circulación mayor y menor. hemodinámica de la circulación inma castilla de cortázar larrea...
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Circulación Mayor y Menor.Hemodinámica de la circulación
Inma Castilla de Cortázar Larreaiccortazar@ceu.es
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
Hemodinámica
Circulación pulmonar y general (sistémica)
Circulación mayor (sistémica): Irrigar todos los tejidos corporales (aportar nutrientes, O2, hormonas... retirar metabolitos, CO2...)
Circulación menor (pulmonar): Oxigenar la sangre y ponerla en disposición para la circulación mayor
Objetivos1. Explicar cómo está organizada la circulación sanguínea y comprender las
diferencias entre: el árbol arterial y el venoso; y entre la circulación sistémica y la pulmonar.
2. Explicar los siguientes conceptos:• Distensibilidad, Compliance y Capacitancia.• Viscosidad de la sangre y flujo 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 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 Sanguínea
Circulación Menor= Pulmonar
Circulación Mayor= Sistémica o Periférica
(aporta el flujo sanguíneo a todos los tejidos)
Alberga el 84% de la sangre
64% Venas 20% Arterias
13% Arterias pequeñas
7% Arteriolas y capilares
Contiene el 16% de la sangre
9% Pulmones 7% Corazón
Hemodinámica
ELEMENTOS FUNCIONALES DE LA CIRCULACIÓN
ARTERIAS
ARTERIOLAS(Ramas pequeñas del sistema arterial)
CAPILARES
• 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.
• 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
• Recogen la sangre de los capilares y van formando, gradualmente, venas cada vez mayores.
• 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.
VÉNULAS
VENAS
ELEMENTOS FUNCIONALES DE LA CIRCULACIÓNHemodinámica
La función principalde los sistemasarterial pulmonar ysistémico esdistribuir lasangre hasta loslechos capilares detodo el organismo.
Hemodinámica
Las grandes arterias que comunican el corazón con las arteriolas son capaces dealbergar volúmenes considerables gracias a su elasticidad.
Hemodinámica
Las arteriolas, componentes terminales del árbol arterial, regulan la distribución de las sangre en los tejidos, por los capilares. Son capaces de ofrecer
(esfínteres precapilares) alta resistencia al flujo sanguíneo.
Las arterias operan como un filtro hidráulico
La distensibilidad de las arterias y la alta resistencia queofrecen las arteriolas al flujo sanguíneo logran
operar como un filtro hidráulico, porque:
El sistema arterial convierte el flujo intermitentegenerado por el corazón, en cada sístole, en un flujo
prácticamente constante a través de los capilares.
Hemodinámica
Objetivos
1. Explicar cómo está organizada la circulación sanguínea y comprender las diferencias entre: el árbol arterial y el venoso; y entre la circulación sistémica y la pulmonar.
2. Explicar los siguientes conceptos:• Distensibilidad, Compliance y Capacitancia.• Viscosidad de la sangre y flujo 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 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. Característica fundamental de todos los vasos que permite que al aumentar la Presión, disminuya la Resistencia y por lo tanto, aumente el Flujo.
2. Hace que las arterias se acomoden al gasto cardíaco pulsátil amortiguando los picos de presión, lo que permite que el flujo sea uniforme y continuo en los vasos pequeños de los tejidos.
3. Los vasos más distensibles son las venas. 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.
Arteria
Vena
Hemodinámica
4. Las paredes de las arterias son mucho más fuertes y por lo tanto menos distensibles. Las arterias pulmonares son similares a las venas sistémicas. En la práctica su distensibilidad es 6 veces mayor a las arterias sistémicas.
P
Al aumentar la presión en las arterias aumenta su volumen porque tienen la pared elástica
Hemodinámica
P
COMPLIANZA = ∆VOLUMEN / ∆PRESIÓN
Al aumentar la presión en las arterias aumenta su volumen porque tienen la pared elástica
Hemodinámica
Las venas tienen una complianza mayor que las arterias
Hemodinámica
P
COMPLIANZA = ∆VOLUMEN / ∆PRESIÓN
Las venas tienen una complianza mayor que las arterias
Hemodinámica
Hemodinámica
CAPACITANCIA VASCULAR
1. “Capacitancia” expresa la cantidad total de sangre que puede almacenar un vaso en una porción determinada de la circulación por cada mmHg de aumento de presión.
2. Capacitancia = Aumento de Volumen/ Aumento de la Presión
3. Capacitancia = Distensibilidad x Volumen
4. La capacitancia de una vena es 24 veces mayor que la de una arteria correspondiente.
Arteria Vena
Hemodinámica
Arterias: vasos de resistencia
Venas: vasos de capacitancia
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
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
VISCOSIDAD
Objetivos
1. Explicar cómo está organizada la circulación sanguínea y comprender las diferencias entre: el árbol arterial y el venoso; y entre la circulación sistémica y la pulmonar.
2. Explicar los siguientes conceptos:• Distensibilidad y Capacitancia.• Viscosidad de la sangre y flujo 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 de Flujo laminar.
4. Explicar la relación entre Flujo y Velocidad de la sangre y Área del vaso sanguíneo y sus implicaciones fisiológicas.
Hemodinámica
El flujo laminar de un fluido homogéneno, en un tubo rígido de sección circular y en posición horizontal viene dado por la ley de Hagen-Poiseuille
P1 P2r
L
Jean-Louis MariePoiseuille
Flujo = (P1 – P2)r4
8 L=
(P1 – P2)
R
R =r4
8 L
Hemodinámica
El flujo depende de la diferencia de presión entre los extremos del tubo, no de su valor absoluto
P1
P2
(P1 – 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
P1 P2r
L
Flujo = (P1 – P2)r4
8 L=
(P1 – P2)
R
R =r4
8 L
Hemodinámica
La viscosidad de la sangre depende del hematocrito
hematocrito
visc
osi
dad
Hemodinámica
La viscosidad de la sangre depende del hematocrito
hematocrito
visc
osi
dad
Hemodinámica
Cuando el radio de un vaso sanguíneo disminuye, aumenta su resistencia
P1 P2r
L
Flujo = (P1 – P2)r4
8 L=
(P1 – P2)
R
R =r4
8 L
Hemodinámica
Si la diferencia de presiones es fija, al aumentar la resistencia disminuye el flujo
P2
P1
Flujo =(P1 – P2)
R
Hemodinámica
P2
Si la diferencia de presiones es fija, al aumentar la resistencia disminuye el flujo
F
P1
Flujo =(P1 – P2)
R
Hemodinámica
Si el flujo y la presión distal son fijas, al aumentar la resistencia aumenta la presión proximal
P1 P2
Flujo =(P1 – P2)
R
Hemodinámica
Si la diferencia de presiones es fija, al aumentar la resistencia disminuye el flujo
P1
P2
Flujo =( P1 – P2)
R
Hemodinámica
Si el flujo y la presión proximal son fijas, al aumentar la resistencia disminuye la presión distal
P1 P2
Flujo =(P1 – P2)
R
Hemodinámica
Si el flujo y la presión proximal son fijas, al aumentar la resistencia disminuye la presión distal
P1
P2
Flujo =(P1 – P2)
R
Hemodinámica
La presión va disminuyendo a lo largo del tubo, dependiendo de la resistencia en cada tramo
P1
P3
P2
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
A
A1
A2
R
R’
A < (A1+A2)
R < R’
Hemodinámica
RESISTENCIA AL FLUJO SANGUÍNEO• No hay posibilidad de medida directa
• Unidades PRU (Unidades de Resistencia Periférica)
• También, Unidades CGS (cm.gramos.sg) = dinas x seg/ cm5 = R
Resistencia Periférica Total
R = ΔP/Q
• El Flujo sanguíneo sistémico en varón adulto ≈ 100 mL/seg
• La ΔP entre las arterias sistémicas y las venas sistémicas es ≈ 100
mm Hg. Por tanto: R = 1 PRU
• En condiciones patológicas:Vasoconstricción arterial: 4 PRUVasodilatación arterial: 0.2 PRU
Hemodinámica
Resistencia Periférica Total
Resistencia Pulmonar Total(en varón adulto)
El Flujo sanguíneo sistémico en varón adulto ≈ 100 mL/seg
La ΔP entre las arterias sistémicas y las venas sistémicas es ≈ 100 mmHgPor tanto: R = 1 PRU
Presión arterial media = 16 mmHgPresión aurícula izquierda = 2 mmHgPor tanto:
ΔP es ≈ 14 mmHg Si el gasto cardíaco es normal ≈ 100 mL/seg
Rpulmonar = 0,14 PRU
RESISTENCIA AL FLUJO SANGUÍNEOHemodinámica
R = ΔP/Q
Res
iste
nci
a v
ascu
lar
La resistencia vascular es máxima en las arteriolas
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 cómo está organizada la circulación sanguínea y comprender las diferencias entre: el árbol arterial y el venoso; y entre la circulación sistémica y la pulmonar.
2. Explicar 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 de Flujo laminar.
4. Explicar la relación entre Flujo y 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
Con el mismo flujo, la velocidad disminuye cuando aumente el área
Hemodinámica
Vaso Área transversal (cm2)
Aorta 2,5Arterias pequeñas 20Arteriolas 40Capilares 2500Vénulas 250Venas pequeñas 80Venas cavas 8
Sistema Arterial: 42,5 cm2
Sistema Venoso: 318 cm2
El área transversal es notablemente mayor en el sistema venoso que en el arterial y menor la velocidad. El sistema venoso es un gran reservorio de sangre.
ÁREA TRANSVERSAL VASOS
Velocidad = Flujo / Área
HemodinámicaÁREA TRANSVERSAL VASOS
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, condición que facilita la difusión a los tejidos.
Hemodinámica
Velocidad = Flujo/ Área
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)
Líquido Extracelular(intercelular)
Capilar sanguíneo
CONDUCTANCIA DE LA SANGRE EN UN VASOHemodinámica
• 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 = 1/Resistencia.
Cambios ligeros en el diámetro de un vaso
Cambios muy grandes en la conductancia
CONDUCTANCIA DE LA SANGRE EN UN VASO
Ley de Poisselle: Q = ΔP r4/8ηL
La conductancia de un vaso aumenta en proporción a la cuarta potencia del diámetro
1 mL/min
16 mL/min
256 mL/min
Q = Flujo sanguíneoΔP = Diferencia de presión sanguínear = radio interno del vasoη= viscosidad de la sangreL= Longitud del vaso
La velocidad del flujo es directamente proporcional a la cuarta potencia del radio
r = 1
r = 2
r = 4
Hemodinámica
hPresión gravitatoria = hρg
La altura del líquido produce una presión gravitatoria
Hemodinámica
P2
P1
hρg
Presiónhemodinámica
P1 - P2 + hρg = Flujo x resistencia
Cuando los extremos del tubo están a distinta altura se debe tener en cuenta la presión gravitatoria
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 <1000 flujo laminar
Hemodinámica
El flujo turbulento puede aparecer donde hay una separación de flujo
Hemodinámica
¿Cuál de los siguientes efectos puede producirse si colocamos en las piernas un torniquete de manera que comprima a las venas pero no a las arterias?
a) Disminución de la presión hidrostática en los capilares de las piernas
b) Aumento de la presión oncótica en los capilares de las piernas
c) Presión más negativa en el líquido intersticial de las piernas
d) Disminución del gasto cardiaco
e) Colapso de las venas en las piernas
Hemodinámica
¿Cuál de los siguientes efectos puede producirse si colocamos en las piernas un torniquete de manera que comprima a las venas pero no a las arterias?
a) Disminución de la presión hidrostática en los capilares de las piernas
b) Aumento de la presión oncótica en los capilares de las piernas
c) Presión más negativa en el líquido intersticial de las piernas
d) Disminución del gasto cardiaco
e) Colapso de las venas en las piernas
Hemodinámica
Libro de texto de referencia
“… es importante reducir las cosas al máximo, pero no más …”
Muchas gracias
iccortazar@ceu.es
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