Autor: Julio Cesar Tafforelli | Publicado: 2011-07-23T00:13:00-07:00

Fisiologia Celular

Introdução

Este resumo tem como objetivo, fazer uma breve abordagem ao seminário que
iremos apresentar sobre vasos sanguíneos e pressão sanguínea.

O sistema circulatório é constituído pelo coração e vasos sanguíneos – artérias,
arteríolas, capilares, vénulas e veias. O coração é o principal responsável pela circulação
do sangue, mas são os vasos sanguíneos que o transportam por todo o corpo,
assegurando-se de suprir as necessidades de O2 e nutrientes de todas as células, assim
como, da remoção de CO2 e desperdícios, e da sinalização hormonal. O sistema
circulatório serve portanto de sistema de transporte do corpo, sendo deveras importante
para a manutenção da homeostasia do mesmo.

A circulação sanguínea humana pode ser dividida em dois grandes circuitos:

• Circulação sistémica: sangue arterial do ventrículo esquerdo e
termina pela entrada do sangue, já venoso,
na aurícula direita.
⇒ Funções tecidulares –
leva aos tecidos as
substâncias
indispensáveis
ao
metabolismo e retira-
lhes os produtos desse
metabolismo.

• Circulação pulmonar:

⇒ Inicia-se pela saída de
sangue venoso do coração pelo
ventrículo direito e termina pela entrada
de sangue arterial na aurícula esquerda.

⇒ Funções de hematose– transforma o sangue venoso em arterial.

Todo o sangue bombeado pelo lado direito do coração passa através dos pulmões deixando O2 e removendo CO2. O sangue bombeado pelo lado esquerdo do coração é
parcelado em várias porções para os órgãos sistémicos, o que permite que todos os
órgãos recebam sangue com igual composição.

Devido a este arranjo paralelo o fluxo sanguíneo para cada órgão sistémico é
ajustado independentemente do fluxo sanguíneo para qualquer outro órgão.

O sangue está a ser continuamente recondicionado pelos órgãos digestivos, pulmões e rins. Estes órgãos recebem, substancialmente, mais sangue do que o necessário ao seu metabolismo elementar, para poderem fazer ajustes homeostáticos no sangue e, desta forma, conseguem resistir a reduções temporárias do fluxo sanguíneo, melhor do que

⇒ Inicia-se pela saída do
Ilustração 1 - esquema representativo da circulação
sanguínea.
outros órgãos que não recebem este suplemento sanguíneo. O cérebro é o órgão com
menor resistência a estas oscilações, sendo, portanto, prioritário, fazer chegar sangue,
adequadamente, a este órgão.

As artérias, altamente elásticas, transportam sangue do coração até aos tecidos,
sevindo, também, de reservatório de pressão, diringindo o sangue para diante quando o
coração está relaxado e cheio. Estas ramificam-se em arteríolas, cuja regulação do
calibre permite a manutenção do volume de sangue que flui por um órgão.

&nbsp;As arteríolas, ou as meta-arteríolas, ainda se ramificam em capilares, através dos quais ocorrem as
trocas entre o sangue e os tecidos. Os capilares, posteriormente, convergem para formar
vénulas ou meta-arteriolas, que ainda convergem para formar veias, que conduzem o
sangue de volta ao coração, servindo também de reservatório de sangue.

Os capilares, arteriolas e vénulas são designados como microcirculação.

A taxa de fluxo sanguíneo num vaso é o
volume de sangue, que passa por um vaso, por
unidade de tempo; esta é influenciada pelo
gradiente de pressão (∆P) e pela resistência vascular
(R), que, por sua vez é influenciada pela
viscosidade do sangue, comprimento e raio dos
vasos.
F = ∆P / R (ml/seg)
Ilustração 2 - esquema representativo da microcirculação.
O sangue flui de áreas com altas pressões para áreas com baixas pressões. A
contracção do coração transmite pressão ao sangue, contudo devido às perdas de fricção
a pressão diminui à medida que o sangue flui através do mesmo.
Quando a resistência aumenta o gradiente de pressão também aumenta de modo
a manter a mesma taxa de fluxo. Logo, quando um vaso oferece maior resistência ao
fluxo o coração tem de “trabalhar” mais arduamente para manter uma circulação
adequada.

Artérias
As artérias são vasos de transporte, pouco resistentes e com raio elevado, que
partindo dos ventrículos cardíacos levam o sangue do coração a todas as partes
do corpo.
Com base no tamanho e certas características histológicas, podem ser divididas
em:
⇒ grandes artérias ou artérias elásticas;
⇒ artérias de tamanho médio ou artérias musculares;
⇒ pequenas artérias.
Quanto à estrutura, destinguem- se três camadas nas artérias:
⇒ Túnica interna - tecido epitelial de revestimento (endotélio), membrana
basal (rica em proteinas e polissacáridos) e fibras elásticas.
⇒ Túnica média – tecido muscular liso e fibras elásticas.
⇒ Túnica externa – tecido conjuntivo denso com grande quantidade de
fibras conjuntivas e elásticas.
⇒ servem como via de passagem
rápida de sangue do coração
para os tecidos;
⇒ servem como um reservatório
de pressão.
Devido à sua elevada elasticidade, as
artérias expandem, de modo, a suportar
o volume extra de sangue bombeado,
armazenando alguma da energia de
pressão cedida pela contracção
cardíaca, nas suas paredes dilatadas.
Quando o coração relaxa e cessa o bombeamento de sangue para as artérias, as
paredes destas contraem. Esta contracção das paredes, empurra o excesso de
sangue contido nas artérias para os outros vasos, garantindo um fluxo de sangue
contínuo para os tecidos, durante a diástole.
Ilustração 3 - esquema de uma artéria.
Ilustração 4 - dilatação arterial..
Força exercida pelo sangue contra as paredes dos vasos. Depende do volume de sangue
contido nos vasos e da dilatação da parede dos vasos.
•
Pressão arterial -
força exercida pelo
sangue arterial,
por unidade de
área da
parede arterial.
Sofre influências
da frequência
cardíaca, do
volume de ejecção
sistólico e da
resistência
vascular periférica.
Ilustração 5 - Variação da pressão sanguínea no sistema
vascular.
Pressão arterial sistólica - pressão máxima (pico) verificada nas artérias
durante a fase de sístole do ciclo cardíaco.
• Pressão arterial diastólica - pressão mínima detectada, nas artérias, quando o
sangue é drenado para os outro vasos, durante a fase de diástole do ciclo
cardíaco.
• Pressão arterial média (MAP) - média da pressão responsável pela indução
de sangue para os tecidos, durante o ciclo cardíaco.
MAP = pressão diastólica + 1/3 pressão do pulso
Métodos de medição da pressão arterial:
⇒ Método directo: inserção de um catéter, nos vasos ou na cavidade do
coração, conectado a um transdutor calibrado.
⇒ Método indirecto: método auscultatório - utilização de um
esfigmomanómetro.
Ilustração 6 - medição da pressão arterial.
Arteríolas
As arteríolas são as divisões menores das artérias que drenam o sangue destas
para os capilares. São inervadas por fibras nervosas não mielenizadas e também
são formadas por três túnicas, contudo, têm pouco tecido conectivo elástico,
predominando o músculo liso.
Ilustração 7 - esquema de uma arteríola.
São os vasos que oferecem maior resistência
ao fluxo sanguíneo, devido ao raio ser
pequeno.
A sua elevada resistência provoca uma queda
acentuada na pressão média entre as arteríolas
e os capilares. Este declínio aumenta o fluxo
sanguíneo, contribuindo para o diferencial de
pressão entre o coração e os tecidos.
Ilustração 8 - Variação da pressão sanguínea
com a distância.
A vasodilatação das arteríolas – uma expansão do calibre arteriolar acima do
nível tónico – diminui a resistência e aumenta o fluxo sanguíneo.
A vasoconstrição – estreitamento do vaso – aumenta a resistência e,
consequentemente, diminui o fluxo.
Mecanismos de controlo do calibre arteriolar:
C. Extrínseco
Alterações metabólicas
Influência Químicas
C. Intrínseco
Libertação de histamina
Aplicação de frio ou calor
Influências Físicas
Resposta miogémica
⇒ Controlo intrínseco (local): envolve alterações químicas locais associadas a
alterações no nível de actividade metabólica num tecido. Estes controlos agem
directamente, no músculo liso das arteríolas da proximidade, para induzir
alterações no calibre destas, abastecendo o tecido. O mecanismo de controlo
local, ajusta, assim, a resistência da corrente sanguínea, de modo, a suprir as
actividades metabólicas de um dado tecido. Estes ajustes são, ainda importantes
na distribuição do output cardíaco.
⇒ Controlo extrínseco: conseguido, principalmente, por influência de nervos
simpáticos e por influência hormonal do músculo liso arteriolar, ainda que de
forma menos importante. Este controlo é muito importante na manutenção da
pressão arterial média (MAP). Diminuindo a actividade simpática, produz-se
vasodilatação arteriolar e há abaixamento da MAP. Assim, os ajustes de controlo
extrínseco ajudam a manter a pressão apropriada para conduzir o sangue para os
tecidos.
Capilares
Os capilares são o local de permuta de materiais entre o sangue e os tecidos.
Têm uma parede fina, composta por uma camada de células
endoteliais achatadas (essencialmente o “forro” dos outros
vasos, estando ausentes músculo liso e tecido conectivo),
um diâmetro muito pequeno (cerca de 7 µm) e são
amplamente ramificados, propriedades estas que os torna
óptimos locais de permuta de materiais.
Do ponto de vista anatómico e espacial, o arranjo dos
capilares tende a maximizar a área de superfície e a
minimizar a distância de difusão. Para além de que, a
extensa ramificação destes vasos faz com que o sangue
flua mais lentamente do que em qualquer outro local do
sistema circulatório, o que também concede o tempo
adequado para a permuta de nutrientes e produtos finais do metabolismo entre o
sangue e os tecidos. À medida que os capilares convergem para formar veias, a área
de secção transversal total diminui e a velocidade de fluxo do sangue aumenta.
Os capilares, como já foi mencionado, tipicamente, ramificam-se de uma arteriola
ou de um canal arterial conhecido como meta-arteriola, que se encontra entre uma
arteriola e uma vénula. As metarteriolas, são, espassadamente rodeadas por fiadas de
células espiraladas de músculo liso, e são estas células que constituem os
esfíncteres pré-capilares.
Os esfíncteres pré-capilares têm um alto tónus miogénico, sendo muito sensíveis às
modificações metatólicas locais.
O fluxo sanguíneo num dado tecido – assumindo uma pressão sanguínea constante –
é regulado pelo:
⇒ Grau de resistência oferecido pelas arteríolas no órgão, controlado pela
actividade simpática e factores locais;
⇒ Número de capilares abertos, controlado pela acção de factores metabólicos nos
esfíncteres pré-capilares.
O fluxo sanguíneo num capilar é sempre intermitente, como resultado da acção
arteriolar e dos esfincteres pré-capilares.
As trocas passivas ao nível das paredes dos capilares podem dar-se por:
⇒ Difusão (principal processo);
⇒ Fluxo global.
Os solutos individuais são, primeiramente, trocados por difusão. Os nutrientes
difundem-se dos capilares para os espaços intersticiais e os produtos de
degradação fazem-no na direcção contrária.
Os capilares possuem poros entre as células endoteliais que permitem a
passagem directa de substâncias hidrossolúveis, que não conseguem passar
directamente pelas células endoteliais,
ao contrário das substâncias
lipossolúveis tais como O2 e CO2.
As proteínas do plasma geralmente não conseguem passar pela parede dos
capilares.
As trocas entre os capilares e as células dos tecidos não são feitas directamente.
O fluido intersticial, o verdadeiro ambiente interno em contacto imediato com
as células, actua como meio de troca. As células trocam, directamente, materiais
com o fluído intersticial, e o tipo e a extensão da troca são guiados pelas
propriedades da membrana plasmática celular.
Devido à permeabilidade das paredes dos capilares, o fluido intersticial toma,
praticamente, a mesma composição que o sangue arterial recém-formado, com
excepção das proteínas do plasma que, usualmente, não conseguem escapar para
o fluido intersticial.
Devido ao facto de a parede dos capilares não limitarem a passagem de qualquer
substância à excepção das proteínas do plasma, a difusão de cada soluto resulta,
independentemente, da diferença de concentração desse soluto no sangue e nas
células circundantes.
O fluxo global, é resultado do desequilíbrio nas forças físicas que actuam
através da parede dos capilares.
Este processo compreende dois mecanismos:
⇒ Ultrafiltração – ocorre na primeira porção dos capilares, ao nível da
qual, o gradiente de pressão externa força o filtrado livre de proteínas a
passar pelos poros dos capilares.
⇒ Reabsorção – do fluido, ocorre na última metade dos mesmos, quando
as pressões interiores excedem as exteriores, forçando o fluido a voltar
para os capilares.
Gráfico 1 – ultrafiltração e reabsorção ao longo de um capilar.
⇒ O movimento do fluido através dos capilares é influenciado por quatro forças:
⇒ Pressão sanguínea no capilar (Pc) – pressão hidrostática exercida pelo sangue
no interior da parede dos capilares;
⇒ Pressão osmótica coloidal do sangue (πP) – é a força causada pela dispersão
coloidal das proteínas do plasma;
⇒ Pressão hidrostática do fluido intersticial (PIF) – pressão do fluido exercida
no exterior da parede dos capilares pelo fluido intersticial;
⇒ Pressão osmótica coloidal do fluido intersticial (πIF) – força que não contribui
significativamente para o fluxo global.
⇒ Pc e πIF – tendem a forçar o fluido a sair dos capilares.
⇒ PIF e πP – tendem a forçar o fluido a entrar nos capilares.
⇒ O fluxo global não tem um papel importante na permuta de solutos individuais,
visto que a quantidade de solutos movidos através da parede dos capilares por
este processo é muito baixa quando comparada com a quantidade transferida por
difusão. Contudo, este processo é muito importante na regulação da distribuição
do fluido extracelular entre o plasma e o fluido intersticial.
O sistema linfático é uma rota acessória pela qual o fluido intersticial pode
retornar ao sangue.
⇒ Geralmente, é filtrado ligeiramente
mais fluido do que reabsorvido.
⇒ O fluido extra, resultante deste
desequilíbrio filtração-reabsorção é
“retirado” pelo sistema linfático,
que o leva de volta ao sangue.
Ilustração 10 - esquema da interacção entre a
microcirculação e o sistema linfático.
⇒ Os vasos linfáticas têm extremidades (blind) – iniciais linfáticos – que rodeiam
todos os tecidos do corpo.
⇒ Os iniciais linfáticos convergem para formar vasos linfáticos, cada vez maiores,
que eventualmente “esvaziam” no sistema venal.
⇒ As funções mais importantes do sistema linfático são:
Retorno de fluido filtrado extra;
Defesa contra a doença;
Transporte de gordura absorvida;
Retorno de proteínas filtradas.
O edema ocorre quando se acumula fluido intersticial a mais:
⇒ Ocasionalmente, pode acumular-se fluido intersticial quando uma das forças
físicas que actua nas paredes dos capilares se torna anormal por qualquer razão.
⇒ O inchaço dos tecidos devido ao excesso de fluido intersticial é designado por
⇒ Causas principais do edema:
Concentração reduzida de proteínas plasmáticas;
Aumento da permeabilidade da parede dos capilares;
Aumento da pressão venal;
Bloqueio dos vasos linfáticos.
⇒ Uma importante consequência do edema é a redução na permuta entre o sangue
e as células, visto que, acumula-se um excesso de fluido intersticial, a distância
entre o sangue e as células aumenta, e, logo, a taxa de difusão diminui.
Veias
As veias têm raios muito grandes e oferecem pouca resistência ao fluxo, além
disso, por causa da área total da secção tranversal do sistema venoso diminuir,
gradualmente, devido às veias menores se juntarem progressivamente, em
menos veias, mas de maior calibre, a velocidade do fluxo sanguíneo aumenta à
medida que o sangue se aproxima do coração.
Para além de servirem como passagens de baixa resistência para o sangue que
retorna dos tecidos para o coração, as veias sistémicas também servem como
reservatórios sanguíneos.
As veias têm paredes muito mais finas e com menos tecido muscular liso do que
as artérias. Por causa das fibras de
colagénio serem consideravelmente
mais abundantes que as fibras de
elastina no tecido venoso conectivo, as
veias têm uma menor elasticidade do
que as artérias. Também ao contrário do
músculo arterial liso, o músculo liso
venoso tem pouco tónus miogénico
inerente. Por estas características, as
veias são altamente distensíveis e não
têm
tendência
a
cointrair
espontaneamente, o que lhes permite
facilmente distenderem para armazenar
volumes adicionais de sangue com
apenas um pequeno aumento da pressão
venosa, o que lhes possibilita servirem
de reservatórios quando as necessidades de
Ilustração 11 - esquema de uma veia.
sangue são baixas (distensibilidade
passiva).
A capacidade venosa (volume de sangue que as veias podem armazenar)
depende da distensibilidade das paredes venosas e da influência de alguma
pressão aplicada externamente.
A principal força responsável pelo fluxo venoso é o gradiente de pressão entre
as veias e a aurícula.
O volume efectivo de circulação é influenciado pela capacidade venosa, pelo
fluxo de massas entre os fluidos vascular e intersticial e por factores que
controlam o volume total de ECF.
O retorno venoso (volume de sangue que entra em cada aurícula por minuto a
partir das veias) é potenciado quer pela vasoconstrição induzida pelo sistema
parassimpático
quer
por
uma
compressão externa das veias que resulta
da contracção dos músculos esqueléticos
que rodeiam as veias (bombeamento do
músc
ulo
Ilustração 12 - esquema ilustrativo à
esqu
vasoconstrição induzida pelo sistema
parassimpático.
elétic
o).
A vasoconstrição venosa e a compressão venosa externa conduzem o sangue na
direcção do coração, mas o sangue só é conduzido para diante porque as veias de
maior calibre estão equipadas com válvulas de um só sentido; estas permitem
que o sangue se mova em direcção ao coração e, evitam que volte para trás, para
os tecidos. Permitem ainda, minimizar os efeitos gravitacionais por suportarem,
temporariamente, partes da coluna de
sangue,
quando
os
músculos
esqueléticos estão relaxados.
Ilustração 13 - esquema de válvulas venosas.
Veias varicosas – são veias em que as válvulas por algum motivo não
funcionam correctamente e não conseguem suster a coluna de sangue que se
estende desde o nível do coração até ao nível da veia em questão.
O retorno venoso é também potenciado pelo bombeamento respiratório. A
actividade respiratória produz uma pressão menor que a atmosférica na cavidade
peitoral, provocando um gradiente de pressão externo que estimula o fluxo das
veias das zonas inferiores do corpo (que estão expostas à pressão atmosférica)
para as veias da cavidade peitoral.
Para além destes factores, o retorno venoso é ainda favorecido pelo efeito da
sucção cardíaca. Durante a contracção ventricular, as válvulas AV são puxadas
para baixo, alargando as cavidades auriculares, como consequência, a pressão
auricular desce temporariamente para baixo de 0mm Hg, aumentando,
consequentemente, o gradiente de pressão veia-para-aurícula de forma a que o
retorno venoso é potenciado. Para além disso, a rápida expansão das câmaras
ventriculares durante o relaxamento ventricular parece criar, temporariamente,
um gradiente negativo nos ventrículos, de forma a que o sangue é sugado da
aurícula e das veias; isto é, a pressão ventricular negativa aumenta o gradiente de
pressão veia-para-aurícula-para-ventrículo, favorecendo assim o retorno venoso.
Pressão Sanguínea
Dois determinantes da pressão arterial média são: o output cardíaco (ou débito
cardíaco, é o volume de sangue bombeado para cada ventrículo por minuto) e a
resistência periférica total (resistência ao fluxo sanguíneo em todos os vasos).
MAP = output cardíaco x resistência periférica total
O output cardíaco depende da regulação da frequência cardíaca (“heart rate”)
e do volume de ejecção sistólico (“stroke volume”).
A resistência periférica total é determinada, por sua vez, pelo grau de
vasoconstrição arteriolar.
A regulação da pressão sanguínea a curto-prazo é, primeiramente, efectuada
através de receptores, nomeadamente o sinus carótido e baroreceptores do
arco aórtico. Quando estes detectam uma variação na pressão enviam potenciais
de acção para os centros de controlo cardiovascular (localizados na medula), o
quais respondem, reajustando a pressão através da alteração do balanço entre a
actividade simpática e parassimpática.
O controlo a longo-prazo da pressão sanguínea, envolve, por sua vez, a
regulação do volume total de sangue, através da reposição do balanço “sal-água”
através de mecanismos que regulam o volume da urina e a sede.
Por vezes, os mecanismos de controlo da pressão sanguínea não funcionam
correctamente, ou então, são incapazes de compensar completamente as
alterações que ocorreram. A pressão sanguínea pode ser acima do valor normal
(hipertensão) ou abaixo (hipotensão).
Primária
Cardiovascular
- oclusão parcial das artérias renais
- Renal
- doenças dos tecidos dos rins
- Endócrina
-
- Secundária
-
Neurogénica
Principais causas da hipertensão primária:
⇒ perturbações a nível dos rins no controlo do balanço “sal-água”
⇒ ingestão excessiva de sal
⇒ dieta pobre em frutas, vegetais e produtos diários
⇒ anormalias a nível das membranas plasmáticas, como défice no número
de bombas Na+-K+
⇒ alterações no gene que codifica para “Angiotensinogen”
⇒ obesidade
⇒ substâncias endógenas semelhantes à digitalina
⇒ anormalias no EDRF/NO, endotelina ou outros químicos que actuam
como vasodilatadores
⇒ mau funcionamento das células produtoras de vasopressina
⇒ pressão física de uma artéria sobre o centro de controlo cardiovascular.
Consequências a longo-prazo:
⇒ paragem cardíaca causada pela incapacidade do coração de bombear
sangue continuamente contra uma elevada pressão arterial
⇒ enfartes causados pela ruptura de vasos cerebrais
⇒ ataques cardíacos causados por ruptura dos vasos coronários
⇒ hemorragias espontâneas devido à ruptura de pequenos vasos
⇒ paragem renal
⇒ danos a nível da retina que podem causar a perda de visão
Possíveis tratamentos:
⇒ redução na ingestão de sal
⇒ administração de diuréticos
⇒ medicamentos antihipertensivos
Hipertensão idiopática ou essencial – hipertensão em que a causa é
desconhecida (90% dos casos).
Hipotensão ocorre quer quando existe uma desproporção entre a capacidade
vascular e o volume de sangue, ou quando o coração é demasiado fraco para dar
a pressão necessária ao sangue.
Hipotensão transitória:
⇒ Hipotensão ortostática
⇒ Desmaio emocional
Choque circulatório é, por definição, uma situação de fluxo sanguíneo
inadequado (pobre em oxigénio) a todo o organismo. Pode ser catalogado em 4
partes:
⇒ Choque hipovolémico(redução do volume de sangue por hemorragia
interna ou externa)
⇒ Choque cardiogénico(quando há paragem da bomba cardíaca em
consequência de situações como um ataque cardíaco)
⇒ Choque vasogénico(causado por uma vasodilatação generalizada,
despoletada pela presença de substâncias vasodilatantes):
séptico(resulta de infecções peritoneais, sistémicas e gangrenosas
que causam a libertação de substâncias tóxicas para o aparelho
circulatório conduzindo à depressão da actividade cardíaca,
vasodilatação e aumento da permeabilidade capilar)
anafilático(resulta de uma resposta alérgica que leva à libertação
de substâncias inflamatórias que aumentam a vasodilatação e a
permeabilidade capilar)
⇒ Choque neurogénico(perda rápida do tónus vasomotor que origina uma
vasodilatação tal, que tem como consequência uma descida acentuada da
pressão arterial.