Analisi e modellazione del sistema cardiovascolare tramite analogia elettro-idraulica

Il sistema cardiovascolare può essere descritto mediante differenti modellazioni matematiche, tra cui i modelli a parametri concentrati, che rappresentano uno degli strumenti più diffusi per lo studio dell’emodinamica globale. L’obiettivo di questo elaborato è analizzare il comportamento dinamico del sistema cardiovascolare attraverso le principali formulazioni lumped, evidenziandone i fondamenti teorici, le caratteristiche e i limiti. Dopo una breve introduzione alla fisiologia del sistema cardiovascolare e all’analogia elettro-idraulica, vengono presentate le formulazioni matematiche dei modelli a parametri concentrati. Particolare attenzione è dedicata ai modelli di Windkessel, tra i più importanti esempi di modellazione della circolazione arteriosa. In particolare, vengono approfonditi i modelli RC, RCR e RCRL, analizzandone la struttura circuitale equivalente, la risposta emodinamica e la capacità di rappresentare le proprietà del sistema cardiovascolare. Infine, vengono presentati alcuni cenni ai modelli cardiovascolari di ordine superiore, evidenziandone il maggiore livello di accuratezza e la crescente complessità computazionale. L’elaborato fornisce quindi una panoramica dei principali strumenti di modellazione cardiovascolare, mettendo in luce il ruolo dei modelli a parametri concentrati come compromesso tra semplicità e capacità descrittiva.