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Fisiologia da Circulação Sanguínea ➔ Características físicas da circulação • A função da circulação é: Suprir as necessidades dos tecidos corporais - transporte de nutrientes, eliminação de resíduos, transporte de hormônios. • Partes funcionais da circulação: A função das artérias é transportar o sangue sob alta pressão para os tecidos. Por esse motivo possui fortes paredes vasculares, no qual o fluxo sanguíneo passa em alta velocidade. A função das arteríolas são pequenos ramos finais do sistema arterial; eles agem como condutores de controle pelos quais os sangue é liberado para os capilares. Eles tem forte parede muscular para o controle do fluxo sanguíneo para os capilares, regulando assim a irrigação para os tecidos do corpo de acordo com suas necessidades. A função dos capilares é a troca de líquidos, nutrientes, eletrólitos, hormônios e outras substancias entre o sangue e o liquido intersticial. Para que ocorra essa troca, os capilares possui minúsculos poros capilares que são responsáveis por permitir a troca de substâncias. As vênulas coletam o sangue dos capilares e de forma gradual coalescem, ou seja, aumentam seu diâmetro, tornando-se veias. As veias funcionam como condutores de sangue das vênulas até o coração, além de atuar como importante reservatório se sangue extra. ➔ Volumes de sangue nas diferentes partes da circulação Cerca de 84% do volume corporal sanguíneo encontra-se na circulação sistêmica, e os outros 16% no coração e na circulação pulmonar (7% coração e 9% vasos pulmonares) Dentre o volume sistêmico, 64% encontra-se nas veias; 13% nas artérias; 7% nas arteríolas e capilares. É interessante analisar o baixo volume dentro dos capilares, enquanto são neles que ocorrem a função mais importante da circulação: a troca de substâncias Pelo fato dos capilares terem por volta de 0,3 a 1 mm de comprimento, e a velocidade do sangue neles é por volta de 0,3mm/s (sangue permanecendo por volta de 1 a 3 segundos), é nesse intervalo de tempo que deve ocorrer as trocas de substancias. • Pressões nas diversas partes da circulação O coração bombeia continuamente sangue para aorta, por volta de 100 mmHg. Além disso, como o bombeamento cardíaco é pulsatil, a pressão arterial varia entre a pressão sistolica 120mmHg e diastolica 80mmHg. A medida que o sangue flui pela circulação sistêmica, a pressão média cai progressivamente para cerca de 0 mmHg até chegar nas veias cavas, que deságuam no átrio direito. A pressão nos capilares sistêmicos varia entre valores elevados, 35mmHg próximo ao início das arteríolas, e 10 mmHg, próximos a extremidade venosa. Porém, a pressão funcional é cerca de 17 mmHg, uma vez que, é suficientemente baixa para que pouco plasma flua pelos poros das paredes dos capilares e muitos nutrientes possam se difundir para as células teciduais circundantes pelos mesmos poros. É interessante ressaltar que o fluxo sanguíneo total que passa pelos pulmões a cada minuto é o mesmo que o da circulação sistêmica. As baixas pressões do sistema pulmonar estão de acordo com as necessidades do pulmão, que consistem basicamente em expor o sangue dos capilares pulmonares ao oxigênio e aos outros gases alveolares. ➔ Princípios básicos da função circulatória I - Velocidade do fluxo sanguineo controlado pelas necessidades teciduais. Quando os tecidos estão ativos e demandam de alta quantidade de sangue para ter o suprimento de nutrientes, o fluxo sanguineo desse tecido pode aumentar de 20 a 30X mais do que quando em repouso. Embora, às vezes se tenha uma maior demanda, o coração não pode aumentar seu debito cardiaco superiormente a 4 ou 7 vezes seus valores de repouso. Assim, não é possivel simplesmente aumentar o fluxo sanguineo em todas as partes do corpo, quando um tecido particular aumenta sua Fisiologia da Circulação Sanguínea demanda. Em vez disso, os microvasos em cada tecido monitoram, de modo contínuo, as necessidades teciduais (metabolitos, O2, CO2,) ; estes, agem diretamente sobre vasos sanguineos locais, dilatando-os ou contraindo-os para controlar o fluxo sanguineo local de forma precisa e até o necessário para a atividade do tecido. Além da atuação do sistema nervoso central e hormonios. II - O débito cardíaco é controlado principalmente pela soma de todos os fluxos teciduais locais. Depois de fluir por um tecido, o sangue retorna pelas veias imediatamente para o coração. O coração, responde de maneira automatica a chegada do sangue, encaminhando-o para as arterias. Dessa forma, o coração age como autômato, respondendo as demandas dos tecidos. Entretanto, com frequência precisa auxiliado pelos sinais nervosos especiais, que o faz bombear a quantidade necessária para o fluxo sanguíneo. III - A regulação da pressão arterial é geralmente independente do fluxo sanguíneo local ou do débito cardíaco. O sistema circulatorio tem um extensivo sistema de controle da pressão arterial. Por exemplo, se em algum momento a pressão arterial cair abaixo dos 100 mmHg, um conjunto de reflexos nervosos desencadeiam em poucos segundos diversas alterações circulatórias para normalizar a pressão. Os sistemas nervosos, atuam especialmente A) aumentando a força de bombeamento cardíaco; B) causando constrição dos grandes reservatórios venosos, para levar sangue para o coração; e C) causando constrição generalizada das arteríolas em todo o corpo, de modo que a maior parte do sangue fique nas grandes artérias, aumentando a pressão. Quando a alteração arterial é de horas ou dias, os rins desempenham papel adicional nesse controle, com a secreção de hormônios controladores de pressão e reguladores de volume sanguíneo. ➔ INTER-RELAÇÃO DA PRESSÃO, FLUXO E RESISTENCIA. O fluxo sanguíneo de um vaso é determinado por dois fatores: 1 - a diferença de pressão (ou gradiente de pressão) sanguínea entre as duas extremidades do vaso (que é a força que impulsiona o sangue) 2 - O impedimento ao fluxo sanguíneo pelo vaso, ou resistência vascular. Analisando a figura o P1 representa a pressão na origem do vaso; Já P2 é a pressão no final do mesmo vaso. A resistência ocorre como resultado do atrito entre o sangue em movimento e o endotélio intravascular em todo interior do vaso. O fluxo pode ser calcula pela lei de Ohm. F= (P1 - P2) / R A formula define que o fluxo sanguíneo ocorre em proporção direta à diferença de pressão, mas inversamente proporcional à resistência. É importante ressaltar que é a diferença de pressão entre as duas extremidades que determina a intensidade/velocidade do fluxo e não a pressão absoluta. Pois se ambas as pressões (P1 e P2) forem iguais, não haveria diferença, e dessa força não haverá fluxo. ➔ FLUXO SANGUINEO Fluxo sanguíneo significa a quantidade de sangue que passa por determinado ponto da circulação durante certo intervalo de tempo. Normalmente, é expresso por mililitros/min ou mililitros/seg. O fluxo sanguíneo total em um adulto é cerca de 5000mL/min. Isso é referido como débito cardíaco, por ser a quantidade de sangue bombeado pelo coração para aorta a cada minuto. ➔ SANGUINEO TURBULENTO SOB CERTAS CONDIÇÕES Fluxo laminar é quando o sangue passa de maneira continua, reta dentro do vaso. Então, quando a intensidade do fluxo sanguíneo é muito elevado, ou quando o sangue passa por obstrução no vaso, por ângulo fechado ou por superfície áspera, o fluxo pode ficar turbulento ou desordenado em vez de laminar. Fisiologia da Circulação Sanguínea F|uxo turbulento significa que o sangue flui na direção longitudinal e na direção perpendicular, geralmente formando redemoinhos semelhantes ao de um rio. A tendência à ocorrência de fluxo turbulento é de modo direto proporcional à velocidadedo fluxo sanguíneo, ao diâmetro do vaso, e à densidade do sangue,e inversamente proporcional a viscosidade do sangue. Re = Vel. Diam. Den / visco Re é o número de Reynolds, em que é a medida da tendência para ocorrência de turbilhonamento. Normalmente, o número de Reynoalds é alto nas artérias para causar turbulência, e quase nunca em pequenos vasos. De 200 a 400 ocorre fluxo turbulento em alguns ramos de vasos, que acaba em suas porções mais lisas. Porém, quando esse número ultrapassa 2000 o fluxo turbulento ocorre independente do vaso ser liso ou não. Normalmente, o fluxo de 200 a 400 ocorre nas artérias. É muito comum ocorrer fluxo turbulento nas porções próximos da aorta e da artéria pulmonar, uma vez que o fluxo alto e pulsátil; o grande diâmetro e sua brusca alteração auxilia neste tipo de fluxo. ➔ DISTENSIBILIDADE VASCULA E FUNÇÕES DO SISTEMA ARTERIAL E VENOSO A natureza elástica da artérias permite que acomodem o débito pulsátil do coração, fazendo com que o fluxo sanguíneo para os pequenos vasos seja uniforme e contínuo. Já as veias tem função de reservatório, armazenando grande quantidade de sangue que pode ser utilizado. • Unidades de distensibilidade vascular Fração de aumento do volume para cada milímetro de mercúrio de aumente de pressão de acordo com a seguinte fórmula: diferença das distensibilidades de artérias e veias Anatomicamente, as paredes das artérias são mais fortes que as das veias. Dessa forma, as veias, em médias, são 8x mais distensíveis que as artérias. Isso significa que determinado aumento de pressão provoca aumento oito vezes maior no volume sanguíneo em uma veia que em uma artéria de diâmetro comparável. • ComplacÊncia vascular (ou CapacitÂncia vascular) É a quantidade total de sangue que pode ser armazenada em determinada região da circulação para cada mmHg de aumento de pressão. Complacência e distensibilidade são diferentes porque um vaso muito distensível que apresente pequeno volume pode ser muito menos complacente que o vaso muito menos distensível que apresente grande complacência, porque a complacência é igual à distensibilidade multiplicada pelo volume. A complacência da veia sistêmica é cerca de 24x maior que sua artéria correspondente, porque apresenta distensibilidade 8x maior e volume 3x maior. • Curvas de volume-pressão das circulações arterial e venosa Fisiologia da Circulação Sanguínea Em todo o sistema venoso sistêmico, o volume em geral varia de 2.000 a 3.500 mililitros, e é necessária variação de muitas centenas de mililitros para que a pressão venosa se altere 3 a 5 mmHg. efeito da estimulação ou da inibição simpática sobre as relações de volume-pressão dos sistemas arterial e venoso Estimulação simpática causa aumento do tônus musculatura lisa vascular, aumentando a pressão das artérias ou das veias em cada volume, enquanto inibição simpática diminui a pressão sob cada volume. O controle vascular dos vasos, pelo sistema nervoso simpático, é meio eficiente de diminuir as dimensões de um segmento da circulação, dessa forma transferindo, consequentemente, sangue para outros segmentos. Por exemplo, o aumento do tônus vascular ao longo da circulação sistêmica frequentemente faz com que grande volume de sangue seja desviado para o coração, o que constitui um dos principais métodos que o organismo utiliza para aumentar o bombeamento cardíaco. O controle simpático da capacitância vascular é também muito importante durante as hemorragias. O aumento do tônus simpático, especialmente nas veias, reduz os calibres dos vasos de tal forma que a função circulatória permanece quase normal, mesmo com a perda de até 25% do volume sanguíneo total. • Complacência tardia (estresse – relaxamento) Significa que o vaso submetido a aumento do volume apresenta logo de início grande aumento de pressão, mas estiramento tardio progressivo do músculo liso na parede vascular permite que a pressão retorne ao normal dentro de minutos ou horas. A complacência tardia é mecanismo importante pelo qual a circulação pode acomodar sangue adicional quando necessário, como após transfusão excessivamente volumosa. A complacência tardia, no sentido oposto, é um dos modos como a circulação se ajusta de forma automática após período de minutos a horas de diminuição do volume sanguíneo, como ocorre depois de hemorragias graves. • Pulsações da pressão arterial Cada batimento cardíaco faz com que nova onda de sangue chegue às artérias. Se não fosse pela distensibilidade do sistema arterial, todo esse novo volume de sangue teria de fluir pelos vasos sanguíneos periféricos, quase instantaneamente, apenas durante a sístole cardíaca, e não ocorrería fluxo durante a diástole. Entretanto, normalmente a complacência da árvore arterial reduz os pulsos de pressão, de modo que quase não ocorrem pulsos quando o sangue atinge os capilares; assim, o fluxo sanguíneo tecidual é essencialmente contínuo, com pulsações muito pequenas. No adulto jovem saudável: pressão sistólica 120 mmHg, pressão diastólica 80 mmHg, pressão de pulso é a diferença entre as duas, aprox.. 40mmHg. Dois fatores afetam a pressão de pulso: (1) o débito cardíaco sistólico (2)a complacencia (distensibilidade total) da árvore arterial. E também, menos importante, o caráter de ejeção do coração durante sístole. Em geral, quanto maior o débito sistólico, maior será a quantidade de sangue que deve ser acomodada na árvore arterial a cada batimento, e portanto maiores serão o aumento e a queda de pressão durante a sístole e a diástole, resultando em maior pressão de pulso. Por sua vez, quanto menor for a complacência do sistema arterial, maior será o aumento da pressão, provocado por um dado volume de sangue bombeado em cada batimento para as artérias. Efetivamente, a pressão de pulso é determinada, em termos aproximados, pela razão entre o débito sistólico e a complacência da árvore arterial. Qualquer condição da circulação que afete um desses dois fatores também afetará a pressão de pulso. Pressão de Pulso = débito sistólico/complacência arterial Fisiologia da Circulação Sanguínea • Traçados anormais de pressão de pulso Transmissão dos pulsos de pressão para as artérias periféricas. Quando o coração ejeta sangue para a aorta durante a sístole, apenas a porção proximal da aorta é inicialmente distendida porque a inércia do sangue impede seu movimento súbito por todo o trajeto até a periferia. Entretanto, o aumento da pressão na aorta proximal supera com muita rapidez essa inércia, e a onda de distensão é transmitida distalmente ao longo da aorta. Isso é chamado transmissão do pulso de pressão para as artérias. A velocidade da transmissão do pulso de pressão na aorta normal é de 3 a 5 m/s; nos grandes ramos arteriais, de 7 a 10 m/s; e nas pequenas artérias, de 15 a 35 m/s. Em geral, quanto maior a complacência de cada segmento vascular, menor será a velocidade, o que explica a lenta transmissão na aorta e a transmissão muito mais rápida nas artérias distais que são muito menos complacentes. Amortecimento dos Pulsos de Pressão nas Pequenas Artérias, nas Arteríolas e nos Capilares Somente quando os pulsos aórticos são muito grandes ou quando as arteríolas estão muito dilatadas é possível observar pulsos nos capilares. Essa diminuição progressiva dos pulsos na periferia é chamada de amortecimento dos pulsos de pressão. Existem duas causas para este efeito: (1) a resistência ao movimento do sangue pelos vasos e (2) a complacência dos vasos. A resistência amortece os pulsos porque pequena quantidade de sangue deve se mover para adiante, na onda de pulso, para distender o segmento seguinte do vaso; quanto maior a resistência, maior seráa dificuldade para que isso ocorra. A complacência amortece os pulsos porque quanto mais complacente for o vaso, maior será a quantidade de sangue necessária na onda de pulso para provocar aumento na pressão. Assim, o grau de amortecimento é quase diretamente proporcional ao produto da resistência pela complacência. ➔ MÉTODOS CLÍNICOS PARA AS MEDIDAS DE PRESSÕES SISTÓLICAS E DIASTÓLICAS • Método auscultatório Acredita-se que os sons de Korotkoff sejam provocados principalmente pela ejeção de sangue pelo vaso parcialmente ocluído e por vibrações da parede do vaso. O jato de sangue provoca turbulência no vaso após o manguito, o que desencadeia vibrações ouvidas por meio do estetoscópio. Ao determinar a pressão arterial pelo método auscultatório, a pressão no manguito é inicialmente elevada acima da pressão arterial sistólica. Enquanto a pressão do manguito for maior que a pressão sistólica, a artéria braquial permanecerá colapsada, de modo que não ocorrerá ejeção de sangue para a parte inferior da artéria, parte do ciclo de pressão. Portanto, não serão ouvidos sons de Korotkoff na artéria distai inferior. Em seguida, contudo, a pressão do manguito é gradualmente reduzida. Imediatamente antes que a pressão no manguito caia abaixo da pressão sistólica, o sangue começa a fluir pela artéria, abaixo do manguito, durante o pico de pressão sistólica, e é possível ouvir sons secos como se fossem pancadas na artéria braquial em sincronia com os batimentos cardíacos. Assim que esses sons começam a ser ouvidos, o nível de pressão indicado pelo manômetro conectado ao manguito equivale à pressão sistólica. À medida que a pressão no manguito é ainda mais reduzida, a qualidade dos sons de Korotkoff se altera, passando a ser menos secos e adquirindo característica mais rítmica e áspera. Então, por fim, quando a pressão no manguito cai próxima à pressão diastólica e os sons repentinamente mudam para uma qualidade abafada. A pressão manométrica quando os sons de Korotkoff são alterados para a qualidade abafada e essa pressão é aproximadamente igual à pressão diastólica, embora superestime a pressão diastólica determinada por cateter intra-arterial direto. À medida que a pressão de manguito cai alguns mmHg, a artéria não é mais fechada durante a Fisiologia da Circulação Sanguínea diástole, o que significa que o fator essencial causador dos sons (o jato de sangue pela artéria comprimida) não está mais presente. Portanto, os sons desaparecem completamente. Muitos médicos acreditam que a pressão na qual os sons de Korotkoff desaparecem completamente deve ser usada como a pressão diastólica, exceto em situações em que o desaparecimento dos sons não pode ser determinado com segurança, pois os sons ainda são audíveis mesmo depois do esvaziamento completo do manguito. Por exemplo, em pacientes com fístulas intravenosas para hemodiálise ou com insuficiência da aorta, os sons de Korotkoff podem ser ouvidos após esvaziamento completo do manguito. O método auscultatório para a determinação das pressões sistólica e diastólica não é inteiramente preciso, mas em geral fornece valores com erros menores que 10% em relação à medida direta, com cateteres inseridos em artérias. ➔ VEIAS E SUAS FUNÇÕES As veias são capaz de uma maior contração e relaxamente, proporcionando um reservatório de sangue; além do mais, elas também são capazes de impulsionar o sangue para diante, pela chamada bomba venosa. ➔ PRESSÃO VENOSA - PRESSÃO ATRIAL DIREITA E PRESSOES VENOSAS PERIFÉRICAS A pressão atrial direita é regulada pelo balanço entre (1) a capacidade do coração de bombear o sangue para fora do átrio e ventrículo direitos para os pulmões e (2) a tendência do sangue de fluir das veias periféricas para o átrio direito. Alguns dos fatores que podem aumentar o retorno venoso e assim aumentar a pressão atrial direita são (1) - aumento do volume sanguineo; (2) - aumento do tônus de grandes vasos em todo o corpo, resultando em aumento das pressões venosas periféricas, e (3) dilatação das arteríolas, que diminui a resistência periférica e permite o rápido fluxo de sangue das artérias para as veias. A pressão atrial direita normal é cerca de 0 mmHg, semelhante a pressão atmosférica ao redor do corpo. O limite inferior para a pressão atrial direita, em geral, é cerca de -3 a -5 mmHg. Essa é a também a pressão na pressão na cavidade torácica que circunda o coração. Essa pressão fica negativa quando o bombeamento cardíaco é excepcionalmente vigoroso ou quando o fluxo de sangue para o coração vindo dos vasos periféricos fica muito reduzido. ➔ RESISÊNCIA VENOSA E PRESSÃO VENOSA PERIFÉRICA As grandes veias apresentam resistência tão pequena ao fluxo sanguíneo quando estão dilatadas, que seu valor se aproxima de zero, praticamente não tendo importância. Porém, em algumas regioes do corpo, como no tórax, pescoço e região abdominal comprimem algumas veias, podendo ficar colapsadas. Por esse motivo, as grandes veias de fato em geral oferecem alguma resistência ao fluxo sanguíneo, e por isso, a pressão nas pequenas veias mais periféricas, na pessoa deitada, é geralmente +4 A +6 mmHg maior que a pressão atrial direita. ➔ EFEITO DA ELEVADA PRESSÃO ATRIAL DIREITA SOBRE A PRESSÃO VENOSA PERIFÉRICA Quando a pressão atrial direita sobe acima de seu valor normal de 0 mmHg, o sangue começa a se acumular nas grandes veias. Isso distende as veias, e até os pontos colapsados se abrem quando a pressão atrial fica acima de +4 a +6 mmHg. A medida que a pressão atrial se eleva ainda mais, é produzido aumento correspondente da pressão venosa periférica dos membros e demais parte do corpo. ➔ EFEITO DA PRESSÃO INTRA- ABDOMINAL SOBRE AS PRESSÕES VENOSAS DOS MEMBROS INFERIORES A pressão média na cavidade abdominal de pessoa deitada é cerca de +6mmHg, mas alguns fatores como gravidez, grandes tumores podem aumentar essa pressão. Dessa forma, quando a pressão intra-abdominal se eleva, é necessário que a pressão nas veias das pernas também se elevem para vencer a barreira e permitir que o sangue flua das pernas para coração. Portanto, se a pressão intra- abdominal elevar-se para +20 mmHg, é necessario que a pressão das veias inferiores fiquem pelo menos +20mHg também. Fisiologia da Circulação Sanguínea ➔ EFEITO DA PRESSÃO GRAVITACIONAL SOBRE A PRESSÃO VENOSA A pressão gravitacional ocorre no sistema vascular do ser humano, em virtude do peso do sangue. As pressões venosas tem diferentes valores de acordo com o nível do corpo. As veias do braço na regiao da primeira coestela tem pressao +6mmHg, porém, a diferença da pressão atmosférica da costela para com a mao é de 29 mmHg, o que somado com os +6mmHg da 1 costela, resulta em pressão de +35mmHg. Por exemplo, a pressão gravitacional nos pés chega por volta de 90 mmHg. ➔ VÁLVULAS VENOSAS E A BOMBA VENOSA: SEUS EFEITOS SOBRE A PRESSÃO VENOSA Se as veias não tivessem válvulas, o efeito da pressão gravitacional faria com que a pressão venosa nos pés fosse sempre 90mmHg num adulto em posição ortostática. Entretanto, cada vez que a perna é movimentada, a contração do musculo comprime veias adjacentes e interiores, ejetando sangue de seu interior para cima, uma vez que as válvulas venosas seguem o sentido do coração. Esse sistema de contração do musculo, que ejeta sangue e sua volta não ocorre pela existência de válvulas é chamado de BOMBA VENOSA. ➔ A INCOMPETENCIA DAS VALVULAS VENOSAS PROVOCA VEIAS "VARICOSAS" As válvulas venosas muitas vezes ficam incompetentes, e podem ate chegar a serem destruídas. Um aumento da pressão por muitos dias, pode causar um aumento no calibre das veias, não permitindo que os folhetos das válvulas ocluam totalmente a volta do sangue.Dessa forma, o retorno venoso aumenta o calibre das veias cada vez mais, destruindo por total os folhetos das válvulas. Destruídos os folhetos, o indivíduo desenvolve "veias varicosas", ou seja, grandes protrusões bolhosas sob a pele de toda a perna. Uma pessoa com veia varicosa não pode ficar muito tempo de pé, uma vez que a alta pressão faz com que o liquido do plasma saia dos capilares e forme edemas nas pernas. Esse edema muitas vezes impede a boa difusão de nutrientes e oxigênio para fibras musculares e células cutâneas; tornando a pele gangrenosa e ulcerada. Assim, nesses casos o melhor tratamento é deixar as pernas para o alto na altura do coração. ➔ FUNÇÃO DE RESERVÁTORIO DE SANGUE NAS VEIAS Pela grande complacência venosa, e a grande quantidade de sangue no sistema venoso (cerca de 60%), este sistema atua como reservatório de sangue para circulação. Quando o organismo perde sangue e a pressão arterial começa a cair, são desencadeados sinais nervosos pelos seios carotideos, pelo encefalo e medula espinal, atuando pelo sistema simpático que induz a vasoconstrição das veias, aumentando dessa forma a pressão do sistema venoso. Isso compensa o baixo fluxo no sistema circulatório.
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