosa apparente esistenza di due pressioni: statica 
o laterale e dinamica).
FOrse anche in questo caso sono trascurabili le differenze. Che ne pensi 
(sempre senza darti, ma solo esprimendoti sulla correttezza del 
ragionamento)?
Grazie
M.

 di pressione: sospetto che venga trascurabile.
Ciao,
scusami, ma avrei bisogno di porti una domanda precisa.
Se il cuore viene fatto contrarre ocntro un carico costante, ad esempio 
viene connesso tramite un pezzo di aorta ad un recipiente pieno di acqua 
posto sopra di lui, in condizione di assenza di battito, al fondo della 
cavità cardiaca vige una presisone calcolabile con Stevino. Se ora facciamo 
contrarre il cuore, esso espellerà l'acqua ad una pressione costante 
(misurata al suo interno). "Sceglerà" una velocità di contrazione per quel 
determinato carico pressorio e farà in modo di contrarsi a pressione 
costante. Ciò avviene perchè per il modo in cui è strutturata la sua parete 
contrattile, la tensione di parete varia in modo esattamente reciproco al 
modo in cui varia il raggiod ella cavità e lo spessore delle sue pareti (sto 
riferendomi alla legge di Laplace).
Bisogna fare in modo che ilcarico non aumentio, ad esempio disponendo una 
ecipiente sovrastante di tale estensione da far variare in maniera 
trascurabile l'altezza del liquido.
Vorrei chiederti due cose:
1) a me questo sistema mi sembra moltopoco intuitivo e vorrei cambiare il 
carico. Vorrei immaginare che il cuore venga connesso ad  un tubicino 
stretto e lungo (una resistenza idraulica). Questo è il carico che penso: 
variando le caratteristiche del tubicino (che sia pare in aria ambiente), 
vario il carico da imprimere al cuore.
In quetso modo sono certo che la pressione nel cuore sarà più omogenea 
perchè il grosso della caduta di pressione di avrà lungo il tubicino. 
Infine, conoscendo la resistenza del tubicino ed il flusso istantaneo, posso 
calcolarmi la pressione all'imbocco del tubicino col cuore. Ti sembra 
ragionevole come metodo?
2) se invece rimaniamo al sistema classico usato dai vecchi fisiologi (il 
recipiente sopra descrittto), l'acqua si comporterà in manierà molto più 
vicina ad un fluido ideale, perchè il sistema presenta scarse resistenze 
viscose. Tuttavia mi viene un dubbio, di certo sciocco: se il cuore 
decidesse ad un certo punto, durante una contrazione isobara (sono tutte 
così, dicono gli eseperimenti), di contrarsi con maggior vigore, esso 
riuscirebbe ad aumentare la pressione nella sua cavità? Cioè: schiacciando 
con maggior vigore il fluido da spingere nel recipiente sovrastante, ne 
aumenterebbe (entro la sua cavità) la pressione? Mi viene da dire sì, ma non 
so perchè, mi risulta più facile affermarlo in riferimento al sistema che ho 
pensato io del tubicino (sistema ad alta resistenza) che in riferimento a 
questo classico preparato fisiologico a bassa reisistenza.
Grazie
M 

 ragionamento)?
Sicuramente se e' trascurabile la differenza fra camera cardiaca e
aorta, sara' a maggior ragione trascurabile le differenza fra
pressione statica e dinamica nella camera.
 
-- 
Elio Fabri

 elementare rispetto?
Scusami, è la fretta: starò più attento. Sono anche poco pratico dei NG.
Addensamento delle linee con aumento della velocità e riduzione della 
pressione.
Il fatto che abbia definito la differenza pressioria impercettibile, non 
dipende dal fatto che l'abbia calcolata, ma dal fatto che le curve pressorie 
aortica e cardiaca appaiono quasi sovrapporsi, ad ogni istante.
Con un calcolo _fatto velocemente_ mi viene una differenza di 720 N/m^2, che 
in mmHg dovrebbe essere: 5.472 mmHg
E' giusto?
Grazie
M.

 N/m^2, che in mmHg dovrebbe essere: 5.472 mmHg
OK. Magari senza tutte quelle cifre :)
 
-- 
Elio Fabri

 OK. Magari senza tutte quelle cifre :)
Infatti :-)
Grazie 

 precedente.
Nell'altro post di risposta a queso tuo intervento, dico di non aver capito 
bene le ragioni di queste due affermazioni... Pensandoci sono addivenuto af 
una conclusione. Magari scrivendotela ti risparmio tempo.
Se non v'è viscosità (perchè il fluido è ideale o perchè le reistenze sono 
trascurabili: quindi possiamo riferirci, se vogliamo un fluido reale, al 
cuore collegato alla cisterna sovrastante, ma non al cuore collegato al 
tubetto dal alta resistenza), la pompa incrementerà la sua forza solo ed 
esclusivamente nella fase in cui si vuole accelerare il liquido, cioè 
aumentare la portata. Quando questa sarà aumentata, allora la pressione 
torna normale ed il liquido procede col nuovo flusso. Se ho inteso il tuo 
pensiero è perchè in questo thread qualcuno ha detto queste parole:
"Il cuore come tutte le pompe genera portata e non pressione. La pressione è 
il frutto delle resistenze che il fluido trova nel suo percorso". Ergo, se 
il fluido è ideale o le resistenze trascurabili, la pressione rimane 
costante. OK, ma ho dimenticato di dire che il cuore non ha una portata 
costante: cioè esso mentre si contrae contro un carico costante, manitene 
costante la sua pressione, ma la portata varia. Eccoperchè dicevo della 
peculiarità del fatto che in esso la pressione non vari: perchè pur variando 
la portata (parlo anche durante un solo periodo di espulsione, non mi 
riferisco alla discontinuità del battito), la tensione parietale, lo 
spessore e il raggio, variano in maniera da mantenere (secondo Laplace) una 
pressione più o meno costante.
Quindi, chiedo: dire che è normale che la pressione in una pompa non vari 
per un fluido perfetto o con basse resistenze, se non per accelerlo, 
presuppone la costanza della portata?
Per chi fosse interessato, questa peculiarità del cuore lo è anche del 
muscolo isolato, che si contrae accorciandosi: esso si contrae contro un 
caricio fermo sul suolo sino a sollevarlo (vuol dire che ha applicato una 
forza maggiore della forza peso del carico), ma raggiunta la velocità v 
(dipendente da tante cose, tra cui il carico stesso), si limita a generare 
una forza uguale alla forza peso. Cioè: fuori dalla fase di accelerazione, 
si contra sviluppando una forza uguale al carico. Non è quindi come una 
molla. Parlo del muscolo isolato e non del fatto che possiamo sollevare con 
un braccio un carico a v costante. Se mentre si contrae il carico viene 
aumentato, esso rallenta e poi continua a sviluppare la nuova forza ad una 
velocità costante (minore della precedente). Tutto al contrario se il carico 
si riduce.
Grazie 

 rispondo?
Nel caso del tubicono ad alta resistenza, un aumento di portata si ha solo
se aumenta la pressione interna. E non solo durante il transiente. Ma se ho
capito bene, Elio Fabri diceva il contrario. Ma lo diceva rispetto al
modello che tu chiami "a bassa resistenza", cioè senza attriti
significativi. In quesl caso se aumenti la pressione, aumenta la portata
(hai accelerato il sangue). Se gli attriti sono trascurabili, non c'è
bisogno di mantenere la pressione aumentata per sostenere la maggior
portata. Il sangue è ormai stato accelerato e se riporti la pressione ai
valori iniziali, la portata rimane aumentata. Se mantieni la P aumentata,
invece, la portata aumenta contestualmente.
Però aspetta che Elio Fabri e gli altri attori protagonisti di questo thread
confermino o correggano le mie idee di attore non protagonista (o
addirittura di comparsa :-( )
Ciao.

 
Ciao
Soviet_Mario
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 Soviet_Mario
Sě, condivido tutto. Ma io non sto studiando il cuore, ma un suo modello che 
ha le caratteristiche dette (che il cuore vero non ha, peraltro...)
Chiederei a Mino Saccone, Elio Fabri e gli altri, di aiutarmi cortesemente a 
chiudere questo capitolo del mio studio. Attendo vostri segni di vita 10 
volte al giorno.....e l'esame si avvicina :-)
In particolare vorrei sapere se tutti condividete quello che ha scritto 
angelo correggendomi anche. ISU un punto averva ragione di certo, perchč ho 
verificato la presena di un mio errore: il  mi modello non ha una portata 
variabile con una pressione costante. Il mio modello sviluppa una pressione 
costante (non come media....sia chiaro! Solo all'inizio ed alla fine 
dell'espulsione si hanno valori di pressione diversi, ma a carico costante, 
per tutta la durata della contrazione la P interna č costante) e quindi, per 
un fluido ideale o per uno reale con resistenze trascurabili, o ancora per 
uno con res. non trasc. ma costanti, la portata resta costante.
Attendo, grazie.