TEMA 12.- HEMODINAMIA PARTE 1

INTRODUCCIÓN

El aparato circulatorio o sistema circulatorio es la estructura anatómica compuesta por el sistema cardiovascular que conduce y hace circular la sangre, y por el sistema linfático que conduce la linfa unidireccionalmente hacia el corazón. En el ser humano, el sistema cardiovascular está formado por el corazón, los vasos sanguíneos (arterias, venas y capilares) y la sangre, y el sistema linfático que está compuesto por los vasos linfáticos, los ganglios, los órganos linfáticos (el bazo y el timo), la médula ósea y los tejidos linfáticos (como la amígdala y las placas de Pever) y la linfa.

Existen dos tipos de sistemas circulatorios:

Sistema circulatorio cerrado: En este tipo de sistema circulatorio la sangre viaja por el interior de una red de vasos sanguíneos, sin salir de ellos. El material transportado por la sangre llega a los tejidos a través de difusión. Es característico de anélidos, cefalópodos y de todos los vertebrados incluido el ser humano.

Sistema circulatorio abierto: En este tipo de sistema circulatorio la sangre no está siempre contenida en una red de vasos sanguíneos. La sangre bombeada por el corazón viaja a través de los vasos sanguíneos e irriga directamente las células, regresando luego por distintos mecanismos. Este tipo de sistema se presenta en muchos invertebrados.

Por lo tanto, el aparato circulatorio humano está diseñado como un circuito cerrado a través del cual se distribuyen en distintos territorios volúmenes diferentes de sangre lo cual se logra evitando la acumulación de sangre en cualquier territorio en particular.

La sangre circula debido al efecto generado por el trabajo cardíaco combinado con las propiedades mecánico-elásticas de los vasos sanguíneos. En este sistema, la sangre circula ejerciendo en cada parte del circuito cardiovascular una fuerza sobre la pared de los vasos. Esa fuerza es la presión sanguínea y es el parámetro que el organismo registra y controla en cada instante a través de sensores detectores de presión (barorreceptores o presorreceptores), ubicados en determinados puntos del aparato cardiovascular. Esta información es manejada por un sistema de control representado por neuronas ubicadas a nivel hipotalámico, las cuales a través del sistema nervioso autónomo regulan la actividad cardíaca y la de los vasos sanguíneos.

El sistema de control esta jerárquicamente organizado y existen en él, diversas instancias que interactúan entre sí.

En un primer nivel, la presión se regula automáticamente por reflejos barorreceptores. A este mecanismo se pueden agregar otros que son activados por estímulos provenientes del medio interno y del medio ambiente pero que serían integrados a nivel hipotalámico para ajustar la presión a las necesidades conductuales.

El nivel de presión, la presión sanguínea media, es el parámetro circulatorio que el sistema de control toma como referencia para regular la circulación pero, además, en los distintos territorios del organismo existen controles locales que permiten ajustar el flujo sanguíneo a las necesidades locales.

Además del cerebro regulan la presión otros sistemas:

el sistema renina-angiotensina. La renina en una enzima renal que genera a partir del angiotensinógeno de la sangre una substancia, la angiotensina, que actúa sobre los vasos sanguíneos aumentando la presión sanguínea. También modifica el volumen sanguíneo al aumentar, a nivel renal, la retención de líquido a través de una mayor retención de Na+. En el cerebro también actúa la angiotensina estimulando la actividad de la división simpática del sistema nervioso autónomo.

CONCEPTOS BÁSICOS DE HEMODINAMIA

Definición de Hemodinámica: “Hemo”= sangre, “Dínamos” = movimiento; luego la hemodinamia estudia el movimiento de la sangre.

Estudia el movimiento de la sangre, que responde a tres variantes físicas: su presión, resistencia y el flujo de la misma. Sus componentes funcionales son las arterias, arteriolas, capilares, vénulas y venas.

Todo esto aplica si el sistema está cerrado y el flujo es constante (no hay pérdida de sangre hacia fuera).El flujo me dice cuanta cantidad pasa por un espacio en una cantidad de tiempo

Tres factores físicos intervienen en este movimiento:

1. Flujo,2. Presión3. Resistencia

Arterias• Tienen paredes vasculares fuertes• Flujos sanguíneos con velocidad alta ya que llega mucho líquido y a pesar de que se distiende vuelve rápidamente a su forma, lo quecausa alta presión.

• Transportan sangre con una alta presión hacia los tejidos.• Posee fibras elásticas en su pared lo que ayuda a que se extiendany vuelvan a su forma original.• Posee fibras de colágeno (no tan elásticas), musculo liso y una túnica externa.

Arteriolas • Son las últimas ramas pequeñas del sistema arterial.• Tienen una composición distinta en la pared, posee poco endotelioy musculo liso.• Mayor capacidad contráctil porque tienen mucho musculo liso.• Actúan controlando los conductos a través de los cuales se libera la sangre a los capilares.• Cuando se modifica el radio se modifica también la resistencia y lapresión.• Determinan la cantidad de sangre que llega a los capilares.• Tienen paredes musculares fuertes.– Producen vasodilatación / vasoconstricción. (según sean aferencias que llegan de llegan de simpático y parasimpático).

Capilares

• Hacen intercambio de líquidos, nutrientes, electrolitos, hormonas• Se da el intercambio de gases, nutrientes y desechos.• Paredes finas con muchos poros permeables al agua y a otras moléculas pequeñas• Solo posee una capa celular (túnica íntima) y tiene poca capacidadcontráctil.• En algunos, hay fenestraciones que permiten el paso de moléculaspequeñas.• Se presenta la vía para celular lo que dice es que si no hay uniones o adherentes pueden pasar cosas en medio de las células.

Vénulas• Recogen la sangre de los capilares y después se reúnen gradualmente formando venas de tamaño progresivamente mayor.• Poca capacidad elástica.• La capa Adventicia es mucho más pequeña

Venas

• Conductos para el transporte de sangre que vuelve al corazón• Su presión es muy baja• Paredes finas• Actúan como reservorio controlable para la sangre extra• Poco tejido de musculo liso.• Presión baja• En condiciones fisiológicas se pueden llenar de sangre y disminuirel volumen circundante efectivo.

Volúmenes de sangre en los distintos componentes de la circulación.

La circulación mayor o sistémica tiene la mayor parte de la sangreaproximadamente es el 84% que se distribuye en: 64% venas 13% Arterias 7% Arteriolas y capilaresY en la circulación menor se tiene un 16%, que se distribuye en 7% corazón 9% Vasos pulmonares

Y juntas nos dan el volumen de sangre total.

Superficies transversales y velocidades de flujo

En las arterias tenemos flujo rápido y esto depende del flujo y del áreatransversal. A mayor área más flujo.

Volumen de flujo sanguíneo (F)Velocidad de flujo sanguíneo (v)Superficie vascular transversal (A)

El flujo más lento se da en el capilar y el de la aorta es el más rápido.

v= F/A

1. Flujo: Aunque este es tema del segundo capítulo de hemodinamia, considere impostergable definirlo y comenzar a entenderlo. El flujo sanguíneo es el volumen de sangre que fluye a través de cualquier tejido por unidad de tiempo (ml/minuto). El flujo sanguíneo total es el gasto cardiaco. La distribución del gasto cardiaco entre las diferentes partes del cuerpo depende de la diferencia de presión entre dos puntos del sistema vascular y de la resistencia al flujo sanguíneo.

Flujo sanguíneo: Se define como: volumen de sangre que pasa por un punto determinado de la circulación en un tiempo también determinado. Lo llamaremos “Q”. Se medirá en unidades de mililitros / minuto (mL/min) o sea volumen sobre tiempo. Una cifra de flujo que debemos recordar será: 5000 mL/min que es el flujo que pasa por la válvula aórtica, y por la válvula mitral, y por la tricúspide, y por la pulmonar; a este flujo lo llamamos “gasto cardiaco” cuando sale por la aorta, y “retorno venoso” cuando regresa por las cavas a la aurícula derecha.

No es lo mismo flujo, que la velocidad con la que corre la sangre (velocidad de flujo): Confundir estos dos conceptos es un error común. Para entender, supón que llenaremos una cubeta de 10 litros en un minuto; podremos usar una manguera o un popote. Dime ¿por cual de estos dos tubos tendrá que pasar más velozmente el agua? y ¿más lentamente? Como vez ambos tienen el mismo flujo (10 litros/min), pero, por el popote (menor calibre) tendrá que pasar mucho más rápido, y por la manguera (mayor calibre) mucho más lento. Ahora dime, aunque sabemos que por ambas válvulas pasan 5 L/min ¿dónde hay mayor velocidad de flujo, en la aórtica (que es pequeña) o en la mitral (que es grande)? Claro! En la aórtica.

Existen dos tipos de flujo: 1.Laminar y 2. Turbulento:

Flujo laminar: la sangre corre en forma ordenada dentro del vaso; las capas de sangre, o “laminas de flujo” que están más pegadas a la pared corren más despacio; en cambio las capas que ocupan las porciones centrales del

vaso corren con mayor velocidad. Al correr se forma una punta de bala o hipérbola de flujo. Esta forma de moverse la sangre en el vaso facilita el flujo al disminuir la resistencia.

Flujo turbulento: la sangre corre en forma desordenada, produciendo corrientes “parásitas” que chocan contra las paredes del vaso, lo cual aumenta la resistencia al flujo.

Condiciones para que exista: 1. flujo laminar o 2. flujo turbulento:

Favorece que haya flujo laminar: vaso largo, de paredes lisas, y con flujo de ritmo constante. Recuerda que en una arteria, entre más cerca esté del corazón, los cambios de presión, al abrir y cerrar la válvula aórtica, harán al flujo menos constante. Así el flujo es más constante en la arteria femoral (lejos del corazón), que en la aorta (cerca del corazón).

Favorece flujo turbulento: mayor diámetro del vaso, una obstrucción parcial, superficie rugosa, cambio de dirección, estenosis (estrechez), aneurisma (dilatación) y mayor velocidad de flujo. Luego verás como en la aorta el flujo es de mayor velocidad que en las otras arterias.

2.Presión: La presión arterial es la fuerza que permite el flujo de sangre desde la bomba cardiaca hasta los tejidos periféricos a través del sistema circulatorio.La presión arterial es máxima a nivel del arco aórtico; la velocidad de la sangre va disminuyendo conforme alcanza puntos más distales del árbol arterial, llegando a un flujo muy lento a nivel de los capilares.

La presión arterial se genera con la contracción de los ventrículos. Durante la sístole ventricular la presión arterial adquiere su valor máximo (presión sistólica) y sus valores son aproximadamente de 120 mmHg. La presión mínima coincide con la diástole ventricular (presión diastòlica) y su valor (60-80 mmHg) está en relación con la elasticidad de las arterias que transmiten la energía desde sus paredes a la sangre durante la diástole. La presión sistólica refleja la contractilidad ventricular izquierda, mientras que la presión diastólica indica el estado de la resistencia vascular periférica. El valor de la presión arterial esta directamente relacionado con la volemia y el gasto cardiaco e inversamente proporcional a la resistencia vascular.

3. resistencia: la resistencia vascular sistémica o resistencia periférica total (RPT) hace referencia a la resistencia que ofrece el sistema vascular (excluida en este caso la circulación pulmonar) al flujo de sangre. La determinan aquellos factores que actúan a nivel de los distintos lechos vasculares. Los mecanismos que inducen vasoconstricción llevan a un aumento de la RPT, mientras que los que inducen vasodilatación llevan a un descenso de la RPT. El factor determinante primario es el diámetro del vaso en virtud de la musculatura lisa que poseen en su pared.

Los vasos sanguíneos mantienen en condiciones normales un tono de vasoconstricción mediado por el sistema nervioso simpático (Fig. 4) y también modulado por estímulo de los barorreceptores. En ciertas circunstancias puede desencadenarse un aumento del estímulo vasodilatador que lleve a vasodilatación y al consiguiente descenso de las resistencias vasculares, como ocurre en el shock séptico o anafiláctico.

Luego también definimos hemodinamia como el estudio de las relaciones entre presión, resistencia y flujo de la sangre. Para entender estas relaciones imagina que riegas tu jardín con una manguera; pon atención a la cantidad de agua que

sale por ella (flujo); si alguien pisara la manguera, aumentaría la resistencia, disminuyendo el flujo; ahora, si subiéramos la altura del tinaco que alimenta la manguera (presión), aumentaría el flujo.

Por los vasos sanguíneos no fluye agua sino sangre: Evidentemente es más fácil hacer fluir agua por un tubo que sangre. La razón es que la sangre es un líquido viscoso. Recuerda que la sangre tiene hematíes y plasma; entre más cantidad de hematíes y menos plasma tenga, será más viscosa. La relación de hematíes sobre plasma se llama hematocrito (normal = 40% de hematíes); luego, entre mayor sea el hematocrito (por ejemplo 50% de hematíes) habrá más viscosidad. Así: la policitemia aumenta la viscosidad y la anemia la disminuye.

La sangre es más viscosa en vasos pequeños: Aunque es la misma sangre la que corre por todos los vasos, lo hace más velozmente por los grandes y más lentamente por los pequeños; esto provoca que la viscosidad sanguínea sea mayor en los vasos de menor calibre. Esta viscosidad tan aumentada en los pequeños vasos podría ser tal, que al pretender fluir, se atascaran los eritrocitos. Sin embargo, en vasos de menos de 1.5 mm de diámetro, los eritrocitos se alinean en forma de pila de monedas (efecto Faliraeus-Lindquist) disminuyendo un poco ese exceso de viscosidad.

DISTENSIBILIDAD VASCULAR

Todos los vasos sanguíneos del aparato vascular son distensibles, esto permite el acoplamiento de las arterias al gasto pulsátil del corazón y superar las pulsaciones de la presión.

Los vasos más distensibles del cuerpo son las venas, capaces de almacenar 0.5-1 litro de sangre. Las arterias son más fuertes que las venas, es por eso que estas últimas son más distensibles.

La estimulación simpática aumenta la presión en cada volumen de arterias o venas, mientras que la inhibición simpática lo disminuye.

Compliancia diferida: se refiere a que si un vaso está expuesto a un aumento de volumen, primero presentara un incremento de la presión pero progresivamente se estirara el musculo liso del vaso y hará que la presión vuelva a la normalidad.

Todos los vasos sanguíneos son distensibles, cuando aumenta la presión en las arteriolas, estas se dilatan y, por lo tanto, su resistencia disminuye. El resultado

es un aumento de flujo de sanguíneo, no solo por incremento de presión (por cada aumento de presión el flujo se eleva dos veces) sino por la caída de la resistencia. La naturaleza distensible de las arterias les permite acomodarse al gasto cardiaco pulsátil y promediar los picos de presión, permitiendo que el flujo de la sangre sea casi totalmente uniforme y continuo a través de los pequeños vasos de los tejidos.

Unidades de Distensibilidad Vascular:

Se expresa como la fracción de aumento de volumen por cada elevación de1mmHg de presión.

Diferencia entre arterias y Venas

Anatómicamente las paredes de las arterias son mucho más fuertes que las de las venas, en consecuencia las venas son 8 veces más distensibles que las arterias. Las arterias pulmonares operan a presiones un sexto más bajas que las de la circulación sistémica. Los vasos más distensibles son las venas, por lo que pueden actuar de reservorios para almacenar grandes cantidades de sangre que se pueden utilizar siempre que sea necesario en cualquier lugar dela circulación.

ADAPTABILIDAD (CAPACITANCIA) VASCULAR

Capacitancia: es la cantidad total de sangre que puede almacenarse en una porción dada de la circulación por cada milímetro de mercurio de aumento de presión. La capacitancia es igual a la distensibilidad multiplicada por el volumen. Una vena sistémica tiene 24 veces más capacitancia que la arteria correspondiente, porque es aproximadamente 8 veces más distensible, y tiene un volumen 3 veces mayor.

Capacitancia Retrasada (Tensión-Relajación de los Vasos):

Significa que un vaso expuesto a un aumento de volumen desarrolla primero una gran elevación de presión, pero la distensión posterior de la pared vascular permite que la presión vuelva a la normalidad tras un periodo de horas o minutos. Es un mecanismo de gran valor, por el que la circulación puede acomodar mucha sangre adicional cuando es necesario, como en una transfusión demasiado grande. Además la capacitancia retrasada en dirección inversa, es una de las formas por las que la circulación se ajusta a sí misma de forma automática en un periodo de minutos a hora al volumen sanguíneo reducido tras una hemorragia.

Curva Presión-Volumen en Circulación Venosa y Arterial:

Volumen de 750mL cuando la presión arterial media es de 100mmHg

Volumen de 500mL cuando la presión arterial media es de 0.

Volumen de 2500 a 3500mL y son necesarios enormes cambios en este volumen para cambiar la presión venosa solo unos milímetros de mercurio.

Efecto de Estimulación Simpática:

↑Estimulación Simpática ↑ Tono del músculo liso vascular ↑Presión

El control simpático de la capacitancia es muy importante en caso de hemorragia