JAIR - Biofísica do Sistema Circulatório

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Prof. Dr. Jair Junior 1

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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

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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

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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

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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

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Fluxo Sanguíneo: Teorema de Bernoulli

ctesangu íneo

2211 .. vAvA 22

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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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Page 33: JAIR - Biofísica do Sistema Circulatório

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

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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

Jair Pereira de Melo Junior Junior
p = densidade
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Controle da PressãoEntão

RP .

RVPDCPAM .São:PAM = Pressão arterial médiaDC = Débito cardíacoRVP = Resistência vascular periférica

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Controle da Pressão

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).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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