Studio della interazione fra ventricolo e carico arterioso: condizioni per il trasferimento al carico della massima energia

Lo studio effettuato trae spunto da un lavoro a cura del Dipartimento di Ingegneria Biomedica e del Dipartimento di Medicina della Johns Hopkins University pubblicato nel 1985. Durante la trattazione si vedranno perciò le procedure sperimentali che hanno adottato e se troverà conferma l'ipotesi da loro formulata, ovvero che il ventricolo sinistro effettui il massimo lavoro cardiaco verso il carico arterioso quando le elastanze, ventricolare ed arteriosa efficace, sono le stesse. A tale scopo gli autori del suddetto lavoro hanno scelto di eseguire i test su ventricoli sinistri isolati di cani. A seguito della corretta preparazione di tali ventricoli hanno agito su di essi, rispettando rigidi protocolli che consentono la ripetibilità dell'esperimento. Modificando il volume di fine diastole, la contrattilità, la frequenza cardiaca nel ventricolo e la complianza arteriosa, una volta raccolti i dati, hanno osservato come la variazione di tali parametri influenzi la resistenza arteriosa e come il cambiamento della stessa resistenza arteriosa abbia ripercussioni sul lavoro cardiaco. Infine hanno utilizzato un sistema di analisi che, simulando un carico arterioso riconducibile ad un modello Windkessel a 3 elementi, ha consentito di predire il volume per battito in condizioni variabili di accoppiamento ventricolo-arterioso. Grazie a questo sistema è stato possibile trovare la relazione per la quale l'energia meccanica trasferita dall'elastanza ventricolare a quella arteriosa efficace è massima. Arrivando infine a verificare l'ipotesi iniziale per cui il lavoro cardiaco è massimo quando elastanza arteriosa efficace ed elastanza ventricolare sono uguali. Nonostante i limiti della sperimentazione, riconducibili per lo più al fatto che non ci si trova in una situazione “in vivo”, i risultati rimangono validi e costituiscono un buon punto di partenza per studi in condizioni fisiologiche.