Ruolo relativo delle proprietà cardiache e vascolari nella determinazione della pressione sanguigna

L'ipertensione si manifesta principalmente in un aumento della pressione differenziale (pulse pressure, PP), ovvero la differenza tra la pressione sistolica e diastolica. Questa condizione, più frequente nel soggetto anziano, si traduce in un significativo incremento del rischio di sviluppo di una severa patologia cardiovascolare. L'importanza dello studio dei meccanismi fisiologici, tuttora non pienamente compresi, che determinano la pressione differenziale ed un suo aumento, anche patologico, è quindi evidente. Negli ultimi anni, il principale fattore determinante la pressione differenziale centrale è stato riconosciuto nella riflessione delle onde di pressione generate dal cuore da parte dalle arterie periferiche (O Rourke & Nichols, 2005). È assodato, infatti, che nella rete vascolare sono presenti numerosi siti di riflessione delle onde corrispondenti a discontinuità dell'impedenza caratteristica (Mynard & Smolich, 2016; Vennin et al., 2021). Recentemente, è però stata evidenziata l'importanza fondamentale, nella determinazione della pressione differenziale centrale, della meccanica dell'accoppiamento costituito dal ventricolo sinistro e dall'arco aortico (Gaddum et al., 2017; Vennin et al., 2021). In particolare, Li et al. (2021) hanno mostrato come la contrattilità cardiaca determini il primo flesso (P1) nell'onda di pressione sanguigna centrale, il quale ha diretta influenza sul primo picco sistolico (pSP) nell'onda di pressione sanguigna periferica. Inoltre, Gerónimo et al. (2021) hanno evidenziato l'importante ruolo giocato dall'andamento della portata aortica sull'amplificazione della pressione differenziale. In questo lavoro viene studiato il ruolo relativo delle proprietà cardiache e vascolari nella determinazione delle forme d'onda della pressione sanguigna, con particolare attenzione alla pressione differenziale centrale (cPP) e periferica (pPP) e di un loro incremento, anche indotto farmacologicamente. L'analisi viene svolta analizzando sia risultati numerici che sperimentali. Per i primi, viene utilizzato un modello numerico di rete cardiovascolare inclusivo dell'accoppiamento ventricolo-aortico. I risultati sperimentali sono invece ottenuti da analisi preliminari, analoghe a quelle condotte in silico, qui non presentate per motivi di sintesi. Tali analisi sono state condotte su dati misurati in vivo in soggetti normotesi, sia in condizioni di riferimento che con fisiologia modulata da farmaci inotropi/vasoattivi, quali Dobutamina e Noradrenalina, e in soggetti ipertesi (Vennin et al., 2021). Il valore del lavoro presentato risiede nell'integrazione reciproca dei risultati in silico ed in vivo. Mentre i risultati in silico sono affetti da semplificazioni associate alla modellazione numerica, i risultati in vivo lo sono da errori sperimentali, siano essi sistematici o casuali. Inoltre, il vantaggio di utilizzare un modello numerico in supporto alle evidenze sperimentali è che esso permette un controllo maggiore sulla variazione delle proprietà fisiologiche. Si può infatti modificare la caratterizzazione cardiaca senza modulare quella vascolare, il che non è possibile in vivo con interventi farmacologici. Ad esempio, somministrando un farmaco prevalentemente inotropo come la Dobutamina, esistono effetti secondari di tipo vasoattivo, e il contrario è vero con la somministrazione della Noradrenalina.