La domanda di ossigeno è un concetto strettamente correlato al consumo di ossigeno di un organo. I due termini sono spesso usati in modo intercambiabile anche se non sono equivalenti. La domanda è correlata al bisogno, mentre il consumo è la quantità effettiva di ossigeno consumata al minuto. In alcune condizioni, la domanda può superare il consumo perché quest’ultimo può essere limitato dalla consegna di ossigeno al miocardio. La seguente discussione si concentra sulla domanda di ossigeno da parte del cuore.

Organi altamente ossidativi come il cuore hanno una forte domanda di ossigeno e quindi hanno un consumo di ossigeno relativamente elevato. Il consumo di ossigeno miocardico (MVO2) è necessario per rigenerare l’ATP che viene utilizzato dai meccanismi di trasporto della membrana (ad esempio, pompa Na+/K+-ATPasi) e dalla contrazione e dal rilassamento dei miociti (ad esempio, miosina ATPasi). Le seguenti tabelle forniscono valori MVO2 e li confronta con il consumo di ossigeno di altri organi:

By comparison, the oxygen consumption (ml O2/min per 100g) for other organs is:

tabelle di cui sopra mostra che il cuore ha una vasta gamma di MVO2 valori che dipende dallo stato di attività meccanica. Il muscolo scheletrico, come il cuore, ha una vasta gamma di valori per il consumo di ossigeno a seconda del suo livello di attività meccanica. Il MVO2 nel cuore arrestato rappresenta l’utilizzazione basale di ATP, soprattutto dai sistemi di trasporto della membrana. L’ulteriore aumento di MVO2 al di sopra di questo livello basale è quello richiesto per supportare la contrazione e il rilassamento dei miociti.

Al fine di sostenere MVO2, in particolare durante i periodi di maggiore richiesta di ossigeno (ad esempio, durante l’esercizio fisico), il cuore deve estrarre ossigeno dal sangue arterioso che fornisce il miocardio (vedi Fornitura di ossigeno).

Esiste una relazione unica tra MVO2, flusso sanguigno coronarico (CBF) e l’estrazione di ossigeno dal sangue (differenza di ossigeno arterioso-venoso, CaO2 – CvO2). Questa relazione è un’applicazione del principio Fick:

MVO2 = CBF × (CaO2 − CvO2)

dove CBF = flusso sanguigno coronarico (ml/min) e (CaO2 – CvO2) è la differenza di contenuto di ossigeno arterioso-venoso (ml O2/ml sangue). Ad esempio, se CBF è di 80 ml/min per 100 g e la differenza CaO2-CvO2 è di 0,1 ml O2/ml di sangue, allora MVO2 = 8 ml O2/min per 100 g.

un Altro modo per esprimere questo rapporto è:

MVO2 = (CBF × CaO2 ) − (CBF × CvO2)

dove CBF × CaO2 è l’apporto di ossigeno (o consegna) per il miocardio e CBF × CvO2 è il unextracted ossigeno lasciando il cuore attraverso la circolazione venosa. La differenza tra l’ossigeno che entra nel cuore e quello che lascia il cuore al minuto è il consumo di ossigeno del cuore.

Il consumo di ossigeno da parte del cuore può essere stimato negli esseri umani utilizzando il principio Fick; tuttavia, ciò richiede la cateterizzazione del seno coronarico per misurare la saturazione di ossigeno venoso e il flusso sanguigno coronarico. Le variazioni relative in MVO2 possono essere stimate utilizzando un indice indiretto come il prodotto del tasso di pressione. Ci sono diverse varianti di questo indice, ma un metodo moltiplica semplicemente la pressione sistolica aortica per la frequenza cardiaca. Questo può essere utile, ad esempio, negli studi clinici per determinare se un farmaco riduce la domanda di ossigeno. Il prodotto della velocità di pressione si basa sull’osservazione che MVO2 è strettamente correlato alla tensione della parete ventricolare.

Rivisto 04/02/2007