Modello di Guyton per la circolazione completa

Questo lavoro di tesi nasce con l'obbiettivo di studiare il modello di Guyton, proponendone una versione più dettagliata con lo scopo di utilizzarla poi come strumento di indagine per una patologia nota come atresia tricuspidale. Si è giunti così alla creazione di un modello ibrido del sistema cardiovascolare che vede la modellizzazione, a parametri concentrati, dell’intera rete circolatoria interfacciata con una rappresentazione dell' attività cardiaca mediante le cosidette curve di funzionalità. Nello specifico si è risaliti ad un modello della cicolazione cardiocircolatoria separando quella che è la circolazione sistemica dalla circolazione polmonare secondo il sopracitato modello di Guyton, dopo di chè si è trovato un analogo modello per pazienti sottoposti all' intervento di Fontan poiché affetti da atresia tricuspidale.Tramite l'ausilio del software Matlab sono stati implementati questi due modelli semplificati (“Guyton biventricolare” e “Guyton monoventricolare”) e il corrispondente algoritmo risolutivo, con l'obiettivo di verificare, graficamente e numericamente, i risultati ottenuti dalla simulazione.Una volta accertatisi della attendibilità dei risultati, mediante il confronto con dati fisiologici dai manuali e dagli articoli su cui si è fondato questo elaborato, si è proceduto alla simulazione di casi fisiologici di attività fisica e di malfunzionamento del ventricolo sinistro.L'utilizzo di un modello matematico per la circolazione permette di studiare e simulare l'interazione di diversi sistemi fisiologici superando il problema che si ha in ambito clinico, dove l'analisi è più complessa perchè la misurazione delle numerose variabili fisiologiche è indaginosa e a volte non fattibile.Fine ultimo dell'elaborato tuttavia non è quello di dare valutazioni cliniche dei casi presi in esame e delle loro variabili, ma quello di presentare un metodo per studiare come la fisiologia della circolazione umana reagisce a dei cambiamenti.

Sismica ed archeologia industriale: Il Ponte di Riccardo Morandi a Vagli di Sotto (LU)

In questa tesi abbiamo effettuato la caratterizzazione dinamica del celebre ponte pedonale sito a Vagli di Sotto, in Garfagnana (Lucca) e del suo suolo di fondazione. L’opera fu progettata dall’ing. Riccardo Morandi nel 1953 per mettere in comunicazione l’abitato di Vagli di Sopra con i paesi circostanti, dopo l’allagamento della valle sottostante ad opera di una diga in costruzione nello stesso anno. L’opera è interessante per il modo in cui fu costruita in sito e per il fatto di essere - esempio raro - un ponte con fondazioni sommerse da un invaso artificiale per gran parte del tempo e per essere stato costruito in una zona in cui la progettazione antisismica moderna prevederebbe accortezze molto diverse a livello di progettazione. Abbiamo avuto occasione di effettuare la caratterizzazione dinamica dell’opera e del sottosuolo prima ad invaso completamente svuotato (evento che si verifica in media solo ogni 20 anni, per lavori di manutenzione della diga) e successivamente ad invaso riempito. Questo ha permesso di verificare come e se il livello dell’acqua influenzi la risposta dinamica del ponte. E’ stata infine effettuata un’analisi numerica di risposta sismica locale per stimare le accelerazioni tipiche a cui sarebbe sottoposta la struttura in caso di terremoto e le accelerazioni tipiche con cui tale opera dovrebbe essere progettata o sismicamente adeguata al giorno d’oggi.

SAR ed effetti termici su Cheratinociti sottoposti a Radiofrequenze

Negli ultimi anni, la popolazione è stata esposta a vari tipi di campi elettromagnetici generati da strumentazioni elettroniche e dispositivi di telecomunicazione. In questa tesi, si valutano SAR ed effetti termici prodotti da tre antenne patch a radiofrequenza sia su Cheratinociti (cellule dell'epidermide) in vitro che sull'epidermide umana in vivo caratterizzata in un modello multistrato contenente tessuti biologici. Le antenne progettate hanno frequenze di risonanza di 1.8 e 2.4 GHz, tipiche delle bande utilizzate rispettivamente da LTE (Long Term Evolution, la più recente evoluzione degli standard di telefonia mobile cellulare) e dalle moderne tecnologie Wi-Fi, e di 60 GHz, propria delle cosiddette onde millimetriche. Vengono valutati quindi il SAR (Specific Absorption Rate, grandezza che fornisce una misura dell'assorbimento delle onde da parte dei tessuti biologici) e le variazioni di temperatura prodotte dall'applicazione del campo elettromagnetico: ciò viene realizzato attraverso l'equazione del calore stazionaria e, nel caso dell'epidermide in vivo, con la Bioheat Equation, che contempla anche la circolazione sanguigna ed il calore generato nei processi metabolici che avvengono nell'organismo.

Modelli matematici di cardiomiociti derivanti da cellule staminali: una nuova formulazione per riprodurre gli effetti proaritmici del blocco della corrente di potassio

I cardiomiociti derivanti da cellule staminali pluripotenti indotte (hiPSC-CMs) costituiscono un nuovo approccio per lo studio delle proprietà delle cellule cardiache sia degli individui sani che di quelli affetti da malattie ereditarie e possono rappresentare inoltre una piattaforma in vitro per la scoperta di nuovi farmaci e terapie rigenerative. Il grande impatto delle hiPSC-CMs nell’ambito della ricerca si deve soprattutto alle loro proprietà elettrofisiologiche: queste cellule non solo esprimono fenotipi genici e proprietà delle correnti ioniche tipiche delle cellule cardiache, ma sono anche in grado di riprodurre fenomeni aritmici, come le EAD, a seguito della somministrazione di farmaci. Grazie anche alla grande potenza di calcolo oggi disponibile è possibile supportare la pratica in vitro con modelli in silico, abbattendo sia i costi che i tempi richiesti dagli esperimenti in laboratorio. Lo scopo di questo lavoro è quello di simulare il comportamento delle hiPSC-CMs di tipo ventricolare in risposta alla somministrazione di farmaci che interagiscono con la corrente di potassio IKr, principale responsabile della ripolarizzazione cardiaca. L’assunzione di certi farmaci può comportare infatti una riduzione della IKr, con conseguente prolungamento della fase di ripolarizzazione del potenziale d’azione cardiaco. Questo meccanismo è causa dell’insorgenza della sindrome del QT lungo di tipo 2, che in casi estremi può degenerare in aritmie gravi. Ciò suggerisce che queste cellule rappresentano un importante strumento per la valutazione del rischio pro-aritmico che può essere facilitata da simulazioni in silico effettuate utilizzando modelli computazionali basati su dati fisiologici.

Sismica e archeologia industriale: il ponte di R. Morandi a Vagli di Sotto

In questa tesi ci siamo concentrati su ponte pedonale di Vagli, celebre opera dell’ing. Riccardo Morandi progettata nel 1953. Tale opera, che appartiene ora all’archeologia industriale, è molto interessante per le soluzioni costruttive adottate al tempo, per la fama del progettista e per il fatto di essere un raro esempio di ponte con fondazioni sommerse entro un invaso artificiale, e per essere stato costruito in una zona in cui la progettazione antisismica moderna prevedrebbe accortezze molto diverse. È stato pertanto deciso di effettuare una caratterizzazione dinamica completa del suolo di fondazione e della struttura stessa, sia dal punto di vista sperimentale in condizioni passive che dal punto di vista teorico-modellistico in condizioni attive (cioè in presenza di terremoto). La caratterizzazione dinamica sperimentale dell’opera è stata effettuata prima ad invaso completamente svuotato e quindi con i pilastri del ponte a contatto con l’aria.La caratterizzazione è stata poi ripetuta in condizioni di invaso riempito, con circa 15 metri di acqua. Questo caso di studio si rivela particolarmente interessante per comprendere come il livello dell’acqua modifichi o meno il comportamento dinamico del ponte, e le implicazioni che questo avrebbe nella progettazione sismica moderna. I risultati ottenuti sono rilevanti perché forniscono una caratterizzazione completa dell’opera (suolo-struttura) allo stato attuale e possono quindi essere usati, attraverso il confronto con dati futuri, per valutare l’invecchiamento della struttura stessa o per effettuare verifiche strutturali post-sisma. A fronte di danni strutturali anche invisibili all’occhio umano, infatti, la risposta dinamica della struttura cambia e conoscere lo stato pre-sisma permette di valutare dove e quanto tale risposta sia eventualmente cambiata. L’analisi qui effettuata permette infine di rendere conto dei parametri con cui quest’opera sarebbe dovuta essere costruita secondo gli standard normativi attuali.

Studio e sviluppo di un metodo per il monitoraggio della posizione dell'esofago durante l'ablazione transcatetere

Lo scopo del presente lavoro di tesi è l’implementazione di un metodo per la detezione automatica dei contorni dell’esofago in immagini ecografiche intracardiache acquisite durante procedure di ablazione transcatetere per il trattamento della fibrillazione atriale. Il progetto si è svolto in collaborazione con il laboratorio di elettrofisiologia, Unità Operativa di Cardiologia, Dipartimento Cardiovascolare, dell’ospedale ‘’ S. Maria delle Croci ’’ di Ravenna, Azienda Unità Sanitaria Locale della Romagna e si inserisce in un progetto di ricerca più ampio in cui sono stati sviluppati due differenti metodi per il tracciamento automatico della parete posteriore dell’atrio sinistro. L’obiettivo è consentire al clinico il monitoraggio della posizione dell’esofago rispetto all’atrio sinistro per ridurre il rischio di lesioni della parete esofagea. L’idea di base dell’algoritmo è di lavorare sull’immagine per linee di scansione orizzontali, valutando la distribuzione dei livelli di intensità di grigio. Una volta individuati i punti appartenenti alle pareti anteriore e posteriore dell’esofago, sono stati utilizzati dei polinomi rispettivamente del quarto e secondo ordine per interpolare i dati. Per assicurarsi che la detezione sia corretta è stato introdotto un check aggiuntivo che consente la correzione del risultato qualora il clinico non sia soddisfatto, basandosi su input manuale di due punti richiesto all’operatore. L’algoritmo è stato testato su 15 immagini, una per ogni paziente, e i contorni ottenuti sono stati confrontati con i tracciamenti manuali effettuati da un cardiologo per valutare la bontà del metodo. Le metriche di performance e l’analisi statistica attestano l’accuratezza del metodo. Infine sono state calcolate delle misure di interesse clinico, quali la distanza tra parete posteriore dell’atrio sinistro e parete anteriore dell’esofago e la larghezza media di quest’ultimo che risulta comparabile con quanto riportato in letteratura.

Ricerca e studio degli effetti di un riflettore sismico importante nella laguna veneta

Il caranto è un celebre paleosuolo della laguna di Venezia. Esso si presenta come uno strato argilloso di alcuni metri di spessore, a profondità variabile tra 1 e 25 m, fortemente consolidato, al punto che, secondo la tradizione locale, sarebbe il livello sul quale si impostano i pali di fondazione della città di Venezia. Misure di microtremore sismico ambientale nell’area lagunare acquisite in precedenza hanno mostrato amplificazioni delle onde sismiche per risonanza stratigrafica a frequenze medio-alte (sopra 3 Hz), ricollegabili a riflettori sismici superficiali. Tali amplificazioni riguardano frequenze di interesse ingegneristico per le strutture della città lagunare e delle altre isole, in quanto a frequenze superiori a 3 Hz risuona la maggior parte degli edifici in muratura più bassi di 5 piani, come quelli della città. Questo li renderebbe particolarmente vulnerabili per fenomeni di doppia-risonanza in caso di terremoto. Attraverso misure di risonanza del sottosuolo eseguite ad hoc e reperite in letteratura, abbiamo cercato se esista una correlazione tra le frequenze misurate e le profondità stimate del caranto da dati di sondaggio. Abbiamo trovato che tale correlazione esiste ed è netta a patto di assumere che la velocità di propagazione delle onde di taglio nel sottosuolo sia diversa tra centro storico e zona dei litorali della laguna. Tale differenza di valori, oltre ad essere perfettamente in linea con la geologia locale, che prevede argille nella zona insulare e sabbie nelle zone litoranee, è confermata dalle risultanze di prove sismiche multicanale a onde di superficie effettuate in anni passati per la microzonazione sismica della provincia. Si propone infine una relazione tra unità geologiche e valori di velocità delle onde di taglio nelle stesse, che permette di stimare la profondità del caranto a partire da misure di risonanza, del tutto non invasive. I risultati ottenuti sono utili sia in senso geologico che in senso ingegneristico sismico, poiché identificano le frequenze di massima amplificazione sismica del terreno

Studio e valutazione in vitro di tecniche impedenziometriche per il monitoraggio della funzionalita di protesi valvolari cardiache.

Lo scopo di questa tesi è lo sviluppo di una protesi valvolare sensorizzata per la valutazione e il monitoraggio dei parametri funzionali della valvola e di conseguenza la realizzazione un prototipo di PHV (Prosthetic Heart Valve) che integri all’interno delle protesi valvolari in commercio una tecnologia utile alla realizzazione di queste specifiche. Il segnale di impedenza intravalvolare (IVI) è ottenuto grazie ad un sistema di elettrodi utili alla generazione di un campo elettrico locale e alla successiva registrazione della differenza di potenziale. Il lavoro sperimentale è stato suddiviso in due parti: una prima parte deputata alla scelta della posizione ottimale degli elettrodi rispetto ai lembi, al piano e all’anello valvolare, al fine di determinare due prototipi, ed una seconda parte in cui sono stati testati i prototipi in una situazione più fisiologica, cioè in un tratto di aorta bovina, ed è stata simulata una dinamica valvolare alterata. Il maggior segnale di impedenza riscontrato è stato ottenuto ponendo gli elettrodi ortogonalmente al cardine dei lembi valvolari e sovrapponendo elettrodo di eccitazione e ricezione al fine di ottenere un campo elettrico costante e ricezione puntuale della variazione del campo. Infine è stato riscontrato che il segnale di impedenza intravalvolare è in grado di riflettere alterazioni simulate dei lembi.

Sudden cardiac death in individuals with normal hearts: an update

Sudden death (SD) is a tragic event and a world-wide health problem. Every year, near 4-5 million people experience SD. SD is defined as the death occurred in 1h after the onset of symptoms in a person without previous signs of fatality. It can be named "recovered SD" when the case received medical attention, cardiac reanimation effective defibrillation or both, surviving the fatal arrhythmia. Cardiac channelopathies are a group of diseases characterized by abnormal ion channel function due to genetic mutations in ion channel genes, providing increased susceptibility to develop cardiac arrhythmias and SD. Usually the death occurs before 40 years of age and in the autopsy the heart is normal. In this review we discuss the main cardiac channelopathies involved in sudden cardiac death along with current management of cases and family members that have experienced such tragic event.

Significado de la pérdida de peso en pacientes hospitalizados

La pérdida involuntaria de peso es un predictor independiente de morbimortalidad, especialmente en ancianos, pacientes con cáncer, SIDA y postoperatorios. Con el objeto de determinar la significación clínica de la pérdida de peso en pacientes internados, se estudiaron 100 pacientes. La edad media fue de 57.6 años (DS±11.04); 38% mayores de 65 años y 62% hombres. La permanencia hospitalaria media fue de 13 días, superior a la media del servicio (7,3 días). El 61% pertenecían a clase social baja y 25% eran desocupados. En el 100% fue involuntaria y en ninguno fue causa de hospitalización. Tenían hiporexia 61 pacientes y 57 malnutrición. El IMC fue inferior a 20 en el 50% de los casos. La causa fue determinada en el 70% y en 72% se relacionó con la enfermedad de base, en 27% con trastornos alimentarios y con fármacos en 1%. Las etiologías más frecuentes fueron: neoplasias (34 pacientes), enfermedades crónicas (24), TBC (3) y SIDA (3). El 46% desarrollaron infecciones nosocomiales y el 100% tenían comórbidas (alcoholismo 26%, depresión 22%, diabetes 20%, EPOC 11%, insuficiencia cardiaca, cirrosis y demencia 8% c/u e insuficiencia renal 6%). La mortalidad fue del 18% y las causas más frecuentes fueron sepsis severa, fallo multiorgánico y neoplasias. Conclusiones: La pérdida significativa de peso en el paciente hospitalizado se caracterizó por ser involuntaria, asociada a clase social baja, a malnutrición, a alta taza de comorbilidad, a predisposición a infecciones nosocomiales, secundaria a enfermedades crónicas, neoplasias, tuberculosis y SIDA y a una tasa de mortalidad elevada.

La "Condición física Saludable" en el ámbito administrativo : Resultados de un año de trabajo en equipo multidisciplinario (Educación física, Kinesiología y Nutrición) en el Programa de Evaluación e Investigación de la Dirección de Deportes de Godoy Cruz, Mendoza

El presente estudio descriptivo realizo durante 2012 tiene por objetivo determinar si la evaluación periódica (cada 4 meses) de la "Condición Física Saludable" (CFS), con su respectivo asesoramiento del Lic. en educación fisca, del nutricionista y del kinesiólogo mejora la condición física del personal. La Evaluación CFS es un conjunto de tests físico, metabólico, morfológicos y coordinativos que valoran el estado de la capacidad de rendimiento psicofísica de una persona en un momento dado. Estos valores tienen relación directa con el estado de salud y con el rendimiento laboral. Variable a medir. Composición corporal. Peso, Talla, IMC, Masa Grasa, grasa visceral y masa muscular. Indice Cintura Cadera. Capacidades funcionales. Tensión arterial Saturación de oxigeno y Frecuencia Cardiaca Test Físicos: Test de Wells. Test de recuperación cardiovascular. VO2 indirecto: Test del cajón (OMS). Evaluación postural: Observación Kinesiológica. Capacidad Coordinativa: Equilibrio estático. Resultados al año de trabajo. El 22de los empleados disminuyo la masa grasa. Un 19disminuyo el IMC. El 16mejoro los niveles de recuperación cardiovascular. El 21de los empleados aumento su masa muscular El 22mejoro su equilibrio estático. El 22mejoro la flexibilidad del tronco. El 11mejoro su Vo2. Conclusiones El 54de las personas que realizaron el programa de evaluación de la condición física saludable mejoraron al menos en una de las variables de la condición física

Control de la carga de entrenamiento en el ciclismo

El objetivo de la presente revisión bibliográfica es describir cuales son los indicadores que permiten cuantificar la carga de entrenamiento en el ciclismo. La cuantificación de la carga de entrenamiento es de suma importancia si se pretende analizar y establecer relaciones de causa-efecto entre el trabajo realizado y las adaptaciones fisiológicas provocadas. Entre los más utilizados podemos resaltar al índice de esfuerzo percibido, la frecuencia cardiaca y la producción de potencia. Comprender la respuesta del organismo ante una determinada carga de trabajo resulta fundamental para poder encauzar el proceso de entrenamiento en función de cada etapa de preparación. Luego de estudiar los parámetros de control anteriormente citados, llegamos a la conclusión de que no existe un único parámetro que logre medir tanto las respuestas a nivel central como a nivel periférico del organismo ante una carga de trabajo determinada. Lo más certero seria la utilización de varios al mismo tiempo

La "Condición física Saludable" en el ámbito administrativo : Resultados de un año de trabajo en equipo multidisciplinario (Educación física, Kinesiología y Nutrición) en el Programa de Evaluación e Investigación de la Dirección de Deportes de Godoy Cruz, Mendoza

El presente estudio descriptivo realizo durante 2012 tiene por objetivo determinar si la evaluación periódica (cada 4 meses) de la "Condición Física Saludable" (CFS), con su respectivo asesoramiento del Lic. en educación fisca, del nutricionista y del kinesiólogo mejora la condición física del personal. La Evaluación CFS es un conjunto de tests físico, metabólico, morfológicos y coordinativos que valoran el estado de la capacidad de rendimiento psicofísica de una persona en un momento dado. Estos valores tienen relación directa con el estado de salud y con el rendimiento laboral. Variable a medir. Composición corporal. Peso, Talla, IMC, Masa Grasa, grasa visceral y masa muscular. Indice Cintura Cadera. Capacidades funcionales. Tensión arterial Saturación de oxigeno y Frecuencia Cardiaca Test Físicos: Test de Wells. Test de recuperación cardiovascular. VO2 indirecto: Test del cajón (OMS). Evaluación postural: Observación Kinesiológica. Capacidad Coordinativa: Equilibrio estático. Resultados al año de trabajo. El 22de los empleados disminuyo la masa grasa. Un 19disminuyo el IMC. El 16mejoro los niveles de recuperación cardiovascular. El 21de los empleados aumento su masa muscular El 22mejoro su equilibrio estático. El 22mejoro la flexibilidad del tronco. El 11mejoro su Vo2. Conclusiones El 54de las personas que realizaron el programa de evaluación de la condición física saludable mejoraron al menos en una de las variables de la condición física

Control de la carga de entrenamiento en el ciclismo

El objetivo de la presente revisión bibliográfica es describir cuales son los indicadores que permiten cuantificar la carga de entrenamiento en el ciclismo. La cuantificación de la carga de entrenamiento es de suma importancia si se pretende analizar y establecer relaciones de causa-efecto entre el trabajo realizado y las adaptaciones fisiológicas provocadas. Entre los más utilizados podemos resaltar al índice de esfuerzo percibido, la frecuencia cardiaca y la producción de potencia. Comprender la respuesta del organismo ante una determinada carga de trabajo resulta fundamental para poder encauzar el proceso de entrenamiento en función de cada etapa de preparación. Luego de estudiar los parámetros de control anteriormente citados, llegamos a la conclusión de que no existe un único parámetro que logre medir tanto las respuestas a nivel central como a nivel periférico del organismo ante una carga de trabajo determinada. Lo más certero seria la utilización de varios al mismo tiempo

Control de la carga de entrenamiento en el ciclismo

El objetivo de la presente revisión bibliográfica es describir cuales son los indicadores que permiten cuantificar la carga de entrenamiento en el ciclismo. La cuantificación de la carga de entrenamiento es de suma importancia si se pretende analizar y establecer relaciones de causa-efecto entre el trabajo realizado y las adaptaciones fisiológicas provocadas. Entre los más utilizados podemos resaltar al índice de esfuerzo percibido, la frecuencia cardiaca y la producción de potencia. Comprender la respuesta del organismo ante una determinada carga de trabajo resulta fundamental para poder encauzar el proceso de entrenamiento en función de cada etapa de preparación. Luego de estudiar los parámetros de control anteriormente citados, llegamos a la conclusión de que no existe un único parámetro que logre medir tanto las respuestas a nivel central como a nivel periférico del organismo ante una carga de trabajo determinada. Lo más certero seria la utilización de varios al mismo tiempo