PRINCÍPIOS GERAIS DA HEMODINÂMICA: FLUXO
SANGUÍNEO E SEU CONTROLE
Hemodinâmica = princípios que governam o fluxo sanguíneo, no
sistema cardiovascular.
Fluxo, Pressão, resistência e capacitância*: do fluxo p/ coração
e do coração p/ vasos.
* Quantidade total de sangue que pode ser armazenada
Sistema circulatório → vasos em série
vasos paralelos
Implicações: resistência, fluxo, pressão
nos vasos sanguíneos.
Resistências vasculares: A em série
B em paralelo
Dimensões e características histológicas dos diversos vasos sanguíneos → variável
Efeitos sobre resistência e capacitância
Artérias
Veias
Capilares
Artérias
Artéria aorta
♣ Função
♣ Histologia → função
Volume estressado
Arteríolas
♣ Menores ramos arteriais
♣ Função
♣ Local de resistência ao fluxo sanguíneo
Capilares
♣ Histologia
♣ Função
Dilatação ou constrição
Inervação simpática do músculo liso
Veias
♣ Histologia
♣ Função
Maior porcentagem de sangue de todo Sist. Cardiovascular.
Vênulas
♣ Função: coletam sangue dos capilares e os transferem aos poucos em veias progressivamente maiores.
Veias: grandes reservatórios de sangue. Possuem paredes musculares
– possibilitam a contração e distensão – reservatório controlável de
sangue, dependendo das necessidades do corpo.
Vasos de capacitância
Músculo liso da parede das veias: fibras nervosas simpáticas.
↑ atividade nervosa simpática:
contração das veias:
↓ da capacitância:
↓ do volume não estressado
Possibilitando que grandes volumes de sangue se desloquem p/ dentro
do
, o que é um dos principais meios pelos quais o bombeamento do ♥
é aumentado.
Pressão sanguínea → pressão exercida pelo sangue na parede do vaso sanguíneo.
Resistência: oposição ao fluxo sanguíneo .
Comprimento do vaso
Viscosidade do sangue
Diâmetro dos vasos
Fluxo sanguíneo
Quantidade de sangue que passa por um determinado ponto da circulação,
num dado período de tempo. Expresso em mililitros ou litros por minuto.
Fluxo sanguíneo total de adulto em repouso: 5.000ml/mi = débito cardíaco.
O Fluxo é determinado:
1.
2.
Fluxo sanguíneo = Pressão
Resistência
Diferença da pressão entre 2 extremidades do vaso
Impedimento do fluxo - resistência
Pressão nas artérias: bombeamento do sangue pelo ventrículo esquerdo para a aorta
Resistência: atrito do sangue ao se escoar ao longo das paredes dos vasos
Resistência em termos gerais, é o mesmo que atrito.
Maior resistência: vasos de menor calibre (arteríolas e capilares)
A. Demonstração do efeito do diâmetro do vaso sobre o fluxo
sanguineo. B. Anéis concêntricos de sangue fluindo em diferentes
velocidades; quanto mais longe da parede vascular, mais rápido
é o fluxo.
Relação pressão, fluxo e resistência
Fluxo de sangue
Um vaso
Série de vasos
1.
Diferença de pressão entre as 2 extremidades do vaso
(força propulsora p/ fluxo de sangue)
2.
Resistência do vaso sanguíneo ao fluxo
(impedimento ao fluxo)
Equação para o fluxo de sangue: Q = ∆P/ R
Inter-relações entre pressão, resistência e fluxo sangüíneo.
Q = fluxo (ml/min)
∆P = diferença de pressão (mm Hg)
R = resistência
Resistência ao fluxo de sangue
Vasos sanguíneos
Sangue
Conferem resistência ao fluxo sanguíneo
Resistência, diâmetro dos vasos e viscosidade do sangue
Equação de Poiseuille
A resistência total, oferecida por um conjunto de vasos depende
destes vasos estarem em série ou em paralelo.
Equação de Poiseuille
R = 8 η l / π r4
R = resistência
η = viscosidade do sangue
l = comprimento do vaso sanguíneo
r4 = raio do vaso elevado à quarta potência
Raio do vaso de sangue ↓ a resistência ↑ ( não de forma linear)
Quanto mais largo (maior raio), bem menor será a resistência para a passagem do sangue.
Quanto mais viscoso, maior será a resistência para a passagem do sangue.
Efeito da viscosidade sobre o fluxo
↑ viscosidade do líquido que flui por
um vaso, ↑ atrito com parede do vaso →
↑ resistência → ↓ fluxo
Pressão de escoamento
Viscosidade de sangue: concentração de
Glóbulos vermelhos.
Viscosidade do sangue normal = 3 vezes a da água
Pessoas anêmicas: muito rápido
Resistência e pressão: papel de substâncias vasodilatadoras
e vasoconstritoras no controle e regulação da pressão.
Pressões sanguíneas → não são iguais por todo Sist. cardiovascular
Se fossem, o sangue não fluiria → o fluxo exige força propulsora – diferença de pressão
Pressões sangüíneas normais nas diferentes partes do sistema circulatório quando a pessoa está em posição horizontal.
Controle do Fluxo sanguíneo:
1. Auto-regulação
2. Hiperemia ativa
3. Hiperemia reativa
1. Manutenção do fluxo em virtude da Pa variável.
Ex.: Rins, encéfalo, coração, músculo esquelético
2. Fluxo proporcional á atividade metabólica.
Ex.: na atividade física
3. Reação à redução do fluxo e conseqüentemente, redução de O2.
Ex.: Débito de Oxigênio
Explicando a Hiperemia ativa:
Exercício extenuante → atividade metabólica ↑ →
Produção de metabólitos vasodilatadores ↑ (ex.; lactato)
→ Vasodilatação local → ↑ fluxo sangue e ↑ O2 para
Atender demanda pelo músculo ativo.
↑ consumo de O2: dilatação dos vasos: permissão de maior fluxo
Os tecidos que tiveram débito de O2 liberam:
Substâncias vasodilatadoras
Diminuem a resistência e aumentam o
fluxo de sangue para atender a demanda.
♣ Adenosina (Células muito ativas ou células em hipóxia)
Histamina
♣ Ácido láctico
♣ Gás carbônico
♣ Íons potássio
♣ Artérias : maior pressão
♣ Pressão diminui pelas arteríolas, capilares, vênulas, veias, retornando ao coração
♣ Pressão média na artéria aorta: 100 mmHg.
1. Grande volume de sangue é bombeado pelo
ventrículo esquerdo para a aorta (débito cardíaco)
Término das arteríolas: 30 mmHg
Alta resistência ao fluxo
♣ Capilares
Pressão diminui ainda mais
Resistência ao fluxo por atrito
Filtração do liquido para fora dos capilares
Sangue atinge vênulas e veias: a pressão diminui ainda mais
Pressão na veia cava: 4 mmHg
Pressão no átrio direito: 0-2 mmHg
Efeito da pressão sobre o fluxo sanguíneo tecidual
Pressão
Fluxo sanguíneo
Artérias: vasos de resistência – regulam a distribuição de fluxo para
capilares sistêmicos
Deslocamento de sangue: diferença de pressão de uma extremidade a outra
do vaso → determinada pelo débito cardíaco, volume de sangue e resistência periférica
Subdivisão do sistema arterial e principais características de cada segmento
Principal função:
Distribuir sangue para os leitos capilares por todo o corpo
Arteríolas: componentes terminais deste sistema
Regulam a distribuição
Entre e arteríolas:
Aorta e artéria pulmonar e seus
ramos principais → distensibilidade
considerável
Filtro hidráulico
(distribuindo o sangue – permitindo fluxo contínuo pelos capilares)
Sistema arterial → condutos elásticos e terminais de alta resistência
constituindo um filtro hidráulico
Minimiza a carga de trabalho do coração
Elasticidade Arterial
↓ elasticidade → ↓ capacitância
A capacitância diminui com a idade: maior rigidez
das paredes arteriais (alterações do colágeno e elastina)
É a pressão sanguínea na aorta e nas grandes artérias que se
ramificam a partir dela. É indicada por dois valores:
Pressão arterial sistólica
Pressão arterial diastólica
É a pressão arterial máxima registrada durante a fase de ejeção do ciclo cardíaco
É a pressão arterial mínima registrada no final da diástole ventricular
* Aumento da pressão com a idade.
Efeito da pressão sobre o fluxo sanguíneo grande
Elevação da pressão arterial aumenta a força de empurrar o sangue →
distende os vasos sanguíneos, diminuindo sua resistência
O fluxo de sangue na pressão arterial de 100 mmHg é em geral, 4 a 6 x maior
que o fluxo sob pressão de 50 mmHg.
www.portalbrasil.net/medicina_pressao.htm
É a diferença entre as pressões sistólica e diastólica.
* Idade avançada: PP pode subir até 2 x o valor normal – endurecimento das artérias
(arteriosclerose)
PAM = pressão diastólica + (pressão diferencial)/3
* Está mais próxima da pressão diastólica do que
da pressão sistólica.
Método auscultatório para a medida das
pressões arteriais sistólica e diastólica.
Alterações das pressões sistólica, diastólica e média com a idade.
As áreas sombreadas mostram as faixas normais aproximadas.
A pressão arterial como produto do débito cardíaco e da resistência periférica total (RPT)
Variações da RPT
→
(é dependente)
o grau de constrição das arteríolas.
(↑ resistência , ↑ vasoconstrição)
Altera a extensão a que o sangue é represado no lado arterial da circulação
(volume estressado)
Alteram a pressão arterial e o retorno venoso
Pressão arterial
Volume de sangue arterial
Capacitância arterial
Débito sistólico
Fatores determinantes da manutenção da pressão arterial em valor constante
Pressão arterial = Débito cardíaco x RTP
Pressão arterial pode ser alterada:
→ Débito cardíaco
→ Resistência periférica
(e qualquer dos parâmetros acima relacionados) – não são variáveis independentes
(pressão, fluxo, resistência)
Regulação da Pa por dois mecanismos principais:
Reflexo barorreceptor (regula de forma rápida) (Pa↑)
Sistema renina-angiotensina-aldosteona (regula de forma lenta) (Pa↓)
Barorreceptores: receptores de estiramento localizados na parede do
coração e vasos sanguíneos.
Pressão arterial elevada
↓
Estiramento dos baroceptores
↓
Transmissão de sinais p/ SN Central
↓
Sinais de feedback através do SN
↓
Redução da pressão arterial a níveis normais
* Sensibilidade dos barorreceptores afetada por doenças.
Ex.: hipertensão crônica
Sistema renina-angiotensina-aldosterona
Regula a Pa primariamente por
Regular o volume de sangue
(regula de forma lenta)
Mediado por mecanismos hormonais e não neurais
Ativado em resposta à redução da Pa
* conj. de respostas que atuam
p/ elevar a Pa ao seu valor normal.
Pa ↓
↓ Pressão de perfusão renal
Renina
Angiotensinogênio
Angiotensina I
(substrato de renina)
Enzima conversora de angiotensina
Angiotensina II
Aldosterona
↑ Reabsorção de Na
↑ Volume sanguíneo
Pa em direção ao normal
Vasoconstrição
↑RTP
Capilares ↔ tecidos corporais.
Pressão hidrostática
Pressão osmótico (quantidade de pressão necessária p/ impedir a osmose*)
*Osmose: processo de movimento da água causada por diferença de concentração.
Capilares:
5% do sangue circulante (extremamente importante)
Sobrevida dos
Tecidos
CO2
Velocidade do fluxo sanguíneo nos capilares
♣ Fluxo não uniforme
♣ Pressão não constante
♣ Pressão média:
32 mmHg – extremidade arteriolar
15 mmHg – extremidade venosa
♣ Velocidade (0,07 cm/s)
♣ Tamanho: curtos (10 bilhões de capilares: 500 a 700 m2)
♣ Tempo médio da arteriolar p/ a venosa: 1 a 2 s
Pressão hidrostática e pressão osmótica como determinantes das trocas capilares
♣ Trocas entre sangue e líquido intersticial (espaços entre células):
→ Junções celulares
→ Vesículas
→ Difusão (muito importante)
→ Filtração (dependente do equilíbrio de forças – Forças de Starling)
Junções celulares
Difusão de moléculas de líquido e de substâncias
dissolvidas entre o capilar e os espaços do líquido intersticial.
Importância da diferença de concentração
♣ Interstício: espaço entre células: (1/6 do corpo)
↓
Líquido intersticial – menor concentração comparado ao plasma
(líquido livre (1%) e em gel: colágeno e proteoglicano)
1. Pressão capilar:
Extremidade arterial: 30 a 40 mmHg → o sangue é filtrado p/ fora
Extremidade venosa: 25 mmHg → o sangue é reabsorvido
2. Pressão do líquido intersticial:
Pressão negativa: -3mm Hg
3. Pressão coloidosmótica do plasma
28 mm Hg
4. Pressão coloidosmótica do líquido intersticial
8 mm Hg
Resumindo:
Pressão tendendo líquido p/ fora:
Pressão capilar média:
17,3 mmHg
Pressão líquido intersticial: (-)
3
Pressão coloidosmótica líquido: 8
28,3
Pressão tendendo líquido p/ dentro:
Pressão coloidosmótica do plasma: 28
Equilíbrio de Starling para Trocas Capilares
Estado normal: tendência do equilíbrio
Quantidade filtrada p/ fora
semelhante ao que retorna à circulação por reabsorção
Pequeno desequilíbrio: pequena quantidade de líquido que retorno pelos linfáticos
Pressão capilar média sobe de 17 mm Hg:
= aumento do líquido intersticial.
Volume do líquido intersticial (devido a filtração) excede a capacidade
dos vasos linfáticos retorná-lo à circulação.
Excesso de filtração
Drenagem linfática comprometida
* DISTRIBUIÇÃO DE SANGUE
O sistema venoso: principais características
Condutos que levam sangue p/ o
♣ Capacidade de contração e relaxamento → armazenam qtd. reduzidas ou aumentadas de sangue
♣ Contribuem para a propulsão sanguínea → bombas venosas
♣ Participam da regulação do débito cardíaco
♣ Distendidas: resistência quase nula – maioria comprimida (resistência ao fluxo)
Gradiente de pressão hidrostática ou pressão gravitacional
(pressão hidrostática no capilar menos a pressão hidrostática do líquido intersticial)
Efeito da pressão gravitacional sobre as pressões venosas, em todo o corpo, na pessoa em pé.
Andar sobre as duas pernas
♣ Valvas venosas
♣ Função
♣ Pessoa normal
♣ Mau funcionamento destas válvulas
VARIZES
Valvas e bombas venosas
Valvas venosas: direção única do fluxo sanguíneo
Movimento das pernas → sangue é propelido em direção ao coração, havendo ↓
da pressão nas veias.
“Bomba venosa” ou “bomba muscular’
Pressão venosa nos pés de adulto caminhando:
menor que 25 mmHg
Válvulas venosas nas pernas
Controle e regulação do retorno venoso
O sangue em todas as veias sistêmicas flui p/ o átrio direito:
Pressão do átrio direito: pressão venosa central
Fatores que aumentam a pressão atrial direita
(aumentando o retorno venoso)
1. Volume sanguíneo aumentado
2. Aumento do tônus dos vasos sanguíneos mais calibrosos
3. Dilatação das arteríolas:
Estrutura especial dos capilares linfáticos permitindo
a passagem de substâncias de alto peso molecular
para a linfa.
Estrutura de capilares linfáticos e um linfático coletor
mostrando, também válvulas linfáticas.