Circulación: Presión, Flujo y Resistencia

Visión General de la Circulación

• El funcionamiento de la circulación implica la comprensión de la presión, el flujo y la resistencia.

Funciones de la Circulación

• La circulación transporta nutrientes hacia los tejidos.
• Transporta productos de desecho y permite la eliminación de sustancias no deseadas.
• Transporta hormonas por todo el organismo.
• Contribuye al mantenimiento del entorno celular, creando un entorno apropiado en líquidos tisulares.
• Esencial para la supervivencia y la funcionalidad óptima de las células.

Control del Flujo Sanguíneo Tisular

• El flujo sanguíneo tisular se ajusta a las necesidades de nutrientes.
• Facilita la eliminación de los productos de desecho del metabolismo.
• En los riñones, supera las necesidades metabólicas y se relaciona con la función excretora.
• Los riñones filtran un gran volumen de sangre por minuto.

Función del Corazón y Vasos Sanguíneos

• Proporcionan el gasto cardíaco necesario.
• Mantienen la presión arterial adecuada.
• Garantizan un suministro de flujo sanguíneo adecuado.

Características Físicas de la Circulación

• La circulación se divide en circulación sistémica y circulación pulmonar.

Arterias y Arteriolas

• Las arterias transportan sangre con alta presión a los tejidos y tienen paredes vasculares fuertes.
• Las arteriolas controlan el flujo de sangre hacia los capilares; tienen paredes musculares fuertes y pueden dilatarse o cerrarse completamente.

Capilares, Vénulas y Venas

• Los capilares facilitan el intercambio de líquidos, nutrientes, electrolitos, hormonas y otras sustancias con el líquido intersticial.
• Los capilares tienen paredes finas con poros diminutos y son permeables al agua y a pequeñas moléculas.
• Las vénulas recogen la sangre de los capilares y se unen para formar venas más grandes.
• Las venas transportan sangre de las vénulas al corazón.
• Actúaes como reservorio de sangre extra y tienen baja presión venosa y paredes finas.

Volúmenes de Sangre en la Circulación

• El 84% de la sangre está en la circulación sistémica.
• De ese 84%, el 64% está en las venas, el 13% en las arterias y el 7% en las arteriolas y capilares sistémicos.
• El 16% de la sangre está en el corazón y los pulmones.
• De ese 16%, el 7% corresponde al corazón y el 9% a los pulmones.

Presiones en Porciones de la Circulación

• La presión media con la que el corazón bombea a la aorta es de 100 mmHg.
• La presión sistólica media es de 120 mmHg y la presión diastólica media es de 80 mmHg.
• En la circulación sistémica, la presión media cae casi a 0 mmHg.
• La presión en los capilares sistémicos es de 35 mmHg cerca de extremos arteriolares y 10 mmHg cerca de los extremos venosos.
• La presión en los capilares glomerulares es de 60 mmHg.
• La presión arterial pulmonar presenta una sistólica de 25 mmHg y una diastólica de 8 mmHg.
• La presión capilar pulmonar es de 7 mmHg.

Control del Flujo Sanguíneo según la Necesidad Tisular

• El flujo sanguíneo está controlado por la necesidad tisular; los tejidos más activos requieren de 20 a 30 veces más nutrientes.
• El corazón aumenta su gasto cardíaco entre 4 y 7 veces.
• Las arteriolas regulan el oxígeno, otros nutrientes y la acumulación de CO2 y otros residuos.
• El gasto cardíaco es la suma de los flujos locales.
• La regulación de la presión arterial se activa con caídas por debajo de 100 mmHg, lo cual descarga reflejos nerviosos y provoca cambios circulatorios que elevan la presión.
  • Estos reflejos aumentan la fuerza de la bomba del corazón.
  • Contraen los grandes reservorios venosos para aportar más sangre al corazón.
  • Contraen las arteriolas de muchos tejidos.

Interrelaciones entre Presión, Flujo y Resistencia

• Los determinantes del flujo sanguíneo que atraviesa un vaso incluyen:
  • La diferencia de presión de la sangre entre los dos extremos del vaso, que impulsa la sangre a través del vaso.
  • La resistencia vascular, que son los impedimentos que el flujo sanguíneo encuentra en el vaso.

Flujo Sanguíneo

• La magnitud del flujo sanguíneo es la cantidad de sangre que atraviesa un punto dado de la circulación en un período de tiempo determinado.
• El flujo sanguíneo global de toda la circulación de un adulto en reposo es de unos 5,000 ml/min, lo cual coincide con el gasto cardíaco.

Métodos de Medición del Flujo Sanguíneo

• Flujómetro electromagnético: Obtiene registro exacto de los cambios pulsátiles del flujo
• Flujómetro ultrasónico Doppler: Puede aplicarse al exterior del vaso.

Flujo Laminar y Turbulento

• Flujo de sangre laminar (aerodinámico): flujo sanguíneo en equilibrio en un vaso sanguíneo largo y liso; cada capa de sangre se mantiene a la misma distancia de la pared del vaso, con la porción más central manteniéndose en el centro del vaso.
• Flujo turbulento: flujo sanguíneo en todas las direcciones del vaso, transversal y longitudinal, mezclándose de manera continua en su interior y formando espirales (corrientes en torbellino), resultando en situaciones como:
  • Velocidad del flujo sanguíneo demasiado grande.
  • Obstrucción en un vaso.
  • Giro brusco.
  • Superficie rugosa.

Factores que Afectan el Flujo Turbulento

• El flujo turbulento tiende a aumentar en proporción directa a la velocidad del flujo sanguíneo, al diámetro del vaso sanguíneo y a la densidad de la sangre.
• Es inversamente proporcional a la viscosidad de la sangre.
• Tiende a ocurrir en la zona proximal de la aorta y en la arteria pulmonar:
  • Una velocidad elevada del flujo sanguíneo.
  • Naturaleza pulsátil del número de Reynolds.
  • Cambio brusco del diámetro del vaso.
  • Un diámetro del vaso de gran calibre.

Presión Sanguínea

• La presión arterial mide la fuerza ejercida por la sangre contra una unidad de superficie de la pared del vaso.

Resistencia al Flujo Sanguíneo

• Se define como el impedimento al flujo sanguíneo en un vaso.
• En el sistema pulmonar, la presión arterial media es de 16 mmHg, la presión media en la aurícula izquierda es de 2 mmHg y la diferencia neta de presión es de 14 mmHg.

Conductancia y Diámetro del Vaso

• La conductancia es la medición del flujo sanguíneo a través de un vaso para dar una diferencia de presión dada, la conductancia de la sangre en un vaso es inversa a la resistencia, se expresa en ml/s por mmHg.
• Cambios pequeños en el diámetro provocan cambios grandes en la capacidad de conducir la sangre cuando el flujo sanguíneo es aerodinámico, así un mayor diámetro aumenta la capacidad de conducir la sangre.
• El diámetro del vaso sanguíneo, que es crucial para determinar la velocidad del flujo sanguíneo, es igual a dos veces el radio.

Efecto del Hematocrito y de la Viscosidad de la Sangre sobre la Resistencia Vascular y el Flujo Sanguíneo.

• Un factor importante de la Ley de Poiseuille es la viscosidad de la sangre: Cuanto mayor sea la viscosidad, menor será el flujo en un vaso
• La sangre es tan viscosa porque los eritrocitos ejercen un arrastre por fricción de células adyacentes y contra la pared del vaso
• Hematocrito: proporción de sangre compuesta por eritrocitos. En hombres es de 42% y mujeres de 36%, su aumento aumentará la viscocidad de la sangre en casos como:
  • Policitemia: HTO de 60-70%
  • Concentración y tipo de proteínas plasmáticas

Efectos de la Presión sobre la Resistencia y el Flujo Sanguíneo Tisular

• Los incrementos de la presión arterial no solo causa un incremento proporcional de la fuerza que impulsa la sangre a través de los vasos, sino que también induce incrementos compensatorios en la resistencia vascular.
• Con reducciones en la presión arterial, la resistencia vascular disminuye en un tiempo breve en la mayoría de los tejidos y el flujo sanguíneo se ajusta a velocidad constante por medio de la Autorregulación del Flujo sanguíneo que capacidad de cada tejido de ajustar su resistencia vascular y mantener un flujo sanguíneo normal durante cambios en la PA entre 70 y 175 mmHg.

Factores hormonales y nerviosos

• Los vasoconstrictores hormonales pueden reducir el flujo sanguíneo de forma transitoria:
  • Noradrenalina
  • Angiotensina II
  • Vasopresina
  • Endotelina
• La estimulación simpática causa constricción en los vasos sanguíneos periféricos.

Relación Presión-Flujo en Lechos Vasculares Pasivos

• Aumento en la presión arterial: Incrementa la fuerza que impulsa la sangre por los vasos.
• Disminución de la presión arterial: Eleva la resistencia en vasos sanguíneos pasivos.
• Presión de Cierre Crítica: Cuando la presión desciende por debajo de un nivel crítico y el flujo cesa cuando los vasos se colapsan por completo.
• Inhibición de la Actividad Simpática dilata mucho más los vasos y aumenta el flujo sanguíneo al doble.
• Una estimulación simpática potente contrae los vasos y lo suficiente para disminuir casi por completo el flujo sanguíneo; a pesar de que la presión arterial sea alta.

Tensión de la Pared Vascular.

• La tensión en la pared de los vasos sanguíneos se desarrolla en respuesta a los gradientes de presión transmural y provoca que el músculo liso vascular y las células endoteliales se estiren en todas direcciones.
• Grandes vasos sanguíneos expuestos a altas presiones, como la aorta, deben tener paredes más resistentes para resistir los mayores grados de tensión y están reforzados con bandas fibrosas de colágeno.
• Los capilares tienen unos radios mucho menores y están expuestos a una tensión parietal mucho menor, lo que les permite resistir presiones de hasta 65-70 mmHg en algunos órganos, como los riñones.
• Cambios crónicos en la presión arterial conducen a una remodelación de los vasos sanguíneos para admitir los cambios asociados en la tensión de la pared.

Fuerza de Cizallamiento Vascular

• A medida que fluye la sangre crea una fuerza de arrastre en las células endoteliales que revisten los vasos sanguíneos; esta fuerza es proporcional a la velocidad de flujo y a la viscosidad de la sangre, y está inversamente relacionada con el radio al cubo.
• Es importante que el desarrollo y la adaptación del sistema vascular para dar cabida a los requisitos de flujo sanguíneo de los tejidos