+ All Categories
Home > Documents > The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este...

The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este...

Date post: 11-Oct-2019
Category:
Upload: others
View: 5 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
74
Dr. Adelina Vlad Conf. univ. Disciplina Fiziologie II Fiziologia Circulatiei
Transcript
Page 1: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Dr. Adelina Vlad

Conf. univ. Disciplina Fiziologie II

Fiziologia Circulatiei

Page 2: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Sistemul Vascular Din punct de vedere anatomic, este impartit in

Circulatia sistemica (circulatia mare ori circulatia periferica)

Circulatia pulmonara (mica circulatie, functionala)

Consta dintr-o retea inchisa de tuburi care incep si se termina la

nivelul cordului:

Arterele, sistem de distributie care transporta sange la presiuni

mari de la inima catre tesuturi

Microcirculatia, un sistem de difuziune si filtrare

Venele (si vasele limfatice), un sistem de colectare care

transporta sagele la presiuni scazute de la tesuturi catre inima

Page 3: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Suprafata totala de

sectiune (cm2)

Caracteristici Fizice ale Sistemului

Vascular

Velocitatea liniara medie a fluxului

de sange este invers proportionala

cu suprafata totala de sectiune a

unui teritoriu vascular

- 21 cm/s in aorta

- 0.03 cm/s in capilare, in conditii de

repaus

- 14 cm/s in venele cave

Distributia

sangelui

Tipul vasului

Aorta

Artere mici

Arteriole

Capilare

Venule

Vene mici

Vene cave

Page 4: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Presiuni in Sistemul Vascular

Valori normale ale presiunii de-a lungul sistemului circulator, masurate

in clinostatism

Pulsatila

Valoare

medie: 100

mmHg

Presiune

medie

17 mm Hg

0 mm

Hg

VS

Pulsatila

Valoare

medie: 16

mmHg

Presiune

medie

7 mm Hg

VD

Zona de presiune crescuta: VS in sistola arteriolele

circulatiei sistemice

Zona de presiune joasa: capilarele circulatiei sitemice cordul

drept circulatia pulmonara atriul stang VS in diastola

Page 5: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

HEMODINAMICA

Reprezinta studiul legilor fizice care guverneaza circulatia

sangelui

Descrie proprietatile

Continatorului – vasele de sange (diametrul vascular,

elasticitate, complianta vasculara)

Continutului – fluidul circulant, sangele (densitate, vascozitate,

presiune, viteza de circulatie, flux)

Fluxul de sange este mobilizat de un gradient presional de-a

lungul unui circuit cu rezistente variabile

Page 6: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Fluxul sanguin F printr-un vas de sange este determinat de doi

factori:

gradientul de presiune DP intre extremitatile vasului, care

reprezinta forta motrice a fluxului de sange

rezistenta vasculara R intre capetele vasului, care se opune

curgerii sangelui prin vas

Relatia intre presiune, flux si rezistnta poate fi exprimata prin

legea lui Ohm a hidrodinamicii:

Relatia Intre Presiune, Flux si

Rezistenta

Page 7: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Fluxul Sanguin

Page 8: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Fluxul Total de Sange in Circulatie Fluxul sanguin – volumul de sange (DV) care trece printr-un

anumit punct din circulatie pe unitatea de timp (Dt):

F = DV/Dt

Fluxul de sange global in intreg sistemul circulator al unui adult

aflat in repaus reprezinta cantitatea de sange pompata de inima/

minut, adica debitul cardiac:

DC = VB x FC = 5 litri/min

F = ∆P/R = debitul cardiac (l/min)

∆P = diferenta de presiune intre Ao si VC (mm Hg), ori intre AP si

venele pulmonare

R = rezistenta periferica totala (RPT) (mmHg/ml/min) in circulatia

sistemica ori in cea pulmonara

Page 9: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Relatia Flux – Velocitate

Dx

F = DV/ Dt

DV = A x Dx, unde A este aria sectiunii transversale a vasului de

sange, iar Dx – distanta pe care coloana de sange o strabate in

Dt, cu viteza medie v; astfel:

Page 10: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este

continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este

nula, este egala cu rata cu care masa paraseste sistemul

Aplicatii in hemodinamica

Doua circuite de vase conectate in serie (circulatia sistemica si cea

pulmonara) sunt strabatute de acelasi flux DC in inima stanga

trebuie sa fie egal cu DC al inimii drepte

Fluxul total la oricare nivel de arborizatie trebuie sa fie

constant

Velocitatea liniara medie a fluxului sangvin printr-un anumit

sector al circulatieie este invers proportionala cu aria sectiunii

transversale totale a acestuia

Principiul Conservarii Masei

Page 11: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala
Page 12: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Parametrii Vasculari Variaza cu Gradul de

Arborizatie

PARAMETRU AORTA ARTERE MICI ARTERIOLE CAPILARE VENA CAVA

Numar de unitati 1 8000 2 × 107 1 × 1010 open 1

Raza interna 1.13 cm 0.5 mm 15 μm 3 μm 1.38 cm

Aria sectiunii transversale individuale 4 cm2 7.9 × 10-3 cm2 7.1 × 10-7 cm2 2.8 × 10-7 cm2 6 cm2

Aria totala 4 cm2 63 cm2 141 cm2 2827 cm2 6 cm2

Fluxul total 83 cm3/s (ml/s) 83 cm3/s 83 cm3/s 83 cm3/s 83 cm3/s

Velocitatea liniara medie 21 cm/s 1.3 cm/s 0.6 cm/s 0.03 cm/s 14 cm/s

Fluxul prinitr-o singura

unitate

83 cm3/s (ml/s) 0.01 cm3/s 4 × 10-6 cm3/s 8 × 10-9 cm3/s‡ 83 cm3/s

Page 13: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Fluxul poate fi calculat functie de geometria vasului si de

proprietatile fluidului (ecuatia Poiseuille-Hagen):

Altfel spus, fluxul este:

Direct proportional cu diferenta de presiune axiala, DP

Direct proportional cu puterea a patra a razei vasului, r

Invers proportional cu lungimea vasului, l, si vascozitatea

fluidului, h

Legea lui Ohm se aplica tuturor vaselor, ecuatia lui Poiseuille se

aplica numai tuburilor rigide, cilindrice

Legea lui Poiseuille

Page 14: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Legea lui Poiseuille se aplica daca:

Fluidul este incompresibil

Tubul este drept, rigid, cilindric, neramificat, cu o raza

constanta

Velocitatea stratului de lichid aflat in contact cu peretele

vasului este zero (fara alunecare)

Fluxul este laminar

Viscozitatea fluidului este constanta

Fluxul este constant (nepulsatil)

Page 15: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Flux Turbulent, Flux Laminar Flux laminar

Curgerea se face in planuri

paralele cu axul vasului,

fiecare strat de sange ramane

la distanta constanta fata de

peretele vascular

Viteza este maxima in centrul

vasului si minima la perete

Distributia se face dupa o curba

parabolica, determinata in

primul rand de vascozitate

Page 16: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Flux Turbulent, Flux Laminar Flux turbulent

Deplasarea in axul lung al vasului se

suprapune cu deplasarea transversala

a straturilor de sange, formandu-se

vartejuri (curenti turbionari)

Apare la viteze mari de curgere, cand

sangele trece prin o zona ingustata a

vasului sau cand vasul prezinta o

schimbare de directie in unghi strans

Fluxul turbulent nu mai creste liniar cu

DP, ci cu radacina patrata a DP, pentru

ca R creste turbulenta prodce o

pierdere de energie cinetica

Formarea de vortexuri in timpul

turbulentei produce sufluri

Page 17: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Permite estimarea conditiilor in care fluxul devine turbulent

r – raza vasului, v – velocitatea, r – densitatea, h - viscozitatea

Fluxul devine turbulent cand:

Raza vasului (r) este mare (aorta) sau velocitatea sangelui (v)

este crescuta (DC crescut, sau cand o diminuare locala a

diametrului vascular produce o crestere a vitezei de curgere -

stenoza arteriala sau compresie externa)

Viscozitatea (h) scade (anemie); viscozitatea reflecta fortele

coezive care tind sa pastreze organizarea straturilor fluidului

Re < 2000 flux laminar; Re > 3000 flux turbulent

Suflurile apar in: stenoza vasculara, sunturi, leziuni valvulare

Numarul lui Reynolds

Page 18: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Numarul lui Reynolds

Re=2rvr/h

Numarul lui Reynolds ne da o masura a raportului dintre fortele

inertiale si fortele vascoase:

La valori mici ale Re, fortele viscoase (2r/h) sunt dominante

flux laminar caracterizat de o curgere lina, constanta;

La valori mari ale Re, fortele inertiale (vr) predomina, fapt care

conduce la formarea aleatorie de vartejuri flux turbulent

Page 19: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Masurarea Fluxului Sanguin Ecografia Doppler, neinvaziva, larg utilizata in clinica

Page 20: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Metode cantitative invazive utilizare

restransa in clinica

Fluxmetria electromagnetica (A)

Fluxmetria ultrasonografica

intravasculara (B)

Masurarea Fluxului Sanguin

B

adenosine

A

Page 21: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Presiunea Sanguina

Page 22: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Presiunea Sanguina Este forta exercitata de sange pe unitatea de suprafata a

peretelui vascular, relativ la presiunea barometrica (PB)

Unitati de masura:

mm Hg sau cm H2O in practica medicala (P = rgh)

Pascali, g/cm2, sau dynes/cm2 in fizica

1 mm Hg = 1.36 cm H2O = 1330 dyne/cm2 = 0,133 kPa

Page 23: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Diferente de Presiune in Sistemul

Vascular Presiunea in axul lung al vasului - diferenta de presiune intre

capetele vasului (sau ale circuitului vascular); este forta motrice

care face posibila deplasarea coloanei de sange

Presiunea transmurala – diferenta dintre presiunea in interiorul

si exteriorul vasului; determina gradul de distensie vasculara

Presiunea hidrostatica – determinata de greutea coloanei de

sange intre doua puncte aflate la inaltimi diferite

Page 24: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Factori care genereaza presiune

in interiorul vaselor

1. Complianta vasculara

2. Gravitatia

3. Rezistenta vascoasa

4. Velocitatea (efectul Bernoulli)

Page 25: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Reprezinta volumul de sange care poate fi acomodat intr-un

segment vascular pentru o crestere presionala de o unitate:

O complianta vasculara redusa (= rigiditate vasculara) determina

cresterea presiunii vasculare cand volumul sangvin

expansioneaza

1. Complianta Vasculara

Complianta vasculara = DV/ DP

Page 26: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

2. Gravitatia Generaza presiune hidrostatica intre doua puncte aflate la inaltimi

diferite:

DP = rgDh

In sistemul cardiovascular, nivelul h de referinta (inaltime zero)

este situat la nivelul cordului, unde presiunea nu este afectata de

modificari de postura

In clinostatism: presiunea intravasculara este relativ constanta

In ortostatism: presiunea intravasculara creste la nivelul

membrelor inferioare si scade intracranian

Page 27: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Diferentele axiale de presiune (notate ΔP in figura) intre patul

arterial si cel venos sunt neschimbate in clinostatism comparativ

cu pozitia ortostatica

Page 28: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

3. Rezistenta Vascoasa Vascozitatea sangelui, h, reprezinta forta interna de frecare intre

straturile fluidului aflat in miscare

Potrivit legii lui Poiseuille

DP = F x 8hl /pr4

Si

DP = F x R R = 8hl /pr4

Vascozitatea produce o crestere a rezistentei la curgere care va

creste presiunea sangvina

Page 29: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

4.Relatia Presiune – Velocitate Energia transmisa de cord coloanei de sange este discontinua,

pulsatila in cursul unui ciclu cardiac variatii ale velocitatii

sangvine

Variatiile de velocitate sunt insotite de modificari ale presiunii

intravasculare:

Presiunea fluidului (energia potentiala, p) trebuie sa scada

cand velocitatea (energia cinetica, ½ ρv2) creste, pentru a

satisface principiul conservarii energiei sau ecuatia lui

Bernoulli:

Energia totala = energia potentiala + energia cinetica = ct

Redistributie intre velocitate si presiune

p + ½ ρv2 + ρ g h = ct,

iar pentru fluxuri orizontale: p + ½ ρv2 = ct

Page 30: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Efectul Bernoulli Presiunea scade cand velocitatea fluxului sangvin creste

F = A1 x v1 = A2 x v2 v2 > v1

P1 + ½ ρv12 = P2 + ½ ρv2

2 = ct P2 < P1

Page 31: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Diferenta totala de presiune intre doua puncte ale sistemului

vascular insumeaza:

DPtotal = DPhidrostatica + DPcomplianta + DPrezistenta vascoasa + DPinertia

Inertia este rezistenta unui obiect la modificarea starii sale de

miscare si reflecta interrelatia dintre energia cinetica

(velocitate) si energia potentiala (presiune)

DPinertia se refera la efectul Bernoulli in vasele in care velocitatea

variaza datorita ciclului cardiac sau unor evenimente patologice

Page 32: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Impedanta Vasculara Presiunea si fluxul sangelui prin arterele mari si mijlocii sunt

pulsatile pe parcursul unui ciclu cardiac o analogie cu circuite

de curent alternativ este mai adecvata:

DP = F × Z,

unde Z reprezinta impedanta mecanica, ce include

Impedanta complianta care se opune schimbarilor de volum

(complianta vasculara)

Impedanta vascoasa (ori rezistiva) care se opune curgerii sangelui;

este echivalentul rezistentei "R" din formula legii lui Ohm a

hidrodinamicii, DP = F × R, care se aplica sistemelor cu P si F stabile,

similare circuitelor de curent continuu

Impedanta inertiala care se opune modificarilor fluxului (energia

cinetica a fluidului si a vaselor)

Concluzie: Cand F si P oscileaza, P/F = Z Z depinde nu numai de R,

dar si de complianta si de proprietatile inertiale ale vaselor si sangelui

Page 33: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Legea lui Ohm in curent alternativ:

E = I × Z,

Z depinde de

Resistenta electrica R – analogul hidrodinamic este rezistenta

viscoasa

Capacitanta C - analogul hidrodinamic este complianta

Inductanta L - analogul hidrodinamic este inertia

Page 34: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Resistenta la Fluxul de Sange

Page 35: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Rezistenta la Flux Se opune curgerii sangelui prin vase

Potrivit legii lui Ohm a hidrodinamicii

R = DP/ F,

care exprima R independent de geometria vasului ori a

teritoriului vascular, se aplica si circuitelor foarte complexe

precum circulatia periferica in totalitatea sa

Unitati de masura:

URP (unitati de rezistenta periferica): mm Hg/(ml/sec)

CGS (centimetri, gram, secunda): dyne sec/cm5

Page 36: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Conductanta Vasculara Conductanta reprezinta fluxul sangvin printr-un vas pentru o

anumita diferenta de presiune axiala

C = F/DP = 1/R

Unitate de masura: (ml/sec)/mm Hg

Page 37: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

R este invers proportional cu r4

R derivat din legea lui Poiseuille este

R = 8hl /pr4

adica intr-un segment vascular individual, neramificat, rigid prin

care sangele curge in flux laminar, rezistenta variaza invers

proportional cu puterea a patra a razei vasului

Pentru o DP axiala data, o diminuare de patru ori a diametrului

vascular scade fluxul sangvin de 256 de ori prin acel vas

Page 38: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Rezistenta totala este mai mare in

arteriole decat in capilare Cu toate ca vasele capilare au cel mai mic diametru individual,

rezistenta totala in arteriole este mai mare decat rezistenta

totala in capilare

De ce? Pentru ca rezistenta insumata a vaselor cu un anumit

grad de arborizatie depinde nu numai de raza, r, dar si de

numarul vaselor conectate in paralel

PARAMETRU ARTERIOLE CAPILARE

Raza (ri) 15 μm 4 μm

Rezistenta individuala

(Ri) (dyne · s/cm5)

∼15 × 107 ∼3000 × 107

Numarul de unitati 1 × 107 1 × 1010

Rezistenta totala

(dyne · s/cm5)

15 3

Page 39: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Vasele conectate in paralel favorizeaza curgerea sangelui pentru

ca fiecare dintre ele ofera o cale suplimentara de acces

Rezistenta totala a circuitului astfel format este mult mai mica

decat rezistenta vasculara individuala

Cresterea rezistentei oricaruia dintre vasele conectate in paralel

va creste rezistenta vasculara totala

Vase Conectate in Paralel

or

Page 40: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Vase Conectate in Serie Cand vasele de sange sunt conectate in serie

Fluxul prin fiecare dintre ele este acelasi

Rezistenta totala la flux (Rtotal) este egala cu suma

rezistentelor fiecarui vas:

Rezistenta totala de-a lungul unui pat vascular, care poate fi

constituit din vase conectate in serie, in paralel ori ambele, este

guvernata de legi similare celor care se aplica rezistentelor

electrice in circuite de curent continuu

Page 41: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala
Page 42: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Daca fluxul respecta conditiile in care legea lui Poiseuille este

aplicabila:

Viscozitatea masoara rezistenta opusa alunecarii prin fortele

de frecarea dintre straturile de fluid

Unitatea de masura: poise (P)

Vascozitatea totala a sangelui = 3 cP

Rezistenta Vascoasa

Page 43: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

In cazul curgerii laminare

Straturile de sange sunt cilindri concentrici

Se considera ca pelicula subtire de sange aflata in contact

direct cu peretele vascular nu se misca din pricina fortelor de

coeziune dintre sange si suprafata interna a vasului

Vitezele de deplasare cresc de la perete catre centru

profilul velocitatilor este o parabola, viteza maxima de

deplasare inregistrandu-se in centrul axului

Page 44: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Viscozitatea Sangelui Depinde de:

1) Concentratia plasmatica a fibrinogenului

2) Hematocrit

3) Raza lumenului vascular

4) Velocitatea liniara

5) Temperatura

La o concentratie a fibrinogenului de 260 mg/dl, un hematocrit de

40% si o temperatura de 37°C, vascozitatea sangelui este de

aprox. 3.2 cP

Page 45: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

1) Fibrinogenul

Proteina plasmatica, element cheie in cascada coagularii

Toate proteinele plasmatice cu greutate moleculara mare

contribuie la cresterea vascozitatii sangelui

Fibrinogelnul induce agregarea eritrocitelor, printr-un

mecanism non-specific de legare crestere a viscozitatii in

prezenta fibrinogenului

2) Hematocritul

Reprezinta procentul de celule din volumul total de sange

(valori normale: 35 – 50%)

Cresterea hematocritului creste interactiunea dintre eritrocite

creste viscozitatea

La valori ale hematocritului peste 60%, interactiunea dintre

celule deformeaza eritrocitele, determinand o crestere

abrupta a viscozitatii

Page 46: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

3) Raza vasului

Viscozitatea descreste brusc in vase cu raza < 1 mm

(fenomenul Fahraeus-Lindqvist) datorita:

Acumularii axiale a elementelor rosii (plasma imprima o

miscare de spin eritrocitelor periferice RBCs) strat de

plasma in contact cu peretele vascular, unde fortele de

frecare sunt maxime

Numarului mic de eritrocite care circula in interiorul vaselor

f. mici

Page 47: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala
Page 48: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

4) Velocitatea fluxului

Tendinta eritrocitelor de a se deplasa catre centrul coloanei de

sange necesita un anumita viteza de deplasare a acesteia

velocitatea redusa conduce la cresterea viscozitatii

5) Temperatura

Temperatura scazuta creste viscozitatea (inghetarea

extremitatilor), datorita unei cresteri a fortelor de coeziune

dintre molecule

Prezenta crioglobulinelor (infectii, boli autoimune si

limfoproliferative) care precipita la temperaturi sub 37°C pot

conduce la obstruarea vaselor prin cresterea viscozitatii

Page 49: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Rezistenta si Vazomotricitatea Rezistenta vasculara depinde de activitatea celulelor musculare

netede vasculare (CMNV) care modifica raza vasului, r

Arterele mici si arteriolele reprezinta zona de control a

rezistentei vasculare in circulatia sistemica

De ce? CMNV predomina in structura peretelui vascular la acest

nivel, ceea ce permite o mare variatie diametrului luminal si

implicit a rezistentei la flux

Variatii ale r prin contractia ori relaxarea CMNV sub influente

nervoase ori umorale pot produce modificari ale R de pana

la100 de ori

Page 50: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Relatia Presiune-Flux-Rezistenta Legea lui Poiseuille descrie o variatie liniara a presiunii in functie

de flux in tuburi rigide

O crestere a presiunii in vasele reale, pe langa propulsarea

coloanei de sange (variatie liniara a P si F), destinde peretele

arterial, care are si proprietati elastice creste r, determinand o

scadere a R, care conduce la o crestere suplimentara a F

realtie nonlineara intre presiune si flux in vasele elastice

Cresterea tensiunii active (contractia CMNV dupa stimularea

simpatica) creste R si rigiditatea vaselor, ceea ce face relatia P-F

mai liniara si deplasata catre stanga

Page 51: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

20 40 60 80 100

Driving pressure (mm Hg)

Page 52: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

In concluzie, in vase elastice

R descreste odata cu creterea P datorita distensiei vasculare

Fluxul creste datorita scaderii R

P si F prezinta oscilatii fazice care nu pot fi explicate doar prin

modificari ale rezistentei vascoase, ca in tuburile rigide

Este necesar un termen mai complex pentru a defini P/F

impedanta mecanica, ce depinde de rezistenta viscoasa, dar

si de complianta si de proprietatile inertiale ale vaselor si

sangelui

Page 53: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Distensibilitatea Vasculara si

Functiile Sistemelor Arterial si

Venos

Page 54: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Este expresia proprietatilor elastice ale vaselor de sange

Este o proprietate cu valoare functionala importanta intrucat

Influenteaza relatia dintre presiune, rezistenta si flux

Diminueaza variatiile intravasculare ale presiunii intre sitola si

diastola

Influenteaza volumul de sange care poate fi acomodat vas

Distensibilitatea Vasculara

V0 – volumul vasului de sange nedestins

Distensibilitatea vasculara = (DV/V0)/DP

Page 55: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Depinde de particularitatile structurale ale fiecarui tip de vas

(artere elastice, musculare, vene):

- in circulatia sistemica, arterele sunt de 8 ori mai putin

distensibile decat venele

- arterele pulmonare sunt de 6 ori mai distensibile decat cele

sistemice

Distensibilitatea Vasculara

Page 56: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Structura Peretelui Vascular Peretele vaselor de sange prezinta trei tunici: intima, media,

adventicea; exceptie – capillarele au doar intima

Proportia componentelor principale ale peretelui vascular, si

anume celule endoteliale, fibre elastice, CMNV si fibre de

colagen, variaza de-a lungul arborelui vascular

Page 57: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Relatia dintre Structura si Functie

(elastic fibers dominance)(collagen fibers

dominance)

Page 58: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Complianta sau Capacitanta Vasculara

C = DV/DP

Reprezinta cantitatea totala de sange care

poate fi continuta de un segment vascular

pentru o crestere presionala de 1 mm Hg

Arterele bogate in fibre elastice au o

complianta mai mare decat cele in

structura carora predomina fibrele

musculare netede

Desi complianta venelor pare sa fie mai

mare la presiuni uzuale, capacitatea lor de

a acomoda cantiati mari de sange pentru

fiecare unitate de presiune este mai

degraba rezultatul unei modificari de forma

Page 59: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Curbele Volum – Presiune

Page 60: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Curbe Volum – Presiune In sistemul arterial, o crestere usoara de volum produce o

ascensiune presionala abrupta arterele au o complianta

moderata, sunt menite sa transporte sangele la presiuni inalte,

cu viteze crescute

Venele pot acomoda cateva sute de ml de sange pentru o

crestere presionala de numai 3 – 5 mm Hg sunt rezervoare

de sange

Stimularea simpatica scade capacitanta arteriala si venoasa

prin contractia CMNV

Este o reactie importanta pentru

Redistributia sangelui intre teritoriile vasculare

Cresterea intoarcerii venoase care va creste in final DC

(legea Frank-Starling)

Mentinerea presiunea sangvina in cursul hemoragiilor

Page 61: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Complianta Intarziata Un vas supus unei cresteri de volum prezinta initial o crestere

presionala importanta, dar presiunea revine la normal in minute

sau ore = relaxatarea la stres circulatia poate acomoda

cantitati suplimentare de sange daca este necesar

Complianta intarziata in sens opus: circulatia isi ajusteaza

dimensiunile in mod automat (in minute – ore) la volume scazute

de sange dupa o hemoragie importanta

Relaxarea la stres si reversul acesteia

Sunt proprietati ale musculaturii netede

Permit mentinera unei presiuni relativ constante in interiorul

unui organ cavitar in ciuda unor modificari mari de volum pe

termen lung

Page 62: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala
Page 63: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Pulsatiile Presionale Arteriale Presiunea sangelui prezinta variatii ciclice intre o valoare

maxima a presiunii atinsa in timpul sistolei si o valoare minima

ce corespunde finalului relaxarii ventriculare

Presiunea diastolica este mentinuta la valori relativ mari, in ciuda

absentei contractiei ventriculare

Page 64: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

De ce?

In timpul sistolei, presiunea transmisa coloanei de sange creste

destinderea peretelui arterial care depoziteaza un anumit

volum de fluid crestere gradata a fluxului catre valoarea sa

maximala

In timpul diastolei, presiunea ventriculara scade catre zero vasul

revine la dimensiunea sa initiala, eliberand cantitatea de sange

acumulata in cursul distensiei induse de ejectie fluxul si

presiunea intravasculara descresc gradat in cursul diastolei

Page 65: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala
Page 66: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

P = F x R in circulatie P = DC x RPT

Page 67: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Presiunea Pulsului Presiunea pulsului reprezinta diferenta dintre presiunea

sistolica si cea diastolica

Presiunea pulsului depinde in principal de:

1) Volumul bataie, direct proportional

2) Complianta arterelor, invers proportional

Presiunea pulsului in aorta acendenta

Page 68: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Unda Pulsului Transmiterea pulsatiilor presionale – se face sub forma unei

unde de presiune generata de ejectia VS, care se propaga de-a

lungul peretelui arterial si care antreneaza miscarea anterograda

a unei cantitati minime de sange

Velocitatea undei pulsului creste in vase cu complianta redusa,

pentru ca parte din energia undei pulsului este consumata pentru

a destinde vasul:

3 - 5 m/sec in aorta normala

7 -10 m/sec in arterele mari

15 - 35 m/sec in arterele mici

!!! Viteza de transmitere a undei pulsului

este mult mai mare decat velocitatea

coloanei de sange

Page 69: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Amplitudinea pulsatiilor descreste progresiv catre arterele mici,

arteriole si capilare

Datorita:

Amortizarea Pulsatiilor Presionale

1) Rezistentei opuse de vase curgerii sangelui

2) Compliantei vasculare (complianta totala

creste in periferie)

Gradul descresterii este aproape direct

proportional cu produsul dintre rezistenta

si complianta

Page 70: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Presiunea Arteriala Medie Presiunea arteriala medie

Reprezinta media presiunilor arteriale masurate in fiecare

milisecunda pe parcursul unui ciclu cardiac

Este determinata in proportie de 60% de presiunea diastolica

si de 40% de presiunea sistolica presiune arteriala medie <

media valorilor sistolice si diastolice

PM = PD + 1/3(PS - PD)

Page 71: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Circulatia sistemica

Presiunea sistolica 120 mm Hg

Presiunea diastolica 80 mm Hg

Circulatia pulmonara

Presiunea sistolica 25 mm Hg

Presiunea diastolica 8 mm Hg

Tipul vasului Presiunea medie

(mm Hg)

Circulatia

sistemica

Artere 95

Arteriole 60

Capilare 25 (35-15)

Venule 15

Vene 15-3

Circulatia

pulmonara

Artere 15

Capilare 10

Vene 5

Presiuni in Circulatia Sistemica si

in cea Pulmonara

Page 72: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Vasele pulmonare sunt mai scurte, au diametrul mai mare, pereti

mai subtiri si cu mai putine fibre musculare rezistenta scazuta,

complianta mare

Debitul cardiac stang este egal cu cel drept, dar rezistenta totala

in circulatia sistemica (1.1 URP) este mult mai mare decat in

circulatia pulmonara (0.08 URP) este necesara o forta motrice

(DP) mai mare in circulatia sistemica

Presiunea sistemica scade abrupt in teritoriul arteriolar, in vreme

ce presiunea pulmonara scade relativ uniform (arteriolele

pulmonare au stratul muscular mai slab reprezentat si au o

rezistenta scazuta)

Page 73: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Masurarea Presiunii Sistolice si

Diastolice O metoda precisa si directa consta in introducerea unui cateter

in vasul de interes, conectat la un sistem de inregistrare a

presiunii - invaziva, folosita numai pentru studii speciale

In clinica se foloseste masurarea indirecta, neinvaziva cu ajutorul

sfigmomanometrelor aneroide, numita metoda auscultatorie;

valorile obtinute au o eroare de circa10% fata de masurarea

directa

Page 74: The Circulatory System - Fiziologie · Rata de intrare a masei intr-un sistem in care miscarea este continua si cresterea masei acumulate in unitatea de timp este nula, este egala

Metoda Auscultatorie


Recommended