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129 UNIDADE IV A CIRCULAÇÃO Visão Geral da Circulação e a Física Médica da Pressão, do Fluxo e da Resistência; Distensibilidade Vascular e Funções dos Sistemas Arterial e Venoso; A Microcirculação e o Sistema Linfático: Troca de L[quido nos Capilares, Líquido Intersticial e Fluxo Linfático Controle Local do Fluxo Sanguíneo pelos Tecidos e Regulação Humoral; a Regulaçã da Pressão Arterial; a Longo Prazo da pre Integrado para o Con Retorno Venoso e Su ap ar 460 e Controle Rápido ins na Regulação ensão: O Sistema ilo Cardíaco, guineo Muscular e Débito Cardíaco Durante o Exerc cio; a Circulação Coronária; as Cardiopatias Isquêmicas Insuficiência Cardíaca Sons Card[acos; Dinâmica dos Defeitos Valvulares e dos Defeitos Cardíacos Congênitos Choque Circulatório e Fisiologia de Seu Tratamento 130 CAPÍTULO 14 Visão Geral da Circulação e a Física Médica da Pressão, do Fluxo e da Resistência.

A função da circulação é a de atender às necessidades dos tecidos – transportar nutrientes até os tecidos, remover daí os produtos de excreção, levar hormônios de uma para outra parte do corpo e manter, em geral, em todos os líquidos teciduais, do sangue em fluxo. Assim, quais são os mecanismos para o ontrole do volume sanguineo, e como Isso se relaciona com todas as outras funções da circulação? Estas são algumas das questões que nos propomos a responder nos capítulos seguintes sobre a circulaçao. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DA CIRCULAÇÃO A circulação, mostrada na Fig. 14. 1, é dividida em circulação sistêmica e circulação pulmonar. Como a circulação sistêmica supre com o fluxo sanguíneo todos os tecidos do corpo, exceto os pulmóes, ela também é frequentemente designada como a grande circulação ou circulação periférica.

Embora o sistema vascular em cada tecido distinto do corpo tenha suas próprias aracterísticas especiais, alguns princípios gerais da função vascular aplicam-se, mesmo assim, a todas as partes do sistema. O objetivo do presente capítulo é o de discutir esses princípios gerais. As partes funcionais da circulação. Antes de tentar discutir os detalhes da função na circulação, é importante conhecer-se o papel geral de cada uma de suas partes. A função das artérias é transportar sangue sob alta pressão até os tecidos. Por esta razão, as artérias têm fortes paredes vasculares e o sangue flui rapidamente por elas. As arteríolas são os pequenos ramos inais do sistema arterial, atuando como válvulas de controle pelas quals o sangue é lançado nos capilares.

A arteríola tem forte parede muscular que é capaz de fechá-la totalmente ou possibilitar que ela se dilate por várias vezes, tendo, assim, a capacidade de alterar enormemente o fluxo sanguíneo para os capilares em resposta às necessidades dos tecidos. A função dos capilares é a de efetuar trocas de l[quidos, nutrientes, eletrólitos, hormônios e outr A função dos capilares é a de efetuar trocas de líquidos, nutrientes, eletrólitos, hormônios e outras substâncias entre o angue e o liquido intersticial. para este fim, as paredes capilares são muito finas e permeáveis a pequenas substâncias moleculares. As vênulas coletam sangue dos capilares: elas coalescem gradualmente em veias progressivamente maiores.

As veias funcionam como condutos para o transporte de sangue dos tecidos de volta para o coração, mas, o que é igualmente importante, elas servem como importante reservatório de sangue. Como a pressão no sistema venoso é muito baixa, as paredes venosas são finas. Ainda assim, elas são musculares e isto posslbilita que se contraiam ou expandam, aglndo, pois, omo reservatório de sangue extra, tanto em quantidade pequena como em grande, dependendo das necessidades do corpo. Fig. 14. 1 Distribuição do volume sanguíneo nas diferentes partes do sistema circulatório. 131 Volumes de sangue nas diferentes partes da clrculação. De longe a maior proporção do sangue na circulação está contida nas veias sistêmicas. A Fig. 14. mostra isto, revelando que aproximadamente 84% de todo o volume sanguíneo do corpo estão na circulação sistêmica, com 64% nas veias, 13% nas artérias e 7% nas arteríolas e capilares sistêmicos. O coração ontém 7% do sangue e os vasos pulmonares, 9%. O mais surpreendente é o pequeno volume sanguíneo nos capilares da circulação sistémica. Entretanto, é al que ocorre a função mais importante da circulação, a difusão de substâncias entre o sangue e os tecidos. Essa função é tão importante que é discutida em detalhes no Cap. 16. Áreas de seção transversa e velocidade do fluxo sanguíneo. discutida em detalhes no Cap. 16. Áreas de seção transversa e velocidade do fluxo sangu(neo. Se todos os vasos sistêmicos de cada tipo fossem colocados lado a lado, sua área total de seção transversa seria de: Cm2

Aorta 2,5 Pequenas artérias Arteríolas Capilares Vênulas Pequenas veias Veias cavas 20 40 2. 500 250 80 8 Observe particularmente a área de seção transversa das veias, muito maior que a das artérias, representando, em média, cerca de quatro vezes a das artérias correspondentes. Isto explica 0 grande armazenamento de sangue no sistema venoso, em comparação com o armazenamento no sistema arterial. Como o mesmo volume de sangue flui através de cada segmento da circulação a cada minuto, a velocidade do fluxo sangüíneo é inversamente proporcional à sua área de seção transversa. Assim, em condições de repouso, a velocidade é, em média, de 33 cm/s na aorta mas 1/1 . OOO disso nos capilares, ou cerca de mm/s.

Contudo, como os capilares têm comprimento típico de apenas a 1 mm, o sangue permanece neles por apenas 1 a 3 s – fato bastante surpreendente, pois toda a difusão que ocorre pelas paredes capilares tem de processar-se nesse período extremamente curto. Pressões nas diversas partes da circulação. Como o coração bombeia sangue continuamente para a aorta, a pressão na aorta é obviamente elevada, compreendendo, em média, aproximadamente 100 mm Hg. Além disso, como o bombeamento cardíaco é pulsátil, a pressão arterial flutua entre um nível sistólico de 120 mm Hg e um nível diastólico de 80 mm Hg, como é mostrado na Fi . 14. 2. ? medida que o sangue flui pela circulação sistêmica, i progressivamente para flui pela circulação sistêmica, sua pressão cai progressivamente para cerca de O mm Hg ao chegar ao fim das veias cavas no átrio direito. A pressão nos capilares sistêmicos varia entre o máximo de 35 mm Hg, próximo às extremidades arteriolares, até 10 mm Hg, próximo às suas extremidades venosas, mas sua pressão funcional” média em muitos leitos vasculares é de cerca de 17 mm Hg, pressão suficientemente baixa para que bem pouco plasma vaze dos capilares porosos, ainda que os nutrientes possam difundir-se facilmente para as células teciduais. Observe, bem à direita na Fig. 14. 2, as pressões respectivas nas diferentes partes da circulação pulmonar.

Nas artérias pulmonares, a pressão é pulsátil, exatamente como na aorta, mas o nível de pressão é bem menor, com pressão sistólica de cerca de 25 mm Hg e diastólica de 8 mm Hg, com a pressão arterial pulmonar média de apenas 16 mm Hg. A pressão capilar pulmonar é, em média, de apenas 7 mm Hg. Entretanto, o fluxo sangüíneo total pelos pulmões a cada minuto é o mesmo que o pela circulação sistêmica. As baixas pressões do sistema pulmonar estão de acordo com as necessidades dos pulmões, pois tudo que é necessário é expor o sangue, nos capilares pulmonares, ao oxigênio e outros gases nos alvéolos pulmonares, e as distâncias que o sangue tem de percorrer antes de voltar ao coração são curtas.

A TEORIA BÁSICA DA FUNÇÃO CIRCULATÓRIA Embora os detalhes da função circulatória sejam freqüentemente complexos, á três princípios básicos subjacentes a todas as funções do sistema. Eles são os seguintes: O fluxo sanguíneo para cada tecido do corpo é quase sempre precisamente controlado em relação às necessidades do tecido. Quando es do corpo é quase sempre precisamente controlado em relação às necessidades do tecido. Quando estão ativos, os tecidos necessitam de fluxo sanguíneo muito maior do que em repouso, ocasionalmente de até 20 a 30 vezes o nível em repouso. Entretanto, o coração não pode normalmente aumentar seu débito cardíaco por mais do que quatro a sete vezes. Portanto, não é possível aumentar simples- Fig. 14. 2 Pressões sanguíneas nas diferentes partes do sistema circulatório. 32 mente o fluxo sanguíneo em todas as partes quando um tecido específico precisa de mais fluxo. Em vez disto, os microvasos de cada tecido monitoram continuamente as necessidades dos tecidos, tais como a disponibilidade de nutrientes e o acúmulo de produtos da excreção tecidual, e eles, por sua vez, controlam o fluxo sanguíneo, com grande precisão, no nivel necessário ã atividade do tecido. Ademais, o controle nervoso da circulação ermite atributos adiclonals específicos para o controle do fluxo sanguíneo para os tecidos. O débito cardíaco é controlado principalmente pelo fluxo tecidual local. Ao fluir por um tecido, o sangue retorna imediatamente até o coração por meio das veias.

Felizmente, o coração responde a esse maior influxo de sangue bombeando quase todo ele imediatamente de volta às artérias. Neste sentido, o coração age como um autômato, respondendo às demandas dos tecidos. Infelizmente, porém, o coração não é perfeito em sua resposta. Assim, ele freqüentemente necessita e ajuda, sob a forma de slnais nervosos especiais, para fazê- lo bombear o fluxo sanguíneo necessário. Em geral, a pressão arterial é controlada independentemente, quer do controle do fluxo sanguíneo local, quer do con pressão arterial é controlada independentemente, quer do controle do fluxo sanguíneo local, quer do controle do débito cardíaco. O sistema circulatório é provido de extenso sistema de controle de pressão arterial.

Se, a qualquer momento, a pressão cair significativamente abaixo de seu nível médio normal de cerca de 100 mm Hg, por exemplo, uma barragem de reflexos ervosos evoca, dentro de segundos, uma série de alterações circulatórias, para elevar a pressão de volta ao normal, incluindo o aumento da força de bombeamento do coração, a contração dos grandes reservatórios venosos, para proporcionar mais sangue ao coração, e constrição generalizada da maioria das arteríolas em todo o corpo, de modo que mais sangue vai acumular-se na árvore artenal. por períodos mals prolongados, de horas a dias, então, os rins têm importante papel adicional no controle da pressão, tanto pela secreção de hormônios controladores a pressão como pela regulação do volume sanguíneo. A importância do controle da pressão é que ele impede que as alterações do fluxo sangu[neo numa área do corpo afetem significativamente o fluxo em outras partes do corpo, porque não é permitido que a pressão máxima, comum a ambas as áreas, se altere por muito.

Assim, em suma, as necessidades teciduais locais são atendidas pela circulação. No restante deste capitulo, começamos a discutir os detalhes básicos do ajuste do fluxo sanguíneo e do controle do débito cardíaco e da pressão arterial. Fig. 14. Relações entre pressão, resistência e fluxo sangu[neo. diretamente proporcional à diferença de pressão mas inversamente proporcional à resistência. Deve-se notar, especialmente, que é a diferença de pressão e proporcional à resistência. Deve-se notar, especialmente, que é a diferença de pressão entre as duas extremidades do vaso, e não a pressão absoluta no vaso, que determina a intensidade do fluxo. or exemplo, se a pressão em ambas as extremidades do segmento fosse de 100 mm Hg e, apesar disso, não houvesse qualquer diferença entre as duas extremidades, não haveria luxo, apesar da presença dos 100 mm Hg de pressão. A lei de Ohm expressa a mais importante de todas as relações que o leitor precisa conhecer para compreender a hemodinâmica circulatória. Devido à extrema importância desta fórmula, o leitor deve familiarizar-se também com suas duas outras formas algébricas: AP Q x RAP R = Q FLUXO SANGUÍNEO O fluxo sanguíneo define, simplesmente, a quantidade de sangue que passa por um dado ponto na circulação em determinado período.

Normalmente, o fluxo sanguíneo é expresso em mililitros ou em litros por minuto, mas pode ser expresso em ililitros por segundo ou em qualquer outra unidade de fluxo. O fluxo sanguíneo global na circulação de uma pessoa adulta em repouso é de cerca de 5. 000 ml por minuto. Isto é denominado débito cardiaco, por ser a quantidade de sangue bombeada pelo coração nesse período de tempo unitário. Métodos para a medida do fluxo sanguíneo. Muitos aparelhos mecânicos ou mecanoelélricos diferentes podem ser inseridos em série com um vaso sanguíneo ou, em alguns casos, aplicados do lado externo do vaso para medir o fluxo. Todos são denominados simplesmente fluxímetros.

O fluxímetro eletromagnético. Um dos mais importantes aparelhos para a medida do fluxo sanguineo sem abrir o vaso é o fluxímetro eletromagnético, cujos princípios são mostrados na F fluxo sanguíneo sem abrir o vaso é o fluxímetro eletromagnético, cujos princípios são mostrados na Fig. 14. 4. A Fig. 14. 4A mostra a geração de força eletromagnética em fio que é passado rapidamente por um campo eletromagnético. Este é o conhecido princípio de produção de eletricidade pelo gerador elétrico. A Fig. 14. 4B mostra que exatamente o mesmo princípio aplica-se ? geração de força eletro-motriz no sangue quando este atravessa m campo eletromagnético.

Neste caso, um vaso sanguíneo é colocado entre os pólos de um forte magneto, sendo colocados eletródios dos dois lados do vaso perpendicularmente às linhas de força magnética. Quando o sangue flui pelo vaso, é gerada entre os dois eletródios uma voltagem elétrica proporcional ao fluxo, e isso é registrado utilizando-se um medidor ou aparelho eletrônico apropriados. A Fig. 14. 4C mostra uma “sonda” real que é colocada num grande vaso sanguíneo para registrar seu fluxo. Essa sonda contém tanto um potente magneto como os eletródios. IJma vantagem especial do fluxímetro letromagnético é que ele pode registrar alterações do fluxo que ocorrem em menos de 0,01 s, possibilitando o registro preciso tanto de fluxo constante como de alterações pulsáteis do fluxo. O fluxímetro ultra-sônico Doppler.

Outro tipo de fluxímetro que pode ser aplicado parte externa do vaso e que tem muitas das vantagens do fluxímetro eletromagnético é o fluxímetro ultra- sônico Doppler, mos- INTER-RELAÇÕES ENTRE PRESSÃO, FLUXO RESISTêNCIA O fluxo por um vaso sanguíneo é inteiramente determinado por dois fatores: (1) a diferença de pressão entre as duas xtremidades do vaso, que é a força que empurra o sangue adiante pelo vaso, e (2) o obstác P-aGFg duas extremidades do vaso, que é a força que empurra o sangue adiante pelo vaso, e (2) o obstáculo ao fluxo sanguíneo pelo vaso, que é denominado resistência vascular. A Fig. 14. 3 ilustra essas relações, mostrando um segmento de vaso sanguíneo locallzado em qualquer parte do sistema circulatório. Pl representa a pressão na origem do vaso; na outra extremidade, a pressão é P2. O fluxo através do vaso pode ser calculado pela seguinte fórmula, que é denominada lei de Ohm: Q- ? ,P R em que o Q ? o fluxo sanguíneo, AP é a diferença de pressão (P , – P2) entre as duas extremidades do vaso e R é a resistência. Esta fórmula estabelece, na verdade, que o fluxo sanguíneo é 133 Fig. 14. Um fluxímetro do tipo eletromagnético, mostrando: A, geração de força eletromotriz num fio, em sua passagem por um campo eletromagnético; g, geração de força eletromotriz em eletródios sobre um vaso sanguíneo, quando o vaso é colocado em forte campo eletromagnético e o sangue flui pelo vaso; e C, uma moderna “sonda” de flux(metro eletromagnético para implantação crônica em torno de vasos sanguíneos. aso. Este tlpo de fluxo é denominado fluxo laminar ou fluxo “aerodinâmico”, sendo o contrário do fluxo turbulento, em que o sangue flui em todas as direções pelo vaso e misturando-se continuamente no interior do vaso, como é discutido adiante. Perfil parabólico da velocidade durante o fluxo laminar. Quando Fig. 14. 5 Fluxímetro ultra-sônico Doppler. Irado na Fig. 14. 5. Um diminuto cristal piezoelétrico é montado na parede do aparelho. Esse cristal, quando energizado por um aparelho eletrônico apropriado, transmite sons com freqüência de vários milhões de ciclos por segundo na mesma dir PAGF