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Sistema circulatorio La función de la circulación consiste en atender las necesidades del organismo: transportar nutrientes hacia los tejidos del organismo, transportar los productos de desecho, transportar las hormonas de una parte del organismo a otra y, en general, mantener un entorno apropiado en todos los líquidos tisulares del organismo para lograr la supervivencia y una funcionalidad óptima de las células. La velocidad del flujo sanguíneo en muchos de los tejidos se controla principalmente en respuesta a su necesidad de nutrientes. En algunos órganos, como los riñones, la circulación sirve para funciones adicionales. Por ejemplo, el flujo sanguíneo a los riñones es muy superior a sus necesidades metabólicas y está relacionado con su función excretora, que exige que se filtre en cada minuto un gran volumen de sangre. Esto se debe a que el CO2 es un vasodilatador natural, por lo que cuando los tejidos consumen más oxígeno, aumentará su concentración de CO2 y por ende, se dilatará el vaso. (Las microvasculaturas de cada tejido vigila las necesidades de su territorio). La circulación se clasifica en circulación sistémica o mayor (hacia todos los tejidos del organismo) y pulmonar o menor (hacia los pulmones. Componentes funcionales de la circulación. Arterias. Su función transportar la sangre con una presión alta hacia los tejidos, motivo por el cual las arterias tienen unas paredes vasculares fuertes y unos flujos sanguíneos importantes con una velocidad alta. Arteriolas. Su función consiste en controlar los conductos a través de las cuales se libera la sangre en los capilares. Las arteriolas tienen paredes musculares fuertes que pueden cerrarlas
por completo o que pueden, al relajarse, dilatar los vasos varias veces. Capilares. Intercambio líquidos, nutrientes, electrólitos, hormonas y otras sustancias en la sangre y en el líquido intersticial. Para cumplir esta función, las paredes del capilar son finas y tienen muchos poros capilares diminutos, que son permeables al agua y a otras moléculas pequeñas. Vénulas. Recogen la sangre de los capilares y después se reúnen gradualmente formando venas de tamaño progresivamente mayor. Venas. Funcionan como conductos para el transporte de sangre que vuelve desde las vénulas al corazón; igualmente importante es que sirven como una reserva importante de sangre extra. Como la presión del sistema venoso es muy baja, las paredes de las venas son finas. La velocidad del flujo sanguíneo es directamente proporcional al flujo e inversamente proporcional al área transversal Velocidad del flujo: 0.33cm/s = Aorta Velocidad del flujo: 0.3 mm/s = Capilares Presiones en los distintos componentes de la circulación Arterias = 80-120 mmHg (100mmHg presión arterial media) Capilares (extremo arterial) = 35 mmHg Capilares (extremo venoso) = 10mmHg Venas (VCS) = 0 mmHg Arteria pulmonar = 8-25 mmHg (16mmHg presión pulmonar media) Principios básicos de la circulación.
Cuando se produce el flujo laminar, la velocidad del flujo en el centro del vaso es bastante mayor que la velocidad cerca de los bordes exteriores. Flujo turbulento: Cuando la velocidad del flujo sanguíneo es demasiado grande, cuando atraviesa una obstrucción en un vaso, hace un giro brusco o pasa sobre una superficie rugosa, el flujo puede volverse turbulento o desordenado en lugar de aerodinámico El flujo turbulento significa que el flujo sanguíneo atraviesa el vaso en dirección transversal y también longitudinal, formando espirales que se denominan corrientes en torbellino , similares a los remolinos que se ven con frecuencia en un río que fluye rápidamente en un punto de obstrucción. La tendencia del flujo a volverse turbulento se mide con el número de Reynolds, que corresponde a la siguiente fórmula: V= Velocidad del flujo d= Diámetro del vaso p= Densidad de la sangre n= Viscosidad de la sangre Nota: Casi siempre hay una turbulencia en las ramas de los vasos arteriales. La presión arterial mide la fuerza ejercida por la sangre contra una unidad de superficie de la pared del vaso y se mide en milímetros de mercurio (mmHg) Resistencia al flujo sanguíneo La resistencia es el impedimento al flujo sanguíneo en un vaso, pero no se puede medir por medios directos. Por el contrario, la resistencia debe calcularse a partir de las determinaciones del flujo sanguíneo y de la
diferencia de presión entre dos puntos del vaso. La resistencia se mide en dinas. Si la diferencia de presión entre los dos puntos es de 1 mmHg y el flujo es de 1 ml/s, se dice que la resistencia es de una unidad de resistencia periférica, abreviada habitualmente como PRU. Resistencia vascular periférica total y resistencia vascular pulmonar total La velocidad del flujo sanguíneo a través del sistema circulatorio es igual al gasto cardiáco (100ml/s), y la diferencia de presiones entre las arterias sistémicas y las venas es de 100mmHg. Atendiendo a lo expresado anteriormente, se dice que la resistencia de toda la circulación (resistencia periférica total) es de 100/100 o 1 PRU. Cuando todos los vasos sanguíneos del organismo se contraen con fuerza la resistencia periférica total puede aumentar hasta 4 PRU, mientras que cuando se dilatan puede caer a tan solo 0,2 PRU. En el sistema pulmonar la presión arterial media es de 16 mmHg y la presión media en la aurícula izquierda es de 2 mmHg, con lo que la diferencia neta de presión es de 14 mm. Por tanto, cuando el gasto cardíaco es normal, en torno a 100 ml/s, se calcula que la resistencia vascular pulmonar total es de 0,14 PRU (la séptima parte que en la circulación sistémica). Conductancia La conductancia es la medición del flujo sanguíneo a través de un vaso para dar una diferencia de presión dada. Es el inverso de la resistencia. La conductancia es directamente proporcional al diámetro a la cuarta potencia del vaso Ley de Pouseille Recuerda: la sangre que está cerca de la pared de los vasos fluye lentamente, mientras que la que está en el centro del vaso fluye mucho más rápidamente.
En cuanto a los vasos sanguíneos en paralelo, la resistencia total al flujo sanguíneo se expresa como: Efecto del hematocrito y de la viscosidad de la sangre sobre la resistencia vascular y el flujo sanguíneo. Cuanto mayor sea la viscosidad, menor será el flujo en un vaso si todos los demás factores se mantienen constantes. Además, la viscosidad de la sangre es tres veces mayor que la del agua. Su viscosidad se debe al gran número de eritrocitos suspendidos en la sangre, cada uno de los cuales ejerce un arrastre por fricción sobre las células adyacentes y contra la pared del vaso sanguíneo. Si una persona tiene un hematocrito de 40 significa que el 40% del volumen sanguíneo está formado por las células y el resto es plasma. El hematocrito de un hombre adulto alcanza un promedio de 42, mientras que en las mujeres es de 38. La «autorregulación» atenúa el efecto de la presión arterial en el flujo sanguíneo tisular Cuando aumenta la presión arterial, la velocidad del flujo no aumenta drásticamente, ya que se inician incrementos compensatorios de resistencia vascular, lo que provoca un retraso. De modo inverso, con las reducciones en la presión arterial, la mayor parte de la resistencia vascular se reduce en un tiempo breve en la mayoría de los tejidos y el flujo sanguíneo se mantiene a una velocidad relativamente constante.
La capacidad de cada tejido de ajustar su resistencia vascular y mantener un flujo sanguíneo normal durante los cambios en la presión arterial entre aproximadamente 70 y 175 mmHg se denomina autorregulación del flujo sanguíneo. Capítulo 15 Distensibilidad vascular y funciones de los sistemas arterial y venoso Distensibilidad vascular. Todos los vasos sanguíneos son distensibles. Las venas son los vasos que más se pueden distender, capaces de almacenar 0,5-1 l de sangre extra con incrementos incluso leves de la presión venosa. Por tanto, las venas ejercen de reservorio para almacenar grandes cantidades de sangre extra. Las venas son unas ocho veces más distensibles que las arterias. En la circulación pulmonar, son seis veces más distensibles que las de la circulación sistémica Unidades de Distensibilidad vascular. Es decir, si 1 mmHg provoca el aumento de volumen de 1 ml en un vaso que originalmente contenía 10 mm de sangre, la distensibilidad sería de 0,1 por mmHg o del 10% por mmHg. Compliancia vascular (o capacitancia vascular) La capacitancia vascular, se refiere a la cantidad de sangre que se puede almacenar en una porción dada de la circulación por cada milímetro de mercurio que aumente la presión. Se calcula de la siguiente manera: También se podría decir, que la compliancia vascular es igual a la distensibilidad del vaso x su volumen.
Ahora bien, la compliancia diferida en dirección contraria se da cuando el volumen disminuye, entonces las paredes de los vasos, por así decirlo, se acortan o ajustan en cuestión de minutos u horas. Pulsaciones de la presión arterial Una oleada de sangre llena las arterias con cada latido. Es gracias a la distensibilidad del sistema arterial que la sangre fluye continuamente incluso durante la diástole. La compliancia (ajuste del diámetro de los vasos) del árbol arterial, reduce las pulsaciones de la presión hasta que prácticamente desaparecen a nivel de los capilares, esto hace que el flujo sanguíneo tisular sea continuo a este nivel con un escaso carácter pulsátil. En un adulto normal, la presión sistólica en las arterias es de 120mmHg y la diastólica es de unos 80mmHg. La diferencia de estas dos presiones (40 mmHg) se conoce como presión de pulso. Existen dos factores que afectan la presión de pulso
1) Volumen sistólico (gasto cardiaco). Esto se debe a que a mayor volumen sistólico, más sangre deberá acomodarse en los vasos, por lo que será mayor el aumento y descenso de la presión durante la diástole y la sístole, por lo que el pulso será mayor. Interpretación: Con esto me refiero a que, cuando llega un gran volumen de sangre, su presión se elevará a más de 120mmHg, pero, también será mayor su disminución luego, ya que debe manejar una presión diastólica de 80mmHg, por lo que la diferencia entre estos valores sería MAYOR. 2) Compliancia (distensibilidad total). Cuanto menor sea la compliancia (por una patología x) mayor será el aumento de la presión para un volumen sistólico dado que se bombee hacia las arterias. Por ejemplo, en los ancianos las paredes de sus arterias se vuelven rígidas por la arterioesclerosis, por lo que su compliancia disminuye. Transmisión de los pulsos de presión hacia las arterias periféricas Cuando el corazón expulsa la sangre hacia la aorta durante la sístole, primero se distiende solo la porción proximal de la aorta porque la inercia de la sangre impide el movimiento brusco de la sangre hacia la periferia. No obstante, el aumento de la presión en la aorta proximal supera rápidamente esta inercia y el frente de onda de distensión se va extendiendo a lo largo de la aorta. Este fenómeno se conoce como transmisión del pulso de presión en las arterias. Interpretación: Cuando ocurre una sístole, la sangre no va a la periferia inmediatamente, sino que su frente de onda se va extendiendo a lo largo de la aorta, como si fuese una transmisión en este caso, de sangre. La velocidad de la transmisión del pulso de la presión va aumentando según el diámetro del vaso, de esta forma: Aorta normal: 3-5 m/s Ramas arteriales grandes: 10 m/s
La presión venosa central se refiere a la presión en la aurícula derecha, que corresponde a 0mmHg. Si se aumenta el retorno venoso, entonces se aumentará la presión en la aurícula derecha, los factores que provocan este aumento son los siguientes:
- Aumento del volumen de sangre.
- Aumento del tono de los grandes vasos en todo el organismo, con el incremento resultante de las presiones venosas periféricas,
- Dilatación de las arteriolas, lo que disminuye la resistencia periférica y permite que el flujo de sangre entre las arterias y las venas sea más rápido. A mayor flujo, mayor retorno venoso La presión en la aurícula derecha está regulada por el equilibrio entre:
- La capacidad del corazón de bombear la sangre hacia el exterior de la aurícula y el ventrículo derechos hacia los pulmones
- La tendencia de la sangre a fluir desde las venas periféricas hacia la aurícula derecha. Si el corazón derecho bombea con fuerza, la presión en la aurícula derecha disminuye, mientras que, por el contrario, la presión aumenta si el corazón derecho es más débil. OJO Esta presión puede aumentar hasta a 20-30 mmHg en condiciones anormales como insuficiencia cardíaca y una trasfusión masiva de sangre. También puede disminuir de -3 a -5 mmHg y esto pasa cuando el corazón bombea con un vigor excepcional o en una hemorragia grave. Resistencia venosa y presión venosa periférica Las venas grandes ejercen poca resistencia al flujo cuando están distendidas (casi cero). Sin embargo, las venas del torax se encuentran comprimidas en muchos puntos por órganos y tejidos circundantes, lo quqe supone un obstáculo al flujo. Las venas grandes ejercen tan poca resistencia al flujo sanguíneo cuando están Gracias a la compresión que presentan algunas venas, las pequeñas venas periféricas manejan una presión (en decúbito) de 4-6 mmH, que es mayor que la presión de la aurícula derecha, por ende, la sangre puede fluir hasta ella. Nota: RECORDAR que la sangre fluye desde donde hay mayor presión hasta donde hay menor presión.
Efecto de la presión elevada en la aurícula derecha sobre la presión venosa periférica Cuando la presión en la aurícula derecha aumenta por encima de su valor normal de 0 mmHg, la sangre comienza a volver a las venas grandes (Recordemos que la vena cava maneja una presión nula). Este retorno de la sangre aumenta el tamaño de estas últimas e incluso los puntos de colapso se abren cuando la presión en la aurícula derecha aumenta por encima de +4 a +6 mmHg. Entonces, como la presión en la aurícula derecha sigue aumentando, se produce el aumento correspondiente de la presión venosa periférica en las extremidades y en todo el cuerpo. (Para poder llegar a la aurícula derecha, las venas necesitan sobrepasar esta presión auricular de 4- 6mmHg en este caso). Efecto de la presión intraabdominal sobre las presiones venosas de las piernas. La presión de la cavidad abdominal de una persona en decúbito normalmente alcanza una media de +6 mmHg, pero puede aumentar hasta +15 o +30 mmHg como consecuencia del embarazo, de tumores grandes, de obesidad abdominal o de la presencia de líquido excesivo (lo que se conoce como «ascitis») en la cavidad abdominal. Cuando la presión intraabdominal aumenta, la presión de las venas de las piernas debe incrementarse por encima de la presión abdominal antes de que las venas abdominales se abran y permitan el paso de la sangre desde las piernas al corazón. Nota: Menciono “se abran” pues las venas poseen válvulas, que no se abren hasta que superen la presión que estas manejan. Es decir, si la presión intraabdominal es de +20 mmHg, la presión más baja posible en las venas femorales también es de +20 mmHg aproximadamente. Efecto de la presión gravitacional sobre la presión venosa Cuando una persona está en bipedestación (parada), la presión de la aurícula derecha se mantiene en 0mmHg, pero la presión de las venas en los pies es de unos 90mmHg, esto por el peso gravitacional de la sangre en las venas entre el corazón y los pies.
válvulas. Es decir, la persona desarrolla «venas varicosas» que se caracterizan por protrusiones bulbosas de gran tamaño de las venas situadas debajo de la piel por toda la pierna, en particular en su parte inferior. Siempre que una persona con venas varicosas se mantiene de pie durante más de unos minutos sus presiones venosa y capilar serán muy altas y se provocará la pérdida de líquidos desde los capilares, con edema constante de las piernas. A su vez, este edema impide la difusión adecuada de los materiales nutrientes desde los capilares a las células musculares y cutáneas, por lo que los músculos se vuelven dolorosos y débiles y la piel puede llegar a gangrenarse y ulcerarse. Función de reservorio de sangre de las venas Más del 60% de toda la sangre venosa del sistema circulatorio suele encontrarse en las venas. Cuando la sangre sale del organismo y la presión arterial comienza a caer, se activan señales nerviosas desde los senos carotideos y otras zonas de la circulación sensibles a la presión. A su vez, estas señales provocan otras señales nerviosas cerebrales y la médula espinal, principalmente a través de los nervios simpáticos hacia las venas, provocando su constricción. Este proceso se activa por pérdida de sangre. Incluso tras haber perdido 20% del volumen total de sangre, gracias al reservorio de las venas, el sistema circulatorio puede seguir funcionando casi con normalidad. Reservorios sanguíneos específicos Bazo. cuyo tamaño a veces disminuye tanto como para liberar hasta 100 ml de sangre hacia otras áreas de la circulación Hígado. Cuyos senos liberan varios cientos de mililitros de sangre hacia el resto de la circulación Venas abdominales grandes. Contribuyen hasta con 300 ml Plexos venosos bajo la piel. Contribuyen con varios cientos de ml
El corazón y los pulmones no forman parte de los reservorios sanguíneos especifico pero si reservan cierta cantidad de sangre en condiciones específicas. El bazo como reservorio para almacenar eritrocitos El bazo tiene dos áreas independientes para almacenar la sangre: los senos venosos y la pulpa. La pulpa roja del bazo es un reservorio especial que contiene grandes cantidades de eritrocitos concentrados que pueden expulsarse a la circulación general siempre que el sistema nervioso simpático se excite y provoque que el bazo y sus vasos se contraigan. Se pueden liberar hasta 50 ml de eritrocitos concentrados hacia la circulación, elevando el hematocrito en un 1-2%. En otras zonas de la pulpa esplénica hay islotes de leucocitos que colectivamente se denominan pulpa blanca. En esta pulpa se fabrican células linfoides similares a las fabricadas en los ganglios linfáticos. El bazo es el destino final de los eritrocitos :V su cementerio.
