jair - biofísica do sistema circulatório
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Prof. Dr. Jair Junior1
O sistema circulatórioSistema circulatório = Bomba + tubos
Bomba = coração
Tubos = vasos sanguíneos (artérias, capilares e veias)
A pressão no corpo deve-se basicamente à: pressão
estática, pressão dinâmica e pressão mecânica
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Estrutura geral de um vaso sanguíneo
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Endotélio
Camada Subendotelial-Tecido conjuntivo frouxo
Lâmina elástica interna
Fibras musculares lisas
Fibras elásticas e elastina
Lâmina elástica externa
Tecido conjuntivo frouxo
(Colágeno tipo I e f. elásticas)
Vasa vasorum
Túnica média
Túnica adventícia
Túnica íntima
O sistema circulatórioVasos: são estruturas dinâmicas que pulsam, contraem,
relaxam e se proliferam.
O sangue não é um fluido contínuo, em razão dos
variados diâmetros que os vasos apresentam.
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Músculo cardíaco
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O sistema circulatório
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O sistema circulatórioDe todos os vasos sanguíneos, apenas os
capilares têm contato íntimo com as células teciduais e atendem diretamente às necessidades celulares.
Estes são constituídos por uma única camada de células pavimentosas sustentadas por um tecido esparso, pois são os “locais” de troca;
Logo, quanto mais finas forem as suas paredes, mais rápida e eficiente será a troca.
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O sistema circulatórioPara compreender a dinâmica do sistema circulatório é preciso, em primeiro lugar, definir três fatores relacionados:
Fluxo sanguíneo ( ou Q)
Pressão sanguínea (PA)
Resistência (R)
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Pressão SanguíneaÉ a força por unidade de área exercida na parede de um
vaso pelo sangue contido;
É expressa em mmHg;
Representa, de forma geral, a pressão arterial nas artérias maiores próximas ao coração;
É o gradiente de pressão que provê a força impulsionadora que mantém o fluxo sanguíneo.
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Pressão Sanguínea O coração, ao contrair, força a saída de
sangue para os vasos.
Como resultado, o sangue exerce também
uma força na parede das artérias, ao sair do
coração;
Desta forma, o sangue exerce pressão na
parede do vaso sanguíneo
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Pressão SanguíneaObserva-se que entra a aorta e as veias cavas há diferença de pressão (P)
Como foi visto antes:
“É o gradiente de pressão que provê a força impulsionadora que mantém o fluxo sangüíneo.”Podemos concluir que:
Só há fluxo porque há diferença de pressão entre a aorta e as veias
cavas.12
Pressão Sanguínea
Observa-se que quanto:
Maior for a P, maior será o ; e
Menor for a P, menor será o
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Pressão SanguíneaPodemos concluir que:
O fluxo sangüíneo () é DIRETAMENTE
PROPORCIONAL à diferença de pressão (P)
P14
Fluxo SanguíneoÉ o volume de sangue que flui por um vaso (um órgão ou todo o sistema) por um dado período (mL.min-1);
Em condições de repouso, o fluxo sangüíneo é relativamente constante;
Em dados momentos, o fluxo sangüíneo pode variar pelos diferentes órgãos, de acordo com suas necessidades imediatas.
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Fluxo SanguíneoSe fluxo sanguíneo é:
“volume de sangue que flui por um vaso por um dado período”
Matematicamente, isto significa
t
V
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Fluxo Sanguíneo
hAV cil ind rocil ind ro .
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Fluxo SanguíneoComo o volume do vaso é ocupado pelo sangue, podemos concluir que
Volume de sangue = Volume do vaso
Logo, temos:
hAV cil ind rocil ind ro . sAV vasosangue .
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Fluxo SanguíneoEntão o fluxo sanguíneo é:
t
Vsanguesangüíneo
sAV vasosangue .
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Fluxo SanguíneoEntão o fluxo sanguíneo é:
t
sAvasosangüíneo
.
sanguevt
s
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Fluxo Sanguíneo
sanguevasosangü íneo vA .Já dissemos que:
“Em condições de repouso, o fluxo sanguíneo é relativamente constante”
Logo:21
Fluxo Sanguíneo: Teorema de Bernoulli
ctesangu íneo
2211 .. vAvA 22
Fluxo Sanguíneo: Teorema de Bernoulli
2211 .. vAvA
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Fluxo SanguíneoAssim, quanto:
Maior for a A, menor será a v do sangue
Menor for a A, maior será a v do sangue
Ou seja,
A velocidade de escoamento do sangue é INVERSAMENTE
PROPORCIONAL à área do vaso
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Fluxo SanguíneoDevido às ramificações, a:
Área total de capilares é muito maior que a área da aorta,
Portanto:
A velocidade de escoamento de sangue pelos capilares é muito
menor que a velocidade de escoamento de sangue na aorta.
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Fluxo Sanguíneo
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Fluxo Sanguíneo
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ResistênciaÉ a oposição ao fluxo e é uma medida de quantidade de atrito que o sangue encontra à medida que passa pelos vasos;
Logo:
O fluxo () é INVERSAMENTE PROPORCIONAL à resistência (R)
R-1
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ResistênciaPortanto:
Quanto maior for a R, menor será o Quanto menor for a R, maior será o
O maior atrito é verificado na circulação periférica, por isso é comum usar o termo resistência periférica.
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Resistência
A resistência é determinada por três fatores importantes:
Viscosidade do sangue
Comprimento do vaso sangüíneo
Raio do vaso sangüíneo,
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ResistênciaMatematicamente é:
4.
..8
vaso
sanguevaso
r
lR
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ResistênciaOu seja,
A resistência (R) é DIRETAMENTE PROPORCIONAL ao comprimento do vaso (lvaso)
e à viscosidade do sangue (sangue)
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ResistênciaPor isso:
Quanto maior forem o l e a , maior será a R
Quanto menor forem o l e a , menor será a R
R lR
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ResistênciaE ainda:
A resistência (R) é INVERSAMENTE PROPORCIONAL
ao raio do vaso à quarta potência (r4)
R r-4
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Resistência
Por isso:
Quanto maior for o r, menor será a R
Quanto menor for o r, maior será a R
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Resistência
Matematicamente, é possível fazer uma
relação com a pressão sanguínea, fluxo e
resistência:
R
P
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Controle da PressãoÉ vital a manutenção do fluxo estável de sangue por todo
o organismo.
Então, para que uma pessoa não desmaie ao levantar,
faz-se necessária cooperação entre o coração, vasos e
rins – toda supervisionada pelo encéfalo.
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Lei de PoiseuilleO escoamento mais simples é o laminar.
Porém, quando a velocidade do fluido atinge
um valor crítico, o escoamento torna-se
altamente irregular – turbulento – sugerindo
correntes circulares aleatórias, além de um
aumento pronunciado na resistência ao
fluxo.
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Escoamento laminar
Escoamento turbulento
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Lei de Poiseuille
R = raio; = viscosidade; L = comprimento do vaso; P = gradiente de pressão; Q = fluxo, vazão
Re cρ.D.v
η
Geralmente, no escoamento de fluidos
Se Re < 2000 – escoamento laminar
Se Re > 2000 – escoamento turbulento
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Número de Reynolds
D = diâmetro; = viscosidade; c = velocidade crítica; = densidade
Controle da PressãoEntão
RP .
RVPDCPAM .São:PAM = Pressão arterial médiaDC = Débito cardíacoRVP = Resistência vascular periférica
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Controle da Pressão
3
).2( sistólicadiastólica PPPAM
Como a diástole tem duração maior que a
sístole, a PAM não é simplesmente a
pressão média das pressões diastólica e
sistólica, mas:
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Controle da Pressão
sVFCDC .
O Débito Cardíaco, por definição, é:
O volume de sangue
ejetado pelo coração
por minutoMatematicamente é:
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Controle da Pressão
sVFCDC .
O Débito Cardíaco, por definição, é:
O volume de sangue
ejetado pelo coração
por minutoMatematicamente é:
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Controle da PressãoAssim:
RVPVFCPAM s ..
São:FC = frequência cardíacaVs = volemia sistólicaRVP = Resistência vascular periférica
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Complacência
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Valvas CardíacasValvas Atrioventriculares: Impedem o retorno de
sangue dos ventrículos para os átrios durante a sístole. Valva Tricúspide: Comunica AD com VD Valva Mitral: Comunica o AE com VE
Valvas Semilunares: Impedem o retorno de sangue das artérias aorta e pulmonares para os ventrículos durante a diástole. Valva Pulmonar: Comunica VD com a Artéria
Pulmonar. Valva Aórtica: Comunica VE com a Artéria Aorta;
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Cardiac.Auscultation.v30.exe
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Disfunções na Ausculta
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Ciclo Cardíaco e as BulhasPara compreender as bulhas é preciso ter como base o ciclo
cardíaco;Teorias sobre a gênese das bulhas:a)Teoria hemodinâmica: A causa são as vibrações decorrentes
das bruscas acelerações e desacelerações da massa sanguínea;
b)Teoria Valvar: Descreve o fenômeno através do fechamento das valvas;
c)Para o médico a simplicidade da teoria valvar à torna interessante e prática;
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Arritmias
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