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FISIOLOGIA CARDIOVASCULAR Robson A. S. Santos HEMODINÂMICA DA CIRCULAÇÃO PERIFÉRICA.

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Apresentação em tema: "FISIOLOGIA CARDIOVASCULAR Robson A. S. Santos HEMODINÂMICA DA CIRCULAÇÃO PERIFÉRICA."— Transcrição da apresentação:

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2 FISIOLOGIA CARDIOVASCULAR Robson A. S. Santos

3 HEMODINÂMICA DA CIRCULAÇÃO PERIFÉRICA

4 In 1627, William Harvey was able to confirm his observation that the blood circulates throughout the body, which he inferred from the structure of the venal valves. The following year, in Exercitatio Anatomica, he published these conclusions as well as a description of the heart as a mechanical pump In 1651, Harvey published the concept that all living things originate from eggs. Harvey believed that in principle organisms could be spontaneously generated, and that the process was one of the self-generation of a complicated machine. In 1661, Marcello Malpighi, in De pulmonibus, reported his observation of blood movement through the capillaries. He is also noted for his studied of the glands. In 1733, Hales measured blood pressure. In 1738, Daniel Bernoulli, in Hydrodynamica, asserted the principle that as the speed of a moving fluid increases, the pressure within the fluid decreases. In the process of determining this, he invented the 'molecular theory of gases,' now known as the 'kinetic theory of gases,' which introduced the notion that the gas particles were moving around rapidly and that a gas's temperature is a function of the average speed of its particles.

5 PRINCIPAIS FUNÇÕES DO SISTEMA CIRCULATÓRIO n Transporte e distribuição de substâncias essenciais para os tecidos. n Remoção de produtos do metabolismo. n Ajustar o suprimento de oxigênio e nutrientes em diferentes estados fisiológicos n Regulação da temperatura corporal n Comunicação humoral

6 BOMBA DISTRIBUIDORES TÚBULOS VASOS DE TROCA COLETORES TÚBULOS O CIRCUÍTO

7 Pressure Drop in the Vascular System LARGE ARTERIES SMALL ARTERIES ARTERIOLES CAPILLARIES VENULES &VEINS MEAN PRESSURE INSIDE DIAMETER SMALLLARGE ELASTIC TISSUE MUSCLE

8 Distribuição do Sangue no Sistema Circulatorio n 67% VEIAS SIST. /VENULAS n 5% CAPILARES SISTÊMICOS n 11% ARTÉRIAS SISTÊMICAS n 5% VEIAS PULMONARES n 3% ARTÉRIAS PULMONARES n 4% CAPILARES PULMONARES n 5% ÁTRIOS/VENTRICULOS

9 Organização do Sistema Circulatório CIRCUITOS EM SÉRIE E EM PARALELO

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11 HEMODINÂMICA n VELOCIDADE,FLUXO,PRESSÃO n FLUXO LAMINAR n LEI DE POISEUILLE n RESISTÊNCIA(SERIE-PARALELO) n FLUXO TURBILHONAR E NÚMERO DE REYNOLD

12 PRESSÃO HIDROSTÁTICA 136cm P = p x g x h P = Pressão mmHg p = densidade g = gravidade h = altura mmHg cm

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14 CONCEITOS IMPORTANTES VELOCIDADE = DISTÂNCIA / TEMPO V = D / T FLUXO = VOLUME / TEMPO Q = VL / T VELOCIDADE -FLUXO- ÁREA V = Q / A

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16 ENERGIA DE UM FLUÍDO ESTÁTICO VS EM MOVIMENTO ENERGIA TOTAL= POTENTIAL + CINÉTICA ET = EP + EC FLUÍDO EM REPOUSO (HIDROSTÁTICA ) FLUÍDO EM MOVIMENTO (HYDROSTÁTICA + HIDRODINÂMICA)

17 VELOCIDADE E PRESSÃO

18 ÁREA DE SECÇÃO TRANSVERSAL E VELOCIDADE Q=10ml/s A= 2cm 2 10cm 2 1cm 2 V= 5cm/s 1cm/s 10cm/s V = Q / A abc

19 LEI DE POISEUILLE Fluxo em Tubos Cilíndricos Rigídos (FLUXO)Q = (Pi - Po) r DIFERENÇA DE PRESSÃO RAIO 8ηL8ηL8ηL8ηL VISCOSIDADE 4 COMPRIMENTO

20 POISEUILLE’S LAW GOVERNING FLUID FLOW(Q) THROUGH CYLINDRIC TUBES

21 RESISTÊNCIA AO FLUXO NO SISTEMA CARDIOVASCULAR CONCEITOS BÁSICOS Rt = R1 + R2 + R3…………. RESISTÊNCIAS EM SÉRIE 1/Rt = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3…. RESISTÊNCIAS EM PARALELO SÉRIE PARALELO R1R2R3 R1 R3 R2

22 RESISTÊNCIA AO FLUXO NO SISTEMA CARDIOVASCULAR O QUE REALMENTE OCORRE NO SCV? ARTÉRIAS ARTERÍOLAS CAPILARES BAIXA R ALTA R BAIXA R

23 Teorema de Bernoulli para um fluxo constante em um leito fechado. A soma da Energia de Pressão, Energia Cinética e Energia Potencial em um determinado ponto do leito vascular é igual a soma dessas Energias em um outro ponto do mesmo leito vascular.

24 FLUXO LAMINAR VS FLUXO TURBILHONAR O Número de REYNOLD FLUXO LAMINAR FLUXO TURBILHONAR Nr = pDv/ n p = densidade D = diâmetro v = velocidade n = viscosidade laminar = 2000 ou inferior

25 SISTEMA ARTERIAL n COMPLACÊNCIA n PRESSÃO ARTERIAL n PRESSÃO DE PULSO n MEDIDA DE PRESSÃO

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27 THE END

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29 THE CONCEPT OF THE HYDRAULIC FILTER SYSTOLEDIASTOLE COMPLIANT RIGID

30 EFFECTS OF PUMPING THROUGH A RIGID VS A COMPLIANT DUCT O2 CONSUMPTION (mlO2/100g/beat) STROKE VOLUME (ml) 515 NATIVE AORTA PLASTIC TUBING

31 STATIC P-V RELATIONSHIP IN THE AORTA % INCREASE IN VOLUME PRESSURE (mmHg)

32 ELASTIC MODULUS OR ELASTANCE Ep = P / D/D Ep= ELASTIC MODULUS D= MAX. CHANGE IN AORTIC DIAMETER. D= MEAN AORTIC DIAM. ELASTANCE COMPLIANCE PVPV E P IS INVERSELY PROPORTIONAL TO C

33 MEAN ARTERIAL PRESSURE (MAP) CARDIAC OUTPUTPERIPHERAL RESISTANCE REMEMBER OHMS LAW? INSTANTANEOUS INCREASE STEADY STATE INCREASE

34 EFFECT OF COMPLIANCE ON MAP Pa = Qh - Qr / Ca Qh- inflow (CO) Qr- outflow Ca- Compliance Pa- MAP ARTERIAL PRESSURE (mmHg) TIME SMALL Ca LARGE Ca INCREASE CARDIAC OUTPUT

35 PULSE PRESSURE STROKE VOLUMECOMPLIANCE V4V4 VBVB V3V3 V2V2 VAVA V1V1 P1P1 PAPA P2P2 P3P3P3P3 PBPB P4P4 VOLUME PRESSURE

36 PULSE PRESSURE EFFECTS OF: COMPLIANCE TOTAL PERIPHERAL RESISTANCE TPR

37 VASCULAR FUNCTION CURVE HOW CARDIAC OUTPUT REGULATES CENTRAL VENOUS PRESSURE CARDIAC FUNCTION CURVE HOW CENTRAL VENOUS PRESSURE (PRELOAD) REGULATES CARDIAC OUTPUT COUPLING OF THE HEART AND BLOOD VESSELS

38 VASCULAR FUNCTION CURVE HOW CHANGES IN CARDIAC OUTPUT INDUCE CHANGES IN CENTRAL VENOUS PRESSURE? CENTRAL VENOUR PRESSURE (mmHg) 8 CARDIAC OUTPUT (L/min) 08 VASCULAR FUNCTION CURVE Pmc B A

39 HOW BLOOD VOLUME AND VENOMOTOR TONE CHANGE THE VASCULAR FUNCTION CURVE? CENTRAL VENOUR PRESSURE (mmHg) 8 08 VASCULAR FUNCTION CURVE CARDIAC OUTPUT (L/min) TRANSFUSION NORMAL HEMORRHAGE

40 TOTAL PERIPHERAL RESISTANCE AND THE VASCULAR FUNCTION CURVE. CENTRAL VENOUR PRESSURE (mmHg) 8 08 VASCULAR FUNCTION CURVE CARDIAC OUTPUT (L/min) NORMAL VASODILATION VASOCONSTRICTION

41 THE CARDIAC FUNCTION CURVE CENTRAL VENOUS PRESSURE (mmHg) CARDIAC OUTPUT (L/min)

42 EFFECTS OF SYMPATHETIC STIMULATION ON THE CARDIAC FUNCTION CURVE CARDIAC OUTPUT (L/min) CENTRAL VENOUS PRESSURE (mmHg)

43 HOW BLOOD VOLUME AND PERIPHERAL RESISTANCE CHANGE THE CARDIAC FUNCTION CURVE? CARDIAC OUTPUT (L/min) CENTRAL VENOUS PRESSURE (mmHg) VOLUMERESISTANCE

44 THE CARDIAC FUNCTION CURVE IN HEART FAILURE CENTRAL VENOUS PRESSURE (mmHg) CARDIAC OUTPUT (L/min)

45 HEART - BLOOD VESSELS COUPLING PUMPARTERIES VEINS Qh5L/min Qr5L/min PERIPHERAL R= Pa - Pv / Qr R = 20mmHg/L/min MPA=102mmHg CPV=2mmHg=Pv COMPLIANCES Cv = 19Ca Cv>>>>Ca MORMAL FUNCTION Pa

46 CARDIAC ARREST! INMEDIATE EFFECT PUMPARTERIES VEINS Qh0L/min Qr5L/min CPV=2mmHg=Pv Pa FLOW STOPS HERE FLOW CONTINUES HRE TRANSFER ART-->VEINS R = 20mmHg/L/min Qr= Pa - Pv/20 Qr CONTINUES AS LONG AS A PRESSURE GRADIENT IS SUSTAINED

47 CARDIAC ARREST STEADY STATE PUMPARTERIES VEINS Qh0L/min Qr0L/min Pv = 7mmHg = MEAN CIRCULATORY PRESSURE OR Pmc Pa = 7mmHg FLOW STOPPED Qr = 0 ( NO Pa - Pv DIFFERENCE) 95mmHg 5mmHg

48 WE START PUMPING! INMEDIATE EFFECT PUMPARTERIES VEINS Qh1L/min Qr0L/min Pv = 7mmHg Pa = 7mmHg FLOW STARTS NO FLOW HERE YET SOME VENOUS BLOOD

49 FLOW RETURNS AT Qr AT THE NEW Qh PUMPARTERIES VEINS Qh1L/min Qr1L/min Pv = 6mmHg Pa = 26mmHg FLOW STARTS R = 20mmHg Qr = Pa - Pv / 20 = 1L/min


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