PERIODO: LUGLIO

Lo scopo del corso è duplice: (i) presentare ad un uditorio di ingegneri i principi della circolazione cardiovascolare e dei suoi principali aspetti fisio-patologici e (ii) descrivere i principali approcci modellistici 1D e 0D per descrivere quantitativamente la meccanica dei fluidi di tale circolazione.

The purpose of the course is twofold: (i) to present to the engineer audience the principles of cardiovascular circulation and its main physiopathological aspects and (ii) to describe the main modeling 1D and 0D approaches to quantitatively describe the fluid mechanics of such circulation.

Principali componenti del sistema cardiovascolare (cuore, arterie, arteriole, capillari, venule, vene, sangue). Circolazione sistemica e polmonare. Circolazione cardiaca e coronarica. Principali aspetti fluidodinamici della circolazione (generazione, propagazione e riflessione di onde di pressione e di portata, resistenze, capacitanze, inerzie). Circolazione cerebrale. Aritmie cardiache e loro conseguenze generali e specifiche sulla fluidodinamica del sistema. Modellazione 0D e 1D: definizioni e principali caratteristiche. Modellazione matematica del sistema fluidodinamico (equazione di continuità e di quantità di moto, legge della parete). Sistema di retroazioni (barorecettori). Modelli multiscala. Cenni ai metodi numerici.

Main components of the cardiovascular system (heart, arteries, arterioles, capillaries, venules, veins, blood). Systemic and pulmonary circulation. Cardiac and coronary circulation. Main fluid-dynamic aspects of circulation (generation, propagation and reflection of pressure and flow waves, resistances, capacities, inertia). Brain circulation. Cardiac arrhythmias and their general and specific consequences on the fluid dynamics of the system. 0D and 1D modeling: definitions and main features. Mathematical modeling of the fluid dynamics system (continuity and momentum equations, wall law). Feedback system (baroreceptors). Multiscale models. Numerical methods.