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Universidad del Zulia Facultad de Medicina Escuela de Medicina Departamento de Ciencias Fisiológicas Cátedra de Fisiología

Dra. Liliana Nucette de Sierra

Revisar las consideraciones anátomo-fisiológicas del sistema vascular. Establecer la división del sistema vascular en circuitos. Analizar los componentes de la circulación.

Determinar las características generales de: Flujo Sanguíneo (FS). Presión Arteria (PA). Resistencia vascular periférica (RVP)

Analizar los principios físicos que rigen la hemodinamia. Analizar las generalidades del pulso arterial, la microcirculación y el sistema venoso. Métodos de medición de la PA.

Transporte de nutrientes. Transporte de O2. Eliminación de productos de desecho. Comunicación intertisular. (hormonas o citoquinas) Transporte Celular (leucocitos, plaquetas) Transporte de sustancias encargadas de la reparación vascular (plaquetas y factores de la coagulación). Transporte de calor.

Órgano impulsor

Sistema Distribuidor: Arterias. Sistema de Intercambio: Capilares. Sistema Recolector: Venas y Linfáticos. Se facilita el intercambio debido a: • Distancia mínima entre los capilares y las células. • Numero de capilares en función de las necesidades del tejido. • Contacto máximo entre la sangre y las células. • Flujo sanguíneo capilar muy lento.

Corazón Izquierdo

Corazón Derecho Bomba Venas

Arterias

Sist. Recolector

Sist. De Distribución Sist. De Intercambio

Circulación Menor

Circulación Mayor

Características

Circulación Sistémica

Circulación Pulmonar

Vasos que comprende

Arterias, capilares y venas de la circulación sistémica

Arteria Pulmonar, Capilares Pulmonares y Venas Pulmonares

Función

Nutrición celular (incluso la Oxigenación de la sangre pulmonar)

Presión

Alta (Gran recorrido)

Baja (Recorrido corto)

Resistencia vascular

Alta

Baja

Sangre circulante

Oxigenada (arterial)

Desoxigenada (arterial)

Efecto de la gravedad

Gran efecto: soporta grandes columnas hidrostáticas*

Poco efecto: soporta cortas columnas hidrostáticas.

* La presión de cualquier vaso por debajo del corazón, aumenta. Y disminuye si está por encima, debido al efecto de la gravedad.

Corazón.

Vasos sanguíneos. Sangre.

LA SANGRE (CONTENIDO) Volemia (7-8% del peso corporal)

Hto VISCOSIDAD SANGUÍNEA

Agua Células Macromoléculas Iones

Circuito Sistémico 84%

Arterias 13%

Capilares 7% Circuito Pulmonar 16%

Venas 64%

Vasos Pulmonares; 9% Grandes Arterias; 8%

Corazón; 7%

Arterias 13%

Arteriolas; 2% Capilares 7%

Capilares; 5%

Pequeñas venas, vénulas y senos venosos; 25%

Grandes venas y reservorios venosos; 39%

Venas 64%

EL VASO (CONTINENTE)

Endot

M. Liso

Elastina

Colágeno

Espesor de la pared (mm)

Aorta

+

+

++++

++

2

20

5

2,5

33

95

Grandes arterias

+

++

+++

++

1

˃3

5

10-15

20

95

Pequeñas arterias

+

+++

+++

++

0,3

0,5-3

5

25

15

85

Areriolas

+

++++

++

+

0,02

˂0,5

5

40

2

40

Capilares

+

-

-

-

0,001

0,005

5

2500

0.3

15

Vénulas

+

-

-

+

0,002

˂0,5

5

250

1

10

Venas

+

+

++

++

0,5

1-40

5

30-200

20

3

Vena Cava

+

++

++

+++

1,5

35

5

9

25

2

Diámetro (mm)

Flujo (L/min)

Área de sección cm2

VF (cm/s)

Presión media (mmHg)

EL VASO (CONTINENTE) Geometría del vaso sanguíneo (área).

AV = π x r2 r=D 2

AV = π x D2 4

“ A medida que se incrementa el área de sección vascular; la velocidad del flujo sanguíneo disminuye, y viceversa”

Vaso Aorta Arterias pequeñas Arteriolas Capilares Vénulas Venas pequeñas Vena cava

Área (cm2) 2,5 20 40 2500 250 80 8

Una sola

Gran número

Mayor área que las arterias

Flujo Sanguíneo: Volumen de fluido por unidad de tiempo. Es constante en todas las secciones del sistema circulatorio.

Velocidad de Flujo Sanguíneo: Espacio o distancia recorrida por unidad de tiempo. Varía según el área de sección transversal. Es inversamente proporcional.

V = F/A

Aorta = 33 cm/s. Capilares = 0,3 mm/s

EL ENDOTELIO (FUNCIONES). Barrera selectiva. Regulación de la Hemostasia y Coagulación. Antiagregante plaquetario (antitrombogénica- ON y PGI2). Anticoagulante (antitrombina III, trombomodulina). Fibrinolítico (tPA). Pro-coagulante, pro-agregante y antifibrinolítica (FvW, V, fibronectina, PAI-1).

Regulación de la interacción de los leucocitos con la pared vascular (respuesta inflamatoria). Sustancias quimiotácticas: PAF, IL-8, MCP-1. Moléculas de adhesión (E-selectina, moléculas de adhesión

endotelial PECAM)

Regulación del tono vasomotor (regulación de la PA): Interacción entre sustancias relajantes (ON, PGI2) y vasoconstrictoras (Endotelinas, TXA2, Ang II)

Regulación del crecimiento de las células musculares lisas: factores de crecimiento Factor de crecimiento fibroblástico (FGF).

IGF-1. IL-1, IL-6 e IL-8. Inhibidores del crecimiento: ON

Vaso Sanguíneo (capa media)= TONO VASCULAR Tipo de vaso

Histología

Características

Aorta y grandes vasos

>Fibras elásticas Gran distensibilidad.

Soporta las altas presiones que se generan en el ventrículo izquierdo.

Arterias de mediano calibre

= Fibras musculares y elásticas

Soportan grandes presiones Vasos de presión: punto intermedio entre los grandes vasos y las arteriolas

Arteriolas

> Fibras musculares

Vasos de resistencia: Control del diámetro: vasoconstricción y vasodilatación

Venas

=Fibras elásticas y musculares (Paredes delgadas)

Vasos de Capacitancia Reservorio sanguíneo

Capa serosa o externa: Da la nutrición propia. Entrada de fibras nerviosas.

Le da estabilidad al vaso y le aporta la nutrición al mismo

Primera Ley de Pascal: Las partículas sumergidas en un líquido, soportan o ejercen la misma presión en toda su extensión.

Segunda Ley de Pascal: (POSICIÓN ACOSTADA) Todas las partículas situadas a un mismo nivel líquido, soportan o ejercen la misma presión. PA = PB = PC

A

B

C

Tercera Ley de Pascal: POSICIÓN DE PIE Partículas situadas a diferentes niveles líquidos, soportan o ejercen diferentes presiones dependiendo de la columna de líquido que los separa del nivel líquido (superficie), dependiendo también de la densidad del líquido donde está contenida la partícula. P=Δh x g x d PRESIÓN HIDROSTÁTICA.

A

h1

B

h2

Es el mismo Gasto Cardíaco, pero calculado en base a la velocidad con que la sangre viaja por un área determinada del lecho vascular. Área Velocidad

“El gasto teórico debe ser igual en todos los lechos vasculares” (83ml/seg)

Área

Velocidad = GT / Área

Velocidad

Velocidad = 83ml/seg = 30cm/seg 3cm2 Velocidad = 83ml/seg = 0,003cm/seg 2500cm2

Las bombas derecha e izquierda del sistema cardiovascular están dispuestas en serie y se comunican por vasos sanguíneos. Esto hace que el Volumen de Sangre que corre por un lecho vascular tiene que ser igual en

todos los demás lechos vasculares. Por lo tanto el GT debe ser igual en todos los lechos vasculares.

Arteria

Arteriolas

Capilares

Vénulas

Venas

“La Energía suministrada al sistema cardiovascular, está dada única y exclusivamente por el corazón y es constante en un sistema de vasos continuados” Energía Total

Suministrada

VENTRÍCULOS

Derecho

Izquierdo

Circuito Pulmonar

Circuito Sistémico

Flujo Sanguíneo FS es la cantidad de sangre que atraviesa un punto dado de la circulación en un período de tiempo determinado. Para que exista Flujo Sanguíneo debe haber: Gradiente de presión o hidrostático: Fuerza que empuja la sangre. Resistencia Vascular: impedimentos del flujo sanguíneo en el vaso (fricción entre el flujo de sangre y el endotelio vascular)

P1

Gradiente de Presión

P2

Flujo Sanguíneo

Resistencia

FS = P1 – P2 R

FS = P1 (Extremo Arterial) – P2 (Extremo Venoso) = ΔP R R FS= Flujo Sanguíneo. ΔP = Diferencia de Presión en los extremos del vaso R= Resistencia Vascular

Flujo Sanguíneo = P1 – P2 R Resistencia =

Presión Flujo

Presión = Flujo x Resistencia

Es la cantidad de sangre que pasa por un punto determinado de la circulación en un período dado

5000 ml/minuto

8% del peso corporal

1. La velocidad del flujo sanguíneo de todos los tejidos del cuerpo esta casi siempre controlada por las necesidades de los tejidos. 2. El gasto cardíaco está controlado principalmente por la suma de todos los flujos tisulares locales. 3. La regulación de la presión arterial, es generalmente independiente del control del flujo sanguíneo local o del control del GC

El flujo sanguíneo que llega a un órgano, esta determinado por 2 elementos:

1. Funciones del órgano

2.La actividad metabólica del órgano

Hígado, Bazo e intestino:30%. Riñón: 20%. Cerebro: 15%. Músculos: 15%. Piel: 10%. Corazón: 5%. Esqueleto: 5%.

• Músculo Esquelético 60-70% • Cerebro es constante • Corazón (10%) • Disminuye en riñón y bazo

Pérdida de la proporcionalidad entre el gradiente de presión y la velocidad del FS

Velocidad Crítica

VFS 0

Gradiente de Presión

Flujo Laminar

Cada capa de sangre fluye a la misma distancia de la pared, la porción central de la sangre se mantiene en el centro del vaso.

Flujo Turbulento

Es la sangre que fluye en todas las direcciones en el vaso, mezclándose continuamente dentro de éste

La velocidad del flujo en el centro del vaso es mucho mayor que en las partes externas

-Las moléculas de líquido que tocan la pared apenas se mueven por la adherencia en la pared del vaso -La siguiente capa de moléculas se desliza sobre ésta (primera) -La tercera capa sobre la segunda, la cuarta sobre la tercera……….

El gradiente de presión. Número de Reynolds. Viscosidad de la sangre. Radio del vaso

Re = γ D V n γ= densidad del líquido D= diámetro del tubo V= velocidad del FS n= viscosidad del líquido

Si el número de Reynolds es menor de 2000 el flujo será laminar y si es mayor de 2000 el flujo será turbulento

•Es la fuerza que se opone al flujo sanguíneo.

•Se calcula midiendo el flujo sanguíneo y la diferencia de presión entre 2 puntos del vaso. •Se expresa en PRU (Unidad de Resistencia Periférica mmHg/ml/seg).

Resistencia =

Presión Flujo

Permiten una variación amplia del FS regional, sin cambios grandes en el FS Total. Rt= R1 + R2 + …. Rn

Rt= 1/R1 + 1/R2 + … 1 /Rn

Fisiología Vascular

“LA CONDUCTANCIA ES EL INVERSO DE LA RESISTENCIA” 1 Resistencia

Geometría del vaso. Longitud del vaso (directamente proporcional). Diámetro (radio) del vaso (inversamente proporcional).

Líquido circulante (sangre). Viscosidad de la sangre (directamente proporcional).

R = Longitud x Viscosidad Área de sección2

Geometría del vaso. Longitud del vaso (directamente proporcional).

A

A mayor longitud, mayor resistencia. A menor longitud, menor resistencia.

B C

Geometría del vaso. Diámetro (radio) del vaso (inversamente proporcional).

R = Longitud x Viscosidad Área de sección2

Área de sección2 = π x r2 R = Longitud x Viscosidad = L x V (π x r2)2 2π x r4 A

B

C

Líquido circulante (sangre). Viscosidad de la sangre (directamente proporcional).

R = Longitud x Viscosidad Área de sección2

La viscosidad sanguínea depende de: • Hematocrito (anemia o policitemia). • Proteínas plasmáticas. • Altitud. • Grado de actividad corporal.

Flujo Sanguíneo =∆P R

R=LxV 2π x r4

Flujo Sanguíneo =∆P = ∆P π2 x r4 LxV LxV π2 x r4 Ecuación de Poiseuille-Hagen

FS = ∆P π x r4 8LxV

FUERZAS QUE PRODUCEN CIERRE Y APERTURA DE LOS VASOS

Presión Trasnsmural: es la fuerza que ejerce la sangre sobre las paredes vasculares (abre el vaso) = Presión Sanguínea Tensión de la pared vascular: presión que ejerce el vaso sobre la masa sanguínea que lo distiende (cierra el vaso) = Fibras elásticas y músculo liso vascular Ley de Laplace: relación equilibrada entre la presión sanguínea y la tensión de la pared vascular

Aumento de Volumen Aumento de la Presión

La capacitancia de una vena sistémica es aproximadamente 24 veces la de su arteria correspondiente, porque es 8 veces mas distensible y tiene un volumen 3 veces mayor (8x3=24)

Disminución de la Tensión de la pared.

FS = P1 (Extremo Arterial) – P2 (Extremo Venoso) = ΔP R R FS= Flujo Sanguíneo. ΔP = Diferencia de Presión en los extremos del vaso R= Resistencia Vascular

Flujo Sanguíneo = P1 – P2 R

Resistencia =

Presión Flujo Presión = Flujo x Resistencia

Es la fuerza que ejerce la sangre al vaso que la contiene. Tipos: arterial, capilar y venosa.

Fuerza que ejerce la sangre sobre las paredes arteriales, fuerza generada por el VI (Aorta) y el VD (Pulmonar). Presión arterial Sistólica (PAS) Presión arterial diastólica (PAD)

FS= P1 – P2 R

Presión = Flujo Sanguíneo x Resistencia P= Presión Arterial (P) FS = Gasto Cardiaco (GC) R = Resistencia Periférica (RP)

PA= GC x RP

SISTÓLICA: 100 a 139mmHg

Promedio: 120mmHg

DIASTÓLICA: 60 a 89mmHg

Promedio: 80mmHg

Presión del Pulso: 40 – 50mmHg Presión diferencial = Distensibilidad vascular

Presión Arterial Media: 90 a 100mmHg PAM= PS + 2PD 3

PP= GC / Compliance arterial

Factores que afectan la PP: Volumen sistólico del corazón. Distensibilidad o compliance total del árbol arterial.

Clasificación

Presión arterial sistólica (mmHg)

Presión arterial diastólica (mmHg)

Normal

Menos de 120

Menos de 80

Pre Hipertenso

120-139

80-89

Hipertensión estado 1

140-159

90-99

Hipertensión estado 2

Más de 160

Más de 100

Séptimo Informe del Joint Nacional Comité on Prevención, Detección, Evaluación y Tratamiento de la Hipertensión Arterial “ proporciona una nueva Guía para la prevención y manejo de la Hipertensión Arterial (HTA) y dentro de los aspectos se señala una nueva clasificación según los valores de la Tensión Arterial

Gasto Cardíaco Presión Arterial

Frecuencia Cardíaca Volumen Latido

Vasoconstricción

Resistencia Periférica Vasodilatación

Catecolaminas Angiotensina II Endotelinas

Calicreinas-Cininas Prostaglandinas FNA Óxido Nítrico

Gasto Cardíaco

Resistencia Periférica Vasoconstricción

Frecuencia Cardíaca

SNA Influencias Humorales y Hormonales

Volumen Latido

Contractilidad Cardíaca Precarga Postcarga

Vasodilatación

EFECTO

INFLUENCIAS GENERALES

Vasoconstricción

LOCALES

NERVIOSAS SNA (Noradrenalina)

-Daño tisular -Disminución de la temperatura -Serotonina HORMONALES Vasopresina, noradrenalina y -Células endoteliales: producción de endotelinas y ET1 adrenalina Angiotensina II: Producida a nivel pulmonar y vascular

Vasodilatación

NERVIOSAS Disminución de la eferencia simpática HORMONALES Cininas, VIP, Factor Natriurético Atrial

-Factores tisulares: disminución de O2 y PH, aumento del CO2, del K+, de la temperatura y de la osmolaridad, lactato, adenosina -Factor endotelial: Factores relajantes derivados del endotelio: óxido nítrico (NO), Prostaciclina o PGI2

1. Modificación del Gasto Cardíaco: Pre-carga. 2. Cambiando el diámetro de los vasos de resistencia 3. Alterando el volumen de sangre acumulado en los vasos de capacitancia

1. Acción rápida o refleja 2. A corto plazo (no inmediata) 3. A largo plazo

Área sensorial (aferente parasimpática) . Área Vasodilatadora. Área Vasoconstrictora . Función: Tono vasoconstrictor simpático.

Control de la actividad cardíaca.

Vasoconstricción de casi todas las arteriolas  ↑RVP. Constricción de venas y grandes vasos  ↑ Retorno Venoso  ↑ VL  ↑ GC  ↑ PA.

Estimulación directa del corazón por el SNA  ↑Bombeo  ↑GC  ↑PA

BULBO

↑PA

Barorreceptores (distensión o estiramiento)

“No tiene importancia en la regulación a largo plazo, sólo para cambios bruscos de la PA”

↓ PA

Inhibición del centro vasomotor Excitación del centro parasimpático vagal Vasodilatación periférica + ↓ FC y contractilidad

Sistema R-A-A + Catecolaminas Vasodilatadores = Vasoconstrictores

 PA o Vol Estímulo de Renina Angiotensina I Angiotensina II Vasoconstricción

Angiotensina III

Aldosterona  Reab. De Na+ y agua PA

Vol

VP PA PP Na+ Estímulo Simpático

Regulación del volumen plasmático por el riñón.

Edad

Ejercicio Embarazo

Sueño

Variaciones de Posición

Acostado Parado Frecuencia Cardíaca

Presión Arteria (mmHg)

Normotensos

Hipertensos

Directo o cruento. Indirecto o incruento Método Palpatorio Método Auscultatorio.

Instrumentos de medición de la PA: Esfingomanómetro o Tensiómetro

Estetoscopio

Tipos: De mercurio (Hg). Aneroide. DINAMAP. (automatizado, estático) MAPA. ( Monotoring Arterial Pressure Ambulatory)

Partes: Brazalete o manguito. Mangueras de transporte del aire. Perilla insufladora. Columna de vidrio calibrada en mmHg, que contiene el Hg

Elementos: Receptáculo (Campana): sistema de recepción. Sistema conductor Los auriculares.

Técnica de Medición de la PA

Es la distensibilidad que existe en los vasos arteriales dada la actividad cardiaca Es propio de las arterias La velocidad con que se registra es metros/seg Todas las arterias pulsan excepto las que están cercanas a los capilares

Tipos de Pulso: Central. Intermedio. Periférico.

Técnica de medición del Pulso Arterial

Frecuencia (FC) VN : 60-90 x´ Niño: 100-140 x´

Bradicardia y Bradisfigmia Taquicardia y Taquisfigmia

Amplitud Pulso amplio. Pulso poco amplio

Ritmicidad o regularidad. Dureza.

Unidad Microcirculatoria: Conjunto de vasos que garantizan la difusión o intercambio célula –sangre de nutrientes y productos de desecho. Microcirculación: Flujo Sanguíneo en vasos de calibre < 100 µ.

Arteriola Metarteriola

Esfínter precapilar Capilares verdaderos Vénula

Sustancias difundidas: Sustancias liposolubles (O2 y CO2) Sustancias hidrosolubles (agua, sodio, glucosa y cloro).

“El trabajo de la red capilar depende de las necesidades metabólicas”

Reservorio de sangre Regular el flujo Regular el gasto cardíaco

Funciones: • Reservorio de sangre • Regular el flujo • Regular el gasto cardíaco

El flujo venoso se debe a: Bombeo del corazón: efecto de la sístole. Bomba Torácica: Aumento de la presión intratorácica negativa durante la inspiración. Bomba muscular: compresión de las venas por la contracción de los músculos esqueléticos.

Flujo Linfático: 2- 4 lt/24 horas. Linfáticos iniciales Linfáticos Colectores.

El flujo normal de la linfa en 24 horas es de 2 a 4 litros

Linfáticos Iniciales

Linfáticos Recolectores

Carecen de válvulas y músculo liso

Tienen válvulas y músculo liso en sus paredes, se contraen en forma peristáltica impulsando la linfa a lo largo de los vasos: Función de Bomba Linfática

Intestino y músculo esquelético