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JASMINY MOREIRA | TURMA 5 BMF | 2020.2 1 Hemodinâmica Conceitos LÍQUIDO EM MOVIMENTO - HIDRODINÂMICA - Temos um líquido em movimento atuando por uma força propulsora. VELOCIDADE DE FLUXO - A velocidade do fluxo sanguíneo é o deslocamento de sangue por unidade de tempo. - Na região de maior secção transversa a velocidade é baixa. - Na região de menor secção transversa a velocidade é alta. REGRINHA v = Q/A ou Q = v.A V: Velocidade do fluxo sanguíneo Q: Fluxo A: Area de corte transversal LEI DA CONTINUIDADE No momento eu tenho uma área de secção transversa menor e eu tenho uma área de secção transversa maior. Percebam que a minha taxa de fluxo (Q) que é o volume de fluxo é igual tanto na área menor quanto na área maior. Isso é possível porque para que eu tenha o mesmo fluxo em áreas distintas eu preciso aumentar a minha velocidade de fluxo. Toda vez que encontrarmos no sistema modificação de secção transversa do tubo. A velocidade do fluxo no tubo pequeno aumenta. E quando eu tiver o tubo maior a velocidade do fluxo é menor. Qual seria a velocidade do fluxo sanguíneo nas grandes artérias (aorta) e na microcirculação (capilares)? - A velocidade de fluxo no capilar é pequena porque ele faz a troca. Quando consideramos esses vasos, levamos em consideração a área de secção transversa de todos os vasos. - A velocidade de fluxo da aorta é maior. VELOCIDADE DO FLUXO DE SANGUE NA REDE VASCULAR - Se pensarmos na aorta ela é um vaso de grande calibre. - A medida que ela vai se ramificando, não contamos só um vaso e sim o somatório deles. - O maior somatório é nas arteríolas, capilares e vênulas. Ou seja, a aorta está gerando 5L/min. Explicando: Quando falamos que ao longo do sistema eu tenho que ter 5L/min. Isso é importante porque, tenho o coração, tenho a aorta saindo e as veias cavas voltando. O meu ventrículo direito e esquerdo vai ejetar o mesmo volume de sangue que equivale a 80ml de JASMINY MOREIRA | TURMA 5 BMF | 2020.2 2 volume sistólico. (um indo para o pulmão e outro circulação sistêmica). Esse volume multiplicado por frequência cardíaca equivale a 5L/min gerando dos dois lados de forma igual. O que sai tem que retornar na mesma quantidade. Então não posso ter volumes distintos no sistema porque teria um desequilíbrio. - O volume que eu gero é o volume que tem que retornar. - Pensando nisso, a medida que vai ramificando vai diminuindo a velocidade nos capilares. A área de secção transversal maior é inversamente proporcional a velocidade que é próxima de 0. - Quanto maior o número de vasos que eu tenho em paralelo, menor a velocidade do fluxo. - Quanto menor o número de vasos que eu tenho, maior a velocidade do fluxo. - Se eu for pensar, os capilares eu tenho a menor velocidade de fluxo. Mas é super importante, pois acontece a troca. Não daria para ser maior a velocidade de fluxo porque tem que sair o fluxo de massa e depois voltar. A secção transversal dos capilares, quando vem o fluxo ele se divide em todos os capilares e o fluxo passa em velocidade menor fazendo com que os capilares consigam fazer a troca gasosa. Ou seja, pensando em um teleférico que não para numa velocidade imensa, não iriamos conseguir entrar e nem sair. Quando tem o fluxo indo para o capilar, se ele passasse rápido, não teríamos um fenômeno acontecendo para ter as trocas no interstício, por isso a velocidade é baixa. PARTE CLÍNICA: HIPERTENSÃO - Se eu diminuir o número de capilares eu aumento a velocidade. - Existe a rarefação capilar, que é quando diminuímos o número de capilares. - Nessa doença a hipertensão, observamos essa rarefação capilar. - Se eu diminuo o número de capilares, a velocidade passa a aumentar. Então tenho menor eficiência de troca. - Se formos pensar, temos duas regulações importantes que estão associadas aos vasos de resistência, as arteríolas. - Quando falamos em hipertensão, tenho uma arteríola. As duas tem o mesmo diâmetro, uma tem uma parede pela túnica média e a outra tem a parede bem maior. - Eu tenho uma luz de vaso menor. - Por algum motivo desconhecido, existem pessoas que desenvolvem a hipertrofia da túnica média (músculos lisos) e eles diminuem a luz do vaso. Então, toda vez que eu tenho um raio menor, eu aumento a minha resistência. - Além de eu ter o problema de aumento de resistência que leva aumento dos níveis pressóricos, eu tenho problema de não vir fluxo suficiente para os capilares e quando vem o fluxo passa rápido impedindo a troca eficiente. - Existem sistema que são importantes para controlar. A arteríola está normal e depois em vaso constrição (ficando menor). Mas as vezes ela remodela e aumenta essa hipertrofia dessa parede muscular. - Isso é um processo de remodelamento crônico, então, temos essa modificação. - Por isso o hipertenso deve fazer uso de medicamento contínuo pois ele tem essa remodelação crônica. - Sabemos que quando a angiotensina 2 ela provoca esse tipo de hipertrofia muscular. - Pensando então, os vasos que fazem a resistência quando falamos em pressão arterial é igual ao débito cardíaco multiplicado com a resistência vascular periférica é as arteríolas. PA = DC x RVP Porque elas fazem vasoconstrição e cronicamente esses sistemas atuam nesse aumento de hipertrofia na túnica média dos vasos e diminuindo a luz do vaso. - Quando vem o fluxo, ele nem consegue passar direito para os capilares. O organismo entende que não precisa manter os capilares se não chega sangue. Então acontece que eu perco capilares. (processo de rarefação capilar). - Quando isso acontece, a minha rede de capilares diminuindo a velocidade do fluxo aumenta. (efeito dominó) - Os tecidos sofrem com isso porque são menos irrigados de forma adequada. - Quando isso acontece no nosso sistema nervoso central, acontece hipertensos com incidência de demência por menor irrigação desses leitos. - Isso acontece no coração (tem todo sistema de microcirculação). Há relação de diminuição da microcirculação com remodelamento maléfico da circulação. - Isso acontece muito no musculo, por isso o paciente sente muita falta de condicionamento. Fica com muita fadiga porque não chega sangue no musculo dele, porque não tenho sistema de distribuição de sangue e tenho menos capilar. - Por outro lado, as pessoas estudam formas de fazer os capilares aumentares (angiogênese). Que vai acontecer sobre alguns efeitos (por ex: exercício físico). - O que acontece é o aumento de capilares e diminui a parede e aumenta a luz do vaso. - O uso de medicamentos contra regula a hipertrofia também. REGRINHA - Quanto maior a área de secção transversal: menor a velocidade do fluxo - Quanto menor a área de secção transversal: maior a velocidade do fluxo JASMINY MOREIRA | TURMA 5 BMF | 2020.2 3 Mas, a taxa de fluxo será a mesma em todos os vasos. Ou seja, tanto na aorta quanto toda a extensão do sistema. O meu débito que foi gerado é o mesmo em todo o segmento. POR QUE O SANGUE FLUI PELO SISTEMA CARDIOVASCULAR? - A diferença gradiente de pressão. - Toda vez que formos pensar o que faz o sangue fluir, é o gradiente de pressão. - Quanto maior o gradiente, maior o fluxo. - Quanto menor o gradiente, menor o fluxo. - Essa pressão que é formada inicialmente na sístole (120mmHg). - O coração gera alta pressão quando se contrai. O sangue flui para fora do coração (região de pressão mais alta) para o circuito fechado de vasos sanguíneos (em uma região de menor pressão). - O sangue só sai do coração porque ele ‘’fica maior em pressão’’ em relação a aorta. Se ele não ficar maior que a aorta, não vai abrir as valvas seminulares. 1° gradiente de pressão: quando tenho a ejeção ventricular (sangue sai do ventrículo).Só acontece quando ele faz a pessoa que supere a pressão da aorta. Eu só abro a aorta e faço a ejeção do sangue quando a pressão do sangue supera a pressão da aorta. - Pensando no ventrículo esquerdo. Ele recebe sangue dos átrios (sangue que veio da oxigenação). Vai chegar uma hora que terá a sístole atrial, vai terminar de ejetar e fechar as valvas entre átrio e ventrículo (atrioventricular). Quando essa valva fecha, tenho volume de sangue dento do ventrículo, esse volume de sangue chama de volume diastólico final (volume que consigo acomodar na diástole do ventrículo, volume máximo que vou encher no ventrículo). Depois disso acontece a contração isovolumétrica. Começa a despolarizar toda a parte do septo indo até o ápice, paredes do miocárdio para fazer a contração. nessa hora o volume que eu tenho está cheio e começo a contrai esse coração de forma que o sangue que está lá dentro sofre a ação da contração e quer ser ejetado. Mas só será ejetado se eu superar a pressão que eu tenho na aorta naquela hora. Se a pressão do coração superar a força da aorta, eu abro as semilunares e ejeto o sangue. Se a pressão da aorta é alta por causa da resistência periférica alta. Meu coração tem que fazer mais força ainda, gerando então a hipertensão. EXPLICANDO Pensando no filtro de barro. Temos a água dentro, a influência da gravidade, várias moléculas que vão se chocando (entendemos por formação de forças) e vão atuar sobre o recipiente (pressão). - Temos a questão da água atuando e favorecendo o aumento da pressão e a gravidade também. - A pressão que eu tenho lá dentro é maior que a pressão que está do lado de fora. Toda vez que abrirmos a torneira o líquido vai sair e quanto maior a diferença de pressão, maior será o fluxo que sairá de água do meu filtro. - Quando o filtro está quase vazio, deitamos o filtro para ‘’cair’’ o resto da água. O que acontece é que a quantidade de líquido (a coluna de pressão) diminuiu. A quantidade de fluxo que vai sair, será menor porque a minha diferença de pressão diminuiu. PRESSÃO E PRESSÃO ARTERIAL - Força que o sangue exerce contra a parede dos vasos. - Tenho uma pressão hidrodinâmica. - Tenho o sangue que é pressionado. À medida que a força atua nele, ele atua sobre as paredes. - O que determina a pressão arterial é o débito e a resistência. - Essa pressão que o sangue exerce sobre as paredes vasculares depende do volume de sangue ejetado pelo coração e resistência que se opõe à sua circulação PA = DC x RVP O QUE FAZ CRIAR ESSA PRESSÃO PROPULSORA? - Temos a pressão inicial que é gerada e vai caindo. - Tenho 3 fatores que permitam a geração de pressão. JASMINY MOREIRA | TURMA 5 BMF | 2020.2 4 1° fator: força propulsora, a contração do ventrículo. Tenho o ventrículo com a quantidade de sangue, a medida que eu contraio o ventrículo, o sangue quer sair. 2° fator: minha capacidade de dilatação elástica da aorta. Ou seja, essa aorta, nesse momento ela aumenta o calibre para acomodar o sangue que foi ejetado pelo ventrículo. Por isso temos que ter a capacidade elástica dela (artérias elásticas). 3° fator: resistência ao fluxo de sangue (pequenas artérias e arteríolas e artérias). A forma que eu acomodo o sangue é determinada pela resistência. PARTE CLÍNICA: SÍNDROME DE MARFAN Na síndrome de Marfan, você tem a deficiência de uma proteína da fibra elástica da túnica média. E você tem a secção de aorta. Fica fraca e o sangue pode então romper essa túnica média e acaba se acumulando entre as túnicas da aorta. - Quando o sangue é ejetado. Por mais que a minha aorta tem calibre grande, o sangue começa fazer força na parede da aorta fazendo com que ela se distenda. - Esse ventrículo depois que ejeta, ele relaxa. Quando ele relaxa, a pressão ‘’cai’’ e o sangue tenta voltar (fluxo retrógado), quando ele volta a valva corre e fecha semilunar antes para o fluxo não retornar e ir embora por inteiro. PRESSÃO ARTERIAL MANTIDA DURANTE A DIÁSTOLE - Se eu não tivesse a capacidade retrátil da aorta, eu teria a pressão mais alta 120 (quando ejeto o sangue) e poderia ir para 0 no ventrículo. A diástole seria baixa demais. - Como eu tenho essa energia cinética de distensão da aorta. Na medida que eu retraio a aorta, essa energia faz com que a pressão que poderia ser 0 vai pra 80mmHg. - O que mantem a aorta em torno de 80 é a força que eu tive. Ou seja, o que mantem essa pressão de 80mmHg é essa energia elástica. - Nossa pressão arterial ela é uma pressão de pulso. Ela ejeta e depois vai abaixando porque eu consigo ter a retração da aorta e depois acontece tudo novamente. - Cada sístole eu tenho uma ejeção na aorta. - Quando esse sangue é ejetado na aorta ele faz a força na parede da aorta (pulso) aí ele vai retraindo até 80mmHg. Aí vem um novo pulso e assim por diante. Pulso – energia retrátil – diminui a pressão - Quando você aumenta as pressões pode ter uma complacência da aorta ou resistência vascular periférica total. A força que eu tenho que fazer para ejetar o sangue é maior. Toda vez que pensamos em pressão, tenho que pensar na força que eu tenho que desenvolver mediante com a complacência e mediante a resistência periférica. - No caso do hipertenso, eu aumento muito a resistência. Então a pressão será maior que 120 para conseguir superar a resistência. JASMINY MOREIRA | TURMA 5 BMF | 2020.2 5 COMO TRANSFORMAR UM SISTEMA PULSÁTIL EM F e P CONTÍNUOS - Essa ejeção intermitente que temos no coração. - Eu ejeto o sangue, mas eu continuo o meu fluxo. - A capacidade das grandes artérias em se expandir quando recebem o volume de ejeção durante a sístole ventricular, retornando ao seu estado original pelo recolhimento elástico durante a diástole, converte a ejeção intermitente do sangue pelo coração em um fluxo continuo pelos vasos mais distais. COMPLACÊNCIA DOS VASOS - Capacidade de se distender. - Descreve o volume de sangue que o vaso pode contém sob determinada pressão. - Está relacionada à distensibilidade. - A diferença na complacência das veias e artérias fundamenta os conceitos de volume não estressado e estressado. - Para eu acomodar um volume de sangue na artéria, eu preciso desenvolver mais pressão que a veia. - Essa pressão que será gerada na artéria pode alterar de acordo com a complacência. Existe uma situação no envelhecimento que há a redução da complacência na aorta. Quando ela fica menos complacente, ela tem menos capacidade de extensibilidade. Ela fica mais rígida. - Para eu acomodar sangue nessa artéria, eu vou ter que fazer uma pressão maior ou vou acomodar menos volume de sangue. - Quanto mais complacente, consigo acumular maior volume de sangue. - Entendemos também que, eu tenho que gerar um débito porque preciso desse volume pro sistema. Para eu gerar esse volume maior em artéria pouco complacente. Eu tenho que aumentar a pressão. - A complacência é delta de volume por delta de pressão. - Quanto menos complacente, para eu acomodar o mesmo volume de sangue (80mL) eu tenho que aumentar a pressão. REGRINHA C = V/P C: Complacência (mL/mmHg) V: Volume (mL) P: Pressão (mmHg) PRESSÃO DE PULSO - A regulação de pulso é praticamente determinada pela complacência e volume sistólico. - A complacência aórtica é um dos principais determinantes, juntamente com o volume sistólico, da pressão de pulso. - Toda vez que a artéria é menos complacente eu tenho que fazer mais força no ventrículo. - Se eu tenho uma complacência fixa e eu aumento o volume sistólico, também aumento a pressão. - Toda vez que aumento o volume sistólico, para colocar essa quantidade de sangue na aorta, eu aumento um pouco a pressão. - Toda a vez que aumento o volume sistólico, eu aumento a pressão daaorta. (por ex: exercício físico). PARTE CLÍNICA: ARTERIOSCLEROSE - Numa situação de arteriosclerose ela fica menos complacente. - Quando fica menos complacente, tenho que fazer muita pressão, aumentando os limites superiores da pressão. Ou seja, aumento a pressão da minha aorta. - As vezes esse vaso já não está mais no estado ‘’equilibrado’’, e aí se eu aumento essa pressão eu posso romper uma parte da túnica dela ou romper ela completamente. - É muito arriscado numa aorta que está doente, aumentar os níveis pressóricos. - Por isso, devemos evitar essas situações quando pensamos em patologia. JASMINY MOREIRA | TURMA 5 BMF | 2020.2 6 PARTE CLÍNICA: ESTENOSE AÓRTICA - Numa situação de estenose aórtica, ela não consegue acomodar volume sistólico quase nenhum. - Quanto menor o volume que eu acomodo, menor a minha pressão. - Nesse caso eu diminuo o volume sistólico, tendo um pulso mais fraco com uma menor pressão. PRESSÃO ARTERIAL MÉDIA - Temos que pensar que dentro do círculo cardíaco a contribuição da sistólica é em tempo menor e a diastólica em tempo maior. SISTÓLICA (PAS) - Pressão durante a contração do ventrículo (sístole, maior pressão) - Dura 1/3 do ciclo - Repouso 120mmHg - Destinado aos ventriculos DIASTÓLICA (PAD) - Pressão no leito vascular durante a diástole dura 2/3 do ciclo - Repouso 80mmHg - Destinado para o relaxamento dos ventriculos REGRINHA PAM = (PAS-PAD)/3 + PAD 93 mmHg = (120-80)/3 +80 - Essa pressão é a ideal para o nosso sistema. Obs: Quando tiver algum exercício onde o paciente apresenta a PAM 93 ou até 100, não podemos esquecer que isso é média. Resumindo - O gradiente de pressão permite que o sangue flua pelo sistema circulatório. - A diminuição da pressão ocorre porque é perdida energia, como consequência de resistência ao fluxo pelos vasos - A pressão diastólica alta nas artérias é decorrente da capacidade desses vasos de capturar e armazenar energia nas suas paredes elásticas - A pressão de pulso, uma medida de amplitude da onda de pressão, é definida como a pressa sistólica menos a pressão diastólica. Devido ao atrito, a amplitude da onda de pressão diminui com a distância e desaparece nos capilares - A complacência aórtica e o volume sistólico determinam da pressão de pulso - Quanto menor a complacência do vaso, maior pressão para acomodar um dado volume de sangue FATORES QUE ALTERAM O FLUXO (Q) SANGUÍNEO - A quantidade de sangue que passa por determinado ponto da circulação durante certo intervalo de tempo (mililitros por minuto). - O fluxo é diretamente proporcional ao gradiente de pressão. Quanto maior o gradiente de pressão, maior o fluxo de um ponto para o outro ponto do vaso. Obs: Sempre que perguntar sobre gradiente de pressão comparando dois vasos. Vamos lembrar que não importa o valor absoluto e sim a subtração deles. - Fluxo é diretamente proporcional ao gradiente de pressão. - Quanto menor a minha diferença de pressão, menor o fluxo. - Quanto maior a minha diferença de pressão, maior o fluxo. Obs - O fluxo é inversamente proporcional a resistência. - Quanto maior a minha resistência, menor o fluxo. - Quanto menor a resistência, maior o fluxo. - Quando o meu raio é maior, eu aumento o meu fluxo. - Quando o meu raio é menor, eu diminuo o meu fluxo. - O raio é um dos fatores que aumentam a resistência. - A diferença de pressão é a força motriz para o fluxo sanguíneo. - A resistência é impedimento ao fluxo. FATORES QUE AUMENTAM O FLUXO (Q) SANGUÍNEO Viscosidade - Fatores associados a resistência: viscosidade O paciente usa ‘’aspirina’’ por ex, que se diz afinar o sangue na tentativa de reduzir a resistência. - Quanto maior viscosidade no sangue maior atrito nos vasos, aumentando a resistência. JASMINY MOREIRA | TURMA 5 BMF | 2020.2 7 - O coração terá que fazer muito mais força se o sangue for mais viscoso. - As vezes pra resolver esse problema é dado um vasodilatador. - Se eu tiver um raio maior, tenho menor atrito. - A resistência é diretamente proporcional a viscosidade do líquido. - Maior viscosidade = maior resistência porque tenho maior atrito. PARTE CLÍNICA: ANEMIA Anemia diminui a viscosidade de sangue. PARTE CLÍNICA: ATIVIDADE FÍSICA Atividade física que aumenta a eritropoietina pode aumentar a viscosidade. PARTE CLÍNICA: DESIDRATAÇÃO A desidratação, quando diminui a quantidade de líquido de sangue, eu aumento a viscosidade. Raio - Embora a viscosidade seja um fator que determina a resistência. Dentre os fatores, não é o mais impactante. - O mais impactante é o raio, que vai contribuir mais ainda. - Eu resolvo o problema de viscosidade aumentando o raio. - O raio é o fator de MAIOR importância na resistência. Comprimento do vaso Quanto maior o comprimento, mais o sangue vai ter que passar na extensão do vaso. Sempre terá a relação com a viscosidade. - Resistencia é diretamente proporcional ao comprimento (l) do vaso. - Eu tenho maior atrito na passagem do sangue no comprimento de vaso maior. Resistencia - A resistência é diretamente proporcional ao comprimento do vaso e viscosidade. Quanto maior esses dois, maior a resistência. - No denominador eu tenho o raio. Quanto maior o meu raio, menor a resistência. Quanto menor o meu raio, maior a resistência. (ele é o oposto) - Quanto maior eu tenho o meu raio, maior a minha condutância (diretamente proporcional ao diâmetro do raio). Resumindo - O fluxo é diretamente proporcional ao gradiente de pressão entre dois pontos quaisquer (valor relativo) - Fluxo é inversamente proporcional a resistência - Resistencia é inversamente proporcional a raio dom tubo r=1/r - Resistencia é diretamente proporcional a viscosidade do líquido - Resistencia é diretamente proporcional ao comprimento (l) do vaso - O raio é o fator de maior importância na resistência (elevado a 4 potência) - Condutancia é o inverso da resistência FLUXO LAMINAR - Fluxo com lâminas de sangue - Formo uma parábola. Ela acontece porque a região central do vaso não tem atrito, ou seja, tem velocidade maior que a região que está mais próxima da parede. - Fluxo de perfil parabólico da velocidade do fluxo sanguíneo - Esse fluxo pode perder a organização laminar e virar turbulento FLUXO TURBULENTO - Ele é desorientado - Tem mais resistência que o fluxo laminar - Ele é barulhento - É diretamente proporcional à velocidade do fluxo sanguíneo, ao diâmetro do vaso e a densidade do sangue, e inversamente proporcional à viscosidade do sangue, o que é representado pela equação. JASMINY MOREIRA | TURMA 5 BMF | 2020.2 8 - Calcula-se o número de Reynolds - Quando a velocidade do fluxo sanguíneo é muito elevada - Quando o sangue passa por obstrução no vaso, por ângulo fechado ou por superfície áspera - Porções proximais da aorta e da ateria pulmonar o número pode chegar a muitos milhares durante a face rápida de ejeção dos ventrículos; aumento da turbulência 1. Alta velocidade de fluxo sanguíneo 2. Natureza pulsátil do fluxo 3. Alteração súbita do diâmetro do vaso