HEMODINÂMICA Hemo = Sangue, Dinâmica = Movimento, no sistema cardiovascular. SCV = Sistema CardioVascular; SV = Sistema Vascular; SC = Sistema Circulatório O SCV contem vasos que desempenham importantes funções: Primordialmente: Transporte de Gases, nutrientes, hormônios e anticorpos através do sangue; Remover Catabólitos (entrega substâncias importantes para os tecidos e remove os catabólitos gerados por esses tecidos); Manter o equilíbrio ácido-base (SV através da circulação pode remover o excesso de CO2 do sangue) (Mantido também pela eliminação do carbonato através do sistema renal); Manter a pressão arterial controlada (Promover um ajuste o tamanho dos vasos, na quantidade de sangue lançada na circulação); Distribuir e dissipar calor (Nossa temperatura corporal é controlada pelo SC. O tronco conserva calor produzido pelos órgãos internos. Ele é dissipado para os vasos.). entra no coração pelas veias pulmonares no átrio esquerdo, que vão para o ventrículo esquerdo e vão pra circulação novamente. *Pequena Circulação Nos pulmões = Hematose Nos tecidos = Absorção de nutrientes e O2 e remoção de metabólitos e CO2 *Os tecidos estão dispostos paralelamente, ou seja, o fluxo é distribuído igualmente para todos a uma determinada pressão pela aorta. *Arteríolas = Funcionam como torneiras, regulando a quantidade de sangue, do fluxo, que é entregue aos tecidos. *O Sistema circulatório é fechado, todo sangue que sai do coração retorna a ele. CONCEITOS FÍSICOS *Bomba = Coração – Vai ejetar o sangue em 2 circulações. Todo vaso que sai do coração é chamado de artéria, e todo vaso que chega ao coração é chamado de veia, porque há artérias que conduzem sangue venoso e veias que conduzem sangue arterial. *Vasos de Distribuição = Vasos do Sistema Arterial *Vasos Coletores = Vasos do Sistema Venoso *Vasos finos de Troca = Capilares *Volemia (Quantidade de sangue que existe no nosso sangue) = 5 a 6 L de sangue, que está distribuído por todo sistema cardiovascular, onde a maioria está nas veias porque elas são consideradas reservatórios de sangue. Elas se distendem e acomodam o sangue, que pode ser mobilizado em determinadas situações, como uma hemorragia, por exemplo, elas lançam o sangue de volta à circulação. Elas armazenam 70% do sangue vascular, coração e pulmões 15%, sistema arterial 10%, vasos de resistência, capilares e vênulas 5%. O indivíduo pode perder até 10% de sua volemia sem nenhum prejuízo. Quando se doa sangue, doamos aproximadamente 400 a 500 ml, que se encontra abaixo da quantidade permitida. Numa hemorragia, as veias podem contrair e diminuir de tamanho, lançando a quantidade que estava nelas de volta a circulação. No SCV, constituído primariamente por 2 circulações (circuitos – existem 2 circuitos em série): *Grande Circulação = Vai a partir da bomba (Coração). Passa pelo ventrículo esquerdo e lança na aorta. O sangue da aorta percorre todo corpo e retorna ao coração pelo átrio direito, que vai para o ventrículo direito, que saem pelas artérias pulmonares, que vão para a circulação pulmonar. Esse sangue arterial *Pressões do SCV O coração, durante o período de sístole (contração cardíaca), ele lança sangue na aorta num parâmetro que chamamos de pressão. Pressão é força sobre área, então a força aplicada sobre determinada área, medida em mmHg (milímetro de Mercúrio). 1 pressão de 1 mmHg é a força aplicada para elevar uma coluna de mercúrio até 1 mm. No SCV: É constituído por uma bomba (Coração) e pelo sistema de vasos (formado por vasos de distribuição, vasos coletores e vaso finos de troca), que contém líquidos. Principais métodos de medir a pressão: *Direto = Colocando um cateter diretamente dentro do vaso que é ligado a um transdutor de pressão, um aparelho que converte as pancadas do sangue, a pressão do sangue, em sinal elétrico. Ai esse transdutor indica a pressão. *Indireto = ... *************** Quando ocorre a sístole, o coração, o ventrículo esquerdo lança o sangue na aorta a uma determinada pressão, de 120 mmHg. Durante a sístole, a aorta se estica, ela é ELÁSTICA, para receber o sangue. Ai, ela recebe uma pressão de 120, relaxando o coração, para que ele se encha denovo. E enquanto isso, a aorta ta mandando sangue para a circulação, até chegar a uma pressão de 80 mmHg, que é quando ainda há sangue nela. Porque ela recebeu uma pressão de 120 mmHg, e vai escoando sangue, até chegar a uma pressão de 80 mmHg, que é quando o coração manda uma nova quantidade de sangue a uma pressão de 120 mmHg. Ou seja, a pressão de 80 mmHg é dita pressão diastólica da aorta (diástole = relaxamento cardíaco). E quando o coração está relaxado, a pressão diastólica dele é de 0 mmHg. A pressão 120/80 vai durante quase todo o SCV, a maior parte. Quando o sangue chega a nível das arteríolas, a pressão cai para 30 mmHg. Porque elas fecham, diminuem, controlando o fluxo, provocando uma queda de pressão no sistema CV, porque elas ocluem o vaso e só deixam passar a quantidade de sangue, de acordo com a necessidade daquele tecido, o fluxo é entregue. Nos capilares cai pra 20 mmHg. Nas vênulas cai para 10 mmHg. No átrio direito, a pressão é de 2 mmHg, na veia cava. Então, o sangue sai de um sistema de alta pressão, que é o sistema arterial para um sistema de baixa pressão, que é o sistema venoso. Se a pressão no átrio direito aumentar, vai ser mais fácil voltar sangue para o coração ou vai ser mais difícil? Mais difícil. Se as veias se contraírem, e lançar mais sangue na circulação, vai chegar mais sangue ou menos sangue no átrio direito? Mais Sangue. (Voltar no final da aula) Ai retorna para o ventrículo direito, do átrio direito. O ventrículo direito bombeia o sangue para os pulmões com uma pressão mais baixa, de 25 mmHg. Pressão mais baixa porque as distâncias da circulação pulmonar são menores, e quanto menor a distância, menor a resistência, e quanto menor a resistência, menor a pressão. (Conceito visto mais a frente) Ventrículo Direito bombeia com uma pressão sistólica de 25 mmHG e uma pressão diastólica de 0 mmHg. Quando ele bombeia, ele lança o sangue a 24/9 mmHg nas artérias pulmonares, percorrem os pulmões e retornam ao átrio esquerdo com 8. Na mesma forma tem arteríolas que controlam a quantidade de fluxo que está sendo entregue aos pulmões, ocasionando numa queda de pressão. *Pressão de Pulso é a diferença entre a pressão sistólica e a diastólica, que no caso da aorta, é 40 mmHg. *Pressão Arterial Média, não é uma média simples. Ela é dada: Pressão Diastólica mais um terço da pressão de pulso. É aproximadamente 100 mmHg, para a aorta. Ela geralmente se faz com cálculos avançados, desde integral, e tal... Então se convencionou que a contribuição da pressão diastólica é maior, então convencionou o uso dessa fórmula para medir a Pressão Arterial Média. *Fluxo = Volume de líquido que se desloca no SCV numa unidade de tempo. É dado em cm³/min, L/min ou ml/min. O fluxo no SCV é de 5 L/min. Relacionando ele com a “quantidade de sangue que é ejetado pelo ventrículo esquerdo na Aorta ou pelo ventrículo direito nas artérias pulmonares durante 1 minuto”, chamamos isso de “débito cardíaco”. O débito cardíaco depende da freqüência cardíaca, freqüência de batimentos, de quantidade de vezes que ele contrai e relaxa, e da quantidade de sangue que é lançada pelo coração, que é chamado de Volume de Ejeção Sistólica. A freqüência é de 72 batimentos por minuto. E o VES é de 70 ml. Multiplicando-os, tem-se o débito cardíaco. Relacionando pressão e fluxo, lembrando da lei de Ohm: I = U, num circuito elétrico. Como relacionar fluxo e pressão: R Fluxo – Corrente; Tensão – Pressão, ficando: F = P R Onde: P = Gradiente de Pressão. O fluxo depende de outros parâmetros, segundo o fisiologista Poiseuille, para explicar esse fenômeno. Ele poderia desmanchar a equação, e apresentar outros parâmetros. Começando pela pressão: Quanto maior o raio, maior o fluxo. Quanto maior a pressão, maior o fluxo. Quanto maior a viscosidade, menor o fluxo. Quanto maior o comprimento, menor o fluxo. Então, o fisiologista definiu a equação: R = 8L Onde: R = Resistência = Viscosidade l = Comprimento do vaso 8 = Constante r = Raio do vaso Qual deles é o mais importante para determinar o fluxo? O raio, porque ele é elevado à quarta potência. Quem tem o menor calibre dos vasos? Os capilares. Mas não são eles quem apresenta a maior resistência ao fluxo, porque existe uma grande quantidade de capilares que estão em paralelo. No SCV, podemos considerar os Principais Vasos (A partir do ventrículo esquerdo): Aorta Artérias Elásticas Artérias Musculares Arteríolas Capilares Vênulas Veias Médias Veias Grandes Veia Cava Se formos analisar as estruturas individualmente, temos que o diâmetro diminui da aorta até os capilares e vai aumentando dos capilares até a cava. Só que existe uma grande quantidade de tecidos no corpo, e o sangue é entregue em paralelo. da aorta, os vasos se dividem paralelamente para cada tecido: membros superiores, cabeça, rins, intestino, cada leito que possui inúmeros capilares. Se tomar o diâmetro dos capilares em paralelo, ele vai ser bem maior que o diâmetro de uma aorta. Melhor, imagine que da aorta, partem artérias elásticas e musculares, que subdividem para capilares, e novamente se unem para formar a veia cava. O diâmetro da aorta é um, o dos capilares é um maior ainda, o diâmetro somado de todos os capilares do corpo, então a resistência nos capilares é menor. *Velocidade do fluxo = Depende do fluxo e da área de secção transversa do vaso. A velocidade é dada em cm/s. Mas quanto maior a área, menor a velocidade. E quanto menor a área, maior a velocidade do fluxo. O que é a velocidade do fluxo por definição? É a velocidade com que uma única partícula daquele líquido se move numa unidade de tempo. A área de secção transversa total dos capilares somados é enorme., e menor na aorta. Então a velocidade do fluxo nos capilares vai ser menor, e na aorta e cava vai ser maior. Não podemos considerar apenas um capilar, porque eles estão em paralelo, entregando o sangue em paralelo ao mesmo tempo. O sistema arterial é distribuição e o venoso é de coleta. Os capilares são vasos simples de troca. Então ela tem que ser rápida para entregar e para coletar, e lenta para as trocas. A velocidade ainda é maior nas artérias que nas veias porque o diâmetro nas artérias é maior que nas veias. O fluxo no SCV é chamado de Fluxo Laminar, que é um fluxo que se desloca em lamelas com velocidades diferentes. Porque lamelas com velocidades diferentes? Porque quando ele ta no vaso, a camada do meio se move mais rápido, porque as do lado ficam presas ao vaso, ai se movem depois. Vai ser sempre assim, porque as do meio não vai precisar se soltar da parede do vaso, só do líquido. Se colocar um estetoscópio para escutar o sangue, você consegue? Não. Mas e como é que se mede a pressão arterial? Não é escutando o sangue, pois o fluxo laminar é silencioso. Quando está verificando a pressão arterial que coloca o tensiômetro ocluindo o vaso, ai ele fecha, e o sangue não passa mais. Ai vai soltando ar do tensiômetro. Ai a pressão vai diminuindo. Ai quando a pressão é menor que a pressão dentro do vaso, o sangue consegue jorrar e fluir pelo vaso novamente liberado. E quando ele jorra, ele faz barulho, ele gera barulho. Quando o fluxo volta a ser laminar, você não escuta mais nada, então a pressão do tensiômetro vai ser igual à pressão diastólica, você não está mais ocluindo o vaso. O fluxo laminar é silencioso e um fluxo que se desloca em lamelas concêntricas. E se a velocidade do fluxo aumentar muito, passa de laminar a Fluxo Turbulento, que não se desloca em lamelas concêntricas e apresenta variação de velocidade ao longo de suas camadas. O coração gasta muito mais energia para bombear o sangue num fluxo turbulento do que num fluxo laminar. O número de Reynold é a equação que determina se um fluxo é laminar ou turbulento. E esse número vai depender da viscosidade, densidade do líquido, da velocidade, do diâmetro do vaso. Situações em que tem placa de ateroma que diminui a luz do vaso, há um aumento da velocidade aumenta AQUI (aqui aonde porra??), então o sangue se desorganiza, gerando turbulência. Além de dificultar o bombeamento de sangue pelo coração, essa turbulência e esse aumento da velocidade tendem a descolar essas camadas dos vasos, na superfície interna do vaso, e levar consigo essas camadas. Quando descola, a parede do vaso é danificada, entrando em ação mecanismos que vão tentar conter possíveis injúrias no vaso, que vão possibilitarão a formação de um trombo na parede com a intenção de ocluir aquele dano na parede do vaso. Isso é chamado de Aneurisma Dissecante, porque a velocidade do fluxo tende a dissecar, a arrastar a parede do vaso, retirando as células, desencadeando um processo de coagulação. Sopro Cardíaco = Insuficiência da válvula mitral. *Podemos relacionar a viscosidade com duas grandezas: - Cisalhamento é a tensão que o sangue está provocando na parede do vaso. *Estresse de Cisalhamento = É a força que o sangue aplica sobre uma determinada partícula imaginária que existe dentro do líquido de determinada área para deslocá-la. Força sobre área é o que dá o estresse de cisalhamento que é arraste viscoso, que é o arraste de sangue pelo vaso. É dado pela força aplicada sobre a área da partícula. *Taxa de Cisalhamento = Depende da partícula que está medindo, onde ela se encontra, da velocidade da partícula e da profundidade em que foi medida aquela velocidade. O fluxo é laminar, então tem várias camadas, e cada camada se desloca com velocidade diferente. Se eu dividir o estresse de cisalhamento pela taxa de cisalhamento, eu encontro a viscosidade. Estrutura dos vasos Todos os vasos podem ser classificados de acordo com as camadas que possuem. Os maiores geralmente apresentam todas as camadas, enquanto os menores não são obrigados a apresentar as 3 camadas: *Camada Adventícia = Possui principalmente tecido fibroso; *Camada Média = Possui tecido elástico e músculo liso vascular; *Camada Íntima = Células endoteliais. Constituintes das paredes dos vasos do SCV Vaso Endotélio Tecido Elástico Músculo Liso Tecido Fibroso Aorta Sim Sim Sim Sim Artéria Sim Sim Sim Sim Veia Sim Sim Sim Sim Cava Sim Sim Sim Sim Arterióla *** *** Sim *** Arteríola *** *** *** *** Terminal Capilar Sim Não Não Não Vênula Sim Não Não Sim *** = Não informado na aula gravada Os capilares precisam ser finos o suficiente para a passagem de substâncias lipossolúveis, como oxigênio de CO2, e outras substâncias. Na aorta, possui maior quantidade de tecido elástico. Possui uma distensibilidade elástica. Artéria muscular apresenta uma maior quantidade de músculo liso, que está organizado transversalmente no vaso, na camada média. Quando ele se contrai, ele diminui a luz do vaso, diminuindo assim o seu raio, seu diâmetro. Então, as artérias musculares podem regular a quantidade de sangue que é entregue aos tecidos. O Sistema Nervoso Autônomo Simpático atua no músculo liso do vaso, invervando-o. O Parassimpático não inverva vasos. Quando diminui o tônus simpático nos vasos, ele relaxa. As veias possuem uma quantidade equivalente de componentes. Porém a veia Cava tem uma menor quantidade de tecido elástico que as artérias, porque elas se distendem e permanecem, são reservatórios de sangue, enquanto que as artérias se distendem e retornam. As arteríolas possuem grande quantidade de músculo liso, para controlar a quantidade de sangue que ta sendo entregue aos tecidos. Promove a maior resistência ao fluxo. Transporte dos Capilares Os capilares são constituídos principalmente por células endoteliais, que estão organizados longitudinalmente, enquanto que o músculo liso está organizado transversalmente. A união das células endoteliais deixa espaços chamados de poros, que permitem a passagem de substâncias e de líquidos. Sabendo disso, os capilares possibilita 3 tipos de transporte para poder desempenhar as funções comentadas no começo da aula: Pinocitose = Englobamento por vesículas, que especialmente englobam proteínas, transporta ao longo da membrana do capilar e liberam nos tecidos; É o sistema menos importante. Difusão = Ocorre a passagem da maior parte das substâncias e ela é determinada principalmente pela solubilidade da substância, gradiente de concentração e pela diferença de pressão (fatores que determinam a difusão). CO2 e O2 são substâncias que são transportadas por difusão. Tanto nos pulmões quanto nos tecidos, a diferença de concentração é o que vai possibilitar essa passagem de O2 e CO2. É o sistema de transporte mais importante. Filtração = 2% do plasma que circula pelos capilares é filtrado. A filtração é o processo muito importante que será estudado no sistema renal também. Envolve 4 forças. Num capilar, notamos uma extremidade arteriolar e outra extremidade venosa. Existem 4 pressões atuando para que ocorra a filtração: 2 pressões hidrostáticas e 2 pressões oncóticas. Pressão hidrostática é a pressão do líquido, que pode ser o sangue, num tecido. Pressão oncótica é a pressão definida pelas proteínas. Detalhadamente, a pressão hidrostática no capilar, é a pressão do sangue dentro do capilar. Na extremidade arteriolar, a pressão do sangue dentro do capilar é de 30 mmHg. Existe uma pressão hidrostática no tecido que está sendo irrigado. Ela tem uma força de empurrar o líquido de volta pro capilar. Ela é muito baixa, considerada 0 a 1 mmHg. Muito baixa. Existe uma pressão oncótica dentro do capilar. Ela puxa o líquido do tecido pro capilar, gerada pela grande quantidade de proteínas de dentro do capilar, principalmente a albumina. Ela é alta, em torno de 28 mmHg. Existe uma pressão oncótica dentro dos tecidos, que puxa o líquido do capilar para os tecidos. Ela é em torno de 3 mmHg. A filtração vai ser igual a uma constante, que é a constante de permeabilidade do capilar, que multiplica a diferença entre as pressões hidrostáticas menos a diferença entre as pressões oncóticas. F = K.[(30-0)-(28-23)] F = K. F = K.5mmHg, forçando a passagem do líquido para dentro do tecido. E na extremidade venosa? F = K.[(10-0)-(28-3)] F = K.(10-25) F = K.(-15)mmHg, forçando a passagem de líquido do tecido para dentro do capilar. Dos 2% filtrado, 85% retorna por absorção na extremidade venosa e 15% é drenado pelo sistema linfático e forma a linfa, e a linfa devolve esses 15% pela veia Cava à circulação. O sistema linfático é um sistema que corre junto com o sistema venoso. São vasos semelhantes aos vasos venosos, sendo que dentro dos linfáticos circulam líquidos, e neles, os músculos lisos se contraem e impulsionam o líquido de volta pro coração. A contração da musculatura esquelética também drena líquido de volta para o coração. *A microcirculação é constituída pelos menores vasos do corpo, as arteríolas, as vênulas e os capilares. Elas contêm tufos de músculos lisos inervados pelo sistema nervoso simpático, que controla a abertura e fechamento dos vasos capilares, são chamados de (1h 39min 25s inter pré-capilar) , que controlam o grau de abertura e fechamento dos capilares. Se o tecido tem uma atividade metabólica baixa, o sangue circula por capilares preferenciais, essas vias preferenciais. Se a atividade metabólica do tecido é aumentada, os capilares verdadeiros se abrem, e ocorre aumento na irrigação do tecido. Retorno Venoso Fatores que facilitam o retorno venoso (quantidade de sangue que retorna ao coração, que chega ao átrio direito, e é igual ao débito cardíaco em pessoas normais): *Pressão atrial = Se ela aumentar, o retorno venoso diminui; *Tonus venoso (contração do músculo liso das veias) = Se ele aumentar (a ação simpática aumentar), o retorno venoso aumenta; *Bomba respiratória = A inspiração aumenta o retorno venoso, porque diminui a pressão dentro da cavidade torácica e facilita a passagem do sangue da cavidade abdominal para a cavidade torácica. *Bomba muscular = Ela facilita o retorno venoso porque a bomba muscular vai contrair os vasos, fechar os vasos e impulsionar o sangue de volta para o coração. Se o indivíduo estiver parado, o sangue está estagnado nas veias, e as válvulas venosas estão sustentando o sangue. As válvulas são protrusões da camada íntima dos vasos, do endotélio. Se eu começo a movimentar, o músculo contrai e o sangue é impulsionado de volta pro coração.