BIOFÍSICA_AULA 5

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BIOFÍSICA 
BIOFÍSICA DO SISTEMA 
CARDIOCIRCULATÓRIO 
 
 
 
 
 
PROFESSOR: EDINALDO MORAES 
Sistema cardiovascular 
• Composto: 
 
– Bomba (Coração) 
– Tubos de coleta e distribuição (vasos 
sanguíneos) 
– Vasos finos (capilares) 
Funções da circulação 
 
• Transporte e distribuição de nutrientes 
aos tecidos 
• Remoção dos produtos do metabolismo 
• Regulação da temperatura corpórea 
• Manutenção de fluidos e suprimento de 
oxigênio sob os vários estágios 
fisiológicos 
• Proteção: coagulação; células de defesa 
O centro do sistema cardiovascular 
Coração 
Mais de 7.000 L de sangue/dia 
100.000 km de vasos 
Sistema de entrada e saída 
Débito cardíaco 
• A quantidade de sangue expelida do 
ventrículo esquerdo para a aorta (ou 
ventrículo direito para o tronco pulmonar) por 
minuto é chamada débito cardíaco (DC) 
• O DC é determinado: 
– Quantidade de sangue bombeado durante 
cada batimento 
– Número de batimentos cardíacos por minuto 
 
 
 
Cálculo do DC 
DC = volume sistólico x batimentos por min. 
DC = 70mL x 75 bat/min 
DC = 5.250 mL/min ou 5,25 litros/min 
Descrição sumária do sistema 
circulatório 
• Anatomicamente se divide em: 
–Grande circulação 
–Pequena circulação 
 
• “A circulação sanguínea é um sistema 
fechado, com o volume circulatório em 
regime estacionário” (Heneine, 2000). 
 
Fisiologia Humana – Dee Unglaub Silverthorn 
Propriedades de um fluxo em Regime 
Estacionário (RE) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 O fluido que entra é igual ao que sai 
 A quantidade de líquido que passa é a 
mesma nos três segmentos. Fluxo total é 
igual ao parcial: F = f1 = f2 = f3 
 A velocidade de circulação diminui à medida 
que o diâmetro aumenta, isto é, a Energia 
cinética (Ec) diminui: v1 > v2 > v3 
 A energia potencial (Ep) cresce 
• Equação do fluxo em RE: 
 
 
 
• A constância do fluxo se mantém 
independente do segmento considerado. 
Variam apenas a área e a velocidade 
f = v x A 
• Exemplo: em um sistema em regime 
estacionário, o fluxo é de 100 mL.min-1. Se os 
segmentos A, B e C possuem áreas de 10, 20 e 
100 cm2, qual é a velocidade nesses três 
segmentos? 
• Qual a relação entre as condições do 
fluxo estacionário e a fisiopatologia 
circulatória? 
–Quebra do Regime Estacionário: 
• Ex: Edema Pulmonar 
–Acúmulo de sangue (estase ou 
estagnação sanguínea) impede trocas 
gasosas, e tende a sair pelos alvéolos 
afogando o paciente no seu próprio 
plasma 
Fístula arteriovenosa 
Relação entre a velocidade de circulação e 
o diâmetro dos vasos: constância de fluxo 
 Aorta Capilares Cava 
Diâmetro 2, 0 cm 8 µm 2,4 cm 
 
Número 1 2 bilhões 1 
 
Área 3 cm2 2.200 cm2 4,5 cm2 
 
Velocidade 28 cm.s-1 0,04 cm.s-1 19 cm.s-1 
 
Fluxo x y z 
Energética de fluxos em regime 
estacionário 
• Em um sistema líquido que se movimenta em 
tubos, através do trabalho realizado por uma 
bomba hidráulica, a energia total (ET) do fluido 
é dada por quatro termos, que compõem a 
equação de Bernouilli 
 
• ET = EP + EC + ED + EG 
ET energia total 
EP energia potencial (efeito da pressão lateral) 
EC energia cinética (deslocamento do fluido) 
ED energia dissipada (atrito) 
EG energia gravitacional 
 
Energética da circulação: 
representação vetorial 
Relação entre energética de fluxo 
e pressão lateral 
Ramos laterais conduzem sangue p/ o tecido 
Área dos vasos e pressão lateral: A1 < A2 < A3 
O efeito é em parte contrabalançado pela divisão das artérias em segmentos de áreas 
cada vez maiores 
Do sistema capilar para as veias, ocorre o 
contrário, e as áreas seccionais vão 
diminuindo. A velocidade aumenta, o que 
diminui a pressão lateral, e facilita o 
desaguamento das veias tributárias nos 
troncos menores. Na veia cava, a pressão cai 
de 4 a 6 mmHg, praticamente nula. 
Fisiologia Humana – Dee Unglaub Silverthorn 
Relação entre onda de pulso e velocidade de 
circulação 
• O que é o pulso? 
– Corrente sanguínea impulsionada pela 
contração cardíaca (F) 
 
– Energia da contração cardíaca que se propaga 
pelo sangue. É energia mecânica! 
 
– Corrente sanguínea é deslocamento da massa 
de sangue, medida pelo movimento de 
hemácias. 
 
 
Velocidade: 
Onda de pulso: 20 m.S-1 
Corrente sanguínea: 5 m.S-1 
 
Energética da Sístole e da Diástole 
• O ciclo da contração cardíaca passa por duas 
fases bem características. 
 
• Sístole – contração com esvaziamento do 
coração 
 
• Diástole – relaxamento com entrada de 
sangue nas cavidades cardíacas e fechamento 
das válvulas arteriais. 
Porque a pressão e o fluxo continuam 
durante a diástole???? 
• Todas as artérias se comportam dessa 
maneira, o que permite duas condições 
importantes: 
 
– Em nenhum momento do ciclo: 
1. O fluxo se interrompe. 
2. A pressão se anula 
 
 
Hipertensão de origem vascular e sua energética 
• Tipo arteriosclerose 
Pressão nos capilares – forças envolvidas 
Tipos de fluxo: laminar, turbilhonar e seu 
relacionamento com a circulação sanguínea 
 
• Fluxo laminar 
– Escoamento de líquido lentamente 
–Regularidade de camadas concêntricas 
–Disposição do fluxo em lâminas ou camadas 
– É silencioso 
 
• Fluxo turbilhonar 
– Líquido escoado com velocidade máxima 
–Distribuição irregular do líquido 
– Formação de redemoinhos, turbilhões 
– É ruidoso 
 
 
Medida de pressão arterial 
• É a medida indireta da pressão arterial 
 
• Consiste em comprimir uma artéria através de 
um manguito de ar, que é ligado a um 
manômetro 
 
Instrumentos utilizados 
• Figura manguito acoplado ao manômetro 
• Figura estetoscópio 
 
 
Artéria Axilar 
Artéria braquial