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FISIOLOGÍA CARDIOVASCULAR
TEMA 12
Diapo 3:
Modelo anatómico-funcional del aparato cardiovascular. Muestra el corazón y los vasos sanguíneos. En la imagen se ven los componentes de la circulación tanto de la circulación sistémica como de la circulación pulmonar. En ambas vemos que del corazón salen las arterias que se van ramificando en vasos más pequeños hasta legar a los capilares que luego pasan a dar vasos cada vez más grandes, vénulas…hasta formar las grandes venas. Las arterias son las que distribuyen, la microcirculación dónde se produce el intercambio y la filtración y las venas como el sistema colector. Una ley fundamental de la ramificación vascular es que en cada punto de la ramificación, el área de sección combinada de los vasos hijos es mayor que el área de sección del vaso parental.
Diapo 4:
Los vasos sanguíneos de los vertebrados son estructuras tubulares huecas que constan de una pared compleja que rodea a una luz central. En los vertebrados, las paredes de los vasos están compuestas de hasta tres capas. Ver figura. El endotelio arterial tiene gran cantidad de uniones estrechas, estas uniones estrechas son bastante menos numerosas en las venas. Como veremos en los capilares la organización de este endotelio varía bastante según las regiones. Las fibras elásticas son las responsables de la mayoría del estiramiento en los vasos a presiones normales. La contracción y la relajación del músculo liso de la túnica media da lugar a la vasoconstricción y la vasodilatación lo que tendrá una clara importancia funcional para regular el paso de sangre a través de los distintos vasos y la llegada de un mayor o menor flujo a los distintos tejidos. Lo mismo para las capas elásticas tendrán una importancia funcional que como veremos se va a traducir en que los vasos sean capaces de recoger presión cuando se estiran las fibras y soltarla en el momento en que se repliegan. La función de la túnica externa es sujetar y reforzar al vaso sanguíneo. Las arterias en función de la proporción de fibras elásticas o músculo que tengan se clasifican en arterias elásticas o musculares. El incremento del músculo liso permite modificaciones del radio y en consecuencia un fuerte control sobre la distribución del flujo sanguíneo.
Diapo 5:
En esta imagen se recogen las proporciones de las distintas capas en los distintos tipos de vasos, así como su radio interno y el espesor del muro del vaso. La contracción de músculo liso, al igual que la del músculo cardíaco, depende de la entrada de calcio desde el líquido extracelular a través de canales de calcio. Varias sustancias químicas entre ellas neurotransmisores, hormonas y sustancias paracrinas influyen en el tono del músculo liso vascular. Muchas sustancias paracrinas vasoactivas son secretadas por las células endoteliales que recubren los vasos o por los tejidos que los rodean.
Diapo 6:
Esta distensibilidad permite amortiguar la naturaleza pulsátil del flujo de la sangre derivada del bombeo intermitente de la sangre por el corazón. Cuando la sangre se propulsa de los ventrículos durante la sístole, estos vasos se distienden, y durante la diástole se retraen y propulsan la sangre hacia delante. Por tanto, el gasto cardíaco intermitente se convierte en un flujo constante a través de los capilares.
Diapo 7:
Las arterias tienen poca capacidad para almacenar volumen pero pueden resistir grandes diferencias de presión. En contraste, las venas tienen gran capacidad para recoger volumen pero resisten solamente pequeñas diferencias de presión. https://www.khanacademy.org/science/health-and-medicine/ circulatory-system/arterial-stiffness/v/compliance-and-elastance
Diapo 10:
Distensibilidad absoluta: es el cambio de volumen para un cambio macroscópico en la presión. En segundo lugar, como el tamaño sin estiramiento es variable de un vaso a otro, sería preferible normalizar el cambio volumétrico con respecto al volumen inicial no estirado (Vo) y usar la distensibilidad normalizada. Cambio fraccionado de volumen con respecto a un cambio de presión. El índice de mayor utilidad de la distensibilidad es la complianza, es la pendiente de la tangente en cualquier punto a lo largo del diagrama de presión y volumen
Diapo 11:
Diapo 15:
Pericitos: Células alargadas con capacidad de contracción que rodean a los capilares.
Diapo 16: El esfinter precapilar está formado por músculo liso que normalmente no está inervado pero que responde altamente a las condiciones del tejido local.
Entre una arteriola y su correspondiente vénula existe una comunicación directa (anastomosis arteriovenosa, thoroughfare channel) cerrada en condiciones normales.
Los verdaderos capilares consisten en una única capa de células endoteliales rodeadas de una fina membrana basal, una fina red de fibras reticulares de colágeno y en algunos tejidos pericitos.
Diapo 17:
MP: Membrana plasmática Hendiduras intercelulares: que son huecos entre las células endoteliales adyacentes.
Diapo 18:
Fenestras: pequeños orificios de 70 a 100 nm de diámetro. Discurren de un lado a otro de la célula desde la luz capilar al espacio intersticial.
Los plexos coroideos son estructuras vasculares del encéfalo encargadas de formar el líquido cerebroespinal (antiguo líquido cefaloraquídeo) que sirve de protección al sistema nervioso central. La mayor parte de este líquido se forma en ellos y se renueva en el ser humano a un ritmo de 6 o 7 veces al día, otra pequeña parte de este líquido se forma en los espacios subaracnoideos y perivasculares.
Diapo 20:
Entre una arteriola y su correspondiente vénula existe una comunicación directa (anastomosis arteriovenosa), cerrada en condiciones normales. Cuando la demanda metabólica del tejido es baja, parte de los capilares estarían cerrados (contracción del esfínter precapilar) y la sangre circularía solo por algunos de ellos (canales preferenciales). Si aumentan las demandas metabólicas se irían abriendo progresivamente más esfínteres precapilares, aumentando el aporte de sangre al lecho de intercambio. Si por cualquier razón es necesario que el lecho capilar se vacíe de sangre, los esfínteres precapilares se cerrarían y se abriría la anastomosis arteriovenosa. La microcirculación tiene en consecuencia un comportamiento enormemente dinámico, en el que el grado de perfusión de la misma está acoplado a las necesidades del tejido así como a las necesidades generales del organismo. Como los distintos territorios capilares de la circulación sistémica se hallan conectados en paralelo, es evidente que la modificación del flujo en uno de estos territorios repercutirá en los demás, puesto que el flujo total es invariable para unas condiciones fisiológicas dadas. Así, es posible redistribuir el flujo de unos territorios a otros para conseguir una mejor adaptación entre el aporte de sangre y las necesidades metabólicas o funcionales de otro tipo de cada órgano o tejido. Esto ocurriría, por ejemplo, en la piel durante la exposición al frío. En estas condiciones los lechos capilares cutáneos se vacían de sangre para impedir la pérdida de calor a través de la piel (este mecanismo de termorregulación cutánea es el que explica por qué nos ponemos pálidos cuando estamos expuestos al frío y colorados cuando entramos en una habitación caldeada). Esta gran plasticidad y adaptabilidad de la microcirculación está asegurada, para mantener el
funcionamiento armónico del organismo, por la existencia de un delicado sistema de control de la microcirculación.
Diapo 21:
Difusión: Que no gastan energía, que no se limitan por los transportadores y se mueven por diferencia de concentración Transcitosis: formación de vesículas (endo y exo citosis)
Diapo 23:
La conductividad hidráulica (Lp) hace referencia a la permeabilidad del agua a través del capilar. =coeficiente de reflexión, se refiere a la ratio entre la diferencia osmótica observada y la teórica ya que los capilares excluyen las proteínas de manera imperfecta. El coeficiente de reflexión, un valor que es índice de la eficacia de la pared capilar para impedir el paso de proteínas y que, en condiciones normales, se admite que es igual a 1, lo que significa que es totalmente impermeable a las mismas y en situaciones patológicas inferior a 1, hasta alcanzar el valor 0 cuando puede ser atravesado por ellas sin dificultad.
Diapo 25:
La sangre fluye desde los capilares hacia pequeños vasos llamados vénulas. Las vénulas más pequeñas son similares a los capilares, con un endotelio delgado y poco tejido conectivo. El músculo liso empieza a aparecer en las paredes de las vénulas más grandes. De ellas pasa a las venas cuyo diámetro aumenta a medida que se acercan al corazón. Para asistir al flujo venoso, algunas venas tienen válvulas internas unidireccionales. Las válvulas de las venas son de morfología semilunar, impiden el retroceso de la sangre y favorecen su movimiento al corazón. Los músculos esqueléticos también favorecen el movimiento de la sangre por su
Diapo 26:
La linfa se devuelve al sistema vascular en las venas subclavias
Diapo 27:
Capilares linfáticos terminales y su permeabilidad
La estructura de los capilares linfáticos permite que el líquido intersticial fluya hacia el interior de ellos, pero no hacia fuera. Los bordes de las células endoteliales que componen la pared de un capilar linfático están sobrepuestos; cuando la presión es mayor en el líquido intersticial que en la linfa, las células se separan ligeramente y el líquido entra en el capilar. Si la presión es mayor en este último, las células se adhieren estrechamente entre sí e impiden que la linfa regrese al líquido intersticial. Los filamentos de anclaje, dispuestos en ángulo recto al capilar, fijan las células endoteliales de este al tejido circundante. La acumulación excesiva de líquido
Diapo 32:
La diferencia de presiones es la que hace que se produzca el flujo
Diapo 33:
La ecuación, obtenida por el físico francés, Jean Poiseuille, conocida como ley de Poiseuille indica que la resistencia al flujo del líquido producida por el tubo aumenta a medida que aumenta su longitud, la resistencia aumenta con la viscosidad del líquido, pero la resistencia disminuye al aumentar el radio del tubo.
Como 8 y π son valores constantes, este factor puede quitarse de la ecuación y se reflejaría sólo con las letras que quedan en rojo.
Cuál es la importancia relativa de cada uno de los factores? La longitud de la circulación sistémica está determinada por la anatomía del sistema y, en esencia, es constante. La viscosidad de la sangre está dada por la relación entre eritrocitos y plasma y por la cantidad de proteínas que hay en este. Normalmente la viscosidad es constante y los cambios pequeños en la longitud y la viscosidad tienen poco efecto sobre la resistencia; esto hace que el cambio en el radio de los vasos sanguíneos sea la principal variable que afecta a la resistencia en la circulación sistémica. Vemos que el radio está elevado a la cuarta potencia esto hace que pequeñas variaciones en el diámetro del vaso tengan mucho efecto sobre la resistencia y en consecuencia en el flujo.
Diapo 34:
Un dato de importancia fisiológica especial es que la resistencia vascular es inversamente proporcional a la cuarta potencia del radio del vaso. Por ejemplo, si un vaso sanguíneo tiene un radio que es la mitad que el de otro vaso pero todos los demás factores son iguales, el vaso más pequeño presenta una resistencia 16 veces (2 4 ) superior a la del vaso de mayor calibre. Debido a ello, el flujo de sangre a través del vaso grande será 16 veces mayor que el existente a través del vaso pequeño. En las situaciones fisiológicas normales la longitud del vaso y la viscosidad de la sangre no se modifican de manera significativa.
Diapo 35:
Las resistencias en el sistema cardiovascular pueden disponerse en serie (disposición en un órgano concreto) o en paralelo (disposición entre órganos)
La resistencia de toda la circulación sistémica se denomina resistencia periférica total (RPT)
Al tener más vías alternativas al flujo la resistencia total sistémica es menor que la de los órganos individuales
2/3 de la resistencia sistémica al flujo se encuentra en las arteriolas. Veremos que es en las arteriolas donde se produce la mayor caída de presión.
Resistencias en paralelo:
Recordar que la resistencia es el inverso de la conductividad. Así es más fácil de ver el por qué el inverso de la resistencia total es igual a la suma del inverso de las resistencias de cada órgano individual. Es decir, la conductividad total es igual a la suma de las conductividades de cada órgano.
Diapo 36:
La velocidad es la distancia que un volumen fijo de sangre viaja en un período de tiempo determinado La velocidad es directamente proporcional al caudal (flujo) e inversamente proporcional al diámetro del tubo. En un tubo con diámetro variable, si el caudal es constante, la velocidad varía inversamente con el diámetro. Es decir, la velocidad es mayor en las secciones más estrechas y menor en las más anchas.
Diapo 37:
Aquí se ponen ejemplos de velocidad comparada entre distintas zonas de la vasculatura.
La velocidad está determinada por la sección y el caudal. Ley de continuidad.
La velocidad del flujo sanguíneo (en cm/seg) se relaciona en forma inversa con el área de sección transversal. La velocidad es menor donde el área de sección transversal es mayor. Cada vez que una arteria se bifurca, el área de sección transversal total de todas sus divisiones es mayor que el área de sección transversal del vaso original, por lo tanto el flujo sanguíneo se torna cada vez más lento a medida que la sangre se mueve alejándose del corazón, y alcanza la mayor lentitud en los capilares. En cambio, cuando las vénulas se unen formando venas, el área de sección transversal se vuelve menor y el flujo se vuelve más rápido.
En los adultos, el área de sección transversal de la aorta es de sólo 3-5 centímetros cuadrados, y la velocidad promedio de la sangre es allí de 40 cm/seg. En los capilares, el área de sección transversal total es de 4500 a 6000 centímetros cuadrados, y la velocidad del flujo sanguíneo es inferior a 0,1 cm/seg. En las dos venas cavas juntas, el área de sección transversal es de alrededor de 14 centímetros cuadrados, y la velocidad es de alrededor de 15 cm/seg. Entonces, la velocidad del flujo sanguíneo disminuye a medida que la sangre fluye desde la aorta a las arterias, las arteriolas y los capilares, y aumenta cuando abandona los capilares y regresa al corazón. El relativamente lento índice de flujo a través de los capilares ayuda al intercambio de sustancias entre la sangre y el líquido intersticial.
Diapo 38:
Flujo laminar: perfil parabólico de velocidad en el interior del vaso sanguíneo, siendo la velocidad máxima en el centro y mínima hacia las paredes del vaso. La explicación (teórica) es que la lámina de sangre en contacto con la pared del vaso no se mueve porque se adhiere a la misma. La siguiente capa se desliza sobre la capa inmóvil y se mueve un poco más.
De este modo, la velocidad del flujo en la pared del vaso es nula y la velocidad en el centro de la corriente es máxima.
Cuando aparece una irregularidad como una válvula o un coágulo sanguíneo se desorganiza la corriente laminar y entonces el flujo puede volverse turbulento. Las corrientes del líquido no mantienen el perfil parabólico sino que en su lugar se mezclan radial y axialmente. Entre otros
Vemos sin embargo que en el caso del sistema vascular al aumentar la presión de conducción la resistencia cae consecuencia de que aumenta el radio del vaso. Sin embargo en estos mismos vasos si la presión de conducción cae la resistencia aumenta hasta el infinito. Por otro lado y a partir de un aumento de presión el tubo ya no puede estirarse mas con lo cual a mas que aumente la presión la resistencia ya no va a variar.
Vemos además los efectos de la estimulación simpática sobre las relaciones: la estimulación simpática sobre el músculo liso de los vasos lo que hace es vasoconstreñir, es decir reducir el radio del vaso y en consecuencia aumentar la resistencia, por lo tanto son necesarias mayores presiones para que se produzca el mismo flujo en los vasos bajo estimulación simpática. Por otro lado vemos como incluso a presiones de conducción altas la resistencia de los vasos es alta cuando el sistema simpático está activo.
Diapo 40:
Acordaros de lo que practicasteis en el PhysioEx; el aumento del flujo es directamente proporcional al aumento de presión (relación lineal). Pero la relación entre el flujo y el radio es exponencial. El flujo es directamente proporcional a la cuarta potencia del radio.
