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CAPITULO 14. VISIÓN GENERAL DE LA CIRCULACIÓN; BIOFÍSICA DE LA PRESIÓN, EL FLUJO Y LA RESISTENCIA LA FUNCIÓN DE LA CIRCULACIÓN CONSISTE EN ATENDER LAS NECESIDADES DEL ORGANISMO: • Transportar nutrientes hacia los tejidos del organismo • Transportar los productos de desecho • Transportar las hormonas de una parte del organismo a otra • Mantener un entorno apropiado en todos los líquidos tisulares del organismo para lograr la supervivencia y funcionalidad óptima de las células. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LA CIRCULACIÓN: La circulación está divida em: - Circulación Sistémica o Mayor irriga los tejidos del resto del cuerpo - Circulación Pulmonar o Menor que irriga los pulmones. COMPONENTES FUNCIONALES DE LA CIRCULACIÓN: - Arterias: transportar la sangre con una presión alta hacia los tejidos, motivo por el cual las arterias tienen unas paredes vasculares fuertes y unos flujos sanguíneos importantes con una velocidad alta. - Arteriolas: son las últimas ramas pequeñas del sistema arterial y actúan controlando los conductos a través de los cuales se libera la sangre en los capilares, tienen paredes musculares fuertes que pueden cerrarlas por completo o que pueden, al relajarse con lo que pueden alterar mucho el flujo sanguíneo en cada lecho tisular en respuesta a sus necesidades. - Capilares: Son los encargados de realizar el intercambio de líquidos, nutrientes, electrólitos, hormonas y otras sustancias en la sangre y en el líquido intersticial. - Vénulas: recogen la sangre de los capilares y después se reúnen gradualmente formando venas de tamaño progresivamente mayor. - Venas: funcionan como conductos para el transporte de sangre que vuelve desde las vénulas al corazón, sirven como una reserva importante de sangre extra, sus paredes son finas con baja presión y flujo sanguíneo rápido. VOLÚMENES DE SANGRE EN LOS DISTINTOS COMPONENTES DE LA CIRCULACIÓN El 84% de todo el volumen de sangre del organismo se encuentra en la circulación sistémica y el 16% en el corazón y los pulmones. Del 84% que está en la circulación sistémica, el 64% está en las venas, el 13% en las arterias y el 7% en las arteriolas y capilares sistémicos. El corazón contiene el 7% de la sangre y los vasos pulmonares, el 9%. SUPERFICIES TRANSVERSALES Y VELOCIDADES DEL FLUJO SANGUÍNEO. Como debe pasar el mismo volumen de flujo sanguíneo (F) a través de cada segmento de la circulación en cada minuto, la velocidad del flujo sanguíneo (v) es inversamente proporcional a la superficie transversal vascular (A). v = F/A Es decir, en condiciones de reposo la velocidad es como media de 33 cm/s en la aorta pero con una velocidad sólo de 1/1.000 en los capilares, es decir, aproximadamente 0,3 mm/s. PRESIONES EN LAS DISTINTAS PORCIONES DE LA CIRCULACIÓN La presión media de la aorta es alta, con una media en torno a los 100 mmHg. Además, como el bombeo cardíaco es pulsátil, la presión arterial alterna entre una presión sistólica de 120 mmHg y una diastólica de 80 mmHg. A medida que el flujo sanguíneo atraviesa la circulación sistémica la presión media va cayendo progresivamente hasta llegar casi a 0 mmHg en el momento en el que alcanza la terminación de las venas cava, donde se vacía en la aurícula derecha del corazón. La presión de los capilares sistémicos oscila desde 35 mmHg cerca de los extremos arteriolares hasta tan sólo 10 mmHg cerca de los extremos venosos, pero la presión media «funcional» en la mayoría de los lechos vasculares es de 17 mmHg. . PRECISIONES EN LA CIRCULACIÓN PULMONAR Las arterias pulmonares la presión es pulsátil, pero la presión es bastante menor: la presión sistólica arterial pulmonar es de 25 mmHg y la diastólica, de 8 mmHg, con una presión arterial pulmonar media de sólo 16 mmHg. PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA FUNCIÓN CIRCULATORIA - La velocidad del flujo sanguíneo en cada tejido del organismo casi siempre se controla con precisión en relación con la necesidad del tejido. Cuando los tejidos son activos necesitan un flujo sanguíneo mucho mayor que en reposo, en ocasiones hasta 20 o 30 veces, y la microvasculatura de cada tejido vigila continuamente las necesidades de su territorio y controlar el flujo sanguíneo local con precisión hasta el nivel requerido para la actividad tisular. Además, el control nervioso de la circulación desde el sistema nervioso central y las hormonas también colaboran en el control del flujo sanguíneo tisular. - El gasto cardíaco se controla principalmente por la suma de todos los flujos tisulares locales Cuando el flujo sanguíneo atraviesa un tejido, inmediatamente vuelve al corazón a través de las venas y el corazón responde automáticamente a este aumento del flujo aferente de sangre bombeándolo inmediatamente hacia las arterias. Así, el corazón actúa como un autómata respondiendo a las necesidades de los tejidos. No obstante, a menudo necesita ayuda en forma de señales nerviosas especiales que le hagan bombear las cantidades necesarias del flujo sanguíneo. - La regulación de la presión arterial es generalmente independiente del control del flujo sanguíneo local o del control del gasto cardíaco. El sistema circulatorio está dotado de un extenso sistema de control de la presión arterial. Cuando la presión cae por debajo del nivel normal, en segundos una descarga de reflejos nerviosos provoca una serie de cambios circulatorios que elevan la presión de nuevo hasta la normalidad. En especial, las señales nerviosas a) aumentan la fuerza de bomba del corazón; b) provocan la contracción de los grandes reservorios venosos para aportar más sangre al corazón, y c) provocan una constricción generalizada de la mayoría de las arteriolas a través del organismo. Nota: en períodos más prolongados, horas o días, los riñones también tienen un papel importante en el control de la presión, tanto al se gregar hormonas que controlan la presión como al regular el volumen de sangre. INTERRELACIONES ENTRE LA PRESIÓN, EL FLUJO Y LA RESISTENCIA El flujo sanguíneo que atraviesa un vaso sanguíneo está determinado por dos factores: 1. diferencia de presión de la sangre entre los dos extremos de un vaso es la fuerza que empuja la sangre a través del vaso 2. los impedimentos que el flujo sanguíneo encuentra en el vaso, que se conoce como resistencia vascular. El flujo a través del vaso se puede calcular con la fórmula siguiente, que se conoce como ley de Ohm: F = ∆P/R Donde F es el flujo sanguíneo, ∆P es la diferencia de presión (P1 – P2) entre los dos extremos del vaso y R es la resistencia. La diferencia de presión entre los dos extremos del vaso, y no la presión absoluta del mismo, la que determina la velocidad del flujo. Por ejemplo, si la presión de ambos extremos de un vaso es de 100 mmHg, es decir, sin diferencias entre ellos, no habrá flujo aunque la presión sea de 100 mmHg. Leyes físicas del flujo sanguíneo. https://www.youtube.com/watch?v=tRjX9auUcUw&feature=youtu.be FLUJO SANGUÍNEO Es la cantidad de sangre que atraviesa un punto dado de la circulación en un período de tiempo determinado. Normalmente se expresa en mililitros por minuto o litros por minuto, pero puede expresarse en mililitros por segundo o en cualquier otra unidad del flujo y de tiempo. El flujo sanguíneo global de toda la circulación de un adulto en reposo es de unos 5.000 ml/min, cantidad que se considera igual al gasto cardíaco es la cantidad de sangre que bombea el corazón en la aorta en cada minuto. PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA FUNCION CIRCULATORIA ¨La funcion circulatoria es demasiado compleja, pero exisyen tres principios basicos que son muy importantes 1) El flujo sanguineo en la mayoria de los tejidos esta controlado segun la necesidad tisulares 2) El gasto cardiaco es la suma de todoslos flujos locales de los tejidos Flujómetro electromagnético Permiten medir el flujo sanguíneosin abrir el vaso Flujómetro ultrasónico Doppler Otro tipo de flujómetro que puede aplicarse al exterior del vaso y que tiene las mismas ventajas que el flujómetro electromagnético. Efecto Doppler Cuando este cristal recibe la energía de un aparato eléctrico apropiado transmite una frecuencia de varios cientos de miles de ciclos por segundo distalmente sobre la sangre circulante. Una parte del sonido es reflejada por los eritrocitos de la sangre circulante y estas ondas de ultrasonidos reflejadas vuelven desde las células sanguíneas hacia el cristal con una frecuencia menor que la onda transmitida, porque los eritrocitos se están alejando del cristal transmisor Es el mismo efecto que se tiene cuando se acerca un tren y pasa de largo a la vez que suena el silbato: una vez que el silbido ha pasado por la persona, la intensidad del sonido se vuelve bruscamente más baja de lo que era cuando el tren se estaba acercando. FLUJO LAMINAR O FLUJO AERODINÁMICO. Cuando el flujo sanguíneo se mantiene en equilibrio a través de un vaso sanguíneo largo y liso, el flujo se produce de forma aerodinámica. FLUJO TURBULENTO Es el flujo sanguíneo que transcurre en todas las direcciones del vaso y se mezcla continuamente en su interior. Esto ocurre cuando el flujo sanguíneo atraviesa el vaso en dirección transversal y también longitudinal, formando espirales que se denominan corrientes en TORBELLINO, fluye rápidamente en un punto de obstrucción. El flujo turbulento tiende a aumentar en proporción directa a la velocidad del flujo sanguíneo, al diámetro del vaso sanguíneo y a la densidad de la sangre y es inversamente proporcional a la viscosidad de la sangre, de acuerdo a la ecuación siguiente: Re = ν.d.ρ / n Re es el número de Reynolds, (v es la velocidad media del flujo sanguíneo (en centímetros/segundo), d es el diámetro del vaso (en centímetros), ρ es la densidad y n es la viscosidad. Flujo turbulento encuentra mayor resistencia que el flujo laminar Nota: El número de Reynolds del flujo en el sistema vascular suele aumentar en condiciones normales hasta 200-400 en las grandes arterias. PRESIÓN SANGUÍNEA Unidades estándar de presión. La presión sanguínea se mide casi siempre en milímetros de mercurio (mmHg) 1846 por Poiseuille. La presión arterial mide la fuerza ejercida por la sangre contra una unidad de superficie de la pared del vaso. RESISTENCIA AL FLUJO SANGUÍNEO La resistencia es el impedimento al flujo sanguíneo en un vaso, la resistencia debe calcularse a partir de las determinaciones del flujo sanguíneo y de la diferencia de presión entre dos puntos del vaso. A mayor diametro del vaso, menor resistencia. Cambios pequenos en el diametro de un vaso cambian mucho la conductancia y provocan cambios enormes en su capacidad de conducir la sangre cuando el flujo es aerodinamico. LEY DE LA 4TA POTEN - Aproximadamente 2/3 de la resistencia sistemica al flujo se debe a la resistencia arteriolar en las pequenas arteriolas. - Los diametros de las arteriolas pueden variar hasta 4 veces su tamano normal y se puede ver que el flujo puede aumentar hasta en 256 veces lo normal. RESISTENCIA VASCULAR PERIFÉRICA TOTAL Y RESISTENCIA VASCULAR PULMONAR TOTAL La velocidad del flujo sanguíneo a través de todo el sistema circulatorio es igual a la velocidad de la sangre que bombea el corazón, es decir, es igual al gasto cardíaco, en un ser humano adulto es aproximadamente igual a 100 ml/s. La resistencia de toda la circulación sistémica, que se denomina resistencia periférica total, es de 100/100 o 1 unidad de resistencia periférica (PRU). Nota: Cuando todos los vasos sanguíneos del organismo se contraen con fuerza la resistencia periférica total puede aumentar hasta 4 PRU, mientras que cuando se dilatan puede caer a tan solo 0,2 PRU. LA CONDUCTANCIA Es la medición del flujo sanguíneo a través de un vaso para dar una diferencia de presión dada. Se expresa en milímetros por segundo por milímetro de mercurio de presión, pero también se puede expresar en litros por segundo por milímetro de mercurio o en cualquier otra unidad del flujo sanguíneo y presión. Conductancia = 1 / Resistencia Resistencia al flujo sanguíneo en circuitos vasculares en serie y en paralelo. La sangre que bombea el corazón fluye desde la parte de presión alta de la circulación sistémica) hacia el lado de baja presión (es decir, la vena cava) a través de muchos miles de vasos sanguíneos dispuestos en serie y en paralelo. • Cuando esto sucede, el flujo de cada vaso sanguíneo es el mismo y la resistencia total al flujo sanguíneo (Rtotal) es igual a la suma de la resistencia de cada vaso: R total = R1 + R2 + R3 + R4… • En cuanto a los vasos sanguíneos en paralelo la resistencia total al flujo sanguíneo se expresa como: Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + 1/R4… • La conductancia total (Ctotal) del flujo sanguíneo es la suma de la conductancia de cada vía paralela: C total = C1 + C2 + C3 + C4 … Conductancia Ley de Poiseuille: - La causa del gran aumento de la conductancia cuando aumenta el diámetro. - Los anillos concéntricos del interior de los vasos indican que la velocidad del flujo de cada anillo es diferente de la que hay en anillos adyacentes como consecuencia del flujo laminar. - Es decir, la sangre del anillo que toca la pared del vaso apenas se mueve porque está adherida al endotelio vascular. - La sangre que toca la pared del vaso apenas se mueve por la adherecia al endotelio - La sangre que esta cerca de las paredes fluyen lentamente y las que estan en el centro fluyen rapidamente - En el vaso pequeno practicamente toda la sangre esta cerca de la pared por lo que sencillamente no existe un chorro central de sangre que fluya con rapidez Leyes físicas del flujo sanguíneo. https://www.youtube.com/watch?v=tRjX9auUcUw Leyes del Flujo Sanguíneo https://www.youtube.com/watch?v=YDvmHYCIY7I RESISTENCIA AL FLUJO SANGUÍNEO EN CIRCUITOS VASCULARES EN SERIE Y EN PARALELO. La sangre que bombea el corazón fluye desde la parte de presión alta de la circulación sistémica (la aorta) hacia el lado de baja presión (la vena cava) a través de muchos miles de vasos sanguíneos dispuestos en serie y en paralelo. Las arterias, arteriolas, capilares, vénulas y venas se disponen colectivamente en serie. Es decir, la resistencia vascular periférica total es igual a la suma de resistencias de las arterias, arteriolas, capilares, vénulas y venas. EFECTO DEL HEMATOCRITO Y DE LA VISCOSIDAD DE LA SANGRE SOBRE LA RESISTENCIA VASCULAR Y EL FLUJO SANGUÍNEO Los factores importantes de la ley de Poiseuille es la viscosidad de la sangre. Cuanto mayor sea la viscosidad, menor será el flujo en un vaso si todos los demás factores se mantienen constantes. Además, la viscosidad de la sangre normal es tres veces mayor que la viscosidad del agua. QUE HACE QUE LA SANGRE SEA TAN VISCOSA? El gran numero de eritrocitos o hematies. El principal factor que hace que sea tan viscosa es que contiene un gran número de hematíes suspendidos en la sangre, cada uno de los cuales ejerce un arrastre por fricción sobre las células adyacentes y contra la pared del vaso sanguíneo. Hematocrito: la proporción de la sangre que corresponde a glóbulos rojos se conoce como hematocrito y tenemos alrededor de 40 eso significa que el 40% del volumen sanguíneo está formado por las células y el resto es plasma. EFECTO DEL HEMATOCRITO SOBRE LA VISCOSIDAD DE LA SANGRE. La viscosidad de la sangre aumenta drásticamente a medida que lo hace el hematocrito. La viscosidad de la sangre total con un hematocrito normal es de 3. Cuando el hematocrito aumenta hasta 60 o 70, como sucede en caso de policitemia. Otros factores que afectan a la viscosidad de la sangre son la concentracióny el tipo de las proteínas plasmáticas. LA AUTORREGULACIÓN ATENÚA EL EFECTO DE LA PRESIÓN ARTERIAL EN EL FLUJO SANGUÍNEO TISULAR. La autorregulación atenúa el efecto de la presión arterial en el flujo sanguíneo tisular. A partir de todo lo comentado, el incremento de la presión arterial debería provocar un incremento proporcional del flujo sanguíneo en los distintos tejidos del organismo, aunque el efecto de la presión arterial sobre el flujo sanguíneo en muchos tejidos suele ser bastante mayor de lo que se debería esperar. La razón de este incremento es que el aumento de la presión arterial no sólo aumenta la fuerza que impulsa la sangre a través de los vasos, sino que también inicia incrementos compensatorios en la resistencia vascular en un tiempo de unos segundos. La capacidad de cada tejido de ajustar su resistencia vascular y mantener un flujo sanguíneo normal durante los cambios en la presión arterial entre aproximadamente 70 y 175 mmHg se denomina autorre gulación del flujo sanguíneo. Los vasoconstrictores hormonales, como noradrenalina, angiotensina II, vasopresina o endotelina, también pueden reducir el flujo sanguíneo, al menos de forma transitoria. Los cambios en el flujo sanguíneo tisular raras veces duran más de unas horas incluso cuando aumenta la presión arterial o se mantienen niveles aumentados de vasoconstrictores. El motivo de la relativa constancia del flujo sanguíneo es que los mecanismos autorreguladores locales de cada tejido terminan por superar la mayoría de los efectos de los vasoconstrictores para proporcionar un flujo sanguíneo que resulta apropiado para las necesidades del tejido. RELACIÓN PRESIÓN -FLUJO EN LOS LECHOS VASCULARES PASIVOS Clase 22 Fisiología Circulatoria - Presión,Flujo y resistencia QUESTIONARIO: https://www.youtube.com/watch?v=PIfOTiQXB5Q&t=759s 1. Cómo solventa la circulación las necesidades del organismo? 1. Transporta nutrientes a los tejidos del organismo 2. Transporta productos de desecho 3. Transporta hormonas 4. Mantiene un entorno apropiado en todos los líquidos tisulares del cuerpo 2. Verdadero o falso La velocidad del flujo sanguíneo no es controlado por los distintos órganos individualmente Falso 3. El flujo sanguíneo en los riñones es superior o inferior a sus necesidades metabólicas? Superior 4. Con qué se relaciona el flujo sanguíneo en los riñones? Con la función excretora del mismo ya que filtra grandes cantidades de sangre cada minuto. 5. En cuales dos grupos se divide la circulación? 1. Circulación sistemica 2. Circulación pulmonar 6. Qué es la circulación sistémica? 1. También conocida como circulación mayor o periférica. 2. Aporta todo el flujo sanguíneo a todos los organos excepto a los pulmones. 7. Cuál es el orden correcto de los vasos en cuanto a quien da y recibe el flujo sanguíneo? 1. Arteria 2. Arteriolas 3.capilares 4. Vénulas 5. Venas 8. Mencione características de las arterias: 1. Transportan sangre con una presión alta hacia los tejidos 2. Poseen paredes vasculares fuertes 3. Poseen un flujo sanguíneo con alta velocidad 9. Mencione características de las arteriolas: 1. Controla los conductos con los cuales se libera sangre a las capilares. 2. Poseen paredes musculares fuertes. 3. Puede regular el flujo en cada lecho tisular según sus necesidades relajando o dilatando los vasos. 10. Cuáles sustancias del torrente sanguíneo y líquido intersticial intercambian las capilares con las vénulas? 1. Liquidos 2. Nutrientes 3. Electrolitos 4. Hormonas etc. 11. Cuál es la función de las vénulas? Recoger sangre de las capilares 12. Cuál es la función de las venas? 1. Transportan sangre de las vénulas al corazón 2. Sirven como reserva de sangre 3. Poseen paredes finas 13. Cuál es el porcentaje de sangre que se encuentra en la circulación sistemica? 84% 14. Cuál es el porcentaje de sangre en las venas? 64% 15. Cuál es el porcentaje de sangre en las arterias? 13 % 16. Cuál es el porcentaje de sangre en las arteriolas y capilares? 7% 17. Cual es el porcentaje de sangre en el corazón y pulmones? • Total = 16% - pulmones: 9% - corazón: 7% 18. La presión media del corazón al bombear sangre continuamente a la aorta corresponde a: 100 mmHg 19. Cuál es la presión sistólica normal? 120 mmHg 20. Cuál es la presión diastolica normal? 80 mmHg 21. Cual es la presión sanguinea cuando esta alcanza la terminacion de las VCI y VCS? 0 mmHg 22. Cuáles son las presiones de los capilares sistemicos: 1. En su extremo arteriolar? 2. En su extremo venoso? - 1. 35 mmHg - 2. 10 mmHg 23. Cual es la presión media funcinal de las capilares? 17 mmHg *las capilares presentan poros por los cuales tienen fugas o adquisición de nutrientres y plasma etc. 24. Cual es la presión sistólica arterial pulmonar? 25 mmHg 25. Cual es la presión diastólica pulmonar? 8 mmHg 26. Cual es la presión arterial pulmonar media? 16 mmHg 27. Control de la presión arterial (leer respuesta) Las señales nerviosas: -aumentan la fuerza de bomba del corazón -provoca la contracción de los grandes reservorios venosos para aportar más sangre al corazón -constricción de las arteriolas para que haya más sangre en las arterias 28. Los impedimentos que el flujo sanguíneo encuentra en un vaso se conoce como? Resistencia vascular 29. La diferencia de presión de la sangre entre los 2 extremos de un vaso se conoce como: Gradiente de presión 30. Que dicta la ley de Ohm? 1. Diferencia de presion entre los 2 extremos de los vasos inversa a la resistencia 2. F=^P/R 3. Se utiliza para determinar el flujo sanguíneo 31. Defina: flujo sanguíneo : La cantidad de sangre que puede pasar por un sitio en un tiempo determinado (ml/min o l/min) 32. La total circulación de un adulto en reposo consiste de cuantos ml? 5.000 ml 33. Cuáles son los 2 tipos de flujo sanguíneo que hay en el cuerpo? 1. Flujo sanguíneo laminar en los vasos 2. Flujo de sangre turbulento 34. Mencione algunas características del flujo sanguíneo laminar? 1. Cada capa de sangre que encuentra a la misma distancia de la pares del vaso. 2. La sangre que fluye mas cercana a la pared del vaso fluye con mayor lentitud en comparación a la que viaja por el centro del vaso debido a la resistencia con la pared vascular. 35. Mencione algunas características del flujo sanguíneo turbulento: 1. Gran velocidad de flujo 2. Se mueve en todas direcciones 3. Se mezcla continuamente 4. Puede activar factores de coagulación 36. Los siguientes enunciados a que unidad corresponden: - Impide al flujo sanguíneo seguir en un vaso - No puede medirse directamente - Se calcula según diferencias de presiones y flujo sanguíneo - Es de unidad PRU (unidad de resistencia periférica) Unidad de resistencia 37. Que dicta la ley de poiseuille *dentro de los vasos hay "anillos concentricos" en los cuales la sangre del centro del vaso viaja más rapido que la que viaja tocando la pared ya que esta se adhiere a la misma. 38. Verdadero o falso En un vaso pequeño si aplica la ley de Poisseuille Falso: toda la sangre fluye cerca de la pared ya que es muy pequeño como para tener anillos concentricos = todo viaja a la misma velocidad 39. Verdadero o falso La resistencia de cualquiera de los vasos sanguíneos aumenta la resistencia vascular total. Verdadero 40. Que dicta la ley de Poiseuille en cuanto a la viscosidad? Cuanto mayor sea la viscosidad menor será el flujo en un vaso, si todos los demás factores se mantienen constantes. 41. Que produce que la sangre sea viscosa? La cantidad de eritrocitos suspendidos en la sangre produce ficción por arrastre con las células adyacentes y contra la pared del vaso. 42. Cual es la viscosidad normal de un hematocrito representado con una figura numérica? 3-4 43. La capacidad de cada tejido de ajustar su resistenciavascular y mantener un flujo sanguíneo normal entre 70 y 175 mmHg se denomina: Autoregulacion del flujo sanguíneo CAPITULO 14. VISIÓN GENERAL DE LA CIRCULACIÓN; BIOFÍSICA DE LA PRESIÓN, EL FLUJO Y LA RESISTENCIA
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