Gravidade IGravidade I

Gravidade IIGravidade II

Equação de Bernoulli

Trabalho CardíacoTrabalho Cardíaco

Relação tamanhoRelação tamanho--forçaforça

• Como na musculatura esquelética, há uma clara relação força x comprimento no miocárdio

Cargas durante a contração ventricularCargas durante a contração ventricular

• Pré-carga– volume ao final da

diástole ventricular (após sístole atrial)

– relaciona-se à pressão diastólica final

• Pós-carga– é a carga que deve ser

vencida pelo ventrículo para ejetar o sangue

– dependente da• viscosidade sanguínea• elasticidade arterial• velocidade de ejeção

– relaciona-se, parcialmente, à P.A.M.

– relaciona-se à impedância arterial

Músculo isoladoMúsculo isolado

Note que, em “isotônica”, a carga já está equilibrada.

Relação PV no ciclo cardíacoRelação PV no ciclo cardíaco

“Lei” de Frank“Lei” de Frank--StarlingStarling

o trabalho ventricular é uma função do comprimento diastólico final das

fibras ventriculares

tensãotensão--tamanhotamanho--velocidadevelocidade

Obs.: estes gráficos são incompletos pois falta o comprimento.

Trabalho ventricularTrabalho ventricular

área na alça

epinefrina

Componentes do consumo de oxigênio Componentes do consumo de oxigênio cardíacocardíaco

• trabalho mecânico externoPV + ½ρVu2

• metabolismo basal do miocárdio• energia mecânica potencial

pressão ventricular após final da ejeçãorepresenta energia elástica acumulada na parede que poderia ser convertida em wext se P.A.→0

• representam 50% consumo• outros 50%→acoplamento E-C e

outros processos

Cálculo da Variação de Entalpia

e deEnergia Cinética no

Ciclo Cardíaco

área de secção (cm2)

velocidade (cm/s)

fluxo (cm3/s)

absoluto (ml) %

aorta 4.5 18.5 83 300/500 14

capilar isolado 3x10-7 0.02 - - -

leito capilar (16x109 cap)

4500 - 83 300 6

vênulas e veias 3x10-6 / 3 - 83 2700 / 1000 66

volume

ConclusãoConclusão

dH = 1.20 Jεc = 0.12 J

Logo, o papel do coração é fornecer entalpia (“pressão”) para o sistema

CIRCULAÇÃOCIRCULAÇÃO

Débito CardíacoDébito Cardíaco

DC = fc x VS 70bpm x 93cm3 = 6,5 l/min

VS = vdf x fe 125cm3 x 0,67 = 87 cm3/batimento

fe α P.A.M.

P.A.M. = RP x DC

-1

vdf α P.V.M.P.V.M. α RP-1

ou seja, quem vem primeiro ??

Um Sistema Simples e LinearUm Sistema Simples e Linear

arteríolas e capilaresresistência

CORAÇÃOcomplacência variável

grandes artériascomplacência fixa

grandes veiascomplacência fixa

PA PV

Q&

Rac

Pa Pc

fCs / CD

Q& Q&

Q&CARA

CVRV

PVC∂∂

=

CS

CD

em regimeem regime--permanente, o fluxo é o mesmo em permanente, o fluxo é o mesmo em todos os locaistodos os locais

( )

V

Vc

ac

ca

A

aA

ASVD

RPPQ

RPPQ

RPPQ

PCPCfQ

−=

−=

−=

−=

&

&

&

&

em regimeem regime--permanente, o volume total é permanente, o volume total é preservadopreservado

VAT VVV +=

assumindo, para facilitar, queassumindo, para facilitar, que

1. CS ≅ 0

2. RA e RV <<< Rac→3. PA ≅ Pa e PV ≅ Pc

obtemosobtemos

TVA

VVV

AAA

ac

VAVD

VVVPCVPCV

RPPPfCQ

=+

==

−==&

soluçãosolução

( )

( )( )

( ) AacDV

TV

AacDV

TacDA

AacDV

TD

CRfC1CVP

CRfC1CVRfC1P

CRfC1CVfCQ

++=

+++

=

++=&

A solução permite observar algumas A solução permite observar algumas características qualitativas da circulação:características qualitativas da circulação:

A pressão arterial aumenta até um valor máximo e cai até um valor mínimo conforme a freqüência cardíaca aumenta ou vai a zero;O aumento da resistência periférica causa um aumento na pressão arterial, uma queda na pressão venosa e uma queda no débito (apesar do maior diferencial de pressão!);O aumento da resistência periférica causa uma “transferência” de volume de sangue da porção venosa para a arterial.

simulaçõessimulações

Complacência arterial: 0,05

Complacência cardíaca diastólica: 0,3

Volume sanguíneo: 5

Complacência venosa: 0,4

débito cardíacodébito cardíaco

pressão arterialpressão arterial

pressão venosapressão venosa

efeito da mudança na complacência venosaefeito da mudança na complacência venosa

Um exemplo: exercício físico agudo no homemUm exemplo: exercício físico agudo no homem

↑fc → ↑DC → para os músculos

P.A.M. tende a se manter

↑vol. diastólico final → “Frank-Starling”

↑ tônus simpático

↑DC↓RP{

↑ volume sistólico

Reynolds

4434421∑

−=

F

ext2

2

dtdxaF

m1

dtxd

usmsmKgRe 13

2

µρ

=⋅µ

⋅⋅⇒

−

−

Esquema Geral de Transporte

Difusão x Hagen-Poiseuille x Bernoulli