Efectul vârstei asupra TA

•Controlul pe termen lung al TA exercitat de rinichi se modifică prin modificările renale induse de vârstă

•Arterioscleroza creşte TA sistolică, scade distensibilitatea vasculară cu creşterea PP

TA medie

•NU este media aritmetică a TA sistolice şi diastolice ci media tuturor valorilor TA măsurate pe o perioadă de timp care sunt mai aproape de TA diastolică

•Este dată 60% de TA diastolică şi 40% de TA sistolică

Funcţiile venelor

Presiunea venoasă centrală (în AD)

Este reglată de echilibrul dintre: •Capacitatea inimii de a pompa sânge din atriu şi ventricul în plămâni

•Tendinţa sângelui de a curge din venele periferice în AD

Normal presiunea în AD este de 0 mmHg

Creşterea presiunii în AD

•scăderea funcţiei de pompă

•creşterea returului venos

•creşterea volumului sanguin

•creşterea rezistenţei venoase

•dilatarea arteriolelor cu creşterea umplerii venoase

Presiunea în AD poate creşte la 20-30 mmHg (insuficienţă cardiacă, transfuzie)

Scăderea presiunii în AD

•creşterea funcţiei de pompă

•scăderea returului venos

Presiunea în AD poate scade la – 3-5 mmHg (funcţie viguroasă de pompă, hemoragie)

Rezistenţa venoasă şi presiunea venoasă periferică

Venele mari sunt distensibile

•Sunt sensibile la presiunile exercitate din exterior

•Contribuie cu puţin la rezistenţa venoasă

În clinostatism presiunea în venele mari depăşeşte cu 4-6 mmHg presiunea în AD

Puncte de compresie externă

Efectul presiunii în AD asupra rezistenţei venoase

Creşterea presiunii în AD determină acumularea sângelui în venele mari, inclusiv în zonele de colaps

Semne valoroase de insuficienţă cardiacă

•Turgescenţă jugulare

•Hepatomegalie de stază

Efectul presiunii abdominale asupra presiunii venoase

Presiunea intraabdominală în clinostatism este de 6 mmHg

Creşte la 15-30 mmHg în: •sarcină •tumori abdominale •acumularea excesivă de lichid în peritoneu (ascită)

Dacă presiunea intraabdominală creşte presiunea în venele membrelor inferioare trebuie să crească peste valoarea din cavitatea abdominală pentru a asigura drenajul sângelui din membrele inferioare

Efectul gravitaţiei asupra presiunii venoase

Presiunea creşte cu 1 mmHg pentru fiecare 13.6 mm (presiune gravitaţională sau hidrostatică)

În venele membrului superior presiunea depinde de lungimea braţului la care se adaugă 6 mmHg datorită compresiunii dată de trecerea pe sub claviculă În venele sagitale presiunea este negativă deoarece cavitatea craniană nu este compresibilă

Dacă se deschide cavitatea craniană aerul este aspirat în sistemul venos cu embolie fatală

Pompa venoasă (musculară)În timpul mersului contracţia musculară împinge sângele din membrele inferioare astfel încât presiunea în venele membrelor inferioare este de obicei de 20 mmHg

Presiunea creşte în ortostatism fără mers în 30 secunde la 90 mmHg

Dacă se prelungeşte ortostatismul creşterea presiunii hidrostatice determină creşterea presiunii în capilare cu extravazarea de lichid în spaţiul extracelular cu apariţia edemelor10-20% din volumul sanguin se pierd în

intersitiţiu după ortostatism de 30 minute

Pompa venoasă (musculară)Depinde de buna funcţionare a valvelor venoase ce orientează unidirecţional fluxul de sânge dinspre periferie către inimă

Insuficienţa valvelor venoaseApare prin:

•tensionarea excesivă a peretelui venos (sarcină, ortostatism prelungit) cu depărtarea foiţelor valvulare ce nu mai închid complet orificiul

•Distrucţia valvelor prin inflamaţie în tromboflebită

Insuficienţa valvelor venoasePompa musculară nu mai funcţionează cu stagnarea sângelui în venele ce se dilată = varice Dilatarea venoasă agravează şi mai mult insuficienţa valvulară

În ortostatism presiunea capilară creşte mult mai rapid cu extravazarea rapidă şi excesivă de lichid extracelular cu:

•Formare edeme•Perturbare nutriţie tisulară cu necroză (ulcere gambiere) şi hiperpigmentare cutanată (dermita ocră)

Formarea de trombi cu risc de embolie pulmonară

Insuficienţa valvelor venoase – tratament

Ridicarea picioarelor cât de des

Faşă elastică/ciorapi compresivi, etc.

Măsurarea presiunii venoase

Estimativ clinic prin examinarea venelor jugulare

•Colabate la presiune normală în AD

•Devin turgescente la creşterea presiunii în AD la 10 mmHg

•Cateterizarea venelor jugulare şi a AD

Rezervoase venoase specifice

•Splina – poate elibera cca 100 ml sânge

•Venele abdominale mari – 300 ml sânge

•Sinusoidele hepatice – câteva sute de ml

•Plexurile venoase din derm – câteva sute de ml

•Mai pot contribui la creşterea DC (deşi nu fac parte din rezervorul venos) cordul cu cca 50-100 ml şi plămânul cu 100-200 ml

Rolul splinei ca rezervor de sânge

•Splina are 2 arii de stocare sânge:

•Sinusoidele splenice (se comportă ca orice rezervor venos)

•Pulpa albă şi pulpa roşie

Rolul splinei ca rezervor de eritrocite

•Capilarele splenice sunt aşa de permeabile încât sângele trece din vas în reţeaua formată de osul trabecular = pulpa roşie

•Hematiile sunt reţinute în pulpa roşie, plasma reintră în circulaţie

•Când se contractă pulpa roşie se eliberează în circulaţie cca 50-100 ml de hematii concentrate ce cresc hematocritul cu 1-2 %

•La trecerea din capilarele splenice în pulpa roşie eritrocitele trebuie să îşi schimbe forma, să se “strecoare”, mecanism prezent numai la eritrocitele sănătoase

•Dacă eritrocitele sunt îmbătrânite sau au alte cauze de fragilitate ele sunt fagocitate în sistemul monocito-macrofagic al splinei

•În pulpa splinei şi paralel cu sinusoidele venoase există numeroase celule fagocitare

•Celulele fagocitare splenice curăţă sângele de bacterii, paraziţi, etc. acţionând sinergic cu SMM hepatic

Sistemul monocito-macrofagic (reticulo-endotelial) din splină

•În infecţiile cronice splina se poate mări prin solicitarea SMM

Microcirculaţia

•Transportul O2 şi nutrienţilor (glucoză, aminoacizi, acizi graşi)la celule•Eliminarea deşeurilor metabolice (CO2, ioni de hidrogen, etc.)

Funcţii

•Menţinerea echilibrului ionic

•Transportul hormonilor şi a altor substanţe

•Circulaţia cutanată reglează temperatura corpului prin controlul pierderii de căldură•Circulaţia renală este responsabilă de eliminarea deşeurilor metabolice

Funcţii speciale

Componente

•10 bilioane capilare cu suprafaţa totală de 500-700 m2

•Distanţa capilar-celulă este de maxim 20-30 microni

•Artera se bifurcă de cca. 6-8 ori până la arteriole cu diametru de 10-15

Structura microcirculaţiei

•Arteriolele se mai bifurcă de cca. 2-5 ori până la diametre de 5-9

•Arteriolele au strat muscular bine reprezentat şi îşi pot modifica diametrul de câteva ori

•Arteriolele terminale (metaarteriole) nu au tunică musculară continuă ci fibrele musculare înconjură vasul în anumite puncte •Din aceste puncte capilarele

adevărate se desprind din metaarteriolă

•Fibra musculară corespondentă se numeşte sfincter precapilar şi închide/deschide intrarea în capilar

Structura microcirculaţiei

•Metaarteriola şi sficnterul precapilar sunt în contact strâns cu ţesuturile astfel încât reglarea microcirculaţiei se face DIRECT în relaţie cu metabolismul tisular

•Venulele sunt mai mari decât arteriolele şi au strat muscular mai puţin reprezentat

•Întrucât presiunea în venule este mult mai mică decât în arteriole venulele se pot contracta considerabil deşi stratul muscular este mai puţin reprezentat

Structura microcirculaţiei

•Strat unicelular de celule endoteliale şi membrană bazală foarte subţire

Structura peretelui capilar

•Grosimea totală a peretelui capilar este de 0.5 micrometri •Diametrul intern de 4-9 micrometri permite elementelor figurate ale sângelui să se “strecoare”

•Fantele capilare

2 tipuri de comunicare cu exteriorul

•Veziculele plasmalemei

•Canal între celulele endoteliale întrerupt de punţi scurte proteice ce leagă celulele endoteliale

•Diametru de 6-7 nanometri, un pic mai mic decât diametrul moleculei de albumină •Fluidele pot circula liber prin aceste canale

•Localizare la marginile celulei endoteliale

Fantele capilare

•Reprezintă 1/1000 din suprafaţa totală a peretelui capilar

•Rată de transfer foarte rapidă a moleculelor de apă, a ionilor şi substanţelor cu dimensiuni mici hidrosolubile

Fantele capilare

•Se formează la suprafaţa celulei prin imbibiţia unor cantităţi mici de plasmă sau lichid extracelular

Veziculele plasmalemei

•Se mişcă încet prin celula endotelială

•Se put uni în canale veziculare

•Rol minor în transport

•La nivelul creierului între celulele endoteliale există predominant joncţiuni strânse ce permit trecerea doar a moleculelor mici (apă, O2, CO2)

Situaţii particulare

•În ficat fantele endoteliale sunt larg deschise astfel încât toate substanţele hidrosolubile, inclusiv proteinele plasmatice, pot trece din sânge în ţesutul hepatic

•În tractul GI fantele sunt ca dimensiune între cele hepatice şi cele musculare

•În glomerul endoteliul prezintă pori ovali (fenestre) ce permit trecerea moleculelor mici şi ionilor astfel încât acestea nu mai trec prin fanta epitelială

Situaţii particulare

•Endoteliul venular înalt prezent în teritoriile limfatice şi în focarele de inflamaţie cronică permite trecerea PMN şi a limfocitelor din sânge în interstiţii

•Se face INTERMITENT şi nu continuu

Curgerea sângelui în capilare

•Mecanismele sunt reprezentate de închiderea/deschiderea periodică a sfincterului precapilar, metaarteriolei şi uneori a arteriolei

•Reglarea ţine cont de necesarul local tisular

•Control rapid (secunde/minute) prin contracţia/dilatarea arteriole/metaarteriole /sfincter precapilar

Controlul fluxului sanguin în microcirculaţie

•Control pe termen lung (zile, săptămâni, luni) prin creşterea/scăderea numărului şi dimensiunilor capilarelor dintr-un ţesut

Impactul metabolismului tisular

Controlul rapid al fluxului sanguin în microcirculaţie

1.Teoria vasodilataţiei

2.Teoria lipsei de oxigen

Teoria vasodilataţiei

• Creşterea ratei metabolismului şi/sau scăderea O2 stimulează sinteza tisulară de substanţe vasodilatatoare ce difuzează prin ţesut către sfincterul precapilar/metaarteriolă/arteriolă şi le dilată

• Substanţe vasodilatoare eliberate de ţesut: adenozina, CO2, compuşii fosfaţi, histamina, ionii de potasiu şi de hidrogen

• De obicei o singură substanţă vasodilatoare nu atinge concentraţia prag pentru vasodilataţie şi este necesară combinaţia lor

Teoria lipsei de oxigen/nutrienţi

• Oxigenul şi alţi nutrienţi sunt necesari pentru contracţia fibrelor musculare netede vasculare astfel încât lipsa lor conduce la vasodilataţie

O2 şi nutrienţii cresc contracţia până când se închide sfincterul capilar complet şi ţesutul este lăsat să consume oxigenul şi nutrienţii

Când O2 şi nutrienţii scad sub nivelul critic sfincterul capilar se deschide complet şi ţesutul este din nou aprovizionat, forţa contractilă creşte din nou până la închiderea din nou a sfincterului

Tipuri particulare de reglare metabolică a circulaţiei

• Hiperemia reactivă

• Hiperemia activă

Hiperemia reactivă

• Când aportul de sânge la ţesut este blocat de la câteva secunde la o oră şi apoi deblocat fluxul sanguin creşte de 4-7 ori câteva secunde sau ore funcţie de durata obstrucţiei astfel încât să compenseze absenţa circulaţiei pe acel interval

Hiperemia activă

• Când un ţesut devine activ (muşchi în mişcare, tract GI în perioada de digestie, creierul în perioada de activitate mentală rapidă) creşterea metabolismului devorează rapid resursele de oxigen şi nutrienţi cu eliberarea în paralel de substanţe vasodilatatoare

• Fluxul sanguin tisular creşte astfel încât să susţină noile cerinţe metabolice

Autoreglarea circulaţiei

• La creşterea TA cu 150% fluxul sanguin tisular creşte cu numai 30%

• 2 teorii: metabolică şi miogenă

Teoria metabolică

• La creşterea TA creşte fluxul sanguin cu livrarea în exces de oxigen şi nutrienţi cu creşterea forţei contractile până la închiderea sfincterului precapilar cu limitarea ulterioară a fluxului tisular

Teoria miogenă

• Întinderea bruscă a peretelui vaselor mici (creşterea TA) conduce la vasoconstricţie reactivă; la scăderea TA scade întinderea fibrei şi muşchiul se relaxează cu reluare fluxului sanguin

• Mecanismul apare independent de influenţele nervoase sau hormonale

• Este mai pronunţat în arteriole dar poate fi observat şi în artere, venule sau vene

Teoria miogenă

• Contracţia este iniţiată de depolarizarea fibrelor musculare netede vasculare indusă de întindere cu influx rapid al calciului extracelular în celule

• Posibil sunt implicate şi alte canale ionice

• Mecanismele de închidere/deschidere canale ionice funcţie de întinderea fibrei musculare depind de efectul mecanic al presiunii pe proteinele extracelulare ce sunt legate de proteinele citoscheletului sau efect direct al presiunii pe canalul de ioni

Mecanisme speciale de reglare a fluxului tisular

Feed-back tubulo-glomerular

• Compoziţia lichidului din porţiunea iniţială a tubului distal este sesizată de o structură epitelială specializată numită macula densa

• Când prea mult lichid este filtrat şi ajunge în tubul distal semnale de feed-back iniţiate de macula densa determină vasoconstricţia capilarelor renale cu scăderea ratei filtrării glomerulare

Mecanisme speciale de reglare a fluxului tisular

Controlul circulaţiei cerebrale

• Creşterea concentraţiei CO2 sau/şi a ionilor de hidrogen dilată vasele cerebrale cu eliminarea rapidă a excesului de CO2 şi ioni de hidrogen din ţesutul cerebral

• Mecanismul este foarte important deoarece excitabilitatea creierului este înalt dependentă de concentraţia CO2 şi a ionilor de hidrogen

Dilatarea arterelor supraiacente fluxului tisular sanguin crescut

Rolul NO

• Celulele endoteliale din arteriole şi arterele mici sintetizează substanţe vasodilatatoare/ vasoconstrictoare

• Curgerea rapidă a sângelui prin artere şi arteriole produce stress parietal ce contorsionează celulele endoteliale în direcţia de curgere a sângelui cu eliberarea locală de NO ce dilată vasul

Rolul NO

• NO produce vasodilataţie supraiacent ţesutului în paralel cu reglarea tisulară controlează microvascularizaţia menţinând astfel fluxul arterial necesar fluxului tisular crescut

Controlul lent al fluxului sanguin în microcirculaţie

• Apare prin modificarea necesarului metabolic tisular pe termen lung prin modificarea structurii vascularizaţiei

1.Neovascularizaţie (stimulată de hipoxie/absenţa nutrienţilor)

• VEGF

• FGF

• angiogenina

Neovascularizaţia - etape

1.Dizolvarea membranei bazale la locul de pornire din vasul-mamă a neovasului

2.Multiplicarea rapidă a celulelor endoteliale şi extinderea către stimulul angiogenic

3.Se formează tubi capilari ce se conectează cu alţi tubi cu punct de plecare diferit formând o ansă capilară prin care curge sângele

4.Dacă fluxul sanguin este suficient de mare fibrelor musculare netede invadează peretele vascular cu formare de neoarteriole sau neovenule

Factori antiangiogenici

• De ex unii hormonii steroidieni

Determină dispariţia celulelor capilare şi a vaselor când necesarul metabolic al ţesutului scade

Dezvoltarea circulaţiei colaterale

• Dacă un vas este obstruat de obicei un nou canal vascular se formează în jurul blocajului cu reluarea parţială a fluxului tisular

Iniţial se deschid micile vase ce conectează vasul pre- cu cel postobstrucţie prin mecanism metabolic sau neurogen cu suplinirea a cca 1/4 din necesarul tisular

În următoarele zile se deschid progresiv din ce în ce mai multe vase până la suplinirea completă a fluxului tisular iniţial

În următoarele luni vasele colaterale cresc şi se înmulţesc

Controlul hormonal al circulaţiei

Agenţi vasoconstrictori

1.Noradrenalina şi adrenalina

• Noradrenalina este eliberată din terminaţiile nervoase simpatice (stress, efort) – stimulare directă

• Stimularea simpatică determină eliberarea din glanda suprarenală a adrenalinei şi noradrenalinei – efecte indirecte prin hormonii circulanţi

• Noradrenalina este puternic vasoconstrictor pentru arteriole şi venule

• Adrenalina este mai slab vasoconstrictor şi uneori poate fi slab vasodilatator (coronare în timpul efortului fizic)

• Ambele cresc contractilitatea şi frecvenţa cardiacă

Agenţi vasoconstrictori

3.Vasopresina (hormonul antidiuretic)

• Efect vasoconstrictor extrem de intens predominant pe arteriole

• Vasoconstrictor şi mai puternic decât angiotensina

2.Angiotensina II

• Rol minor în reglarea circulaţiei în condiţii fiziologice

• Acţionează îndeosebi în şocul hemoragic pentru menţinerea TA

Agenţi vasoconstrictori

• Efect vasoconstrictor extrem de intens

• Secretată de celula endotelială după stress/traumă

4.Endotelina

Agenţi vasodilatatori

• Kininele sunt polipeptide mici ce rezultă din scindarea enzimatică a 2 globulinei plasmatice sau din lichidul extracelular

• Cea mai importantă enzimă proteolitică ce generează kinine este kalikreina

1.Bradikinina

• Kalikreina este prezentă în plasmă şi ţesuturi sub formă inactivă şi este activată în inflamaţie, macerare sânge, etc.

• După activare prin scindarea 2 globulinei este generată Kallidina ce este scindată apoi de enzimele tisulare în bradikinină

• Odată formată bradikinina persistă doar câteva minute fiind scindată de carboxipeptidază sau de enzima de conversie a angiotensinei

• Kalikreina este de asemenea inactivată de inhibitorul kalikreinei prezent în ţesuturi

• Bradikinina exercită vasodilataţie arteriolară puternică şi creşte permeabilitatea capilară (creşte porozitatea capilarelor)

• Kininele au rol îndeosebi în reglarea fluxului sanguin la nivelul tegumentului şi în glandele salivare şi cele ale tractului GI

Agenţi vasodilatatori

• Este eliberată în orice ţesut al corpului dacă acesta este inflamat sau supus unei reacţii alergice

• Sursa principală sunt mastocitele în ţesuturi şi bazofilele în sânge

2.Histamina

• exercită vasodilataţie arteriolară puternică şi creşte permeabilitatea capilară (creşte porozitatea capilarelor)

Controlul circulaţiei prin ioni şi alte substanţe

Creşterea concentraţiei ionilor de calciu determină vasconstricţie prin stimularea contracţiei fibrelor musculare netede

Creşterea concentraţiei ionilor de potasiu determină vasodilataţie prin inhibarea contracţiei fibrelor musculare netede

Creşterea concentraţiei ionilor de magneziu determină vasodilataţie puternică prin inhibarea contracţiei fibrelor musculare netede

Controlul circulaţiei prin ioni şi alte substanţe

Creşterea concentraţiei ionilor de hidrogen (scăderea pH-ului) determină vasodilataţie arteriolară

Anionii citrat şi acetat determină vasodilataţie slabă

Controlul circulaţiei prin ioni şi alte substanţe

Creşterea concentraţiei CO2 în ţesuturi determină vasodilataţie moderată în toate ţesuturile cu excepţia creierului unde determină vasodilataţie puternică

Creşterea concentraţiei CO2 în sânge determină vasoconstricţie prin acţiunea asupra centrului vasomotor cu stimulare simpatică