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Visão geral da circulação - Biofísica da pressão, fluxo e resistência

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A função da circulação é transportar nutrientes, metabólitos, hormônios, etc, para todas as partes do corpo e manter o ambiente adequado em todos os líquidos teciduais do organismo para a manutenção da vida celular. Na maioria dos tecidos a intensidade de fluxo é controlada em resposta às suas necessidades metabólicas, porém em alguns órgãos a circulação também desempenha outras funções. Como exemplo, podemos citar os rins, onde o fluxo de sangue, muito maior do que o necessário à sua demanda metabólica, deve-se a sua função excretora (um grande volume de sangue deve ser filtrado a cada minuto. Coração e vasos são controlados de forma a gerar o débito e pressão necessários à perfusão adequada dos tecidos.

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DA CIRCULAÇÃOEditar

A circulação se divide em circulação pulmonar (ou pequena circulação) e circulação sistêmica (ou grande circulação/ circulação periférica).

PARTES FUNCIONAIS:Editar

-Artérias: transportam sangue sob alta pressão e velocidade aos tecidos. Tem fortes paredes vasculares.

-Arteríolas: ramos finais do sistema arterial, são condutos de controle anteriores aos capilares. Sua forte parede muscular pode ocluir completamente a luz do vaso impedindo o fluxo ou dilatar o vaso, aumentando o fluxo.

-Capilares: responsáveis pelas trocas. Tem paredes finas diversos poros capilares.

-Vênulas: coletam dos capilares.

-Veias: levam o sangue das vênulas de volta ao coração e atuam como reservatório de sangue. Tem finas paredes musculares.

VOLUME DE SANGUE NAS PARTES DA CIRCULAÇÃO:Editar

Cerca de 84% do volume de sangue se encontra na circulação sistêmica (64% nas veias, 13% nas artérias e 7% nas arteríolas e capilares), 7% no coração e 9% nos pulmões.

ÁREA DE SECÇÃO TRANSVERSAL E VELOCIDADE DE FLUXO SANGUÍNEOEditar

Para cálculo da secção transversal, devemos considerar como se todos os vasos de cada tipo fossem colocados lado a lado.

      Desta forma, tem-se que a área aumenta progressivamente da aorta até os capilares e diminui dos capilares até as veias cavas.
2013-04-28 17.16.34-1.jpg

Com o mesmo fluxo de volume de sangue, a velocidade deve diminuir a medida que a área de secção transversal aumenta. Assim a velocidade do sangue nos capilares é a menor em todo o sistema, possibilitando as trocas com os tecidos.

VELOCIDADE=FLUXO/ÁREA

PRESSÕES NAS PARTES DA CIRCULAÇÃOEditar

Note como a pressão é pulsátil no início das circulações sistêmica e pulmonar. Também se pode perceber pelo gráfico como a pressão vai diminuindo após a saída do coração, fato que possibilita as trocas nos capilares.

PRINCÍPIOS BÁSICOS DA FUNÇÃO Editar

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt;">

1) A intensidade do fluxo sanguíneo é controlada de acordo com as necessidades teciduais: localmente, devido à concentração de nutrientes e/ou metabólitos; por controle do sistema nervosos central e hormônios (estímulos simpático e parassimpático).

2) O débito cardíaco é controlado principalmente pela soma de todos os fluxos teciduais locais: o coração responde às variações de volume do sangue que retorna às suas câmaras, bombeando-o imediatamente de volta para as artérias.

3) A regulação da pressão arterial geralmente não depende do fluxo sanguíneo local e nem do débito cardíaco: tal controle depende de um conjunto de reflexos nervosos. Por exemplo, se a pressão decair muito, para normalizá-la os sinais nervosos aumentarão a força de contração do coração, causarão contração dos reservatórios de sangue (levando mais sangue ao coração) e provocarão contração das arteríolas de modo a acumular sangue nas grandes artérias, aumentando assim a pressão arterial.

PRESSÃO x FLUXO x RESISTÊNCIAEditar

O fluxo é a quantidade de sangue que passa por um determinado ponto da circulação durante determinado intervalo de tempo. O fluxo sanguíneo total médio em um adulto em repouso é de cerca de 5L/min (débito cardíaco).

A intensidade do fluxo em um vaso (F) é determinada pela diferença de pressão entre as extremidades do vaso (∆P) e pela resistência do vaso ao fluxo (R). Desta forma temos: F=∆P/R.

*É importante notar que é a diferença de pressão entre as extremidades e não a pressão absoluta interna do vaso que determina a intensidade do fluxo.

MEDIDA DO FLUXO SANGUÍNEOEditar

Floxômetro eletromagnético: o vaso sanguíneo é colocado entre os polos de um forte ímã e eletrodos são posicionados nos dois lados do vaso, perpendiculares as linhas de força eletromagnética. A voltagem gerada pela passagem de sangue pelo vaso é então medida por um voltímetro.

Fluxômetro Doppler Ultrassônico: emite ondas ultrassônicas que, refletidas pelos eritrócitos do sangue, são captadas de volta pelo aparelho. A diferença de frequência entre a onda emitida e a que foi captada após a reflexão é usada para determinar ao fluxo.ola

FLUXO LAMINAREditar

O sangue flui de forma estável, organizando-se em linhas de corrente. As camadas de sangue em contato com a parede do vaso, devido ao atrito com o endotélio, movem-se com menor velocidade que as camadas ao centro do vaso; isso gera o “perfil parabólico de velocidade do fluxo sanguíneo”.

FLUXO TURBULENTOEditar

Causado por intensidade de fluxo muito elevada, obstruções no vaso, passagem do sangue por ângulos estreitos ou superfícies ásperas. É um fluxo desordenado, que aumenta muito a resistência do vaso ao fluxo.

Tendência ao fluxo turbulento = (velocidade x densidade x diâmetro)/viscosidade

Em condições normais, o fluxo tende a ser turbulento nos grandes vasos e laminar nos vasos menores.

2013-04-28 17.18.13-1.jpg

PRESSÃO SANGUÍNEAEditar

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 10pt;">É a força exercida pelo sangue contra a parede do vaso.

RESISTÊNCIA AO FLUXO SANGUÍNEOEditar

É o impedimento ao fluxo de sangue pelo vaso.

*A resistência vascular periférica total é cerca de 7 vezes maior que a resistência vascular pulmonar total.

CONDUTÂNCIAEditar

É a medida do fluxo sanguíneo por um vaso sob uma dada diferença de pressão.

Condutância= 1/Resistência

Pequenas variações no diâmetro do vaso podem causar grande variação na condutância (na ordem da 4ª potência). Ex: um aumento de 4 vezes no diâmetro do vaso aumenta o fluxo em 256 vezes. Tal fato demonstra a grande importância das variações no diâmetro das arteríolas para a regulação do fluxo sanguíneo.

HEMATÓCRITO E VISCOSIDADEEditar

Hematócrito é a porção (em percentagem de volume) do sangue representada pelos eritrócitos. Em adultos, o hematócrito médio é de 42 nos homens e 38 nas mulheres. Tal proporção pode variar devido a doenças (anemia, policitemia), grau de atividade corporal, altitude em que a pessoa reside, etc.

AUTORREGULAÇÃOEditar

É a capacidade de cada tecido de ajustar a sua resistência vascular e manter o fluxo sanguíneo normal durante variações na pressão arterial.

LEITOS VASCULARES PASSIVOSEditar

Em leitos vasculares passivos, não existe tal autorregulação, assim, variações na pressão arterial alteram o fluxo. Além disso, com o aumento da pressão, os vasos se distendem e aumentam o fluxo ainda mais (por aumento do diâmetro). Já com a diminuição da pressão, os vasos tendem a diminuir seu diâmetro, aumentando a resistência e diminuindo ainda mais o fluxo.

Pressão crítica de fechamento: pressão abaixo da qual o vaso colaba e interrompe o fluxo.

*Estímulo (ou inibição do estímulo) simpático pode alterar a relação passiva entre pressão e fluxo.

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