Controle local do fluxo sanguíneo, microcirculação e trocas capilares (fisiologia)

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Nós temos aqui um trecho do sistema circulatório (no final do sistema circulatório) no local 
em que os vasos sanguíneos entram em contato com os tecidos (células teciduais). Os 
capilares são os vasos sanguíneos que estabelecem as trocas com os tecidos. Nesse 
ambiente, em que existem os capilares, que são abastecidos pelas arteríolas, cujo o sangue 
dos capilares convergem para uma vênula (é a região que chamamos de microcirculação). 
 
 
 
 
O objetivo final do sistema circulatório é fazer com que o sangue chegue na microcirculação 
de modo a nutrir os tecidos. 
 
O sangue chega pela arteríola, sendo que a medida que ela vai perdendo sua camada 
muscular (despindo de músculo), tornando-se metarteríola (uma transição entre a arteríola e 
o capilar). Então, dessa metarteríola surgem os capilares e também a vênula. 
 
Nós temos muitos capilares a serem perfundidos e temos relativamente pouco sangue que 
não dá para todo mundo. 
 
Existem alguns vasos que são de reserva que ficam inoperantes por algum tempo, sendo 
que só vai passar sangue por ele se houver a necessidade. Nós não temos sangue para 
todos os vasos sanguíneos, pois se todo o sangue fosse passar por todos os vasos 
sanguíneos a um só tempo, a pressão iria abaixar. Pressão sanguínea também pode ser 
chamada de pressão hidrostática. Quando muitos tecidos abrem suas “abrem as suas 
torneiras”, a pressão baixa. 
 
Existem uma condição patológica chamada de choque cardiogênico, vasculogênico, 
séptico, nos quais em todos eles a fisiopatologia cursa com relaxamento vascular; e quando 
ocorre relaxamento vascular generalizado (queda da resistência vascular e aumento do 
fluxo sanguíneo tecidual generalizadamente), a pressão do sistema todo cai. Então, não 
temos sangue para atender a todas as células simultaneamente; logo, hora algumas células 
são atendidas, hora outras células são atendidas, ficando todo mundo bem. 
 
As nossas células irão brigar pelo pouco sangue que nós temos. 
O débito cardíaco é o volume sistólico multiplicado pela frequência cardíaca. 
 
O débito cardíaco de uma pessoa com 70 kg em repouso é de 4,5-5,5 L/min. Mas não é 
assim o tempo todo, têm hora que o débito está maior ou menor. Por exemplo, quando 
estamos dormindo, o débito diminui ou quando estamos fazendo exercício físico, o débito 
aumenta. Essa é uma forma de ofertar mais sangue para os tecidos (aumentando o débito 
cardíaco, que acontece durante o exercício físico). 
 
Quando tomamos um susto, ocorre a vasoconstrição em territórios como o intestino (a 
musculatura lisa desses vasos se contrai, aumentando a resistência ao fluxo sanguíneo 
nesses territórios), sendo que o sangue vai para os músculos de modo que o indivíduo 
possa sair da situação de estresse (reação de luta ou fuga). Quem que faz a mudança no 
direcionamento de sangue? Sistema nervoso autônomo e os seus hormônios acessórios 
(adrenalina e noradrenalina), que fazem vasoconstrição em alguns territórios e 
vasodilatação em outros, direcionando o fluxo sanguíneo para, por exemplo, os músculos 
esqueléticos. Paralelamente a isso, o coração bate mais rápido para poder aumentar o 
débito cardíaco. 
 
No período pós-prandial, o sistema nervoso autônomo junto com hormônios intestinais e 
fatores do tipo vão direcionar o sangue mais para o trato digestório, pois irá aumentar o 
metabolismo; e é necessário sangue para o trato digestório. 
 
O que difere de quando estamos fazendo exercício fortalecendo a perna direita (o sangue 
vai mais para a perna direita) de quando tomamos um susto (o sangue vai para as duas 
pernas). Quando submetemos a perna a um estresse, há um aumento do metabolismo, 
aumentando a produção de gás carbônico; e ao mesmo tempo aumentou o consumo de 
oxigênio; em outras palavras, o metabolismo do tecido aumentou. Então, percebemos que o 
fluxo sanguíneo será direcionado pelo metabolismo. 
 
A medida que as células estão trabalhando mais, elas estão consumindo mais oxigênio; ao 
consumir mais oxigênio, a concentração de oxigênio vai abaixando nesse tecido; 
concomitantemente, há uma maior produção de gás carbônico, fazendo a concentração de 
gás carbônico aumentar. O CO2 reage com a água produzindo ácido carbônico fazendo o 
Ph cair, então, o Ph do tecido vai caindo (fica mais ácido); têm muito ATP sendo degradado, 
sendo que ao ser degradado ele forma um subproduto (a adenosina); a célula está 
despolarizando e está perdendo potássio no processo potencial de ação fazendo a 
concentração de potássio no líquido intersticial subir. Então, um conjunto de fatores 
resultam em um relaxamento da musculatura lisa (principalmente a falta [diminuição] de 
oxigênio para as próprias células musculares, que ao ficarem sem oxigênio, não conseguem 
manter força o bastante para manter a contração muscular, consequentemente elas 
começam a relaxar; na medida que elas começam a relaxar, começa reduzir a resistência 
vascular, aumentando o fluxo sanguíneo). 
 
Fibras musculares lisas abraçam a raiz de cada capilar (esfíncter pré-capilar). 
 
 
 
 
 
As células musculares lisas começam a relaxar, fazendo passar mais sangue por uma 
determinada região, pois as células dessa região tiveram seu metabolismo aumentado 
(consumiram mais oxigênio, produziram várias substâncias que têm o efeito vasoativo 
(vasodilatador), fazendo o sangue passar mais naquela região. A molécula que está 
envolvida no processo de relaxamento vascular é o óxido nítrico; ele é um gás, que é 
produzido pelo endotélio que têm um conhecido efeito vasodilatador. Então, a falta de 
oxigênio resulte em aumento das atividades das enzimas (óxido nítrico sintase), que leva ao 
aumento da produção desse gás, que leva a vasodilatação. Faltou oxigenação no tecido; 
eles começam a fazer esse ajuste. 
 
No exercício físico a pressão arterial sobe, pois o coração bate mais rápido e aí ele coloca 
mais sangue dentro do vasos, mas também sobe, pois há vasoconstrição em muitos 
territórios circulatórios de modo a aumentar a resistência e direcionar o sangue para os 
músculos. Mas quando a pressão sobe, isso poderia causar algum dano capilar (pode 
eventualmente se romper), todavia quando ela sobe muito, acontece uma resposta vascular 
bastante estudado chamada de resposta miogênica. Então, quando a pressão aumenta 
muito na arteríola. ela reage contraindo (existe uma série de fatores que estimulam a 
contração do músculo liso, sendo um deles o estiramento [o músculo liso vascular não é 
diferente]); isso garante uma manutenção do fluxo sanguíneo de forma que fluxo não é nem 
exagerado quando a pressão sobe, mas também se a pressão cair, a arteríola relaxa, de 
modo que o fluxo também não vai ficar tão prejudicado se a pressão abaixar, mas esse 
fenômeno não acontece de uma vez só em todos os territórios, pois sobreposta a essa 
resposta miogênica, também existe a produção de substâncias vasodilatadoras; e 
sobreposta a tudo isso ainda existe a atividade do sistema nervoso autônomo. São vários 
mecanismos que acontecem ao mesmo tempo e concorrem parafazer essa regulação. 
 
Então, o fluxo sanguíneo na microcirculação depende da produção de substâncias 
chamadas de vasodilatadoras ( óxido nítrico, redução do Ph, aumento de CO2, aumento da 
concentração de potássio, a falta de glicose e falta de oxigênio). Ao mesmo tempo em que a 
pressão aumentada têm um efeito vasoconstritor por causa da resposta miogênica. 
 
Quando um vaso é machucado, o endotélio solta um peptídeo chamado de endotelina, que 
têm efeito vasoconstritor, que vem bem a calhar nesse momento, uma vez que diminui a 
hemorragia. 
 
Quando temos uma resposta inflamatória, a células da inflamação (leucócitos e as células 
teciduais que foram agredidas) produzem os chamados mediadores da inflamação, que 
são uma série de substâncias, que geralmente são derivados de um fosfolipídio de 
membrana que é metabolizado do ácido aracdônico, formando uma série de substâncias 
químicas que vão atrair os leucócitos (células inflamatórias), além de causar vasodilatação 
de modo que os sistema imune possa alcançar rápido o local onde está ocorrendo a 
inflamação. 
 
Depois do exercício, ocorre um “inchamento” da região que está sendo trabalhada, porque 
está tendo vasodilatação na região aumentando o fluxo sanguíneo no tecido. O fluxo 
sanguíneo do músculo em repouso é da ordem de 4 ml/100 gramas de músculo/min; já 
quando fazemos um exercício físico bem intenso, esse fluxo vai passar para 80 ml, fazendo 
ocorrer um “inchaço”. Esse processo dura várias horas, pois depois que o músculo se 
exercitou que as fibras musculares gastaram glicogênio, sofreram algum dano, tiveram um 
estímulo para produzir mais miofibrilas; o trabalho das fibras não termina quando relaxamos 
o músculo e ele para de se contrair, ou seja, as células continuam trabalhando para se 
recompor e esse metabolismo se mantém elevado por várias horas e por várias horas essas 
células continuam produzindo substâncias vasodilatadoras e demandando maior fluxo de 
sangue. Irá ter, como consequência, uma vasodilatação generalizada nos músculos por 
várias horas; pelo metabolismo se manter elevado por várias horas, o fluxo sanguíneo se 
mantém elevado por várias horas. Quanto maior a quantidade de músculo que irá trabalhar, 
mais fluxo sanguíneo terá que perfundir esses músculos; e isso irá resultar em redução de 
pressão do sistema (pressão arterial irá diminuir). A atividade física regular, portanto, é 
benéfica para a manutenção da pressão arterial. 
 
Para a pressão arterial não ficar muito baixa, o coração aumenta a frequência cardíaca e a 
contratilidade (o miocárdio contrai com mais vigor). A medida que os músculos vão 
hipertrofiando, o coração também irá ficar mais robusto ficando mais forte (hipertrofiando). 
 
No repouso, o praticante de atividade física têm a frequência cardíaca mais baixa do que 
uma pessoa sedentária, pois o coração com todos os estímulos hipertróficos ficou mais 
forte, conseguindo batendo menos vezes por minuto, bombear uma quantidade de sangue 
satisfatória, fazendo a frequência cardíaca diminuir. 
 
A medida que a célula muscular vai ficando mais forte (hipertrofia), ela vai demandar mais 
oxigênio, e mais aminoácidos (para manter a massa muscular); ela vai produzir mais gás 
carbônico; então ela vai demandar um fluxo maior de oxigênio e nutrientes mais elevado. 
Mesmo em repouso, as células hipertrofiadas têm um metabolismo maior do que antes; e só 
a mesma quantidade de capilares que existiam antes, não bastam, pois as células precisam 
de mais sangue. A solução é a angiogênese (abertura de novos capilares para irrigar o 
tecido hipertrofiado). 
 
As arteríolas podem se tornar artérias. Metarteríolas surgem onde não havia. Então, o fluxo 
sanguíneo começa a aumentar também pela formação de novos vasos (angiogênese), 
fazendo a neovascularização; mas esses novos vasos que foram formados para atender 
aos estímulos que estão sendo dados cronicamente não precisam ficar abertos o tempo 
todo, pois quando o indivíduo ficar em repouso, boa parte desses vasos novos se fecham, 
sendo que quando começa um novo ciclo de exercícios, eles se abrem de novo. 
 
Quanto maior o metabolismo do tecido, maior a necessidade de novos vasos; então, o fluxo 
sanguíneo tecidual varia de duas maneiras: no curto prazo (pela abertura ou fechamento de 
vasos pré-existentes, [vasodilatação ou vasoconstrição alternados em regiões de um 
tecido]) ou no longo prazo (pela geração de novos vasos). O contrário é verdadeiro, pois se 
o tecido deixar de ser estimulado ao longo do tempo, vasos que estavam bem 
desenvolvidos irão se atrofiando e desaparecem, causando uma reabsorção de vasos. No 
útero grávido, há um aumento no metabolismo fazendo ocorrer uma forte angiogênese, mas 
depois do parto (o útero começa a involuir) fazendo os vasos desaparecerem, ou seja, é um 
processo reversível. 
 
Neoplasias (tumores) crescem em boa medida, pois eles produzem fatores angiogênicos 
que fazem com que vasos sanguíneos se formem para nutrir o tecido tumoral. Então, faz 
sentido sufocar o crescimento do tumor bloqueando a angiogênese. Também faz sentindo 
estimular a angiogênese em um tecido cronicamente isquemiado como, por exemplo, o 
miocárdio. 
 
A medida que o sangue flui pelo capilar ele estabelece trocas com as células teciduais. O 
sangue entra por uma arteríola (P1) e sai por uma vênula (P2) do outro lado. A diferença de 
pressão faz o sangue se movimentar arteríola para a vênula. A pressão que estamos 
falando é da hidrostática (sanguínea ou pressão capilar); é pressão física que o sangue 
exerce sobre a parede do capilar e essa pressão vai oscilar, sendo que tem hora que ela é 
mais alta e tem hora que ela é mais baixa. Se a pressão subir muito na arteríola, essa 
arteríola pode fazer vasoconstrição para poder impedir que uma pressão muito alta seja 
transmitida para os capilares. 
 
A pressão capilar varia muito dependendo do território circulatório. Têm alguns territórios, 
por exemplo, nos rins, essa pressão é muito alta; a pressão média no capilar glomerular 
(onde acontece a filtração) é de 60 mmHg. Os capilares alveolares estão acostumados com 
pressão de 7 mmHg. 
 
 
A pressão chega em torno de uns 30 mmHg, mas ela saí com 7 mmHg. Percebemos que a 
pressão vai caindo ao longo do caminho, por isso que existe essa diferença de pressão que 
faz o sangue se mover de um lado para o outro. Uma das razões que fazem com que essa 
pressão caia ao longo do caminho é a perda de líquido, pois o sangue ao chegar com uma 
certa pressão força a saída de líquido. Mas como esse líquido passa através da parede do 
capilar? Pode ser por difusão (principal). 
 
Têm capilares que têm entre uma célula endotelial e outra um espaço maior, portanto, dá 
uma permeabilidade maior, fazendo com que mais substâncias possam passar por esse 
espaço. Os capilares cerebrais são muito pouco permeáveis para macromoléculas 
somando-se a isso temos o astrócito envolvendo o capilar formando uma barreira 
hematoencefálica.Existem outros recursos que fazem com que o líquido possa se movimentar de um lado 
para o outro; dentro essas possibilidades está a pinocitose (vesículas pinocíticas podem se 
formar de um lado à outro, fazendo transporte de plasma para o interstício e do interstício 
para o plasma. Mas a forma mais rápida/intensa de trocas que acontece entre interstício e 
capilar é o trânsito através da parede (que só acontece com moléculas pequenas como a 
água, sais e glicose). A medida que vai aumentando o tamanho da molécula, a dificuldade 
de trânsito vai aumentando, de forma que quando chegamos nas proteínas (são moléculas 
muito grandes) elas não passam (ou passam muito pouco) a não ser que eventualmente 
elas sejam pinocitadas de um lado à outro (acontece muito pouco). 
 
A medida que o sangue está fluindo pelo capilar, ele chega com uma pressão mais alta e 
ele começa a empurrar líquido para fora (começa a haver filtragem, que recebe o nome de 
transudação [como se o capilar começasse a “suar”]). A medida que esse líquido vai saindo, 
a pressão vai caindo, pois o volume de líquido (água e solutos, exceto proteínas) vai 
diminuindo. O que acontece com as proteínas dentro do capilar? Elas vão se concentrando. 
Proteína é soluto e soluto atrai água. O principal cátion do líquido extracelular é o sódio e o 
cloreto, contudo a quantidade de sódio e cloreto são praticamente as mesma dentro e fora 
do capilar não influenciando muito na retenção de líquido dentro dos vasos; porém, as 
proteínas, ao contrário, não saem dos vasos (retendo líquido dentro dos vasos). 
 
A medida que o sangue começa a perfundir a extremidade arterial do capilar muito líquido 
sai, mas as proteínas vão se concentrando, fazendo a pressão capilar abaixar, empurrando 
cada vez menos líquido para fora. Porém, a pressão coloidosmótica (ou oncótica) que é a 
pressão atribuída pelas proteínas (se deve a presença das proteínas dentro dos vasos, 
notavelmente da albumina). Essa pressão vai aumentando, uma vez que as proteínas 
concentrando. Então a coloidosmótica vai aumentando e a pressão capilar vai diminuindo. A 
medida que a pressão coloidosmótica vai ficando muito intensa, ela começa a puxar líquido 
para dentro do capilar. Quanto mais concentradas as proteínas vão ficando, maior a 
resistência a saída de líquido elas vão tendo. 
 
 
 
Mas acontece que não é todo o líquido que volta para o capilar. Geralmente, fica um 
resíduo; e esse resíduo vai ser recolhido por um outro vaso destinado a recolher resíduo (os 
vasos linfáticos, que têm fundo cego). Eles parecem muito com os capilares, pois não têm 
musculatura lisa. Quando começa a acumular líquido no interstício e a pressão desse 
líquido começa a aumentar, ele vai entrando dentro do vaso linfático ficando aprisionado. As 
células do vaso linfático são ativas, ou seja, são células endoteliais, mas que têm filamento 
contrátil (se comportando como se fosse uma célula muscular, mas sem a mesma 
eficiência). Então, o vaso linfático deixa o líquido entrar; e quando ele entra, ele bombeia o 
líquido para frente, sendo que quando o líquido tenta voltar, a válvula se fecha. 
 
Na hora que as células endoteliais do vaso linfático relaxam, faz a pressão dentro do vaso 
linfático ficar mais baixa que a pressão de fora, favorecendo a passagem de mais líquido 
para dentro. Os vasos linfáticos são ativos (ficam bombeando líquido). Na medida em que 
eles vão bombeando líquido, ele puxa um pouco de líquido para dentro. 
 
O líquido sai pela extremidade arterial do capilar, boa parte volta pela extremidade venosa 
do capilar, mas geralmente fica um pouco que vai para os vasos linfáticos. 
 
Esses vasos linfáticos como são muito permeáveis, eles podem absorver detritos celulares 
e bactérias conduzindo-os para os linfonodos (que têm a função de reconhecer e combater 
antígeno). 
 
O espaço epidural têm uma pressão inferior a pressão atmosférica. Quem criou essa 
pressão? Os vasos linfáticos. 
 
 
 
Os vasos linfáticos vão sugando e, desse modo, a nossa pele gruda nos tecido subjacentes. 
Os vasos linfáticos das pleuras ficam o tempo todo sugando, fazendo a pressão dentro do 
espaço pleural ficar negativa. 
 
 
 
 
Por uma pequena margem de diferença, a força para fora ganha; isso quer dizer que ao 
longo do tempo um pouco mais de líquido que sai deixa de retornar indo para o vaso 
linfático. Mas não é sempre assim, pois se tivermos uma inflamação, irá haver 
vasodilatação, fazendo com grandes espaços começem a surgir no meio das células 
endoteliais; a albumina começa a aproveitar a oportunidade para sair junto com o líquido 
(dentre as proteínas que saem está o fibrinogênio, que dá origem a fibrina, que faz o 
sangue coagular), fazendo o tecido inchar. Quando saiu muita proteína, chamamos de 
exsudato. 
 
As proteínas é o que segura o líquido dentro do vaso sanguíneo, mas se um indivíduo tiver 
uma deficiência de proteína no sangue (insuficiência hepática, insuficiência renal, dieta com 
baixa ingesta de proteínas, enfim, muitas coisas), o líquido que saiu do vaso terá dificuldade 
para voltar, pois não têm quem o segure dentro do vaso.