Fisiologia VASCULAR

Universidad del Zulia Facultad de Medicina Escuela de Medicina

Departamento de Ciencias Fisiológicas Cátedra de Fisiología

Fisiología Vascular

Dra. Tibisay Rincón Mayo, 2009

Fisiología VascularPre-requisitos

Haber revisado los conceptos de: ☻Fisiología de los Factores Ambientales.☻Fisiología de los Líquidos Corporales. ☻Fisiología de la Coagulación de la Sangre☻Fisiología del S.N.A.☻Fisiología Cardiaca.☻Física de la Circulación (Mecánica de los

Fluidos).

Terminal

Establecer la importancia del estudio de la Fisiología Vascular como parte fundamental de la Nutrición Tisular y de la Fisiología Humana.

Objetivos

Fisiología VascularFisiología Vascular

ObjetivosEspecíficos1.Revisar las consideraciones anátomo-

fisiológicas del sistema vascular2.Establecer la división del sistema

cardiovascular en circuitos3.Analizar los componentes de la

Circulación

Fisiología VascularFisiología Vascular

ObjetivosEspecíficos4.- Determinar las características

generales del flujo sanguíneo, presión y resistencia vascular

5.- Aprender Analizar los principios que rigen la hemodinamia

6.-Analizar las generalidades sobre el Pulso Arterial y la Microcirculación

División del Esquemática del Sistema Vascular

Sistema Distribuidor: Las Arterias

Sistema de Intercambio: Los Capilares

Sistema Recolector: Las Venas y los Linfáticos

Los Circuitos Vasculares.

Anatomía Fisiológica de los Vasos Sanguíneos

Los Circuitos Vasculares

Fisiología VascularAnatomía Fisiológica de los Vasos Sanguíneos

Circulación Sistémica o Mayor

Circulación Pulmonar o Menor

Características de los Circuitos VascularesCaracterísticas Circulación

SistémicaCirculación

PulmonarVasos que

comprendeArterias, capilares y venas de la circulación sistémica

Arteria Pulmonar, Capilares Pulmonares, Venas Pulmonares

Función Nutrición celular (incluyendo la pulmonar

Hemostasis (Oxigenación de la Sangre)

Presión Alta (gran recorrido) Baja (Corto Recorrido)Resistencia

VascularAlta Baja

Sangre Circulante

Oxigenada (Arterial) Desoxigenada (Arterial)

Efecto de la Gravedad

Gran efecto: Soporta largas columnas hidrostáticas

Poco efecto: Soporta columnas hidrostáticas cortas

La presión de cualquier vaso por debajo del corazón aumenta y por encima, disminuye debido al efecto de la gravedad

Anatomía Fisiológica de los Vasos SanguíneosFisiología VascularDiferencias entre las circulaciones sistémica y pulmonar

Los circuitos en serie y en paralelo

Permiten variación amplia del Flujo Sanguíneo regional sin cambios del FS total.

Efectos de la Gravedad sobre las Presiones Arterial y Venosa.

Circulación en Serie (A), y en Paralelo (B)

Los Circuitos Vasculares. Las Arterias Coronarias. La Circulación Bronquial: Nutrición a los Pulmones. La Cabeza, SNC, Tronco, Brazos. Hepático. Esplénico. Sistema Portal (En serie) Mesentérico Renal Piernas, Cavas + Conducto torácico. Ventrículo Derecho: Pulmonar Alvéolo-Capilar.

1. La Sangre (el contenido)

Anatomía Fisiológica de los Vasos SanguíneosFisiología VascularComponentes de la Circulación

AguaCélulasIones

La Volemia es 7-8% del peso.

Distribución del Volumen Total de Sangre.

2. El Vaso Sanguíneo (El Continente)

Anatomía Fisiológica de los Vasos SanguíneosFisiología VascularAnatomía Fisiológica de los Vasos Sanguíneos

Componentes de la Circulación

Geometría del Vaso Sanguíneo (Área)

2. El Vaso Sanguíneo (El Continente)

Anatomía Fisiológica de los Vasos SanguíneosFisiología VascularComponentes de la Circulación

Geometría del Vaso Sanguíneo (Área)

Área Vascular total de los diferentes lechos sanguíneosVaso Área (cm2)Aorta 2.5Arterias pequeñas 20Arteriolas 40Capilares 2500Vénulas 250Venas pequeñas 80Vena Cava 8

> Área que arterias

> Gran Número

Una sola

Cambios de Presión y Velocidad

Histología del Vaso Sanguíneo

1.Barrera SelectivaEl Endotelio (Funciones)

2.Regulación de la Hemostasia: Antiagregante Plaquetario. Anticoagulante – Antitrombina. Fibrinolítico- tPA Pro-coagulante.

Funciones del Endotelio3.– Regulación de las interacciones de los

Leucocitos con la pared vascular: Sustancias quimiotácticas: PAF, IL-8, MCP-1. Moléculas de Adhesión (vWf, PAI-1).

Funciones del Endotelio

-4.- Regulación del tono vasomotor (Regulación de la PA): Interacción entre sustancias relajantes (NO), PGI2) y

vasoconstrictoras (ET1, TXA2, Ang. II).

Funciones del Endotelio

5.- Regulación del Crecimiento de células musculares lisas:

Sustancias vasoconstrictoras y otras como el TGF-, PDGF, IL-1, TNF.

Histología del Vaso Sanguíneo: Capa Media

Tipo de Vaso Histología CaracterísticasAorta y grandes vasos

> fibras elásticas

Soporta las altas presiones que se generan en el ventrículo izquierdo

Arterias de Mediano Calibre

= fibras musculares y elásticas

Soportar grandes presionesVasos de Presión: Punto intermedio entre los grandes vasos y las arteriolas.

Arteriolas >fibras musculares

Vasos de Resistencia: Control del Diámetro: Vasoconstricción y Vasodilatación

El Vaso Sanguíneo

La Capa Serosa o Externa. Da la nutrición propia Entrada de las fibras

nerviosas (1)

Anatomía Fisiológica de los Vasos SanguíneosFisiología VascularClasificación de los Vasos Sanguíneos

Transporte a presión elevada hacia los tejidosPared gruesa con tejido elástico, músculo liso y tejido conectivo (mayor elasticidad)

Pared con músculo liso (α, piel y vasos sanguíneos, y β2 y colinérgicos, músc esquelético).Sitio de modificación de la resistencia.

una capa de células endotelialesintercambio de líquidos, nutrientes, electrolitos, hormonas y otras sustancias entre la sangre y el líquido intersticial

Reservorio : vasos de

capacitancia a presión baja

presiónTransporte

Arterias

Arteriola

Capilares:

Hemodinamia

Principios Generales que rigen el flujo sanguíneo en el Sistema Cardiovascular

Hemodinamia

Elementos Básicos que se aplican y suceden:

Volumen de Líquidos (Sangre)Flujo de Líquidos (vol x min,)Resistencia VascularPresión vascular.

Anatomía Fisiológica de los Vasos SanguíneosFisiología VascularPrincipios Generales de la Hemodinamia

1.Las Leyes de Pascal

4.Ecuación General de Flujo

2.El Gasto Teórico3.El Teorema de Bernoulli

Las Leyes de Pascal

Aplicación: Dinámica Energética.Cambios posicionales.

Las Leyes de Pascal aplicadas a los Líquidos.

Todas las partículas de un líquido soportan o ejercen presiones en el líquido, y esa presión se transmite por igual en todas direcciones

1a Ley:

Las Leyes de Pascal

Partículas líquidas ubicadas a un mismo nivel ejercen o soportan presiones iguales

2a Ley:

PA = PB

Es la posición Acostada

Anatomía Fisiológica de los Vasos SanguíneosFisiología VascularLas Leyes de Pascal

3a Ley:

d x g h P h1 - h2 h

A mayor profundidad soportarán o ejercerán mayor presión.

Partículas líquidas ubicadas a diferentes niveles líquidos ejercen o soportan presiones diferentes.

La posición de pie.- Energética de la Circulación

El Gasto Teórico

Es constante: 83.3 mL/seg Es llevar el GC de L/min a

mL/seg.

El Gasto TeóricoEs el volumen de sangre que se desplaza en un lecho vascular en la unidad de tiempo.(Velocidad) Es igual al volumen de sangre que se desplaza por los demás lechos vasculares.

GT = Área Vascular Total x Velocidad de Flujo

Base: Principio de continuidad. totalV. Area

GT Vel

Aorta Arterias Arteriolas Capilares Venulas Venas

El Gasto Teórico

Ejemplos totalV. AreaGT Vel

cm/seg 30cm 3ml/seg 83

Aortasección de AreaGT V 2

1. Velocidad de Flujo en la Aorta:

2. Velocidad de Flujo en los capilares:

cm/seg 03.0cm 2500

ml/seg 83AreaGT V

El Teorema de BernoulliLa energía es constante en un sistema de vasos continuados. La energía total del sistema es igual a la suma de las diferentes formas de energía que se expresan en ese sistema

E. Cinética + E. de Presión Lateral + E. para vencer la resistencia + E. Hidrostática

E. total del Sistema

hdgEREPmv

2 E. total del Sistema

Características Generales del Flujo Sanguíneo, Presión y Resistencia

Características Generales del Flujo Sanguíneo

Flujo Flujo SanguíneoSanguíneo

Arterias 15%

Capilares 5%

Venas 80%

Distribución del Flujo Sanguíneo:

Esquema de la Ecuación General de Flujo Sanguíneo.

La Ecuación General de FlujoFactores:

aResistenciPresiónFlujo

Fuerza impulsora: Diferencia de Presión

Fuerza que impide: Resistencia

La Ecuación General de Flujo

Resistencia

P1 > P2 (P)

Flujo Sanguíneo

En Serie

En Paralelo

Distribución del Gasto Cardíaco

Distribución del FS

Depende de 2 factores: La función que realiza el órgano.La actividad metabólica que

realiza.

Pulmones

Cerebral

Coronaria

Digestiva

Músculo esquelético

Hemicardio Izquierdo

Hemicardio derecho

Vena pulmonar

Arteria Pulmonar

ArteriasVenas

Coronaria

Digestiva

Distribución del FS Venas (todas): 60% Capilares: 5% Arterias < 10% Riñón: 20-25% Piel: 10% Coronarias: 5% Cerebro: 15%

Cálculo del Flujo Sanguíneo de cada órgano

Distribución del Gasto Cardíaco

5000 mL 100%

X = 1250 mL/min

El Ejercicio: GC 20 a 30 L/min

Coronaria

Circulación esplánica

Cerebral

Piel y Riñón

Redistribución del Flujo Sanguíneo

total)A(ÁreaQ(flujo)d)V(Velocida

Velocidad del Flujo Sanguíneo

Definición

Fórmula

Tasa de desplazamiento de sangre por unidad de tiempo, se expresa en mL/seg

Flujo Laminado

Flujo Turbulento

Tipos de Flujo Sanguíneo

Flujo laminar o perfilado

Ateroesclerosis

Ejemplos de Flujo Turbulento

Velocidad del

Velocidad Crítica

Flujo Laminado

Flujo Turbulento

Velocidad Crítica

= densidad de la sangred = diámetrov = velocidad = viscosidad2000Re

Velocidad Crítica: Determinantes

Número de Reynold (Re o NR)

Tipos de Flujo

Medición del Flujo Sanguíneo.

A.- Métodos Indirectos: Miden 3 aspectos: El Caudal Sanguíneo. La Velocidad de Flujo (MNSR) El Tiempo de Circulación.

A.- Indirectos: Adaptación del Principio de Fick. La Plestimografía.

La Plestimografía

B.- Métodos Directos: 1.- El Cateterismo Cardíaco. 2.- Flujómetro electromagnético:

Alrededor de los vasos.

B.- Métodos Directos: 3.- Flujómetro Ultrasónico (Doppler)

2do 2009

Fisiología con ganas de salir en

La Resistencia Periférica

Resistencia

Es la fuerza que se opone al flujo sanguíneo

Microcirculación (70%) Resistencia Periférica Total

Arterias (20%)

Venas (10%)

Definición

Distribución

Características Generales de la Resistencia

Resistencias en Serie y en Paralelo

Circulación en Serie (A), y en Paralelo (B)

Resistencia

RnRRRRT ......321

ArteriaR2

Arteriola

Capilar

Vénulas

Resistencias en Serie

Vénulas

Resistencia

RnRRRRRtotal1......

Resistencias en Paralelo

Resistencia

Cerebral (R1)

Coronaria (R2)

Renal (R3)

Digestiva (R4)

Músculo esquelético (R5)

Piel (R6)

Vena Cava Aorta

Resistencias en Paralelo

Resistencia

Factores que dependen del Vaso Longitud

2aLRV 4222

Factores que modifican la Resistencia

Area de Sección Vascular

Influencia de la Longitud del Vaso.

CFlujo sanguíneo : A > B > CResistencia P: A < B < C

Efecto del diámetro del vaso.

Resistencia

Factores que modifican la Resistencia

Factores que dependen de la Sangre Viscosidad Sanguínea

42 rVLRV

Distribución de la Resistencia.

Varía en los diferentes circuitos.Arteriolas y Microcirculación: 65%Venas: 10% Aorta > Capilares < Venas

Resistencia

mmHg/ml/seg o PRU (Peripheral Resistance Units)dina x seg x cm-5 (Sistema CGS)

Los valores normales son:•Sistémica: 900 – 1200 d x seg x cm-5•Pulmonar: 90 – 120 d x seg x cm-5

Unidades y Valores Normales

Resistencia

RΔPFlujo

42 rVLRV

Ecuación de Poiseuille

Es la expresión matemática de la relación de los factores que determinan la Resistencia, la Presión y el flujo de sangre

Resistencia

rVLPPFS

Para tubos rígidos

Ecuación de Poiseuille

Resistencia

La mayor Resistencia la producen las Arteriolas (65%, que es la

principal)

Ecuación de Poiseuille-Hagen

Factor de Integración de Hagen

Los fenómenos de Apertura y Cierre de los vasos.

Ley de Laplace.

1.- Fuerzan que lo mantiene abierto: Presión transmural o la Presión Sanguínea.

Fuerza contráctil del V.I.

Los fenómenos de Apertura y Cierre de los vasos.

2.- Fuerzas que tienden a cerrar el vaso:

Tensión de la Pared de Vaso. Depende de 2 factores: Pasiva: Fibras elásticas.Activa: El músculo liso (Capa media

del vaso).

La Ley de Laplace

EspesorrPTT

Distensibilidad

Presión Transmural = Presión Sanguínea

Ley de Laplace

P = T R

Fuerzas que procucen apertura y cierre de los Vasos

Relación de la Presión con el Flujo.

Vasos Sanguíneos

PresiónFl

Presión Crítica de

Cierre

Presión Crítica de CierreCuando se reduce la presión en un vaso sanguíneo pequeño, se alcanza un punto en el cual no hay flujo de sangre

La presión a la cual cesa el flujo

Distensibilidad

Distensibilidad (Capacitancia)

Volumen de sangre alojado por el vaso a una presión determinada.

Distensibilidad

Arteria

(Envejecida)

ás al

taC = baja

C = más baja

Presión

Distensibilidad

Tubos Rígidos

Presión

Presión Crítica de Cierre

la relación entre la presión y el flujo de líquidos homogéneos es lineal

Sus festejos

y sus buenas

obras……

Características Generales de la Presión

Arterial

Características Generales de la Presión Sanguínea

Presión: Fuerza aplicada sobre una superficie

Presión ArterialPS

Presión Sanguínea

Presión Sanguínea: Fuerza que ejerce la sangre sobre las paredes de los vasos.

Presión CapilarPresión Venosa

El Arco Aórtico como una cámara de compresión.

Tiempo

Presión Arterial (mmHg)

PresiónSistólica

PresiónDiastólica

PresiónMedia Presión

De Pulso

Características Generales de la Presión SanguíneaIncisura Dicrótica

Efecto de Wiindkessel

)32( PADPASPAM

Presión Arterial Media (PAM)

Presión Arterial Sistólica: 100 – 139 mmHg. Presión Arterial Diastólica: 60 – 89 mmHg. Presión Diferencial o de Pulso: 40 – 50 mmHg. Presión Arterial Media Funcional: 90 – 100 mmHg.

Valores Normales de Presión Arterial

Factores Determinantes de la Presión Arterial

Presión Arterial

Gasto Cardíaco

Resistencia Periférica= x

Factores Determinantes del Gasto Cardiaco

Gasto Cardíaco

Frecuencia Cardiaca

Volumen Sistólico

SNA SNS

SNPHormonas

Precarga

Postcarga

Contractilidad

Nodo SA

Factores Determinantes de la Resistencia Periférica

Resistencia Periférica

Vasoconstrictores

Vasodilatadores

Angiotensina II

Catecolaminas

Endotelinas

Calicreinas- Cininas

Prostaglandinas

Óxido Nítrico

F. N. A.

Presión Arterial

Gasto Cardíaco

Resistencia Periférica

Frecuencia Cardiaca

Volumen Sistólico

Vasoconstrictores

Vasodilatadores

Angiotensina II

Catecolaminas

Endotelinas

Calicreinas- Cininas

Prostaglandinas

Óxido Nítrico

F. N. A.

SNPHormonas

Precarga

Postcarga

Contractilidad

- Mecanismos Nerviosos

Punto Fijo = PAM de 100 mmHg

Regulación de la Presión Arterial

- Mecanismos Hormonales

- Mecanismos Renales

Importancia: Garantizar el Flujo Sanguíneo Objetivo:

Mecanismos de Regulación:

Vía EferenteVía Aferente

Receptor

Centros Nerviosos

Órgano Efector

Mecanismos Nerviosos

El Arco Reflejo

Barorreceptores(Presión o

estiramiento)

Seno Carotídeo (bifurcación de

la Carótida Primitiva)

Mecanismos Nerviosos: El receptor

Cayado Aórtico PA

Grandes arterias región Torácica y

Cervical

Núcleo del tracto solitario

Desacelerador Cardíaco

Acelerador Cardíaco

Vasoconstrictor

Nodo SA

Contractilidad y Volumen

latido

Arteriolas Venas

Barorreceptores del Seno Carotídeo

Corazón Vasos Sanguíneos

Barorreceptores del Cayado AórticoCN

IXCN X

Parasimpático

Simpático

Bulbo Raquídeo

Corazón y Vasos

Sanguíneos

+ ++ +-

Que ocurre si hay un incremento de la

PAM???

Se activa el Reflejo Barorreceptor

Núcleo del tracto solitario

Desacelerador Cardíaco

Acelerador Cardíaco

Vasoconstrictor

Nodo SA

Contractilidad y Volumen

latido

Arteriolas Venas

Barorreceptores del Seno Carotídeo

Barorreceptores del Cayado AórticoCN

IXCN X

+ Parasimpático

Simpático

Bulbo Raquídeo

Corazón y Vasos

Sanguíneos

Que ocurre si hay una disminución de la

PAM???

Lo Contrario

- Sistemas Hipertensores - Sistemas Hipotensores

Mecanismos Hormonales Regulación de la Presión Arterial

- Catecolaminas- Sistema RAAS- Vasopresina

- PGI y PGE2

- Calicreinas - Cininas- FNA

Mecanismos RenalesRegulación de la Presión Arterial

Regulación de los líquidos corporales Volemia

Regulación de la RP Angiotensina

El Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona (SRRA)

Características Generales de la Presión

Arterial

Factores determinantes de la PA

Periférica aResistenci Cardiaco GastoPA

PAS PAD

EfectoInfluencias

Generales Locales

Vasoconstricción

Nerviosas: SNA, Vasopresina

Daño tisular. de la Temperatura, Serotonina. Endotelio: Endotelinas (ET1)

Angiotensina II: Producida a nivel pulmonar y vascular

Vasodilatación

Nerviosas:Eferencia simpática. Hormonales; Cininas, VIP, FNA

Factores tisulares.Factores endoteliales: NO, PGI2.

Influencias que recibe el Tono Arteriolar.

Métodos para la Medición de la PA

Directos: Catéter Intraarterial

La Aorta

Métodos para la Medición de la PA

IndirectosMétodo Auscultatorio

Método Palpatorio

Factores Fisiológicos que modifican la PA

1.- La Edad2.- La Posición3.- El Estado de Vigilia. El Ritmo

Circadiano4.- El Ejercicio.5.- El Embarazo.6.- El Estado emocional.

Debido al envejecimiento de las arteriasLa Presión Arterial aumenta con la edad

Variaciones en la Posición Corporal

El Reflejo Postural

Cambios de Posición

Cambio de

Posición

Retorno Venoso

Acúmulo de sangre en

extremidades inferiores

Vol. latido

Reflejo Postural u Ortostático

Reflejo Postural

(Barorreceptor

PA Parasimpático

Simpático

- Estado de Sueño – Vigilia

Ritmo Circadiano:

Sueño

El Ejercicio: GC 20 a 30 L/min

Coronaria

Circulación esplánica

Cerebral

Piel y Riñón

Cerebro

El Ejercicio

fc, FC

Músculo: Contracción

Muscular GC

Descarga Simpática Masiva

PAS Simpático

Parasimpático

VenoconstricciónVasoconstricció

n Esplácnica y Renal

El Ejercicio: PAD

Mecanismos Locales

Músculos Activos

O2, CO2, pH ácido

Vasodilatación Arteriolar Muscular v

Vasodilatación Arteriolar Muscular

PAD o =

Tipos de Ejercicio

El Ejercicio: PAD

Estático

El mismo grupo muscular se contrae

permanentemente

Grupos musculares dif se contraen y

relajan

Dinámico

Intervienen muchos grupos

musculares

Intervienen pocas fibras musculares

PAD o =PAD

-El Embarazo

El Embarazo

En Paralelo

Unidad Feto-Placentaria

Progesterona

Vasodilatador

Hipervolémica Fisiológica

- Estado Emocional

PAStress: Catecolaminas

El Pulso Arterial

Definición

Oscilación pulsátil de dilatación y contracción de las arterias Signo inequívoco de buena circulación

60 a 100 por min

Frecuencia Normal

El Pulso Arterial

Tipos de Pulso Arterial

Central

Intermedio

Distal

Características del Pulso

☻Frecuencia

☻Ritmicidad☻Dureza☻Amplitud.

La Microcirculación

Definición

Flujo sanguíneo que se establece en los vasos < 100

Conjunto de vasos que garantiza la difusión o el intercambio célula-sangre de nutrientes y productos de desecho

Unidad Microcirculatoria

Constituyentes

Fisiología VascularUnidad

Microcirculatoria

Circulación Venosa y Linfática

Circulación Venosa

Arteria

(Envejecida)

ás al

taC = baja

C = más baja

Presión

Circulación Venosa

La Bomba Torácica

La Bomba Cardíaca y la Sístole Ventricular

Factores que intervienen en la Circulación Venosa

Sístole ventricular P auricular Ingresa Sangre a las aurículas

Inspiración P intrapleural P venosa y auricular P intraabdominal

Impulsa la sangre

Circulación Venosa

La Bomba Muscular

Factores que intervienen en la Circulación Venosa

Músculo Esquelético

Contracción Impulsa la sangre

Circulación Linfática

Flujo Linfático: 2 a 4 Litros x día

Circulación Linfática

Linfáticos Iniciales

Clasificación de los Vasos Linfáticos

Carecen de válvulas y músculo liso

Linfáticos recolectores

Intestino y el músculo esqueléticoMovido por la contracción muscular

Tienen válvulas y músculo lisoContracción peristáltica que impulsa la linfa

Gracias! Y Feliz Navidad!

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