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Circulación Mayor y Menor. Hemodinámica de la circulación Inma Castilla de Cortázar Larrea
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Hemodinámica
La circulación sanguínea consiste en una circulación mayor o sistémica y una circulación menor o pulmonar. Cada una de ellas se compone de arterias, capilares y venas
Circulación pulmonar y general (sistémica) Circulación mayor (sistémica): Irrigar todos los tejidos corporales (aportar nutrientes, hormonas... retirar O2, metabolitos, CO2...)
Circulación (pulmonar): menor Oxigenar la sangre y ponerla en disposición para la circulación mayor
Hemodinámica
Objetivos
1. diferencias Explicar Expli car cómo cómo estáelorganizada está orga la ycirculac cirelculación ión sanguínea san guínea y comprende comprenderr las entre: árbolnizada arterial venoso; y entre la circulación sistémica y la pulmonar pulmonar.. 2. Explicar los siguientes conceptos: • •
Distensibilidad, Compliance y Capacitancia. Viscosidad de la sangre y flujo laminar laminar.. Relación viscosidad y hematocrito. • Flujo y Conductancia. • Resistencia Periférica y Resistencia Pulmonar . 3. Describir las relaciones entre Flujo, Presión y Resistencia y las leyes que las rigen en condiciones condi ciones de Flujo laminar. 4. Explicar la relación entre Flujo, Velocidad de la sangre y Área transversal del vaso sanguíneo y sus implicaciones fisiológicas.
Hemodinámica
Circulación Menor
Contiene el 16% de la sangre
= Pulmonar 9% Pulmones
7% Corazón
Circulación Sanguínea Circulación Mayor
Alberga el 84% de la sangre
= Sistémica o Periférica (aporta el flujo sanguíneo a todos los tejidos) 64% Venas 13% Arterias pequeñas
20% Arterias 7% Arteriolas y capilares
Hemodinámica ARTERIAS
ARTERIOLAS (Ramas pequeñas del
ELEMENTOS FUNCIONALES DE LA CIRCULACIÓN • Transportan la sangre a los tejidos con una presión elevada. • Son vasos de resistencia (con paredes vasculares fuertes). • La sangre fluye con rapidez. • Operan como Conductos de Control. • A través de ellas la sangre pasa a los capilares.
sistema arterial)
CAPILARES CAPILARES
• Paredes muy delgadas, con poros capilares que permiten el paso de agua y moléculas pequeñas. • Intercambian líquido, nutrientes, hormonas, electrolitos , O2…etc,
con el líquido intersticial.
Hemodinámica
ELEMENTOS FUNCIONALES DE LA CIRCULACIÓN
VÉNULAS
• Recogen la sangre de los capilares y van formando, gradualmente, venas cada vez mayores.
VENAS
• Paredes delgadas y muy distensibles. • Actúan como conductos de transporte de la sangre desde los tejidos al corazón. • Son vasos de capacitancia: actúan como reservorio de sangre.
Hemodinámica
La función principal de los sistemas arterial pulmonar y sistémico es distribuir la sangre hasta los lechos capilares de todo el organismo.
Las grandes arteriasconsiderables que comunicangracias el corazón con las arteriolas arte riolas son capaces de albergar volúmenes a su elasticidad.
Hemodinámica Las arteriolas, componentes terminales del árbol á rbol arterial, regulan la distribución de las sangre en los tejidos, por los capilares. Son capaces de ofrecer ofrece r (esfínteres precapilares) alta resistencia al flujo sanguíneo.
Hemodinámica
Las arterias operan como un filtro hidráulico La distensibilidad de las arterias y la alta resistencia que ofrecen las arteriolas al flujo sanguíneo logran operar como un filtro hidráulico, porque:
El sistema arterial convierte el flujo intermitente generado por el corazón, en cada sístole, en un flujo prácticamente constante a través de los capilares.
Hemodinámica
Objetivos
1. Explicar Explicar cómo cómo está está organizad organizadaa la circulac circulación ión sanguínea sanguínea y comprende comprenderr las diferencias entre: el árbol arterial y el venoso; y entre la circulación sistémica y la pulmonar pulmonar.. 2. Explicar los siguientes conceptos: • Distensibilidad, Compliance y Capacitancia. • Viscosidad de la sangre y flujo laminar laminar.. Relación viscosidad y hematocrito. • Flujo y Conductancia de la sangre. •
Resistencia Periférica y Resistencia Pulmonar .
3. Describir las relaciones entre Flujo, Presión y Resistencia y las leyes que las rigen en condiciones condi ciones de Flujo laminar. 4. Explicar la relación entre Flujo y Velocidad de la sangre y Área del vaso sanguíneo y sus implicaciones fisiológicas.
Hemodinámica
DISTENSIBILIDAD VASCULAR 1. Caracterís Característica tica funda fundament mental al de de todos todos los vaso vasoss que permi permite te que al aumentar la Presión, disminuya la Resistencia y por lo tanto, aumente el Flujo. 2. Hace que las las arteri arterias as se se acomod acomoden en al gasto card cardíaco íaco puls pulsátil átil amortiguando los picos de presión, lo que permite que el flujo sea uniforme y continuo en los vasos pequeños de los tejidos.
Arteria
3. Los vas vasos os más más dis disten tensib sibles les son las ven venas. as. Las venas son 8 veces más distensibles que las arterias. A pequeños aumentos de presión pueden almacenar 0.5-1L de sangre adicional, de esta manera actúan como reservorio de grandes cantidades de sangre.
Vena
4. Las paredes de las arterias son mucho más fuertes y por lo tanto menos distensibles. Las son similares a las venas sistémicas. En la práctica su distensibilidad es 6 arterias pulmonares veces mayor a las arterias sistémicas.
Hemodinámica
Al aumentar la presión en las arterias aumenta aument a su volumen porque tienen la pared elástica
P
Hemodinámica
Al aumentar la presión en las arterias aumenta aument a su volumen porque tienen la pared elástica
P
COMPLIANZA = ∆VOLUMEN / ∆PRESIÓN
Hemodinámica
arte rias Las venas tienen una complianza mayor que las arterias
Hemodinámica
Las venas tienen una complianza mayor que las arterias arte rias
P
COMPLIANZA = ∆VOLUMEN / ∆PRESIÓN
Hemodinámica
Hemodinámica
CAPACITANCIA VASCULAR
Arteria
Vena
1. “Capacitancia” expresa la cantidad total de sangre que puede almacenar un vaso vaso en una porción determinada determinada de la circulación por por cada mmHg de aumento de presión. 2. Capa Capacit citanci anciaa = Aumento Aumento de Volu Volumen men// Aumen Aumento to de la Presión Presión 3. Capa Capacit citanci anciaa = Diste Distensi nsibil bilid idad ad x Volu Volumen men 4. La cap capac acititanc ancia ia de un unaa ven venaa es es 24 veces mayor que la de una arteria correspondiente.
Venas: vasos de capacitancia
Arterias: vasos de resistencia
Hemodinámica
VISCOSIDAD
La viscosidad ( ) es una fuerza que se opone al movimiento de las moléculas de un líquido
Hemodinámica
VISCOSIDAD
La viscosidad ( ) es una fuerza que se opone al movimiento de las moléculas de un líquido lí quido
Hemodinámica
VISCOSIDAD La viscosidad hace que el flujo en tubo se disponga de forma laminar
Hemodinámica
VISCOSIDAD La viscosidad hace que el flujo en tubo se disponga de forma laminar
Hemodinámica
Objetivos
1. Explicar Explicar cómo cómo está está organizad organizadaa la circulac circulación ión sanguínea sanguínea y comprende comprenderr las diferencias entre: el árbol arterial y el venoso; y entre la circulación sistémica y la pulmonar pulmonar.. 2. Explicar los siguientes conceptos: • Distensibilidad y Capacitancia. • Viscosidad de la sangre y flujo laminar laminar.. Viscosidad y hematocrito. • Flujo y Conductancia. • Resistencia Periférica y Resistencia Pulmonar . 3. Describir las relaciones entre Flujo, Presión y Resistencia y las leyes que las rigen en condiciones condi ciones de Flujo laminar. 4. Explicar la relación entre Flujo y fisiológicas. Velocidad de la sangre y Área del vaso sanguíneo y sus implicaciones
Hemodinámica El flujo laminar de un fluido homogéneno, en un tubo rígido de sección circular c ircular y en posición horizontal viene dado por la ley de Hagen-Poiseuille (P1 –– P2) p r 4 Flujo = (P1 – – P2) =
8
L
R
8
Jean-Louis Marie Poiseuille
L R= p r 4 L
P1
r
P2
Hemodinámica
El flujo depende de la diferencia de presión entre los extremos del tubo, no de su valor absoluto
P1
(P1 – – P2) P2
Hemodinámica El flujo depende de la diferencia de presión entre los extremos del tubo, no de su valor absoluto
(P1 – – P2)
P1 P2
Hemodinámica
La viscosidad de la sangre depende del hematocrito
r Flujo = (P1 – – P2) 8 L p 4
=
(P1 – – P2) R
8
L R= p r 4 L P 1
r
P 2
Hemodinámica La viscosidad de la sangre depende del hematocrito
d a d i s o c s i v
hematocrito
Hemodinámica La viscosidad de la sangre depende del hematocrito
d a d i s o c s i v
hematocrito
Hemodinámica Cuando el radio de un vaso sanguíneo disminuye, aumenta su resistencia
r Flujo = (P1 – – P2) 8 L p 4
=
(P1 – – P2) R
8
L R= p r 4 L P 1
r
P 2
Hemodinámica Si la diferencia de presiones es fija, al aumentar la resistencia disminuye el flujo
Flujo = P1
(P1 – – P2) R
P2
Hemodinámica Si la diferencia de presiones es fija, al aumentar la resistencia disminuye el flujo
Flujo =
(P1 – – P2) R
P1
P2
F
Hemodinámica Si el flujo y la presión distal son fijas, al aumentar la resistencia aumenta la presión proximal
Flujo =
(P1 – – P2) R
P1
P2
Hemodinámica Si la diferencia de presiones es fija, al aumentar la resistencia disminuye el flujo
Flujo = P1
( P1 – – P2) R
P2
Hemodinámica Si el flujo y la presión proximal son fijas, al aumentar la resistencia disminuye la presión distal
Flujo =
P1
(P1 – – P2) R
P2
Hemodinámica
Si el flujo ylalapresión presióndistal proximal son fijas, al aumentar la resistencia disminuye
Flujo =
(P1 – – P2) R
P1 P2
Hemodinámica
Ladependiendo presión va disminuyendo a loenlargo tubo, de la resistencia cadadel tramo
P1
P2 P3
P4
Hemodinámica
El sistema vascular se compone de arterias, capilares y venas
Hemodinámica
En cada ramificación arterial aumenta el área total de la luz, pero aumenta también la resistencia A1 R R’
A
A < (A1+A2) R < R’
A2
Hemodinámica RESISTENCIA AL FLUJO SANGUÍNEO SANGU ÍNEO • No hay posibilidad
de medida directa
• Unidades PRU (Unidades de Resistencia Periférica) • También, Unidades CGS (cm.gramos.sg) = dinas x seg/ cm5 = R
R = ΔP/Q Resistencia Periférica Total Total • El Flujo sanguíneo sistémico en varón adulto ≈ 100 mL/seg • La ΔP entre las arterias sistémicas y las venas vena s sistémicas es ≈ 100
mm Hg. Por tanto:
R = 1 PRU
• En condiciones patológicas:
Vasoconstricción arterial: 4 PRU
Vasodilatación arterial: 0.2 PRU
Hemodinámica RESISTENCIA AL FLUJO SANGUÍNEO SANGU ÍNEO
Resistencia Puadulto) Pulmonar lmonar Total Total (en varón Presión arterial media media = 16 16 mmHg Presión aurícula izquierda = 2 mmHg Por tanto: ΔP es ≈ 14 mmHg Si el gasto cardíaco es normal mL/seg
100
≈
Rpulmonar = 0,14 PRU
R = ΔP/Q Resistencia Periférica Total El Flujo sanguíneo sistémico en varón adulto ≈ 100 mL/seg
La ΔP entre las arterias sistémicas y las venas sistémicas es ≈ 100 mmHg
Por tanto: R = 1 PRU
Hemodinámica La resistencia vascular es máxima en las arteriolas
r a l u c s a v a i c n e t s i s e R
Hemodinámica
La mayor caída de presión se produce en las arteriolas
Hemodinámica
La resistencia de la circulación pulmonar es menor que la sistémica
Hemodinámica La presión en los capilares es aún más baja
Hemodinámica
Objetivos
1. Explicar Explicar cómo cómo está está organizad organizadaa la circulac circulación ión sanguínea sanguínea y comprende comprenderr las diferencias entre: el árbol arterial y el venoso; y entre la circulación sistémica y la pulmonar pulmonar.. 2. Explicar 2. los siguientes conceptos: • Distensibilidad y Capacitancia. • Viscosidad de la sangre y su relación con el hematocrito. • Flujo y Conductancia. • Resistencia Periférica y Resistencia Pulmonar . 3. Describir las relaciones entre Flujo, Presión y Resistencia y las leyes que las rigen en condiciones condi ciones de Flujo laminar. 4. Explicar la relación entre Flujo y fisiológicas. Velocidad de la sangre y Área del vaso sanguíneo y sus implicaciones fisiológicas.
Hemodinámica
La velocidad de la sangre en directamente proporcional al flujo e inversamente proporcional al área transversal del vaso
Hemodinámica ÁREA TRANSVERSAL VASOS
Con el mismo flujo, la velocidad disminuye cuando aumente el área Vaso Área transversal (cm2) Aorta Arterias pequeñas Arteriolas Capilares Vénulas Venas pequeñas Venas cavas
2,5 20 40 2500 250 80
Sistema Arterial: 42,5 cm2
Sistema Venoso: 318 cm2
8
El área transversal es notablemente not ablemente mayor en el sistema venoso que en el arterial y menor la velocidad. El sistema venoso es un gran reservorio de sangre.
Hemodinámica ÁREA TRANSVERSAL VASOS
Velocidad = Flujo / Área En reposo, la velocidad de la sangre: • en la aorta: ………….33 cm /sg • en los capilares……. 0,3 mm /sg
El área de los capilares es 1.000 veces la de la aorta y la velocidad de la sangre 1000 veces menor menor,, condición que facilita la difusión a los tejidos.
Hemodinámica Velocidad = Flujo/ Área
Líquido Extracelular (intercelular)
Velocidad en capilares = 0.3 mm/sg
Como la longitud de los capilares es de 0,3-1 mm.
La sangre sólo permanece en los capilares ≈ 1-3 sg, suficiente para la DIFUSIÓN de substancias de la sangre a los tejidos (bidireccionalmente)
Capilar sanguíneo
Hemodinámica CONDUCTANCIA DE LA SANGRE EN UN VASO •
La conductancia de la sangre es una medida de flujo sanguíneo, a través de un vaso, para una diferencia de presión dada (ΔP). • Es la relación Q/ ΔP.
Conductancia Conduc tancia = 1/Resis 1/Resistencia. tencia.
Cambios ligeros en el diámetro de un vaso
Cambios muy grandes en la conductancia
Hemodinámica CONDUCTANCIA DE LA SANGRE EN UN VASO Q = Flujo sanguíneo
Ley de Poisselle:
Q = ΔP r 4/8ηL
ΔP = Diferencia de presión sanguínea r = radio interno del vaso η= viscosidad de la sangre L= Longitud del vaso
La velocidad del flujo es directamente proporcional a la cuarta potencia del radio r=1
1 mL/min
r=2
16 mL/min
r=4
256 mL/min
La conductancia de un vaso aumenta en proporción
a la cuarta potencia del diámetro
Hemodinámica
La altura del líquido produce una presión gravitatoria
h
Presión gravitatoria = hρg
Hemodinámica Cuando los extremos del tubo están a distinta altura se debe tener en cuenta la presión gravitatoria P1 - P2 + hρg = Flujo x resistencia
P1 Presión hemodinámica
P2
hρg
Hemodinámica
En posición erecta, la presión en los vasos de las extremidades inferiores es mayor
Hemodinámica
La presión en los vasos sanguíneos se mide a la altura del corazón
Hemodinámica
La fórmula de Hagen-Poiseuille no se cumple si aparece el flujo turbulento
Número de Reynolds (Re) = diámetro x densidad x velocidad / viscosidad Re
