Legge di Laplace e cuore: la formula di Laplace applicata al ventricolo
8 Settembre 2026 · Mario Lomele
La formula di Laplace è il ponte fra la fisica e la cardiologia: spiega in una riga perché un ventricolo che deve vincere una pressione alta ispessisce le pareti, perché un ventricolo dilatato consuma più ossigeno, e perché lo scompenso, una volta iniziata la dilatazione, tende ad alimentarsi da solo.
La formula di Laplace in due righe
Per una sfera a parete sottile la tensione di parete è proporzionale al prodotto della pressione interna per il raggio, diviso il doppio dello spessore della parete.
In termini più diretti: la tensione che ogni fibra muscolare deve sviluppare cresce con la pressione e con il raggio della cavità, e diminuisce se la parete è più spessa.
Sono tre variabili, e il cuore può agire soltanto sulla terza. È da qui che discende tutto il resto.
Perché il ventricolo ipertrofizza
Nel sovraccarico di pressione, come nella stenosi aortica o nell’ipertensione arteriosa non trattata, il termine della pressione aumenta. Per riportare la tensione di parete a valori sostenibili il ventricolo aumenta lo spessore: è l’ipertrofia concentrica, con parete spessa e cavità piccola o normale.
Nel sovraccarico di volume, come nell’insufficienza mitralica o aortica, aumenta il raggio. La risposta è l’ipertrofia eccentrica: la cavità si dilata e la parete si ispessisce in proporzione, mantenendo grosso modo costante il rapporto fra spessore e raggio.
Il senso di questa distinzione, che nei quesiti torna spesso, è tutto nella formula: al numeratore c’è pressione per raggio, al denominatore lo spessore. Il ventricolo compensa dove può.
Il consumo di ossigeno
La tensione di parete è uno dei principali determinanti del consumo miocardico di ossigeno, insieme alla frequenza cardiaca e alla contrattilità.
Un ventricolo dilatato, a parità di pressione, ha un raggio maggiore e quindi una tensione di parete maggiore: consuma di più per fare lo stesso lavoro. In un paziente con coronaropatia questo è esattamente ciò che sposta l’equilibrio verso l’ischemia.
Sul versante opposto, i farmaci che riducono il precarico abbassano il raggio e quindi la tensione: è uno dei motivi per cui i nitrati alleviano l’angina, e per cui nello scompenso acuto la riduzione del precarico dà sollievo rapido.
Il circolo vizioso dello scompenso
Quando il ventricolo scompensato si dilata, il raggio aumenta e con esso la tensione di parete. La maggiore tensione aumenta il consumo di ossigeno e peggiora la funzione contrattile, che a sua volta favorisce ulteriore dilatazione.
È il rimodellamento ventricolare, e la formula di Laplace ne è la descrizione quantitativa. Da qui deriva il razionale delle terapie che lo contrastano: beta bloccanti, inibitori del sistema renina angiotensina, antialdosteronici agiscono anche riducendo il rimodellamento, non solo i sintomi.
Dove altro si applica
La stessa legge spiega perché un aneurisma dell’aorta, una volta superato un certo diametro, ha un rischio di rottura che cresce rapidamente: aumentando il raggio aumenta la tensione sulla parete, che a sua volta si assottiglia. È il motivo per cui l’indicazione chirurgica si basa sul diametro.
Nel polmone descrive il comportamento degli alveoli e il ruolo del surfattante, che riducendo la tensione superficiale impedisce agli alveoli piccoli di svuotarsi in quelli grandi. Nel neonato prematuro la carenza di surfattante è la base della malattia delle membrane ialine.
Vale anche per i vasi: la parete sottile di un capillare regge pressioni non trascurabili proprio perché il raggio è minimo.
Errori tipici
Il primo è confondere pressione e tensione. La pressione è quella del sangue nella cavità; la tensione è la forza che la parete deve sviluppare, e dipende anche da geometria e spessore.
Il secondo è leggere l’ipertrofia solo come un danno. Nella fase iniziale è un compenso che normalizza la tensione di parete; diventa dannosa quando supera la capacità del circolo coronarico di nutrirla e quando la rigidità compromette il riempimento.
Il terzo è dimenticare il denominatore. Due ventricoli con la stessa pressione e lo stesso volume possono avere tensioni molto diverse se lo spessore è diverso.
Domande frequenti
Che cosa afferma la legge di Laplace applicata al cuore? Che la tensione di parete è proporzionale a pressione per raggio e inversamente proporzionale allo spessore della parete.
Perché spiega l’ipertrofia? Perché aumentare lo spessore è l’unico modo che il ventricolo ha di ridurre la tensione quando pressione o raggio aumentano.
Che rapporto ha con il consumo di ossigeno? Diretto: più tensione di parete significa più ossigeno consumato dal miocardio.
Vale solo per il cuore? No. Spiega anche il rischio di rottura degli aneurismi e il ruolo del surfattante negli alveoli.
Come viene chiesto ai concorsi
Il quesito più frequente contrappone ipertrofia concentrica ed eccentrica chiedendo quale sovraccarico le determina: pressione la prima, volume la seconda. Un secondo tipo chiede quale parametro aumenta il consumo miocardico di ossigeno. Un terzo applica la legge all’aneurisma aortico.
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Articolo a cura della redazione di Test Ammissione, che dal 2016 prepara ai concorsi di area medica e sanitaria con simulazioni commentate e lezioni online.