Biofísica da Hemodinâmica1

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Biofísica da Hemodinâmica
Competências da aula
· Quais tipos de vasos são mais importantes na determinação da resistência vascular?
· Qual é a relação entre pressão, fluxo e resistência?
· Quais fatores determinam a resistência ao fluxo sanguíneo?
· Como as alterações no raio da modificam a resistência de um único vaso?
· Como a viscosidade do sangue afeta o fluxo sanguíneo e quais fatores determinam a viscosidade?
· Qual é a diferença entre fluxo laminar e turbulento e como este úl’mo altera a relação fluxo-pressão?
· O que são redes vasculares em série e paralelas e como elas influenciam a resistência vascular?
· Qual é a relação entre fluxo, velocidade e área de seção transversal?
 Estudo do líquido em movimento hidrodinâmica.
Quando a secção transversal é menor a velocidade do fluxo é maior.
A velocidade do fluxo sanguíneo é o deslocamento de sangue por unidade de tempo
Velocidade de Fluxo vs Área de corte transversal
V = Q/A ou Q= v. A 
· V = vel do fluxo sanguíneo
· Q = fluxo/ debito cardíaco 
· A = área do corte transversal
 Lei da Continuidade 
 
· Taxa de Fluxo (Q) vs Velocidade de Fluxo (v)
· Para a taxa ser a mesma a secção tem que mudar.
· Q = Volume (altura x comprimento x largura) / unidade de tempo
 Vel do fluxo de sangue na rede vascular 
Maior secção transversa quando soma os vasos CAPILARES
Aorta: vel alta maior secção 
Capilares: vel baixa
Hipertensão rarefação capilar (diminuição do número de capilares disponíveis) aumenta a velocidade e impossibilita uma troca eficiente.
· Quanto maior a área de secção transversal menor a velocidade do fluxo (capilares)
· Quanto menor a área de secção transversal maior a velocidade do fluxo (artéria)
· MAS A TAXA DE FLUXO (Q; i.e., DC) será a MESMA em TODOS VASOS
 Definição PA: Força que o sangue exerce contra a parede uma artéria.
Essa pressão depende do volume de sangue ejetado pelo coração e pela resistência que se opõe a sua circulação..
Pressão: força/área
Essa pressão que o sangue exerce sobre as paredes vasculares depende:
· Volume de sangue ejetado pelo coração
· Resistência que se opõe à sua circulação
PA = DC x RVP
 Por que o sangue flui pelo Sist. Cardiovascular?
O que faz o fluxo fluir é o gradiente de pressão. ΔP
· Quanto maior do gradiente de P maior é o fluxo
De regiões de alta pressão Para regiões de baixa pressão.
O coração gera alta pressão quando se contrai. O sangue flui para fora do coração (a região de pressão mais alta) para o circuito fechado de vasos sanguíneos (uma região de menor pressão).
Conforme o sangue se move pelo sistema, a pressão diminui, devido ao atrito entre o sangue e a parede dos vasos sanguíneos.
Consequentemente, a pressão cai de forma contínua com o movimento do sangue para longe do coração!
Arteríola onde reduz a pressão vasoconstrição 
Com o aumento das ramificações o sangue vai sofrendo mais atrito com as paredes do vaso e a pressão diminui essa mudança de pressão é importante para manutenção do fluxo, pois vai manter a diferença de pressão.
Ventrículo tem que fazer muita força para ejetar sangue para a aorta, uma vez que a pressão da aorta é alta e precisa ser superada.
Fechamento das valvas para que o sangue não retorne ao ventrículo por diferença de pressão.
O que faz criar essa Pressão Propulsora?
· Força propulsora cardíaca;
· Capacidade de dilatação elástica da aorta;
· Resistência ao fluxo de sangue (peq artérias e arteríolas e artérias)
Puxa e volta, essa energia cinética vai gerar uma onda pressórica que percorre todo sistema arterial.
Sangue faz força na parede e distende a aorta que gera uma energia cinética. 
 Como a Pressão Arterial é mantida durante a Diástole?
 Complacência dos vasos.
Vaso muito complacente para acumular determinado volume faz menos pressão para acomodar o volume, por exemplo as veias.
A complacência ou capacitância do vaso sanguíneo descreve o volume de sangue que o vaso pode conter sob determinada pressão.
A complacência está relacionada à distensibilidade.
A diferença na complacência das veias e artérias fundamenta os conceitos de volume não estressado e estressado
C = V/P
Onde: C = Complacência (mL/mmHg)
V = Volume (mL)
P = Pressão (mmHg)
Artéria de pouco complacência consegue acumular um volume menor. Por isso, para compensar tem que fazer uma maior pressão para acomodar o mesmo volume.
As veias tem mais complacência, então precisa fazer menos força para acomodar o sangue. capacidade elástica
Pressão de Pulso
A complacência aórtica é um dos principais determinantes, juntamente com o volume sistólico, da pressão de pulso.
No envelhecimento o idoso tem um aumento dos níveis pressóricos, é pq diminuiu a complacência da sua artéria.
Toda vez que reduz o vol sistol reduz a pressão de pulso
· Perda da complacência da aorta
· Debito cardíaco
Como transformar um sist. pulsátil em F e P contínuos?
Tem a extremidade max e mín
A capacidade das grandes artérias em se expandir quando recebem o volume de ejeção durante a sístole ventricular, retornando ao seu estado original pelo recolhimento elásHco durante a diástole, converte a ejeção intermitente do sangue pelo coração em um fluxo contínuo pelos vasos mais distais
 Pressão arterial média
Como a pressão arterial é pulsátil, então usamos um único valor – a pressão arterial média (PAM)
SISTÓLICA (PAS) – pressão durante a contração do ventrículo (sístole, a maior pressão) dura 1/3 do ciclo cardíaco
· Repouso – 120 mmHg
DIASTÓLICA (PAD) – pressão no leito vascular durante a diástole dura 2/3 do ciclo cardíaco tempo maior
· Repouso – 80 mmHg
PAM = (PAS-PAD)/3 + PAD
93 mmHg= (120-80)/3 + 80
· O gradiente de pressão permite que o sangue flua pelo Sist. Circulatório;
· A diminuição da pressão ocorre porque é perdida energia, como consequência da resistência ao fluxo oferecida pelos vasos;
· A pressão diastólica alta nas artérias (80 mmHg) é decorrente da capacidade desses vasos de capturar e armazenar energia nas suas paredes elásticas.
· A pressão de pulso, uma medida de amplitude da onda de pressão, é definida como a pressão sistólica menos a pressão diastólica.
· Devido ao atrito, a amplitude da onda de pressão diminui com a distância e desaparece nos capilares;
· A complacência aórtica e o volume sistólico determinam da pressão de pulso.
· Quanto menor a complacência do vaso, maior Pressão para acomodar um dado volume de sangue.
 Quais fatores podem alterar o Fluxo (Q) sanguíneo?
Fluxo é diretamente proporcional ao Gradiente de Pressão entre dois pontos quaisquer: 
Qual apresenta maior fluxo?
1º Caso:
P1 = 160 mmHg e P2 = 60 mmHg 
2º Caso:
P1 = 260 mmHg e P2 = 160 mmHg
Fluxo é inversamente proporcional a resistência
Resistência é inversamente proporcional ao raio do tubo
Atenção! Não confundir fluxo com velocidade. 
O raio é inversamente proporcional a resistencia, e é o principal fator que altera a resitencia.
PAM = F (DC) x RVT
Onde:
A diferença de pressão é a força motriz para o fluxo sanguíneo.
A resistência é impedimento ao fluxo.
 
 Quais fatores alteram a resistencia.
· Viscosidade: mais pressão, devido ao aumento da resistência; vaso dilata para resolver 
· Comprimento do vaso: Resistência é diretamente proporcional ao Comprimento (l) do Vaso! Maior Atrito!
· O Raio é o fator de maior importância na Resistência!
Hematócrito de 40:
40% do volume sanguíneo é formados por cels.
· Anemia
· A1vidade física (eritropoie1na)
· Al1tude
· Desidratação
Condutância é o inverso da resistência 
· O fluxo é diretamente proporcional ao gradiente de pressão entre dois pontos quaisquer (valor relativo);
· Fluxo é Inversamente Proporcional a Resistência;
· Resistência é Inversamente Proporcional a raio dom tubo R= 1/r;
· Resistência é diretamente proporcional a Viscosidade do Líquido
· Resistência é diretamente proporcional ao Comprimento (l) do Vaso;
· O Raio é o fator de maior importância na Resistência (elevado a 4 potência);
· Condutância é o inverso da resistência.
 Fluxo laminar ou turbulento.
Fluxo turbulento tem mais atrito e por isso maior resistência; é diretamente proporcional a velocidadedo fluxo sanguíneo, ao diâmetro vaso e a densidade do sangue, e inversamente proporcional a viscosidade do sangue, o que é representado pela equação.
Equação número de Reynolds: 
 Fluxo turbulento
· Quando a velocidade do fluxo sanguíneo é muito 9elevada;
· Quando o sangue passa por obstrução no vaso, por ângulo fechado ou por superfície áspera;
· Grandes vasos.
Porções proximais da aorta e da artéria pulmonar o número pode chegar a muitos milhares durante a fase rápida de ejeção dos ventrículos; aumento da turbulência:
(1) alta velocidade de fluxo sanguíneo;
(2) natureza pulsátil do fluxo;
(3) alteração súbita do diâmetro do vaso;
(4) grande diâmetro.
Número de Reynolds > de 200 a 400, ocorre fluxo turbulento em alguns ramos dos vasos, que se extingue em suas porções mais lisas.
Número de Reynolds > 2.000, ocorre turbulência mesmo em vasos retos e lisos. 
 RVP total e RVPulmonar Total
O fluxo (DC) é de aproximadamente 100 mL/s.
A diferença de pressão entre as artérias e veias sistêmicas é de cerca de 100 mmHg.
Portanto, a resistência de toda a circulação sistêmica, chamada de resistência periférica total, é de aproximadamente 100/100, ou 1 unidade de resistência periférica (URP)
· Vasos em constrição: 4 URP
· Vasos em dilatação: 0,2 URP
· RVPulmonar total: 0,14 URP
 Resistência ao Fluxo Sanguíneo em circuito em Série e Paralelo
O que faz o sangue ir mais para um órgão, pressão e resistência 
· Serie: o valor final é maior do que as resistência 
· Paralelo: o valor final é menor
Na amputação de um membro ou a remoção de um órgão aumenta a resistência, pois diminui a condutância e remove um circuito em paralelo.