Universidad Nacional Aut贸noma de M茅xico
Facultad de Medicina Circulaci贸n mayor Autor: Tapia Jaimes Itzel Monserrat Dr. Enrique Schwanke Padilla
*La CIRCULACIÓN MAYOR se inicia en el ventrículo izquierdo, llega a todos los territorios de la economía corporal y termina en la aurícula derecha.
*La presión arterial es fundamental para mantener un gradiente que asegura la perfusión de los tejidos. *El sistema arterial, al recibir la sangre que expulsa el ventrículo izquierdo, se distiende y amortigua la presión sistólica, la cual seria mayor si las arterias se comportaran como tubos rígidos. Así mismo el sistema arterial comprime los vasos durante la diástole e impide que la presión caiga a valores muy bajos, asegurando la perfusión tisular durante esta fase.
*La vía de retorno de la circulación mayor es el Sistema Venoso y tiene función de reservorio variable. *La posición corporal ejerce una influencia importante sobre los valores absolutos y el comportamiento de las presiones, tanto de la arterial sistémica como de la venosa.
El endotelio se encuentra entre la sangre circulante y las túnicas media y adventicia de los vasos sanguíneos.
Responde a los cambios en el flujo, el estiramiento, las diversas sustancias circulantes y los mediadores inflamatorios.
*En las células musculares lisas vasculares la entrada de calcio por los conductos del mismo activados por voltaje, genera un aumento difuso en los iones calcio citosólicos, el cual inicia también la liberación de dichos iones del retículo sarcoplásmico a través de receptores para rianodina y la concentración elevada de calcio producida por estas centellas de iones calcio aumenta la actividad de los conductos de potasio activados por calcio en la membrana celular. Éstos se conocen también como big K o conductos BK por que el flujo de potasio a través de ellos es muy alto.
El aumento en la entrada de potasio incrementa el potencial de membrana, lo cual desactiva los conductos de calcio activados por voltaje y se produce relajación.
El sitio de acción de las centellas de iones calcio es la subunidad beta1 del conducto BK; y los ratones , en los cuales se elimina esta subunidad desarrollan aumento del tono vascular y la presión sanguínea.
Por lo tanto es obvio que la sensibilidad de la subunidad beta1 a las centellas de iones calcio tiene una función importante en el control del tono vascular.
La sangre siempre fluye, de áreas de alta presión a otras de baja presión. RELACIÓN: flujo promedio, presión media y resistencia en los vasos sanguíneos. RELACIÓN: corriente, fuerza electromotriz y la resistencia en un circuito eléctrico. LEY DE OHM: Corriente(I)= Fuerza electromotriz (E)/Resistencia( R) Flujo(F)= Presión(P)/Resistencia(R).
El flujo en cualquier parte del sistema vascular es igual a la presión de perfusión efectiva en esta porción dividida entre la resistencia. Dicha presión corresponde a la presión intraluminal promedio en el extremo arterial, menos la presión media en el extremo venoso. Las unidades de resistencia en el sistema vascular se expresan en unidades R, las cuales se obtienen al dividir la presión en mmHg por el flujo en ml/s.
Si la presión aórtica es de 90mmHg y el gasto ventricular izquierdo es de 90ml/s, la resistencia periférica total es:
90mmHg/90ml/s= 1 unidad R
En estados normales, el flujo en los vasos sanguíneos rectos, es laminar. La velocidad alcanza su grado máximo en el centro de la corriente.
El flujo laminar ocurre a velocidades hasta cierta velocidad crítica. Cuando se alcanza ésta o una mayor, el flujo es turbulento. La probabilidad de turbulencia también se relaciona con el diámetro del vaso y la viscosidad sanguínea: Re=pDV/n Donde Re es el número de Reynolds; p es la densidad del fluido; D es el diámetro del tubo en consideración; V es la velocidad del fluido y n es la viscosidad del fluido.
Mientras mayor sea Re mayor es la probabilidad de turbulencia. Cuando el flujo no es turbulento Re es menor de 2000. Cuando Re es mayor de 3000 casi siempre hay turbulencia. D se mide en cm, V esta en cm/s-1 y n en poises.
El flujo sanguíneo crea una fuerza sobre el endotelio que es paralela al eje longitudinal del vaso. Este CIZALLAMIENTO (gamma) es proporcional a la viscosidad(n) multiplicada por el índice de cizalla (dy/dr), que es la proporción en la cual aumenta la velocidad desde la pared hacia la luz: gamma=n(dy/dr)
FLUJO= volumen x unidad de tiempo (cm3/s) VELOCIDAD= desplazamiento x unidad de tiempo (cm/s)
La velocidad (V) es proporcional al flujo (Q) dividido entre el área del conducto(A): V= Q/A
La velocidad promedio del movimiento del fluido en cualquier punto en un sistema de tubos en paralelo es inversamente proporcional al área transversal total en ese punto. La velocidad promedio de la sangre es alta en la aorta y es mas baja en los capilares que tienen un área transversal 1000 veces mayor que la aorta.
La expresión matemática de la relación entre el flujo en un tubo estrecho largo, la velocidad del fluido y el radio del tubo es: F=(PA-PB)x(Pi/8)x(1/n)x(r4/L)
donde: F= flujo; PA-PB= diferencia de presión entre los extremos del tubo; n= viscosidad; r= radio del tubo; L= longitud del tubo.
Como el flujo es igual a la diferencia de presión dividida entre la resistencia (R ), R=8nL/Pir4 Como el flujo varía de modo directo y la resistencia de manera inversa con el radio a la cuarta potencia, el flujo sanguíneo y la resistencia in vivo se modifican mucho con cambios pequeños en el calibre de los vasos.
Ejemplo:
conductancia (facilidad de paso)= en el FLUJO CONDUCTANCIA ~ radio4
1cm---------1ml/min 2cm---------16ml/min 4cm---------256ml/min
La resistencia no depende solo del radio de los vasos sino también de la viscosidad sanguínea. El plasma es casi 1.8 veces mas viscoso que el agua, mientras la sangre entera es de 3 a 4 veces mas viscosa que el agua. La viscosidad depende del hematocrito.
Cuando se reduce la presión en un vaso sanguíneo pequeño, se llega a un punto en el cual la sangre ya no fluye, aunque la presión no llegue a 0. Esto se debe a que los vasos están rodeados por tejidos que ejercen un presión pequeña, y cuando la presión intraluminal cae por debajo de la presión del tejido, los vasos se colapsan= presión crítica de cierre.
Tal vez resulte sorprendente que estructuras de paredes tan delgadas y delicadas como los capilares no sean más proclives a la rotura. La principal razón de su invulnerabilidad relativa es su diámetro pequeño. El efecto protector del tamaño pequeño en este caso es un ejemplo de la operación de la ley de Laplace.
Relación de la presión de distensión(pL), y la tensión de la pared(PLE), en una víscera.
Esta ley señala que la tensión en la pared de un cilindro (T) es igual al producto de la presión transmural (p) y el radio (r) dividido por el grosor de la pared (w): T=Pr/w
La presión transmural es la presión dentro del cilindro menos la presión fuera de éste, pero como la presión hística en el cuerpo es baja, casi siempre puede ignorarse y P se iguala a la presión dentro de la víscera.
En una víscera de pared delgada , el valor de w es muy bajo y también puede desconsiderarse, pero se convierte en un factor significativo en vasos como las arterias. Por lo tanto en una víscera de pared delgada, P=T dividida por los dos radios principales de la curvatura de la víscera: P=T(1/r1+1/r2)
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En una esfera, r1=r2, por lo tanto: P=2T/r
En un cilindro, como un vaso sanguĂneo, un radio es infinito, por lo que: P=T/r
Por lo anterior, mientras mas pequeño sea el radio de un vaso, menor es la tensión de la pared necesaria para equilibrar la presión de distensión, ejemplo: en la aorta humana la tensión a presiones normales es cercana a 170000 dinas/cm, pero en los capilares es cercana a 16 dinas/cm.
La ley de Laplace también aclara las desventajas que enfrentan los corazones dilatados. Cuando aumenta el radio de una cavidad cardiaca, debe generarse mayor tensión en el miocardio para producir una presión determinada; por consiguiente, un corazón dilatado debe trabajar más que uno no dilatado.
La presión normal dentro del ventrículo izquierdo es apox.de 120mmHg durante la sístole y desciende bruscamente a 8mmHg durante la diástole. En la aorta , la presión sistólica es la misma, pero el descenso diastólico es mas lento y el valor final de esta presión es mas alto: 80mmHg.
El cierre hermético de la válvula aórtica, que impide el reflujo hacia el ventrículo, la elasticidad arterial y la resistencia periférica son los factores que amortiguan la caida de la presión arterial a lo largo de la diástole.
VASOS DE CONDUCTANCIA Y DE RESISTENCIA: -La aorta y sus ramas principales contienen cantidades relativamente altas de fibras elásticas (vasos elásticos o de conducción). - Las arterias pequeñas, sobre todo las arteriolas, predomina el músculo liso por ende mayor capacidad de vasoconstricción (vasos de resistencia).
La elasticidad de las arterias de gran calibre del circuito mayor les permite amortiguar la presión sistólica aumentando su diámetro ante el aumento de presión. Lo anterior , junto con el efecto de la resistencia periférica, mantiene la presión en el sistema arterial durante la diástole y asegura un flujo continuo. La presión en las arterias , al final de la diástole, está determinada primordialmente por la resistencia periférica.
El aumento del diámetro aórtico durante la sístole es de apenas 8%, sin embargo, este cambio es suficiente para ejercer un efecto amortiguador tanto del aumento sistólico de la presión como de la caída de la presión durante la diástole.
La perdida de elasticidad da lugar a oscilaciones de la presión arterial que son el doble de las encontradas en el adulto normal.
(160-80= 80mmHg vs 120-80=40mmHg)
A)LAS PRESIONES EN EL SISTEMA ARTERIAL: A la presión máxima que alcanza la sangre en las arterias se le llama presión sistólica, y ala mínima presión que ocurre al final de la diástole, inmediatamente antes de la apertura de la válvula aórtica, se le denomina presión diastólica.
A la diferencia entre ambas presiones se le conoce como presión diferencial o presión de pulso. A la presión promedio a la cual se encuentra el sistema arterial a o largo de la sístole y de la diástole, se le llama presión arterial media. Se puede medir la presión media mediante una sonda intraarterial o se puede calcular dividiendo el área por debajo de la curva de presión entre el tiempo.
Presión media= presión diastólica + 1/3 de la presión diferencial.
B) VARIACIONES DE LA PRESIÓN A LO LARGO DEL SISTEMA ARTERIAL:
La presión que se desarrolla en la aorta principal cuando la sangre entra en ella, se transmite a la periferia, donde se detecta fácilmente por la palpación de arterias accesibles.
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El sistema arterial, la presión depende del volumen previo, que esta determinado por la resistencia perifÊrica(proporcionada por las arteriolas). Ésta a su vez, regula el flujo hacia las venas y el remanente arterial la distensibilidad arterial es constante y el volumen que se introduce (gasto cardiaco)
La presión arterial (PA) es el resultado del producto del gasto cardiaco (GC) por las resistencias periféricas (RP) : PA=GCxRP. Los factores que determinan el gasto cardiaco son la precarga (volumen ventricular), la contractilidad y la resistencia periférica. Los dos primeros aumentan el gasto cardiaco y el último lo reduce.
POS
capacitancia
resistencia
Volumen de eyecci贸n
PRE
CARGA
salida arteria
sangre
entrada
venas
Ley de Frank-Stanlin Distenci贸n-contracci贸n Mas-mas Menos-menos
Retorno venoso
VOLUMEN DE EYECCIÓN es directamente proporcional a la precarga y a la contracción, pero inversamente proporcional a la poscarga.
Edad
Sexo
Ritmo circadiano
Postura
La resistencia de un vaso es la oposición que ofrece al flujo de sangre en su interior.
Las arteriolas tienen una gran cantidad de musculo liso en sus paredes, por lo tanto, pueden constreñirse y en consecuencia modificar la resistencia al flujo sanguíneo.
El volumen total de sangre en un adulto es de 70kg de peso es de 5 a 6 litros. La mayor parte se encuentra en aquellos segmentos del sistema circulatorio donde las presiones son bajas: venas sistémicas, corazón derecho, circulación pulmonar y auricula izquierda.
De estos territorios, el de mayor capacidad es el sistema venoso, el cual en reposo, contiene el 70% del volumen sanguíneo. La gran capacidad del sistema venoso se debe a la elasticidad de sus paredes. En reposo las fibras se encuentran plegadas. Al aumentar el volumen estas fibras se despliegan y luego se estiran, lo que permite acomodar grandes volúmenes de sangre con aumentos mínimos de presión.
La cantidad de sangre que llega al corazón derecho (precarga) depende de numerosos factores: el volumen total de sangre, la capacidad de distensión del ventrículo derecho, el estado funcional de la válvula tricúspide, la distensibilidad de la aurícula derecha y del pericardio, las variaciones de la presión intratorácica, la posición del cuerpo y el tono venoso.
Factores que determinan la magnitud del flujo venoso: A)Vasomoción venosa: regulada por el tono venoso; cuando este disminuye la capacitancia aumenta y el retorno venoso desciende. B)Válvulas venosas: cada válvula está compuesta por dos valvas, con la concavidad orientada hacia el corazón. Con esta disposición se ofrece mínima resistencia al flujo hacia la aurícula y se impide el reflujo en sentido opuesto. C)Masaje muscular: caminar-contracción de los músculoscompresión de las venas. D)Bomba toracoabdominal: movimientos respiratorios. Durante la inspiración, la presión intratorácica se hace negativa, lo que produce un efecto de succión sobre los vasos y un aumento de la cantidad de sangre que ingresa en la aurícula derecha.
En cualquier momento solo el 5% de la sangre circulante se halla en los capilares, pero en algún sentido este 5% es la parte mas importante del volumen sanguíneo por que constituye la única reserva de la cual entran oxígeno y nutrimentos al líquido intersticial; además, por ella el dióxido de carbono y los productos de desecho pueden ingresar a la corriente sanguínea.
La presión sanguínea arterial se mide habitualmente por medio del método auscultatorio. Un manguito inflable (manguito de Riva Rocci) conectado a un manómetro de mercurio (esfigmomanómetro) envuelve el brazo, y se coloca un estetoscopio en la arteria braquial a nivel del pliegue del codo. El manguito se infla con rapidez hasta que la presión esté muy por arriba de la presión sistólica esperada en la arteria braquial.
El manguito ocluye la arteria y no se escuchan sonidos con el estetoscopio. Luego se reduce despacio la presión en el manguito. En el punto donde la presión sistólica de la arteria rebasa apenas la presión del manguito, un chorro de sangre pasa con cada latido cardiaco, y bajo el manguito se escucha un sonido sincrónico con cada latido. La presión del manguito a la cual se escucha el primer ruido es la presión sistólica.
Conforme disminuye aún mas la presión del manguito, los sonidos se vuelven mas intensos, y luego mates y amortiguados. Éstos son los sonidos de Korotkoff.
En la mayoría de los sujetos estos ruidos desaparecen. Cuando se llevan a cabo al mismo tiempo mediciones directa e indirecta de la presión sanguínea, la presión diastólica de los adultos en reposo se relaciona mejor con la presión en que desaparece el sonido. Sin embargo en adultos después de hacer ejercicio y en niños, la presión diastólica se relaciona mejor con la presión registrada al momento en que los sonidos se amortiguan
Los sonidos de korotkoff surgen por el flujo turbulento en la arteria braquial. Cuando la arteria se estrecha por el manguito, la velocidad del flujo a través de la constricción rebasa la velocidad crítica y se forma un flujo turbulento.
Con presiones en el manguito apenas inferiores a la presión sistólica, solo fluye sangre por la arteria en la parte máxima de la sístole, y la turbulencia intermitente produce un sonido de golpeteo. Mientras la presión en el manguito sea mayor a la presión diastólica de la arterial, el flujo se interrumpe al menos durante la diástole y los sonidos intermitentes tienen una calidad de “estacato”. Cuando esta presión se aproxima a la presión diastólica arterial, el vaso todavía se constriñe, pero el flujo turbulento es continuo. Los sonidos continuos tienen una calidad amortiguada, mas que en estacato.
GANONG, Fisiología Médica, 23° edición, pag: 535-552.
Compendio de Fisiología, Xaviera, pag: 109-118.
Circulación mayor. Endotelio Musculo liso vascular Flujo, presión y resistencia Flujo laminar Cizallamiento Formula de Poiseuille-Hagen Viscosidad y resistencia Presión crítica de cierre Ley de Laplace Circulación arterial Presión arterial Sistema venoso Ruidos de korotkoff