FISIOPATOLOGIA DEL
MACRO E MICROCIRCOLO
LA CIRCOLAZIONE
SANGUIGNA
• Il sangue circola
?
LA STORIA DELLA
CIRCOLAZIONE
SANGUIGNA
•
•
•
•
Gli antichi credevano che ……. (Ippocrate,
Galeno)
Primi studi e costruzione di apparecchi ottici
sulle esperienze galileiane nei paesi bassi.
Padre Atanasio Kircher (?) durante l’epidemia di
peste nera osservò l’aggregazione eritrocitaria
intravasacolare con un microcopio.
Harvey nel 1628 definisce i primi meccanismi
di fisiopatologia del macro e microcircolo.
LA STORIA DELLA
CIRCOLAZIONE
SANGUIGNA
•
•
•
•
M. Malpighi nel 1652 scoprì l’esistenza delle
anastomosi artero-venose nel polmone di rana.
Nel 1658 Leeuwenhoech mette a punto il primo
microscopio ottico moderno.
M. Malpighi nel 1652 scoprì l’esistenza delle
anastomosi arterovenose nel polmone di rana.
M. Malpighi nel 1661 descrisse i capillari nel
polmone e nella membrana natatoria della rana.
LA STORIA DELLA
CIRCOLAZIONE
SANGUIGNA
•
•
•
•
Nel 1674 Leeuwenhoech descrisse i globuli
rossi.
Boerhaave descrive aggregazione dei globuli
rossi nei microvasi della congiuntiva.
Nel 1768 Spallanzani scoprì i globuli bianchi
(descritti come bollicine d’aria).
Nel 1882 Bizzozero descrisse le piastrine.
Schematizzazione del circolo
CUORE
VENE
Grossi vasi
ARTERIE
Paramicrovasi
VENULE
ANASTOMOSI
CAPILLARI
ARTERIOLE
Microcircolo
LA STORIA DEL
MICROCIRCOLO
• Purkinje nel 1823 descrisse quadri di
microcircolazione cutanea.
• Coccius nel 1850 classificò le osservazioni
capillaroscopiche della congiuntiva
• Heuter applicò metodiche capillaroscopiche al
labbro inferiore.
• Hunna nel 1891 e successivamente Lombard nel
1911 misero a punto un metodo per migliorare la
trasparenza cutanea.
LA STORIA DEL
MICROCIRCOLO
• Lombard nel 1912 standardizzò le
metodiche di osservazione del microcirolo
periungueale
• Nel 1916 Wiess introdusse l’uso di
metodiche fotografiche.
• Lo studio del microcircolo era di
appannaggio dei fisiologi.
LA STORIA DEL
MICROCIRCOLO
• Knisely e Bloch nel 1949 espressero 2
concetti di fondamentale importanza:
– Lo stato del microcircolo di un distretto è
sovrapponibile a quello di tutti i distretti.
– La integrità di un distretto è dipendente dalla
integrità del suo microcircolo.
Schematizzazione del circolo
CUORE
VENE
Grossi vasi
ARTERIE
Paramicrovasi
VENULE
ANASTOMOSI
CAPILLARI
ARTERIOLE
Microcircolo
L’UNITA’
MICROVASCOLARE
• Riceve informazioni e reagisce a stimoli
locali
• È costituita da microvasi, il sangue che li
pecorre dai tessuti metabolicamente
dipendenti.
• Reagisce come un blocco unitario (sinergia,
sincronia).
L’UNITA’
MICROVASCOLARE
• Regola l’afflusso ematico a seconda dei
momenti funzionali delle singole regioni
attraverso due meccanismi:
– Controllo della vasomotilità (controllo
nervoso),
– Controllo della permeabilità (controllo
endoteliale).
LE META-ARTERIOLE
• Prendono origine dalle arteriole
• Hanno caratteristiche intermedie tra quelle dei
capillari e delle arteriole.
• Parzialmente provviste di muscolatura liscia
• Continuano con un capillare piuttosto ampio che
confluisce in una venula.
• Vengono chiamate anche canali preferenziali
perché in condizioni di riposo permettono di
shuntare “quanta” di microcircolo.
SFINTERI PERICAPILLARI
Anelli di muscolatura liscia situati all’origine
dei capillari veri.
La loro contrazione regola il flusso di sangue
nel capillare.
LE ANASTOMOSI ARTEROVENOSE 1
• Strutture deputate al collegamento della rete
arteriosa con quella venosa shuntando quella
capillare.
• Sono costituite da intima, media ed avventizia e
sono ricche di cellule muscolari lisce.
• Sono innervate dal SNA, in particolar modo dalla
sezione simpatica più che quella parasimpatica.
LE ANASTOMOSI ARTEROVENOSE 2
• La loro importanza è rivolta soprattutto alla
regolazione della pressione arteriosa
sistemica
• Il microcircolo è l’unico sistema vascolare
totalmente a resistenza
MICROANATOMIA DEL
CIRCOLO CUTANEO
Le arteriole e le venule derivano
• Plesso superficiale
Rete orizzontale nelle
papille dermiche da
cui derivano le anse
capillari.
• Plesso profondo
Formato da vasi perforanti
dei muscoli sottostanti
che danno origine ad
arteriole e venule che si
connettono con il plesso
orizzontale superficiale e
forniscono le tributarie
laterali che irrorano il
bulbo pilifero e le
ghiandole sudoripare
L’INNERVAZIONE VASALE
CUTANEA
• E’ di tipo prevalentemento ortosimpatico
• La sua stimolazione porta a vasocostrizione
interessando sia le arteriole, le meta-arteriole, gli
sfinteri pericapillari e le venule.
• Il centro di controllo è situato nell’ipotalamo
• La vasodilatazione avviene per inibizione delle
fibre simpatiche.
ULTRASTRUTTURA 1
• Microvasi delle papille 10-35 micron.
• Arteriole nelle papille d. 17-26
“
Cellule endoteliali circondate da 2 strati di
cell. Muscolari lisce (in senso longitudinale
ed a spirale).
Le Cell. Muscolari lisce non sono presenti in
vasi con diametro inferiore a 15 micron.
ULTRASTRUTTURA 2
• Capillari arteriosi 10-12 micron.
Sono presenti i periciti anch’essi utili per la
contrazione differiscono dalle cell. Musc.
Lisce per la presenza di pochi filamenti ed
assenza di corpi densi.
E’ presente la membrana basale che inizia
come una struttura omogenea sino a
diventare pluristratificata.
ULTRASTRUTTURA 3
• I capillari venosi
Si connettono alle venule post-capillari
Hanno diametro di 12-35 micron.
Hanno tre strati di periciti
La membrana basale è pluristratificata
VENULE COLLETTRICI
CON VALVOLE
• Passano dallo strato profondo a quello
superficiale
Hanno  70-120 micron.
Le venule postcapillari si uniscono a questi
vasi
Sono presenti valvole che garantiscono la
propulsione del sangue in un’unica
direzione.
VASI SOTTOCUTANEI
• Nel derma medio ed inferiore (plesso
inferiore)
Diametro superiore rispetto a quello del plesso
superficiale
Parete più spessa
CML e periciti presenti in 4-5 strati
LE ANSE CAPILLARI
• Partono dal plesso papillare orizzontale
• Sono composte da un braccio ascendente
(con caratteristiche di un capillare arterioso)
• da un’ansa intrapapillare ( 1-1.5 micron)
• ed un braccio discendente dove le
caratteristiche variano dalla parte
prossimale a quella distale.
VEIL CELLS
• Cellule avventiziali piatte che circondano
tutti i vasi del derma
• La loro ultrastruttura è simile a quella dei
fibroblasti
• Sono totalmente esterne alla parete
demarcando i vasi dal derma circostante.
FISIOPATOLOGIA 1
• La perfusione dei microvasi dipende:
– dalla tonoregolazione arteriolare,
– dalle determinanti reologiche del sangue
– dalle deterninanti reologiche dipendenti dalla
geometria e dal  microcircoaltorio.
• Gli scambi tessuto microcircolo
necessitano:
– di bassa velocità,
– di bassa pressione
– perfusione proporzionale alla esigenze
metaboliche.
FISIOPATOLOGIA 2
MECCANISMI DI CONTROLLO
Neurogenico
Miogenico
FISIOPATOLOGIA 3
LE MIOCELLULE
• Sono costantemente in contrazione tonica
persistente (meccanismo ATPasi, Mg+ dipendente).
• Possiedono una attività ciclica che in parte
regola i fenomeni di
– vasomotion,
– flowmotion,
• Tali eventi sono indotti da stimoli:
– sistemici (+ -),
– locali (++)
FISIOPATOLOGIA 4
L’ENDOTELIO (KG. 1,5, m2 600, 200-2000
capillari/mm2)
• Può essere continuo o fenestrato,
• cellule di aspetto fusiforme, con superficie
abluminale (interconnessa con i tessuti da
membrana basale, collagene,proteoglicani,
eparansolfati, integrine) e luminale
(interconnessa con il sangue da un Fazzy-Coat:
mucopalisaccaridi, glicoproteine, fibrinogeno,
fibrina) con citoscleletro elastico che permette di
saturare eventuali soluzioni di continuo.
FISIOPATOLOGIA 5
• VASCULOGENESI
– Dagli angioblasti delle isole emopoietiche del sacco
vitellino; vasi nuovi nel corso dell’ontogenesi.
• NEOANGIOGENESI
– neoformazione vascolare da vasi preesistenti; per
maggiore richiesta metabolica da parte dei tessuti.
• LE GIUNZIONI INTECELLULARI
– Decodificatori di segnale “inibizione/proliferazione”.
FISIOPATOLOGIA 6
• LE FUNZIONI ENDOTELIALI:
– Coagulation/Anticagulation Embalence
• prostaciclina, trombomodulina, PAI, trombomodulina,VW,
etc.
– Tonoregolazione
• endoteline, NO, adenosina, ANP; BNP, CNP, etc.
– Mediazione degli scambi acqua soluti
– Separazione tessuti/sangue
FISIOPATOLOGIA 7
Trasporto passivo
Membrana cellulare
EMOREOLOGIA 1
• REOLOGIA:
– la scienza che studia il deformarsi della materia (in qualunque
suo stadio) in movimento.
– Esso può essere:
• Plastico (irreversibile)
• Elastico (reversibile)
– La soglia minima di forza capace di iniziare la deformazione
viene definita:
• Yield Stress
– Tale deformazione dipende da forze tangenziali che
determinano:
• Shear Stress misurato in dyne/cm 2
– Dipende inoltre dal gradiente di velocità dei vari piani detto:
• Shear stress misurato in S-1
EMOREOLOGIA 2
• In un fluido:
– L’attrito interno tra le varie frazioni si definisce
viscosità.
• Può essere definita come capacità di opporsi alla
deformazione.
• È influenzata dalla temperatura.
EMOREOLOGIA 3
• I fluidi possono essere definiti:
– Newtoniani (o perfetti)
– Non Newtoniani (o imperfetti).
• Il sangue è un fluido non newtoniano.
EMOREOLOGIA 4
• Le caratteristiche reologiche (viscosità) del
sangue sono determinate da
– Cellule
– Fibrinogeno (plasma)
– Globuline (siero):
Sangue intero
EMOREOLOGIA 5
• Le cellule del sangue sono:
– Eritrociti ( 7 micron),
– Leucociti ( 8-14 micron ),
– Piastrine.
EMOREOLOGIA 6
• La emoreologia è inoltre influenzata dalla variazione
di calibro dei capillari.
• Le variazioni di calibro possono essere:
– attive
– passive (determinate dalle pressioni endovasali e dalle
caratteristiche viscoso-tenso-elestiche delle pareti)
• La pressione laterale del sangue non ha la capacità
di determinare dilatazione.
• Il decremento delle pressioni totali trasversali
possono portare a obliterazione microvasale per
aumento della tensione parietale.
SEMEIOTICA STRUMENTALE
DEL MICROCIRCOLO 1
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Capillaroscopia.
Fluorangiografia
Laser-doppler.
Ossimetria trancutanea.
Ecocolordoppler ad alta definizione.
Pletismografia
Valutazione SSR.
Le metodiche di valutazione emoreologiche
La termografia
SEMEIOTICA STRUMENTALE
DEL MICROCIRCOLO 2.
• Fluorangiografia:
– Valutazione con sostanze fluorescenti del microcircolo
retinico e periungueale.
– Viene utilizzata la fluoresceina che in condizioni di
normalità non passa l’endotelio microvascolare.
– Si valutano i seguenti tempi:
• arteriolare,
• capillare,
• venulare.
– dà una valutazione qualitativa e morfologica.
SEMEIOTICA STRUMENTALE
DEL MICROCIRCOLO 3.
• Laser-doppler:
–
–
–
–
–
–
valuta la velocità di scorrimento delle emazie,
non valuta il flusso,
definisce una unità campione,
ogni soggetto è misura di se stesso,
non esistono parametri facilmente standardizzabili,
dà una valutazione prevalentemente quantitativa.
SEMEIOTICA STRUMENTALE
DEL MICROCIRCOLO 4.
• Ossimetria trancutanea:
– valuta la concentrazione di ossigeno cutaneo attraverso
un elettrodo registratore stimolatore detto di Clark.
– dà una valutazione quantitativa,
– i valori derivati dipendono
•
•
•
•
ossigenazione del sangue,
portata ematica locale,
dissociabilità emoglobinica,
consumo cellulare.
SEMEIOTICA STRUMENTALE
DEL MICROCIRCOLO 5.
• Ecocolordoppler ad alta definizione:
– metodica sperimentale,
– valuta fino a livello delle anastomosi artero-venose,
– definisce le caratteristiche:
• del flusso,
• della parete.
– è un metodo di valutazione qualitativa e quantitativa,
– non è ancora standardizzato.
SEMEIOTICA STRUMENTALE
DEL MICROCIRCOLO 6.
• Pletismografia:
– valuta le variazioni di perfusione successive a:
• variazione fisiologiche,
• stimoli.
– Metodo prevalentemente quantitativo
SEMEIOTICA STRUMENTALE
DEL MICROCIRCOLO 7.
• Valutazione SSR:
– studio neurofisiologico della fibra C,
– valutazione della integrità tonomotrice periferica,
– valutazione qualitativa e quantitativa.
SEMEIOTICA STRUMENTALE
DEL MICROCIRCOLO 8.
• Le metodiche di valutazione emoreologiche:
– valutazione di.
• viscosità,
• deformabilità,
• filtrabilità.
– Permettono di valutare il “contenuto” ed il suo
comportamento rispetto al contenente.
SEMEIOTICA STRUMENTALE
DEL MICROCIRCOLO 9.
• La termografia:
– valutazione attraverso un codice colore di:
• pervietà del letto capillare,
• Spotting-zone di iper-ipoperfusione,
• Variazioni dinamiche indotte da vari stimoli.
– Metodo di valutazione quantitativa che valuta “il calore
cutaneo” indotto dalla quantità di sangue arterioso venoso presente in un tessuto.
SEMEIOTICA STRUMENTALE
DEL MICROCIRCOLO 10
• Capillaroscopia:
–
–
–
–
–
–
–
ottica, video,
statica e dinamica,
ripetibile,
non invasiva
specifica,
sensibile
dà una valutazione qualitativa, morfologica.
SEMEIOTICA STRUMENTALE
DEL MICROCIRCOLO 11.
La capillaroscopia
• Fattori positivi
È probabilmente la più antica tecnica di indagine vascolare.
È una tecnica di indagine del microcircolo non invasiva, sensibile,
specifica, ripetibile.
• Fattori negativi
Tecnica di indagine eminentemente qualitativa.
Strettamente legata alla esperienza ed alla interpretazione individuale.
Limita la sua applicazione a quelle regioni corporee che sono
raggiungibili dal braccio del microscopio intravitale
SEMEIOTICA STRUMENTALE
DEL MICROCIRCOLO 12.
• L’ACCETTAZIONE DEI
MIGLIORAMENTI TECNOLOGICI
E’ ALLA BASE DELLE SOCIETA’
EVOLUTE
(POPPER)
SEMEIOTICA STRUMENTALE
DEL MICROCIRCOLO 13.
La videocapillaroscopia
• Fattori positivi
È una tecnica di indagine del microcircolo non invasiva, sensibile,
specifica, ripetibile.
Permette di valutare il microcircolo in tutte le regioni corporee.
Permette valutazioni qualitative e quantitative.
- Consente una archiviazione automatizzata ed follow up preciso.
- Fattori negativi
Necessita di una ottima manualità nella valutazione della congiuntiva
SEMEIOTICA STRUMENTALE
DEL MICROCIRCOLO 14.
La videocapillaroscopia
• Sedi di osservazione
• Le sedi di osservazione abituali sono:
La congiuntiva,
Il pomello,
L’orletto gengivale,
La muccosa labiale,
Il cubito,
Il letto periungueale della mano e del piede,
Il dorso della mano e del piede.
SEMEIOTICA STRUMENTALE
DEL MICROCIRCOLO 15.
• Anatomia del microcircolo congiuntivale
A livello del microcircolo congiuntivale si osservano, arteriole,
venule, anastonosi arteriolovenulari, capillari;
La valutazione dell’intero circolo terminale (paramicrocircolo e
capillari) non è possibile nessun altro distretto corporeo (ad eccezione
della muccosa labiale con estrema difficoltà interpretativa per
difficoltà di carattere tecnico ed anatomico).
Il plesso arteriolare congiuntivale si forma dalle anostomosi tra
arterie congiuntivali anteriori e posteriori, che a loro volta derivano
dalle arterie ciliari anteriori, rami della arteria oftalmica a sua volta
ramo della carotide interna;
Il plesso venulare è tributario della vena oftalmica sup. e della vena
angolare rami del seno sigmoideo e della giugulare interna
SEMEIOTICA STRUMENTALE
DEL MICROCIRCOLO 16.
• Parametri morfologici
Vascolarità
Distanza di diffusione
Profilo vasale
Diametro (v.n.: artreriole 10-50, venule 20-100)
Rapporto a/v (v.n. 1.2-1.25)
Capillari poco rappresentati di diametro 4-8
Sclera translucida, cangiante madreperlaceo azzurro
SEMEIOTICA STRUMENTALE
DEL MICROCIRCOLO 17.
• Parametri emodinamici
Tipo di flusso: laminare (presenza di rouleaux fisiologica)
Colore: arteriola rosso scarlatto, venula rosso lilla
• Reperti patologici
Microaneurismi arteriolari
Dilatazioni venulari settoriali e/o segmentarie
Aspetto uniforme di colore arancio delle venule (segno di stasi)
Sludge
Margini arteriolari sfumati e brillanti (edema)
Evidenza particolare dei capillari con formazione di un disegno
Depositi giallo-grigiastri o biancastri nella sclera in prossimità
dell’iride o perdita di lucentezza della sclera o colorito biancogrigiastro
SEMEIOTICA STRUMENTALE DEL
MICROCIRCOLO 18. PLICA UNGUEALE
Parametri morfologici
• -Grado di visibilità
•
•
•
•
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•
•
•
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•
•
•
-Piani di visibilità (v.n 2-3)
-Numero delle ansi per mm2 (v.n.14-17)
-Diametro delle anse (v.n 4-14 )
-Lunghezza delle anse capillari (v.n. 100-300)
-Rapporto a/v tra braccio arteriolare e venulare (v.n. 1.2-1.3)
-Colorito delle anse (normale rosso scarlatto)
-Disposizione delle anse rispetto alle papille dermiche (oblique in età puberale
verticali nell’adulto)
-Forma delle anse capillari
-Distanza tra ansa e papilla dermica (rilevante nell’età puberale e nell’anziano
irrilenante nell’adulto
-Plesso venoso (visibile nel pre-pubere e nell’anziano)
-Colorito del plesso venoso (rosso carminio)
-Colorito del connettivo interstiziale (arancio)
SEMEIOTICA STRUMENTALE DEL
MICROCIRCOLO 19. PLICA UNGUEALE
Parametri morfologici
• -Grado di visibilità
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
-Piani di visibilità (v.n 2-3)
-Numero delle ansi per mm2 (v.n.14-17)
-Diametro delle anse (v.n 4-14 )
-Lunghezza delle anse capillari (v.n. 100-300)
-Rapporto a/v tra braccio arteriolare e venulare (v.n. 1.2-1.3)
-Colorito delle anse (normale rosso scarlatto)
-Disposizione delle anse rispetto alle papille dermiche (oblique in età puberale
verticali nell’adulto)
-Forma delle anse capillari
-Distanza tra ansa e papilla dermica (rilevante nell’età puberale e nell’anziano
irrilenante nell’adulto
-Plesso venoso (visibile nel pre-pubere e nell’anziano)
-Colorito del plesso venoso (rosso carminio)
-Colorito del connettivo interstiziale (arancio)
SEMEIOTICA STRUMENTALE DEL
MICROCIRCOLO 19. PLICA UNGUEALE
Parametri morfologici
• -Grado di visibilità
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
-Piani di visibilità (v.n 2-3)
-Numero delle ansi per mm2 (v.n.14-17)
-Diametro delle anse (v.n 4-14 )
-Lunghezza delle anse capillari (v.n. 100-300)
-Rapporto a/v tra braccio arteriolare e venulare (v.n. 1.2-1.3)
-Colorito delle anse (normale rosso scarlatto)
-Disposizione delle anse rispetto alle papille dermiche (oblique in età puberale
verticali nell’adulto)
-Forma delle anse capillari
-Distanza tra ansa e papilla dermica (rilevante nell’età puberale e nell’anziano
irrilenante nell’adulto
-Plesso venoso (visibile nel pre-pubere e nell’anziano)
-Colorito del plesso venoso (rosso carminio)
-Colorito del connettivo interstiziale (arancio)
SEMEIOTICA STRUMENTALE
DEL MICROCIRCOLO 21.
POMELLO
•
•
•
•
•
• I parametri sono esclusivamente morfologici
Colorito Rosso Cadmio
Rapporto a/v (v.n.1:2)
• Reperti patologici
Diminuzione del numero delle anse
Emorragie
Dilatazione
SEMEIOTICA STRUMENTALE
DEL MICROCIRCOLO 22.
CUTE
• I parametri sono esclusivamente morfologici
• Numero di anse per mm2 (60-70)
• Grandezza
• Presenza di rosone venulare fine
SEMEIOTICA STRUMENTALE
DEL MICROCIRCOLO 23.
• E’ un’immagine complementare di supporto alla diagnosi clinica.
• Fornisce immagini evocanti e immagini probative ai fini diagnostici e
prognostici.
• Immagini evocanti per:
• ipertensione
• sindromi da iperviscosità primaria e secondaria
• vasculiti
• diabete
• arteriosclerosi
• connettivopatie
• Etc