biofísica da circulação

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Biofísica da Circulação Sangüínea
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Grande e Pequena Circulação
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Princípios que se aplicam no Sistema Circulatório 
Fluxo Estacionário 
A quantidade de sangue que entra em um órgão é a mesma que sai. 
Quebra do regime estacionário
O edema pulmonar é uma das mais graves emergências circulatórias. No edema pulmonar, a quantidade de sangue que entra na pequena circulação é maior que a que sai. Isso pode ocorrer por aumento da resistência à circulação, por falha da bomba cardíaca. Esse acúmulo de sangue, impede as trocas gasosas, e tende a sair pelos alvéolos, afogando o paciente no próprio plasma. 
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Relação entre a Velocidade de Circulação e o Diâmetro dos Vasos.
Como a área dos segmentos vasculares do sistema circulatório é bastante variável, e o fluxo é obrigatoriamente constante, a velocidade de circulação varia de acordo com esses fluxos, e segue a lei geral de fluxos em regime estacionário.Essa constância do fluxo, e variação da velocidade, é aparente quando se comparam três setores fundamentais do sistema circulatório: a artéria aorta, os capilares e a veia cava.
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Relação entre Energética de Fluxo e a Pressão Arterial
A energia potencial vai exercer a pressão na parede do vaso.
Fístula Arteriovenosa – Comunicação Interventricular e Interatrial
Pode haver uma comunicação anômala, uma espécie de curto-circuito, entre os compartimentos circulatórios. Essa comunicação é acompanhada de passagem de sangue do átrio esquerdo (pressão mais alta) para o átrio direito (pressão mais baixa). 
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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 do fluido é dada por quatro termos: energia total, energia potencial, energia cinética, energia dissipada.
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Relação entre Energética do Fluxo e Pressão Lateral
A energia cinética, representa a velocidade do fluxo, e não pode diminuir no regime estacionário. Mas ela se gasta em parte para vencer a energia de dissipação do átrio, e se repõe às custas da energia potencial, que causa a pressão lateral. Assim, a pressão cai ao longo do vaso. É por esse motivo que artérias laterais distais possuem menor pressão de irrigação que artérias laterais proximais. Esse efeito é, em parte, contra balanço pela divisão das artérias em segmentos de artérias cada vez maiores.
 
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Anormalidades do Fluxo 
Estenoses: estreitamento da luz do vaso. 
 
Na parte estenosada o sangue circula com maior velocidade tendo uma queda da EP além do normal.
Na pós-estenose a pressão é menor devido o gasto da EC para vencer a estenose.
 
Aneurismas: Dilatação do lumen do vaso. 
Na região do aneurisma a velocidade é menor podendo aumentar a EP e a dilatação do aneurisma.
 
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Relação entre Onda de Pulso e Velocidade de Circulação.
Artérias com dilatação perceptível ao tato.
O pulso fornece informações sobre o funcionamento do aparelho circulatório através da energia da contração cardíaca que se propaga pelo sangue.
Corrente sanguínea é uma massa de sangue medida pelo movimento de hemácias.Não é palpável.
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Energética da Sístole e Diástole
Sístole é a contração com esvaziamento do coração, com isso a pressão e a velocidade do sangue atinge um nível máximo.
Diástole é o relaxamento com entrada de sangue nas cavidades cardíacas, a pressão e a corrente sanguínea continua, porém em nível menor. 
Ao término da sístole a válvula aórtica se fecha tendo um gasto de EC e a EP armazenada na artéria é transformada parcialmente em EC.
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Hipertensão de Origem Vascular e sua Energética
Vaso normal exige apenas 120 mm Hg/ 80 mm Hg para fornecer um fluxo dentro das condições normais.
Vaso esclerosado necessita pressão maior, pois as paredes são mais grossas e mais energia é preciso para uma dilatação equivalente. 
Hipertensão de origem vascular ateromatosa é devido ao aumento da resistência periférica ao fluxo sanguíneo.
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Pressão nos Capilares-Forças Envolvidas
Os capilares representam a única parte do sistema cardiovascular acessível a trocas metabólicas.
A velocidade do sangue nos capilares é lenta, de 2 a 2,5 segundos que gasta entre a entrada do capilar através da arteríola e a saída através da vênula, isso para permitir as trocas metabólicas necessárias.
As forças que existem entre os capilares e o compartimento intersticial são simples e de bom equilíbrio.
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Alterações na Pressão Osmótica
Força que as proteínas exercem sobre as parede dos vasos.
Com a diminuição da pressão osmótica intracapilar, a concentração de proteína no plasma fica baixa podendo escapar ou reter fluido para o CEC.
Retenção de fluido neste compartimento ocorre uma aumento de sais no CEC.
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Alterações na Pressão Hidrostática
Quando há uma dilatação da artéria ou constrição da veia.
Quando aumenta a pressão venosa, consequentemente aumenta a pressão hidrostática
Ação do campo gravitacional;
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Alterações na Permeabilidade do Capilar
Há várias substâncias que aumentam a permeabilidade do capilar permitindo o vazamento de macromoléculas para o CEC. Com a queda da pressão osmótica intracapilar,fluidos se acumulam nesse espaço tendo ai o edema com estados inflamatórios.
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Tipos de Fluxo
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Fluxo Laminar
Fluxo laminar é o tipo de fluxo onde existe um mínimo de agitação das várias camadas do fluído. 
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Fluxo Laminar
O líquido é escoado lentamente
Lâminas de fluidos regulares
Entropia adequada ao processo
Não há desperdício da energia cinética
O fluxo é proporcional à velocidade linear
É silencioso
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Fluxo Turbilhonar
Quando a medida da pressão sanguínea é suficiente para forçar um jato de sangue através da estreita artéria, esse jato passa com alta velocidade, produzindo um fluxo turbilhonar.
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 Fluxo Turbilhonar
Escoado com o máximo de velocidade
Forma redemoinhos, turbilhões
 
Entropia exagerada
Gasto de energia cinética
A velocidade linear do fluido é menor
Ruidoso 
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Medida da Pressão Arterial
 Pressão arterial mantém o sangue circulando no organismo. Início com o batimento do coração. A cada vez que bate, o coração joga o sangue pelos vasos sangüíneos chamados artérias. As paredes dessas artérias são como bandas elásticas que se esticam e relaxam a fim de manter o sangue circulando por todas as partes do organismo. Quando este volume de sangue passa através das artérias, elas se contraem como que se estivessem espremendo o sangue para que ele vá para a frente. Esta pressão é necessária para que o sangue consiga chegar aos locais mais distantes, como a ponta dos pés, por exemplo. 
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Medida da Pressão Arterial
Significam uma medida de pressão calibrada em milímetros de mercúrio (mmHg).
 Pressão Arterial Diastólica: É a pressão mais baixa detectada no sistema arterial sistêmico, observada durante a fase de diástole do ciclo cardíaco. É também denominada de pressão mínima.
 Pressão Arterial Sistólica: É a pressão mais elevada (pico) verificada nas artérias durante a fase de sístole do ciclo cardíaco, é também chamada de pressão máxima.
 
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Pressão Arterial
A medida indireta da pressão arterial é quando utilizamos o esfigmomanômetro e o estetoscópio (método palpatório e auscutatório).
Medida Direta da Pressão Arterial: É a medida invasiva da pressão arterial, realizada por meio da punção de uma artéria e inserção de um catéter o qual é conectado a um transdutor calibrado, o qual transforma o sinal
mecânico (pressão arterial) em sinal elétrico 
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Sopros Circulatórios
A circulação sanguínea é silenciosa, com fluxo laminar em todos setores.
A presença do fluxo turbilhonar é conhecido como sopro circulatório podendo ser patológico (estreitamento das válvulas cardíacas) ou normal (após exercícios físicos podendo aumentar a velocidade do sangue).
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Fatores Físicos que condicionam o fluxo – Lei de Poiseuille
a) Pressão
A diferença da pressão, entre P1 e P2 condiciona o fluxo. Se o sistema necessita de mais fluxo, esse aumento pode ser obtido por elevação da pressão. Esse fator explica as falhas circulatórias decorrentes de pressão insuficiente: quando P1 abaixa, o fluxo diminui. Isso vai ocorrer casos fisiopatológicos, como choque circulatório, hipotensão ortostática, deficiência na contração cardíaca.
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b) Raio
		Esse é um dos fatores mecânicos mais importantes para o controle de fluxo na circulação. Como o raio está elevado a 4ª potência uma diminuta variação do raio corresponde a uma grande variação no fluxo.
	A variação do fluxo:
	Aumento: passar de 1,0 para 1,2
	Diminuição: passar de 1,0 para 0,8
		O mecanismo do controle do fluxo é através da vasodilatação (aumento do fluxo), ou vaso constrição (diminuição do fluxo).
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c) Comprimento do Tubo
		A circulação aberta, e submetida as mesmas condições, o fluxo é inversamente proporcional ao comprimento. No entanto, isso não pode acontecer no sistema circulatório, que é fechado, em regime estacionário.
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d) Viscosidade
	As variações da viscosidade sangüínea podem acarretar modificações graves no fluxo:
	Diminuição da Viscosidade
	Nas anemias profundas a diminuição de viscosidade pode ser acompanhada de um aumento da velocidade, aparecendo um sopro circulatório audível em varias partes do tórax. 
	Aumento da viscosidade – Doenças que aumentam a viscosidade do sangue, como a policitemia vera (aumento do número de eritrócitos) ou certas macroglobulemia, (aumento de macroglobulinas), podem diminuir o fluxo, que necessitam rápida intervenção pra diminuir a viscosidade do sangue.
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Resistência Periférica
	Resistência Arterial Periférica: É o resultado (somatório) das resistências seccionais das artérias e arteríolas. É calculada pela fórmula: RAP = Pressão Arterial Média - Pressão média do Átrio Direito / Débito Cardíaco.  
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Relação entre Pressão e Tensão – Lei Laplace
Relação entre Pressão e Tensão
	Pressão é Força/Área e Tensão é Força/Raio. Quanto maior é a área menor é pressão, quanto maior o raio menor a Tensão.
	Pressão é exercida na cavidade, e a Tensão é exercida pelas parede da cavidade. Tensão é mantida por fibras musculares (coração) ou elásticas (vasos em geral).
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Ex: Quando enche o balão de borracha, a uma diferença entre o início do enchimento (tem que fazer uma força maior), e o fim, um sobro leve é suficiente para aumentar o volume. Quanto maior superfície do balão, menor é a pressão exercida sobre o soprador. O balão pode ser considerado como formato de milhares de gominhas constituindo sua parede, e exercendo tensão sobre o conteúdo do balão.
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O Campo Gravitacional e a Circulação
	- O campo G é um dos termos da Equação de Bernouili. Em um indivíduo na posição em pé, os vetores G são contra a subida do sangue e favor da decida. Isso tendo o coração como nível de referência.
	
	Pode-se notar que acima do coração, o campo G é contra a circulação arterial, e a favor da venosa. Abaixo do coração, inverte-se a relação, e o campo G é a favor da circulação arterial, e contra a venosa.
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Tubos Rígidos e Elásticos no Campo G.
	
	
		Em A, os tubos recebem água sob a mesma pressão, e os fluxos estão em equilíbrio B Se a torneira for subitamente fechada, o fluxo cessa, logo em seguida, no tubo rígido, já no tubo elástico continua, ainda que por instantes. É que este, acumula Ep nas paredes, e a desenvolve como Ec, sob forma de fluxo. Esse comportamento diferente de tubos rígidos e elásticos, explica o que ocorre quando há uma falha súbita na bomba que fornece o sangue: Em indivíduo com artérias flexíveis, o suprimento de sangue continua, em pacientes com artéria esclerosadas, rígidas, há baixo ou interrupção do fluxo.
		Em C, o sistema de tubo é bruscamente elevado no campo G, no tubo rígido cessa o fluxo, que ainda continua, embora diminuído, por certo tempo, no tubo elástico. Essa variação de G sobre o fluxo é notado em pessoas que se levantam bruscamente, estão em elevadores ou aviões que sobem rapidamente no campo G; o fluxo diminui, e diminui mais ainda em artérias esclerosadas. 
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FIM!!!