Pressão, Volume, Fluxo e Resistência da Corrente Sanguínea

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Fisiologia | Lorena C. Plens
Pressão, Volume, Fluxo, Resistência e Controle da Pressão
Sanguínea
- líquidos e gases fluem a favor de
gradientes de pressão (ΔP) → locais de
pressão mais elevada para locais de menor
pressão
- o sangue só pode circular no corpo se
houver uma região com alta pressão
● o coração gera uma alta pressão
quando se contrai
● coração (↑ pressão) → vasos
sanguíneas (↓ pressão)
● a pressão vai diminuindo pelo atrito
do sangue com as paredes dos vasos
● pressões mais altas → aorta e
artérias sistêmicas que recebem
sangue do ventrículo esquerdo
● pressão mais baixa → veias cavas
- a pressão é a força exercida por um líquido
no seu recipiente:
● se o líquido não está em movimento a
pressão é denominada hidrostática e a
força exercida é igual em todas as
direções
● em um sistema que o líquido está em
movimento, a pressão cai à medida que
a energia é perdida devido ao atrito
● a pressão exercida por um líquido em
movimento possui 2 componentes:
○ dinâmico → energia cinética
(movimento)
○ lateral → energia potencial
(pressão hidrostática nas
paredes do sistema)
- no corpo é comum ser chamada de pressão
hidrostática, mas estão substituindo para
pressão hidráulica
- a pressão pode mudar mesmo sem alteração do
volume
● a pressão criada pelos ventrículos na
sístole é transferida para o sangue e
é chamada de pressão propulsora
● se os vasos dilatarem → ↓ pressão
● constrição dos vasos → ↑ pressão
- o fluxo pelo tubo é diretamente
proporcional ao gradiente de pressão
ΔP = P1 - P2
- a tendência do sistema circulatório de se
opor ao fluxo sanguíneo é denominada
resistência ao fluxo
● o fluxo de sangue escolhe caminhos
com menor resistência, logo um
aumento da resistência de um vaso
resulta em uma diminuição do fluxo
por ele
● o fluxo é inversamente proporcional à
resistência
● parâmetros que influenciam a
resistência:
○ raio do tubo (r)
○ comprimento do tubo (L)
○ viscosidade do líquido (η)
- Lei de Poiseuille:
R = 8Lη/ r4π
● 8/ é uma constanteπ
● logo, 4𝑅 ∝ 𝐿η/𝑟
● a resistência oferecida por um
tubo ao fluxo do líquido
aumenta quando o comprimento
do tubo aumenta
● a resistência aumenta à medida
que aumenta a viscosidade do
líquido
● a resistência diminui quando o
raio do tubo aumenta
- as mudanças no comprimento e na viscosidade
causam poucos efeitos na resistência do
corpo, porém as mudanças no raio são as que
mais ocasionam mudanças na resistência da
circulação
● vasoconstrição e vasodilatação
Fluxo ΔP/R∝ 
● o fluxo no sangue é diretamente
proporcional ao gradiente de pressão
no sistema e inversamente
proporcional à resistência do sistema
ao fluxo
- o fluxo geralmente significa a taxa de
fluxo, que é o volume que passa em um dado
ponto do sistema por unidade de tempo
● a taxa de fluxo não deve ser
confundida com a velocidade do
fluxo, que é a distância que um dado
volume de sangue percorre em um dado
período de tempo
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● velocidade do fluxo (v) → é uma
medida de quão rápido o sangue flui
ao passar por um ponto
● taxa de fluxo (Q) → mede quanto
sangue (volume) passa por um ponto em
um dado período de tempo
- na circulação o fluxo é expresso em litros
por min (L/min) ou mililitros por minuto
(mL/min)
- a relação entre a velocidade de fluxo (v),
a taxa de fluxo (Q) e a área da secção
transversal do tubo (A) é expressa:
v = Q/A
● se o diâmetro do tubo for fixo, a
velocidade de fluxo é diretamente
relacionada com a taxa do fluxo
● se a taxa de fluxo for constante,
então a velocidade varia inversamente
ao diâmetro
● a velocidade é maior em partes mais
estreitas e mais lenta em partes mais
largas
- as artérias atuam como um reservatório de
pressão durante a fase de relaxamento do
coração, mantendo a pressão arterial média
(PAM)
- a PAM é influenciada por dois parâmetros:
● débito cardíaco (volume de sangue que
o coração bombeia por minuto)
● resistência periférica
PAM débito cardíaco X resistência∝
periférica
Fluxo Sanguíneo e o Controle
da Pressão Sanguínea
Síncope vasovagal → sinais do sistema
nervoso causam uma súbita queda da pressão
sanguínea e o indivíduo desmaia por falta de
O2 no encéfalo
- a pressão produzida pela contração do
ventrículo esquerdo é armazenada nas paredes
elásticas das artérias e é lentamente
liberada pela retração elástica
● mantém uma pressão propulsora
contínua no período em que os
ventrículos estão relaxados
● artérias = reservatório de pressão
- as arteríolas criam uma alta resistência de
saída para o fluxo sanguíneo arterial
● controlam a distribuição do fluxo
sanguíneo para os tecidos pela
contração e dilatação seletiva →
local de resistência móvel
● o diâmetro arteriolar é determinado
por:
○ concentração de O2 nos tecidos
○ SNA
○ hormônios
- nos capilares o epitélio permite a troca
de materiais entre o plasma, líquido
intersticial e as células do corpo
- na extremidade distal dos capilares o
sangue flui para o lado venoso
- veias atuam como reservatório de volume do
qual o sangue pode ser enviado para o lado
arterial se a pressão cair muito
● das veias o sangue retorna ao coração
- o fluxo total de sangue na circulação é
igual ao débito cardíaco
Vasos Sanguíneos
- as paredes dos vasos são compostas por
camadas de músculo liso, tecido conectivo
elástico e tecido conectivo fibroso
- o revestimento interno é uma fina camada de
endotélio:
● secreta substâncias parácrinas
● ajuda na regulação da pressão
sanguínea e no crescimento de vasos
● absorção de materiais
- endotélio + tecido conectivo elástico =
túnica íntima
- o músculo dos vasos é conhecido como
músculo liso vascular arranjado em camadas
- na maioria dos vasos as células do músculo
liso mantém um estado de contração parcial
durante todo o tempo → tônus muscular
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- muitas substâncias influenciam no tônus
muscular
● substâncias parácrinas vasoativas
podem ser secretadas pelas células
endoteliais que revestem os vasos
Artérias e arteríolas
- paredes rígidas e elásticas
- camada espessa de músculo e grande
quantidade de tecido fibroso e
elástico
- por causa do tecido fibroso
uma energia significativa é
necessária para estirar a
parede da artéria
- conforme diminui para arteríolas, a
parede se torna menos elástica e mais
muscular
- arteríolas se ramificam e formam
metarteríolas que possui apenas
parte da parede circundada por
músculo
● o sangue que flui pelas
arteríolas pode seguir dois
caminhos
● se os esfíncteres
pré-capilares estão relaxados
o sangue vai para os capilares
● se os esfíncteres
pré-capilares estão contraídos
o sangue vai para a circulação
venosa
○ permitem que os
leucócitos deixem a
circulação arterial
direto para a
circulação venosa
■ capilares são
pequenos para
passagem de
leucócitos
- arteríolas + pequenos vasos
pós-capilares (vênulas) →
microcirculação
Trocas nos capilares
- capilares não possuem músculo liso,
tecido elástico e fibroso para
facilitar a troca de materiais
- a parede é uma camada de endotélio
achatado com uma camada de células
sustentadas pela lâmina basal
- alguns capilares são associados a
células chamadas de pericitos
● células contráteis muito
ramificadas que envolvem os
capilares
● contribuem para diminuir a
permeabilidade capilar
● secretam fatores que
influenciam no crescimento
capilar
● podem se diferenciar se
transformando em novas
células endoteliais ou células
do músculo liso
● a perda destas células ao
redor dos capilares da retina
resulta em retinopatia
diabética que leva à cegueira
Veias e vênulas
- as vênulas são parecidas com os
capilares → epitélio fino e pouco
tecido conectivo
● distinguem-se dos capilares
pelo padrão convergente de
fluxo
- o músculo liso aparece na parede das
vênulas maiores
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- veias são mais numerosas do que as
artérias e possuem diâmetro maior
- contém mais da metade do sangue do
sistema circulatório
- estão mais próximas da superfície do
corpo
- veias possuem paredes mais finas do
que as artérias e menos tecido
elástico → só se expandem pelo
aumentodo fluxo de sangue
Angiogênese
- processo de desenvolvimento de novos
vasos sanguíneos
- em crianças é parte do
desenvolvimento e em adultos ocorre
durante uma cicatrização e no
crescimento do revestimento uterino
após a menstruação
- também ocorre com a prática de
exercícios de resistência
- tumores malignos requerem angiogênese
para nutrição
- controlada por um balanço de
citocinas angiogênicas e
antiangiogênicas
● fatores de crescimento
relacionados:
○ VEGF → fator de
crescimento endotelial
vascular
○ FGF → fator de
crescimento de
fibroblastos
● esses fatores são mitogênicos
→ promovem mitose
● produzidos pelas células
musculares lisas e pericitos
- citocinas que inibem a angiogênese:
● angiostatina → produzida à
partir da proteína sanguínea
plasminogênio
● endostatina
- doença cardíaca coronariana →
aterosclerose diminui o lúmen
● em alguns indivíduos novos
vasos de desenvolvem formando
uma circulação colateral
Pressão Sanguínea
- a diminuição da pressão ao longo do sistema
circulatório ocorre por causa da resistência
ao fluxo oferecida pelos vasos
- pressão aórtica alcança em média 120 mmHg
na sístole ventricular e cai constantemente
até 80 mmHg durante a diástole ventricular
- a pressão na sístole só não cai muito pois
as paredes elástica das artérias conseguem
armazenar a energia
- pulso → onda de pressão transmitida ao
longo das artérias e viaja cerca de 10x mais
rápido do que o sangue
● pulso do braço ocorre um tempo depois
após a contração ventricular
- por causa do atrito, a amplitude da onda de
pressão diminui com a distância e desaparece
nos capilares
- pressão de pulso → é uma medida de
amplitude da onda de pressão e é definida
pela pressão sistólica menos a diastólica
Pressão sistólica - pressão diastólica =
pressão de pulso
- nas veias a pressão diminui por causa do
atrito e não há mais uma onda de pressão
- para auxiliar no fluxo venoso algumas veias
possuem valvas unidirecionais → garantem
que o sangue não retorne
- veia cava não tem valva
- o fluxo do sangue venoso é constante ao
invés de ser pulsátil
- o retorno do sangue venoso é auxiliado pela
bomba muscular esquelética e pela bomba
respiratória
● os músculos se contraem e comprimem
as veias, forçando o sangue para cima
- a pressão sanguínea reflete a pressão de
propulsão criada pela contração ventricular
● como a pressão ventricular é difícil
de ser medida, a pressão sanguínea
reflete a ventricular
● usa-se a PAM (pressão arterial média)
PAM = P diastólica + ⅓ (P sistólica - P
diastólica)
ou seja,
PAM = P diastólica + ⅓ pressão de pulso
- a PAM é mais próxima da pressão diastólica,
porque esta dura o dobro que a sístole
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- som de Korotkoff → escutado na aferição
de pressão quando o sangue volta a fluir pela
artéria radial
- pressão arterial é um balanço entre o
sangue que vai para dentro das artérias e o
fluxo que sai das artérias
● se entra mais → PAM aumenta
● se sai mais → PAM diminui
- resistência das arteríolas = resistência
periférica
PAM Débito cardíaco X Resistência nas∝
arteríolas
Resistência nas arteríolas
- o raio dos vasos é a principal
resistência ao fluxo sanguíneo
- variável devido a grande quantidade
de músculo nas paredes
- é influenciada por mecanismos de
controle sistêmico e controle local:
● controle local da resistência
arteriolar ajusta o fluxo
conforme a necessidade do
tecido
● reflexos simpáticos mantêm a
PAM e controlam a distribuição
sanguínea de acordo com
necessidades homeostáticas
● hormônios atuam nas arteríolas
(regulam excreção de sal e
água pelos rins)
- o músculo consegue controlar seu
estado de contração com a
autorregulação miogênica
- a regulação local é realizada por
substâncias parácrinas (e gases)
secretadas pelo endotélio vascular ou
por células irrigadas pelas
arteríolas
- exemplo: o aumento metabólico de um
tecido, aumenta o consumo de O2 e
aumenta a produção de CO2, logo ocorre
vasodilatação (aumento do fluxo) para
promover mais oxigênio para o tecido
e remover o CO2
- hiperemia ativa → aumento do fluxo
sanguíneo acompanha um aumento na
atividade metabólica
- hiperemia reativa → aumento do
fluxo sanguíneo após baixa perfusão
- se o consumo de oxigênio do músculo
cardíaco exceder o suprimento, haverá
hipoxia miocárdica → células
miocárdicas liberam adenosina para
dilatar as arteríolas coronárias
- serotonina é liberada pelas plaquetas
para vasoconstrição e diminuir a
perda de sangue
- agonistas: triptano
- fármacos que se ligam ao
receptor 5-HT1 e causam
vasoconstrição
- usados para tratar enxaquecas
causadas por vasodilatação
encefálica inadequada
- arteríolas são inervadas por
neurônios simpáticos (menos ereção do
pênis e clitóris)
- a descarga tônica dos neurônios
simpáticos ajuda a manter o tônus
miogênico das arteríolas
- noradrenalina se liga aos
receptores-α dos músculos lisos
vasculares e causa vasoconstrição
- a adrenalina promove a vasoconstrição
(mas os receptores respondem com
menos intensidade)
- adrenalina também se liga aos
receptores-β2 (que não são inervados)
no músculo liso do coração, fígado e
arteríolas → causa vasodilatação
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Troca nos capilares
- a quantidade de capilares em um tecido está
relacionada com sua atividade metabólica
- tecido subcutâneo e cartilaginoso possuem
menos capilares e músculos e glândulas
possuem maior densidade capilar
1) Capilares contínuos
- células unidas por junções
permeáveis
- músculo, TC e tecido neural
- os capilares contínuos do encéfalo
formam a barreira hematoencefálica
2) Capilares fenestrados
- possuem poros grandes para passagem
rápida de volume de líquido entre o
plasma e o líquido intersticial
- rim e intestino
3) Sinusoides
- medula óssea, fígado e baço
- até 5x mais largos que um capilar
- proteínas plasmáticas precisam
cruzam o endotélio para entrar no
sangue
- a área da secção transversal dos capilares
é muito grande, logo a velocidade do fluxo é
baixa
- o fluxo mais rápido se encontra em artérias
com diâmetro pequeno e o fluxo mais lento
está nos capilares e vênulas (coletivamente
possuem a maior secção transversal)
- as trocas ocorrem pelas células endoteliais
(via paracelular) ou através das células (via
transendotelial)
- solutos e gases se movem por difusão
- solutos maiores e proteínas movem-se por
transporte vesicular
- na maioria dos capilares as moléculas
maiores são transportadas por transcitose
Filtração e absorção capilar
- outra maneiras dos capilares realizarem
trocas é pelo fluxo de massa para dentro e
fora do capilar
● movimento de massa do líquido
como resultado de pressão
hidrostática ou osmótica
● se for para dentro dos capilares é
absorção
● se for para fora dos capilares é
filtração
○ causada pela pressão
hidrostática que força o
líquido a sair dos capilares
pelas junções permeáveis
● a pressão hidrostática (empurra o
líquido para fora dos poros
capilares) e a pressão osmótica podem
ser chamadas de forças de Starling
● a pressão osmótica é determinada pela
concentração de solutos
○ a principal diferença entre os
solutos do plasma e do líquido
intersticial são as proteínas
presentes no plasma
○ conhecida como pressão
coloidosmótica (π) que é
apenas uma medida da pressão
osmótica criada pelas
proteínas
○ íons e solutos do plasma são
permeáveis e não cooperam para
o gradiente osmótico
● pressão coloidosmótica é mais alta no
plasma que no líquido intersticial →
favorece o movimento por osmose do
líquido intersticial para o plasma
● a pressão hidrostática capilar
diminui ao longo do capilar pelo
atrito
● pressão hidrostática do líquido
intersticial = 0
● o movimento da água pela pressão
hidrostática é direcionado para fora
do capilar
● o fluxo resultante do líquido através
do capilar é determinado pela
diferença entre o gradiente de
pressão hidrostática (∆P),
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favorecendo a filtração e o gradiente
de pressão coloidosmótica,
favorecendo a absorção:
Filtração (Ppara fora) = ∆P = Pcap - PLI
Absorção (π para dentro) = ∆P coloidosmótica= πLI
- πcap
Pressão resultante = ∆P hidrostática + ∆P
coloidosmótica = Ppara fora + π para dentro
- na extremidade arterial ocorre filtração
resultante
- na extremidade venosa ocorre absorção
resultante