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Introdução Circulação - apresenta função de: - Suprir as necessidades dos tecidos corporais; - Eliminar produtos do metabolismo que poderiam ser tóxicos caso eles se acumulassem; - Levar os hormônios que são os fatores que vão levar alguma informação para as nossas células, o nosso corpo tem 2 formas de controlar as nossas funções, diretamente, por meio do sistema nervoso que larga uma terminação nervosa em um ponto específico e passar uma informação vindo diretamente do nosso cérebro e indiretamente, por meio do controle hormonal que se dá pelas vesículas liberadas no nosso sangue, se ligando em algum efetor para passar uma informação. Por exemplo: a tireoide recebe uma informação da hipófise que vai estimular que ela produza o hormônio da tireoide, liberado ele cai na nossa circulação e vai estimular as células do nosso corpo a aumentar o metabolismo, por exemplo. - Transportar nutrientes os gases necessários para o nosso metabolismo. MANTER A HOMEOSTASIA. A fluxo sanguíneo que vai para os tecidos, majoritariamente é controlado por ele mesmo a intensidade de fluxo que passa pelos tecidos é controlada em resposta às suas necessidades de nutrientes Características físicas da circulação • 2 tipos: circulação sistêmica e circulação pulmonar (característica em comum: os vasos) • Artérias → são os vasos que vão sofrer a maior pressão exercida pelo nosso coração, ele contraí para gerar uma pressão e é ela que impulsiona o sangue para a nossa circulação sistêmica, como a artéria é a primeira, logo ela deve ter paredes fortes para aguentar toda essa carga que o coração está mandando, tendo a característica de paredes grossas e expressas, muito musculares. Ele também flui com uma velocidade maior, tanto pela pressão, mas principalmente por que, ao ponto que elas vão se ramificando, vão se transformando em arteríolas, que são vasos que ainda possuem uma musculatura muito forte e essa musculatura tem a característica de poder se contrair e relaxar, isso permite com que a gente possa ter tanto o aumento quanto a diminuição do fluxo sanguíneo. Aumentar o fluxo relaxar Diminuir o fluxo comprimir • Capilares → local da troca de líquidos, nutrientes, eletrólitos, hormônios e outras substâncias para o líquido intersticial. Apresenta paredes finas e porosas, tem duas extremidades, a que está chegando sangue arterial e o que saindo o sangue venoso, temos então as... • Vênulas → coletam o sangue do sistema capilar. Vão se unindo em vasos cada vez maiores até que a gente tem a formação das... • Veias →elas vão confluindo em vasos cada vez maiores e conduz o sangue para o coração. Representa importante reservatório de sangue extra. Apresenta as paredes são finas, muito menos espessas que a das artérias, pois elas trabalham em sob uma pressão menor. POSSUEM MUSCULATURA NAS PAREDES E PODEM SE CONTRAIR E SE RELAXAR, são mais distensíveis (é mais fácil de estender a parede de uma veia do que a de uma artéria) e essa musculatura com essa capacidade de extensão muito grande faz com que as veias possuam uma função de reservatório de sangue, podendo ter uma grande variação de sangue dentro do sistema venoso sem ter grande variações de pressão MODIFICANDO O VOLUME DE SANGUE QUE RESERVA. Na imagem, percebemos que a artéria tem uma parede mais espessa que a da veia, que ainda tem uma musculatura considerável na sua parede, que permite contração e relaxamento, variando o diâmetro da veia, as veias maiores também possuem um sistema de válvulas, para direcionar o sangue para um caminho único. Características físicas da circulação • 84% do volume sanguíneo total estão na circulação sistêmica → 64% nas veias → 13% nas artérias →7% nas arteríolas e capilares sistêmicos • 16% do volume sanguíneo estão no coração e pulmões →7% no coração →9% nos vasos pulmonares Essa grande quantidade de sangue nas veias ocorre justamente por conta da função de armazenamento do sistema venoso • Área de secção transversa: - Ela afeta o nosso fluxo sanguíneo e principalmente a velocidade dele. - As veias, se a gente pegasse correspondentes arteriais, como por exemplo, uma artéria renal e uma veia renal, a veia renal terá em média 4x o diâmetro da artéria renal, então as veias serão em média 4x maiores que as arteriais, isso permite que as veias tenha uma grande capacidade de armazenamento de sangue, isso altera a velocidade com que o fluxo passe por ali. PQ? Se a gente pegar uma mesma qnt. de sangue passando por um certo intervalo de tempo, ex: 100ml de sangue passando por 1s nesse vaso, o diâmetro do vaso se for mais calibroso ou menos calibroso isso vai interferir na quantidade de sangue que vai passar nesse local, mas dependendo do calibre do vaso, esse sangue passará mais rápido ou mais lento. - Como o mesmo fluxo de sangue (F) deve passar por todo segmento da circulação por minuto, a velocidade de fluxo (v) é inversamente proporcional à área de secção transversa vascular (A) O vaso mais calibroso terá um fluxo mais lento, esse diâmetro maior dele faz com que aquele fluxo naquela velocidade possa passar de forma mais lenta, por que ele permite uma maior quantidade de sangue passando por ali, agora se eu tiver o mesmo fluxo por um vaso de calibre menor, terá que passar com uma velocidade maior. Ex: mangueira, quando a gente diminui o diâmetro a gente tem o mesmo fluxo passando por ali mas com uma velocidade maior. Mesma quantidade de sangue passará pelos sistemas no mesmo tempo. Para isso a velocidade de fluxo será maior no de menor área transversa Soma de tudo, local com menor área de secção transversa, sendo assim, possuí um fluxo sanguíneo altíssimo, enquanto que nos capilares que possuem uma maior área de secção transversa onde o fluxo caminha numa maior lentidão. • A velocidade na aorta é de 33cm/s, já nos capilares que tem 1000x maior a área de secção transversa a velocidade será um milésimo da velocidade da aorta ou 0,3mm/s. • Mas como o capilar possui comprimento médio de 0,3-1mm, o sangue permanece neles cerca de 1-3segundos → toda a difusão de nutrientes e eletrólitos deve ocorrer nesse período curto, então apesar da velocidade ser muito lenta, elas também têm um trajeto muito curto. Pressões nas diversas partes do sistema: Durante a sístole o nosso coração gera em média de 120mm e ela será a pressão na aorta, na fase da diástole a gente vai ter uma pressão no sistema arterial que vai pra cair em torno de 80mmHg enquanto que dentro do ventrículo caí em torno de 0, e pq caí em torno de 80? Pois a gente tem o fechamento da válvula aórtica que impede o refluxo do sangue para dentro do ventrículo e direciona o sangue distalmente, então a medida que o sangue vai fluindo para os tecidos a pressão vai caindo até que a gente tem uma nova sístole ventricular que vai empurrar sangue novo para dentro da aorta, então a pressão vai ser pulsátil. Já nos capilares a gente terá uma pressão em média de 35mmHg, isso na extremidade arterial e na venosa em torno de 10mmHg. As veias próximas ao coração, do átrio direito, elas terão uma pressão próximas de zero, como a VCI e VCS. Já na circulação pulmonar tem uma pressão parecida com a da aorta, porém com magnitudes menores, também será pulsátil, trabalha-se com baixas pressões pois não é necessário pressões altas para fazer o sangue circular na circulação pulmonar. Então a gente vai ter uma pressão sistólica em torno de 25 e uma diastólica em torno de 8mmHg, média de 16mmHg. Então se a gente pegar nessa imagem vemos que o lado arterial temos as pressões dentro do ventrículo, o ventrículo se contrai e vai para 120, quando ele relaxa vai em torno de 0, logo, o sangue é ejetado para dentro da aorta, caindo para dentro da aorta, a pressão estará em média à 100 mmHg (sistólica 120 e diastólica 80mmHg) o sangue vai fluindo para as grandes artérias e à medida que elevai fluindo a pressão vai diminuindo pelos sistemas, até chegar nos capilares com uma pressão de em torno de 30 na extremidade arterial e 10 na extremidade venosa e a medida que vai fluindo para as veias a pressão fica cadavez menor até que chega o sangue novamente dentro do átrio direito. Aumentos da pressão no átrio direito gera um aumento na pressão do sangue venoso. Por exemplo, no caso da insuficiência cardíaca, eu comecei a ter uma falha no funcionamento do meu coração, ele não está bombeando direito, eu começo a acumular sangue no meu átrio direito e ele começa a ficar inchado, aumentando a pressão dentro dele, esse aumento de pressão no átrio direito vão se refletir nas veias que vão ter que aumentar a pressão também e eu começo a ter um aumento de pressão no sistema venoso, gerando o edema. Princípios básicos da função circulatória 1- O fluxo sanguíneo na maioria dos tecidos é controlada segundo a necessidade dos próprios tecidos, isso é importante pois se houve uma lesão muscular ou uma infecção, terá que haver uma aumento de fluxo para aquele local em específico não tendo a necessidade de aumentar no corpo todo, logo essa região fica não avermelhada e quente, pois algum fator local provocou a dilatação do vaso que leva sangue para esse local específico → o que que provoca isso? Controles nervosos que aumentam o fluxo para os tecidos que trabalham nessa parte de autorregulação mas geralmente são fatores locais, então, a liberação de algum irritante químico, até o aumento de CO2 queda de O2 os microvasos teciduais controlam as necessidades de O2, nutrientes, o acúmulo de CO2 e agem diretamente sobre os vasos locais, dilatando ou contraindo para controlar o fluxo (ação direta + ação do sistema nervoso central, hormônios...) 2- Débito cardíaco é a soma de todos os fluxos locais dos tecidos: É o nosso débito sistólico multiplicado pela nossa frequência cardíaca, então é A quantidade de sangue que está saindo do meu coração a cada sístole ventricular X FC Essa é a quantidade de sangue que vai circular pelo meu corpo a cada minuto, então é a soma de todos os fluxos locais de tecidos, é em torno de 5L/min, quantidade de sangue que o coração ejeta a cada minuto e a quantidade de sangue que está fluindo pelos meus tecidos a cada minuto. 3- A regulação da PA é geralmente independente do fluxo sanguíneo local ou do débito cardíaco →CASO OCORRA QUEDA ABRUPTA DA PA: haverá uma série de reações pelo meu corpo para tentar restaurar essa pressão, sinais nervosos agem... (a) aumentando a força de contração; (b) contraindo os grandes reservatórios venosos, levando mais sangue para o lado arteríal; (c) constrição das arteríolas teciduais, aumentando a quantidade de sangue nas grandes artérias; → aumenta PA. →Após horas e dias, os rins agem liberando hormônios que regulam a pressão e o volume sanguíneo Relação pressão, fluxo, resistência • O FLUXO (é uma quantidade de sangue por um intervalo de tempo) por um vaso é determinado pela: - DIFERENÇA DE PRESSÃO ENTRE AS DUAS EXTREMIDADES DO VASO (gradiente de pressão) → Quanto maior for essa diferença de pressão maior vai ser o fluxo sanguíneo passando por ali; → P1 e P2; - IMPEDIMENTO AO FLUXO SANGUÍNEO PELO VASO (resistência vascular) → resultado do atrito do sangue em movimento com o endotélio intravascular; EX: Um vaso em que tem uma P2 de 100 mmHg e outro com 200mmHg, qual que terá o maior fluxo? Não tem como saber! Pois depende também da pressão do P1. (A) 30-100 mmHg (B) 150-200 mmHg Qual que terá o maior fluxo? No vaso em que terá maior variação de pressão, sendo assim, no vaso (A). Lei de ohm F = fluxo sanguíneo ΔP = diferença de pressão (P1-P2) entre as extremidades do vaso R = resistência O fluxo é diretamente proporcional à diferença de pressão e inversamente proporcional à resistência É a diferença de pressão e não a pressão absoluta que geram o fluxo (pressão de 100mmHg em cada extremidades é = a fluxo de 0 – NÃO HAVERÁ FLUXO) Fluxo sanguíneo quantidade de sangue que passa por determinado ponto da circulação em um certo intervalo de tempo. • Medido geralmente em mL/min ou L/min • Ex: o fluxo sanguíneo na circulação de um adulto em repouso é de cerca de 5L/min (ou 5000mL/min) que é igual a quantidade de sangue bombeada pelo coração por minuto Fluxo laminar Característica de que o sangue mais perto do meio do vaso ele fluí com uma velocidade maior enquanto o sangue mais próximo da parede do vaso com uma velocidade menor PQ QUE ISSO ACONTECE? Pois perto das paredes dos vasos o sangue que caminha por ali, tem uma maior dificuldade de percorrer o caminho, pois está próximo da parede do vaso, tendo uma maior aderência e isso faz com que naquele local a velocidade seja menor. Fluxo turbulento: o sangue flui em todas as direções e se mistura continuamente → forma redemoinhos que geram uma grande resistência para a movimentação do sangue → Fluxo turbulento ocorre em locais com intensidade de fluxo elevada ou quando o sangue passa por uma obstrução no vaso (placa de gordura por exemplo) → Tendência ao turbilhonamento é diretamente proporcional à velocidade do fluxo, diâmetro do vaso, densidade do sangue e inversamente proporcional à viscosidade (Re = número de Reynolds – medida da tendência ao turbilhonamento Pressão sanguínea medida em mmHg (milímetros de mercúrio) • Padronização por manômetro de mercúrio desde 1846 (Poiseuille) • FORÇA EXERCIDA PELO SANGUE CONTRA QUALQUER UNIDADE DE ÁREA DA PAREDE VASCULAR. • Ex: pressão em determinado vaso de 50mmHg = força exercida pelo sangue é suficiente para impulsionar uma coluna de mercúrio até 50mm de altura contra a gravidade. Resistência ao fluxo sanguíneo: • IMPEDIMENTO AO FLUXO SANGUÍNEO PELO VASO → não pode ser medida de forma direta. Calculada pelas medidas de fluxo e pela diferença de pressão entre dois pontos no vaso • Unidade de resistência: medida em Unidade de Resistência Periférica (URP) ou em dinas/cm⁵ • EX: se ΔP for 1mmHg e F for 1mL/s → R=1 URP • O fluxo sanguíneo no sistema circulatório é igual ao débito cardíaco (cerca de 100mL/s). Como a diferença de pressão entre as artérias e veias é em média 100mmHg, a RESISTÊNCIA PERIFÉRICA TOTAL é de 100/100 = 1URP • Casos de grande vasoconstricção, a resistência pode aumentar para 4URP. • Casos de vasodilatação extrema a resistência pode cair para 0,2URP. • No sistema pulmonar possuí baixa pressão e alto fluxo; PQ QUE ISSO ACONTECE? Pois nossos vasos pulmonares têm pouca resistência para a passagem do sangue justamente essa pouca resistência, é o que faz com que não precise de grandes variações de pressão, então como descobrir a resistência. Como a pressão arterial pulmonar média é de 16mmHg e a pressão no átrio esquerdo cerca de 2mmHg, a ΔP é de 14mmHg. Quando o débito cardíaco for normal (100mL/s) a RESISTÊNCIA PULMONAR TOTAL será de 0,14URP (1/7 da resistência sistêmica) NÃO TEMOS COMO MEDIR DE FORMA DIRETA, APENAS DE MANEIRA INDIRETA. • Condutância = é a capacidade de um vaso de conduzir sangue, se eu tenho um vaso com maior condutância, logo, eu tenho um vaso que conduz sangue com maior facilidade, ou seja, com menores variações de pressão, medida do fluxo por um vaso sob determinada variação de pressão, o quanto de fluxo que circula por ali, sob uma determinada variação de pressão. É a recíproca exata da resistência CONDUTÂNICA = 1/RESISTÊNCIA • Pequenas variações no diâmetro do vaso levam a grandes alterações em sua capacidade de conduzir sangue, quando o fluxo for laminar Ex: na circulação pulmonar a gente tem uma maior condutância, pois pequenas variações de pressões permitem um alto fluxo, diferente da circulação sistêmica que precisa de alta variação de pressão para fazer o sangue passar por ali Apresenta 3 diâmetros (1,2 e 4) sob a mesma variação de pressão (100mmHg) Apesar do diâmetro só se alterar em 4x, o fluxo aumenta em 256x relação direta com a resistência das paredes do vaso. A CONDUTÂNCIA DO VASO AUMENTA EM PROPORÇÃO DIRETA À QUARTA POTÊNCIA DO DIÂMETRO Qual a importância disso? • Na autorregulação, os diâmetros das arteríolas podem variar por até 4x, permitindo uma variação de fluxo de até 256x para o tecido local → essa variação de diâmetro é gerada por sinais nervosos ou químicos nos tecidos locais. Fluxo emsérie ou em paralelo: o sangue flui da região de alta pressão (aorta) para a de baixa pressão (veia cava) pelos vasos dispostos em série ou em paralelo. • Quando uma sequência de vasos está em série, o fluxo por cada é o mesmo, e a resistência total ao fluxo é igual a soma das resistências de cada vaso (Resistência total = R1+R2) ou seja, se adicionarmos um terceiro vaso, a resistência no sistema em série é maior do que no sistema em paralelo. Vasos em paralelo: os vasos se ramificam, formando circuitos paralelos que irrigam diversos órgãos e tecidos. Essa disposição em paralelo permite que cada tecido regule seu fluxo de forma independente. • Sobre determinada variação de pressão, muito mais sangue fluirá por todo o sistema em paralelo que por cada sistema individual (diferente do sistema em série que o mesmo sangue passa por todos os vasos) • Isso gera uma resistência total muito menor que a resistência de cada vaso individualmente. • A ADIÇÃO DE VASOS A UM CIRCUITO REDUZ A RESISTÊNCIA VASCULAR TOTAL, POR PERMITIR MAIOR VASÃO (cada via se torna uma nova via para o fluxo). Hematócrito e viscosidade sanguínea: quanto maior a viscosidade, menor o fluxo pelo vaso. A viscosidade normal do sangue é 3x maior que a da água. O que torna o sangue viscoso é a presença de hemácias em suspensão, cada uma exercendo forças friccionais contra as outras células e contra a parede vascular. • Se uma pessoa tem um hematócrito de 40, significa que 40% do seu volume sanguíneo é composto por células e o restante por plasma (média homem 42%, mulher 38%) → varia conforme a presença de anemia, grau de atividade física, altitude que a pessoa reside... • O hematócrito é determinado por centrifugação • A elevação do hematócrito aumenta MUITO a viscosidade sanguínea A viscosidade do sangue total, com hematócrito normal, é de cerca de 3. Ou seja, para impulsionar o sangue pelo vaso, é necessária pressão 3x maior que a necessária para impulsionar água pelo mesmo vaso. Pq que hematócrito tem influência? Pois quanto maior a quantidade de células no sangue maior é a viscosidade dele, tendo a aderência/resistência/atrito gerada pelas células dentro do sangue e vou ter também o atrito dessas células com a parede dos vasos, logo, isso faz com que a velocidade do fluxo dentro dos vasos seja menos. Em casos de policitemia com hematócritos de 60-70%, a viscosidade aumenta até 10 e o fluxo reduz muito Autorregulação: capacidade de cada tecido em ajustar sua resistência vascular e manter o fluxo sanguíneo normal, mesmo durante grandes variações de pressão arterial (PA). • Seria esperado um aumento do fluxo tecidual com um aumento da PA → no entanto o aumento da PA leva a um aumento compensatório da resistência vascular tecidual por meio de mecanismos de controle (vasoconstricção) → evita lesão tecidual pelo aumento da PA • No caso de uma queda da PA, a resistência vascular tecidual se reduz imediatamente (vasodilatação), mantendo o fluxo tecidual quase constante. Distensibilidade vascular característica importante do sistema vascular – TODOS OS VASOS SANGUÍNEOS SÃO DISTENSÍVEIS • Distensibilidade das artérias evita extremos de pressão durante o débito pulsátil • As veias são os vasos mais distensíveis – pequenos aumentos de pressão elevam o armazenamento de sangue nas veias em 0,5-1L → função de reservatório das veias DISTENSIBILIDADE VASCULAR AUMENTO DE VOLUME ou seja, se 1mmHg aumentar em 1ml o volume de um vaso que antes continha 10ml, a distensibilidade é de 0,1 por mmHg ou 10% por mmHg As veias são mais distensíveis (paredes mais finas) – cerca de 8x mais distensível que as artérias – para um mesmo aumento de pressão, as veiais acomodam um volume 8x maior COMPLACÊNCIA VASCULAR quantidade de sangue que pode ser armazenada em determinada região da circulação, para cada aumento de mmHg na pressão • Complacência ≠ de distensibilidade • Vasos muito distensíveis que possuem pouco volume, são menos complacentes que vasos mais calibrosos que distendem pouco. COMPLACÊNCIA = DISTENSIBILIDADE X VOLUME • Complacência da veia é 24x maior que da artéria correspondente (Porque é 8x mais distensível e com um volume 3x maior) CURVAS DE VOLUME-PRESSÃO relação do volume e da pressão em um vaso • Sistema arterial: quando cheio, 700ml de sangue, a pressão média é de 100mmHg, com apenas 400ml a pressão se aproxima de 0. • Sistema venoso: volume varia de 2L - 3,5L – necessita de grandes variações de volume para variar 3-5mmHg de pressão. Motivo pelo qual não ocorre um pico de pressão caso o paciente recebe um grande volume (sistema venoso acomoda) EFEITO DA ESTIMULAÇÃO SIMPÁTICA: • Estimulação simpática → ↑tônus da musculatura lisa vascular → ↑pressão arterial ou venosa • Permite a diminuição de um segmento vascular desviando o sangue para outro local (Ex: contração das veias desviando sangue para coração e sistema arterial) • FUNDAMENTAL DURANTE AS HEMORRAGIAS – perdas de até 25% do volume podem ser compensados por esse mecanismo CURVAS DE VOLUME-PRESSÃO COMPLACÊNCIA TARDIA (estresserelaxamento dos vasos): Um vaso com ↑ súbito do volume apresenta inicialmente grande ↑ da pressão → com o passar do tempo, o estiramento do músculo liso acomoda o volume extra e a pressão normaliza. Pode demorar de minutos a horas. PULSAÇÕES DA PRESSÃO ARTERIAL • Cada batimento faz com que uma onda de sangue chegue às artérias • A complacência das artérias reduz os pulsos de pressão e o sangue chega nos capilares teciduais com um fluxo quase contínuo PULSAÇÕES DA PRESSÃO ARTERIAL PRESSÃO DE PULSO: diferença entre pressão arterial sistólica e a diastólica • Afetada pelo: DÉBITO CARDÍACO e pela COMPLACÊNCIA • Quanto maior o débito cardíaco, maior o volume de sangue que a artéria tem que acomodar → maior será a pressão de pulso • Quanto menor a complacência da artéria (mais rígida – ex aterosclerose no idoso) maior será o aumento de pressão a cada batida → vaso rígido não acomoda direito o sangue TRANSMISSÃO DOS PULSOS DE PRESSÃO PARA AS ARTÉRIAS PERIFÉRICAS: quando o coração ejeta sangue, apenas a porção proximal da aorta é distendida, porque a inércia impede seu movimento súbito. • Após pouco tempo o ↑ pressão supera essa inércia e a onda é transmitida distalmente → TRANSMISSÃO DO PULSO DE PRESSÃO • Na aorta a velocidade é de 3-5m/s; nas grandes artérias 7-10m/s; nas pequenas artérias 15-35m/s. • Quanto maior a complacência (Ex: aorta), menor será a velocidade. • A onda de velocidade de transmissão do pulso é >15x maior que a velocidade do fluxo, porque o pulso é apenas uma onda de pressão em movimento. Pulsos de pressão são amortecidos nas pequenas artérias, arteríolas e capilares → causado pela resistência ao movimento do sangue pelos vasos e pela complacência dos vasos
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