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CIRCULACIÓN PERIFÉRICA: ARTERIAS Y VENAS. MICROCIRCULACIÓN COMPONENTES FUNCIONALES DE LA CIRCULACIÓN Arterias: transportan sangre a presión elevada a los tejidos. La aorta es la de mayor calibre Arteriolas: últimas ramas pequeñas del sistema arterial, actúan como conductos de control Capilares: intercambio entre sangre y líquido intersticial Vénulas: recogen sangre de los capilares Venas actúan como conductos de transporte desde los tejidos hasta el corazón Las arteriolas, junto con los capilares y vénulas constituyen la microcirculación. El 84% del volumen de sangre total está en la circulación sistémica, de éste el 64% de venas, 13% en arterias y el 7% en arteriolas y capilares

ESTRUCTURA DE LOS VASOS SANGUÍNEOS

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LA CAPACITANCIA, COMPLIANCIA O DISTENSIBILIDAD VASCULAR Describe como varía el volumen en respuesta a la variación de presión. Informa del volumen de sangre que un vaso puede almacenar a una presión concreta. Se expresa mediante la siguiente ecuación:

Esta inversamente relacionada con la elasticidad, capacidad de un vaso para recuperar su volumen inicial. A mayor tejido elástico mayor elasticidad y menor la distensibilidad. Las venas son más distensibles que las arterias Las venas tienen mayor capacitancia que las arterias, hay mayor volumen en las venas por unidad de cambio de presión que en las arterias. Esto es consecuencia del menor número de fibras elásticas. Al cambiar la presión cambia el volumen, muestra distensibilidad y elasticidad. Las arterias son menos distensibles y con menos capacidad por tener más número de fibras elásticas que las venas. Esto hace que las venas sean el reservorio de sangre de la circulación. En ejercicio, las venas se contraen para abastecer

PERFUSIÓN DE LOS VASOS SANGUÍNEOS

Perfusión: flujo de sangre dirigido a través de los vasos sanguíneos La sangre fluye desde un área de mayor presión a otra de menor presión. La velocidad del flujo (tasa de desplazamiento de sangre por unidad de tiempo) es inversamente proporcional al área transversal

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¿Por qué es necesaria una bomba propulsora que impulse la sangre en el corazón? El corazón perfunde, se contrae para perfundir (flujo de sangre dirigido a través de la vasculatura). Sigue el principio de los fluidos. Se mueve por diferencia de presiones a favor de gradiente, la presión va cayendo en las arteriolas y la presión mínima se encuentra en las venas cavas dentro de la aurícula derecha. La diferencia de presión entre la aorta y la de la aurícula derecha determina el movimiento, la intensidad y el flujo. La velocidad del flujo, desplazamiento en la unidad de tiempo, es directamente proporcional al flujo de sangre e inversamente proporcional al área (pi R al cuadrado siendo R el radio de cada uno de los vasos o el conjunto de los vasos similares). El área de exección es menor en la aorta, es elevada en los capilares para volver a disminuir en las vénulas y en las venas. Esto quiere decir que si la velocidad es inversamente proporcional al área y el área es mayor en los capilares, la velocidad en los capilares es pequeña con respecto a lo de las grandes venas. La velocidad de flujo disminuye a medida que se aleja del corazón. Esta pequeña velocidad en los capilares es lo que permite el intercambio entre los tejidos y los vasos El flujo sanguíneo o caudal es la cantidad de sangre que atraviesa un punto dado de la circulación en la unidad de tiempo (mL o L/min) Puede ser: Laminar, con perfil de velocidad parabólico (B), como ocurre en la mayor parte en el sistema cardiovascular

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Turbulento, formando espirales o corrientes en torbellino (C), cuando la velocidad del flujo es demasiado grande o pasa a través de un vaso obstruido

El

flujo

sanguíneo

está

determinado por:

El gradiente de presión que impulsa el flujo La resistencia de los vasos sanguíneos

Q= flujo (mL/min). AP= diferencia de presión (mmHg). R= resistencia El flujo es directamente proporcional a la diferencia de presión e inversamente a la resistencia. Es una medida en la que el vaso se opone al paso de sangre u obstaculiza el flujo. Cuando disminuye el radio o el diámetro, se produce un aumento de la resistencia. En la mayoría hay un flujo estable.

Las resistencias en el sistema cardiovascular pueden disponerse en serie (disposición de un órgano concreto) o en paralelo (disposición entre órganos). La resistencia de toda la circulación sistémica se denomina resistencia periférica total (RPT). Se calcula indirectamente:

Se sustituye ᴧP por la diferencia de presión entre la aorta y TEMA 14 CIRCULACIÓN PERIFÉRICA: ARTERIAS Y VENAS. MICROCIRCULACIÓN 4

aurícula derecha, y Q por el gasto cardíaco y en mL/seg 2/3 de la resistencia sistémica al flujo se encuentra en las arteriolas La resistencia total de un tejido la suma de las resistencias en serie. En paralelo, la resistencia periférica al flujo (la resistencia total) es la inversa de las resistencias reales de cada uno de los tramos. La resistencia que ofrecen los vasos en paralelo al flujo es menor que la resistencia en serie. El flujo total bombeado por el corazón que va a todos los tejidos periféricos va a distribuirse entre tejidos dispuestos en paralelo, lo que hace que la resistencia total sea baja

SISTEMA ARTERIAL El sistema arterial sistémico distribuye la sangre hacia los lechos capilares de todo el organismo excepto los pulmones Las arterias disminuyen de tamaño a medida que se ramifican hacia la periferia del sistema circulatorio La aorta y las ramas principales son vasos altamente distensibles, contienen gran cantidad de elastina y mantienen la presión motriz cuando el ventrículo se relaja El caudal va por un sistema vascular que inicia por las arterias. La aorta tiene alta distensibilidad para recogen la sangre que llega desde el ventrículo izquierdo. La aorta mantiene elevada la presión de cabeza mientras el ventrículo se relaja

PRESIÓN ARTERIAL Y PULSACIONES La sangre llega a las arterias con cada latido cardiaco. La diferencia entre la presión sistólica y diastólica es igual a la presión de pulso. La presión de pulso depende del volumen sistólico y de la compliancia del árbol arterial A mayor volumen latido, mayor aumento y descenso de presión arterial durante sístole y diástole y mayor presión de pulso A menor compliancia, mayor presión sistólico y mayor presión de pulso Cuanta mayor la compliancia de cada segmento vascular, menor la velocidad de transmisión de los pulsos de presión hacia las arterias periféricas TEMA 14 CIRCULACIÓN PERIFÉRICA: ARTERIAS Y VENAS. MICROCIRCULACIÓN 5

La velocidad es menor en la aorta, por la alta distensibilidad y se eleva en las arterias distales pequeñas mucho menos distensibles.

PRESIÓN ARTERIAL MEDIA (PAM) La presión arterial se puede definir como presión arterial sistólica (máxima) o diastólica (mínima). Como la presión arterial es pulsátil se emplea un solo valor para representar la presión motriz: presión arterial media (PAM)

La presión arterial media está determinada por el volumen minuto cardíaco y la resistencia periférica, que se define como la resistencia al flujo que generan las arteriolas El lugar de movimiento al flujo son las arteriolas

MICROCIRCULACIÓN Las arteriolas, capilares y vénulas constituyen la microcirculación. Las arteriolas, vasos de resitencia, transportan sangre a los capilares para el intercambio de nutrientes, productos de desecho y líquido. Las arteriolas regulan el flujo sanguíneo regional al modificar su resistencia al flujo. La resistencia arteriolar se modifica por mecanismos intrínsecos e extrínsecos. Intrínsecos: control local o Autorregulación o regulación miogénica o Regulación mediada por el endotelio o Regulación metabólica Extrínseca: control sistémico o Nerviosos y hormonal

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En los lechos capilares existen conexiones directas para dar metaarteriolas y vénulas. Las arteriolas tienen una alta inervación, con fibras nerviosas simpáticas Entre las arteriolas y cada uno de los capilares hay esfínteres capilares. La resistencia en las arteriorlas se modifica por mecanismo intrínsecos, sin necesidad de nada externo, que corre a cargo de una unión génica del propio músculo liso que forma parte del vaso o de factores liberados por las células endoteliales o por el grado de disponibilidad de O2 o exceso de CO2

TIPOS DE CAPILARES

INTERCAMBIO DE SUSTANCIAS Y LÍQUIDOS A TRAVÉS DE LA PARED CELULAR

Difusión: la difusión es siempre a través de las células endoteliales. Se necesitan gradientes de presión: A través de las células endoteliales (O2 y CO2) TEMA 14 CIRCULACIÓN PERIFÉRICA: ARTERIAS Y VENAS. MICROCIRCULACIÓN 7

A través de hendiduras acuosas (agua, iones, glucosa y aminoácidos) Transcitosis: transporte vesicular de moléculas grandes y proteínas. Paso de moléculas a través de la célula embebidas en vesículas

Filtración: regulada por fuerzas hidrostáticas y osmóticas a través del endotelion. Se denominan presiones o fuerzas de Starling

En la mayoría de los tejidos existe un proceso de filtración al que le sigue posteriormente un proceso de absorción (retira el excedente, todo aquello que altera el volumen intersticial). Fundamentalmente en el intestino y riñón, el movimiento de fluido neto es positivo y como consecuencia hay pasa de la luz intestinal hacia los capilares intestinales (lo mismo con el riñón: los túbulos renales) El tramo inicial del capilar 332 mmHg y la coidolosmotica 25mmHg: ejemplo donce es mayor la capilar por lo que hay filtración En el tramo central del capilar la diferencia es 0; no hay filtración ni absorción. En el tramo venular, el efecto es el contrario, la presión coloidosmótica es mucho más elevada que la presión hidrostática, el efecto neto es la absorción de la mayor parte de lo que se ha filtrado en el tramo inicial.

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La presencia de capilares linfáticos, ciegos inicialmente, hay unas valvas que se abren hacia la luz del capilar. En el momento en el que la presión aumenta, se presionan las valvas y se retira el excedente, todo aquello que no ha vuelto por absorción Todo lo que entra en los capilares linfático finaliza, posteriormente, en la circulación venose que se dirige hacia el corazón El sistema linfático controla la concentración de proteínas, el volumen del líquido y la presión del líquido intersticial Procesos necesarios para mantener la integridad y la funcionalidad corporal. Una disminución de la presión dificulta el paso por los capilares y el proceso que tienen lugar entre capilares y tejidos. Controlar el flujo a través de los capilares es fundamental para modular la intensidad, tiempo de contacto con los tejidos y optimizar los procesos relacionados. Lo modulan las arteriolas, lugar donde se ofrece la mayor resistencia al paso de la sangre. Las arteriolas son las responsables de modular la resistencia del circuito que ofrece al paso de la sangre.

CONTROL LOCAL DEL FLUJO SANGUÍNEO Modulando el radio de las arteriolas se va a modular la resistencia al paso de la sangre. El organismo dispone de mecanismos para modificar la resistencia, mecanismos locales que pueden ser intrínsecos (asociados a la estructura de las arteriolas) o extrínsecos (del exterior hacia la estructura arteriolar) 1. Autorregulación miogénica Proceso por el cual el músculo liso vascular ajusta el flujo sanguíneo de manera automática frene a cambios en la presión arterial. Un aumento de la presión de perfusión implica un estiramiento muscular por lo cual la arteriola se contrae. El estiramiento abre canales de calcio con compuertas mecánicas en las membranas musculares. Riñones, cerebro, corazón y músculo esquelético muestran autorregulación.

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En el momento en que la presión aumenta ejerce una dilatación de la arteriola. En ese momento se abre por extensión, por dilatación del músculo liso, canales de calcio situados en el sarcolema. En el momento que el calcio eentra se una a la camodulina, fosforilando una protein kinasa para que fosforile el ADP y produzca la contracción del músculo. La respuesta de la dilatación a un movimiento corporal es la contracción. Existen en todas las arteriolas, fundamentalmente en el riñón y músculo esquelético 2. Regulación mediada por el endotelio Cuando aumenta el flujo sanguíneo microvascular, las células endoteliales que revisten las arteriolas y las pequeñas arterias sintetizan varias sustancias que cuando se liberan producen dilatación. La más importante es el óxido nítrico o facto relajante derivado del endotelio El óxido nítrico se sintetiza por la actuación de la acetilcolina, que tiene como función aumentar la guanil ciclasa que lleva un alto nivel de AMPc responsable de la relajación de la vasculatura. Este mecanismo es el que utiliza la nitroglicerina que se aplica a un paciente con una insuficiencia cardíaca que lleva consigo a una elevada presión arterial. La nitroglicerina induce una relación vascular. Actúa aumentando la formación de GMPc, aumentando la relajación. Está disminuyendo la resistencia y como consecuencia la poscarga a la que se tiene que enfrentar el corazón 3. Regulación metabólica En respuesta a las necesidades metabólicas de los tejidos. Por aumento de la actividad metabólica o por el cese de irrigación temporal a los tejidos se produce un descenso en la disponibilidad de O2. Esto implica la formación de sustancias paracrinas vasodilatadoras que difunden a los esfínteres precapilaes, metaarteriolas y arteriolas para la vasodilatación y aumento del flujo sanguíneo. Las sustancias vasodilatadoras son: adenosina, CO2, compuestos de fosfato de adenosina, K+, H+ y óxido nítrico

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Aumento en las sustancias vasodilatadoras en el interior del fluido extracelular. La arteriola se dilata. Aumenta el flujo que equipara las necesidades metabólicas del organismo. El cerebro es mucho más sensible a la subida de CO2 que a la baja disponibilidad de oxígeno. Las arteriolas coronarias son mucho más sensibles al oxígeno y a la adenosina. Cuando la falta de oxígeno disminuye hacia el corazón, disminuye la resistencia de las arterias coronarias para aumentar el paso de oxígeno.

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CONTROL SISTÉMICO DEL FLUJO SANGUÍNEO 1. Control nervioso En el momento que la actividad simpática aumenta, la resistencia aumenta. Un aumento de la noradrenalina liberada de las terminaciones simpáticas al actuar sobre los receptores alfa se traduce en un aumento de la resistencia. Un descenso de la actividad simpática lleva consigo un descenso de la presión periférica y de la resistencia La rama simpática controla la mayor parte del músculo liso vascular. La inervación es variable de un tejido a otro. Es alta en la piel y en el músculo esquelético (vasoconstricción a través de receptores alfa) y es escasa en vasos coronarios y cerebrales (regulación del flujo sanguíneo por metabolitos locales) TEMA 14 CIRCULACIÓN PERIFÉRICA: ARTERIAS Y VENAS. MICROCIRCULACIÓN 12

2. Control hormonal o Adrenalina: procedente de la médula suprarrenal  Si se une a receptores alfa provoca vasoconstricción, efecto inferior a la de la noradrenalina  Si se una a receptores beta dos provoca vasodilatación en el corazón, hígado y músculo esquelético o Peptico natriurético auricular: vasodilatador o Angiotensina II y vasopresina: vasocontricción a través de receptores V1 o Prostaciclina: actúa también como las prostaglandinas para formar AMPc que cuando aumenta produce la relajación corporal Hay un control hormonal a partir de catecolaminas circulantes que se unen a recpetores afrenérgicos alfa (vasoconstricción) o a receprotes bera. Los receptores beta dos al unirse activan mecanismos que llevan a la vasodilatación

SISTEMA VENOSO Las venas son los elementos del sistema circulatorio que devuelven la sangre desde los tejidos al corazón. Las venas son un gran reservorio de sangre: contienen hasta el 60% del toda la sangre de la circulación. Permiten ajustar el volumen de sangre que retorna al corazón o precarga. La presión hidrostática en vénulas es de 20mmHg, reduciéndose hasta 0 en las venar cavas torácicas y en la aurícula derecha (presión venosa central). Las venas son muy distensibles y muestran baja resistencia al flujo. El flujo sanguíneo en las venas es constante y no pulsátil y está empujado por el movimiento continuo de sangre que llega a los capilares. La sangre pobre en O2 y rica en CO2 entra en el corazón. Las vénulas confluyen en vasos de mayor diámetro para llegar a las grandes venas: venas cava superior e inferior. Las venas se caracterizan por una baja resistencia al flujo. Muestran invervación simpática. A través de los receptores alfa inducen la vasoconstricción. La sangre en condiciones de reposo está almacenada, hasta que salga al exterior. Cuando se necesita oxígeno se inician los mecanismos necesarios, que entre ellos, induce la vasoconstricción o flujo de sangre a tensión

¿Qué diferencias hay entre el circuito pulmonar con respecto al sistémico? Si es más corto el pulmonar va a pasar con rapidez. La resistencia al paso tiene que ser menor y si es menor, las PAM son menores. El proceso de filtración en los capilares somáticos no se va a producir. Si se produce encharcamos el fluido intersticial pulmonar y se produce un edema

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CIRCULACIÓN PUMONAR Sistema de baja presión y de alto flujo -

Arteria pulmonar corta y delgada. Grosor: 1/3 del de la aorta Arterias pulmonares, arterias pequeñas y arteriolas con diámetro mayores que las sistémicas Siete veces más distesible que las sistémicas y se distienden con facilidad Menor resistencia al flujo Menor presión sistólica y diastólica en el circuito pulmonar Menor PAM y menor presión de filtración capilar Vasocontricción arteiolar por descenso de la presión parcial del oxígeno, lo contrario que en la sitémica

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