CURS FIZIOLOGIE 3

FIZIOLOGIAAPARATULUI CARDIOVASCULAR

1. FIZIOLOGIA SISTEMULUI VASCULAR:

proprietile fiziologice;

aspecte hemodinamice;

tipuri de curgere a sngelui;

viteza de curgere a sngelui;

2. CIRCULAIA ARTERIAL: particulariti morfofuncionale, presiunea

arterial;

3. CIRCULAIA CAPILAR: particulariti morfofuncionale, hemodinamica

capilar;

4. CIRCULAIA VENOAS: particulariti morfofuncionale, factorii

ntoarcerii venoase;

5. CIRCULAIA LIMFATIC.

6. REGLAREA ACTIVITII CARDIOVASCULARE

1. FIZIOLOGIA SISTEMULUI VASCULAR

1. 1. Proprietile fiziologice ale sistemului vascular

- sistemul vascular este alctuit din artere, arteriole, capilare, venule i vene, fiecareavnd structur, calibru i particulariti funcionale caracteristice.

- predominana esutului elastic att n aort i ramurile sale, ct i n venele mari,precum i a celui muscular n restul areterlor i venelor, confer sistemuluivascular urmtoarele proprieti fiziologice:

Elasticitatea. - reprezint capacitatea vaselor i ndeosebi a arterelor mari i a

venelor de a se destinde i de a reveni la forma iniial, nfuncie de variaiile de volum i presiune ale coloanei de snge

din interiorul lor. Contractilitatea.

- const n capacitatea fibrelor musculare din mezarter i vene de ase contracta i relaxa sub aciunea diverilor factori nervoi iumorali.

- fenomenul este cunoscut sub numele de vasomotricitate i are locndeosebi la nivelul musculaturii netede arteriolare, care prezintsensibilitate maxim fa de factorii neuroumorali de reglare atonusului vascular.

1. 2. Aspecte hemodinamice

- parametrii eseniali ai circulaiei sngelui n vase (presiune, vitez, debit) pot fiinterpretai n lumina legilor hidrodinamicii, innd seama att de caracteristicile vaselor(lungime, lumen, suprafa total de seciune), ct i de parametrii eseniali ai lichiduluicirculant (diferena de presiune n condiiile unei curgeri laminare, vscozitate etc). - aplicarea acestor legi la hemodinamic trebuie fcut cu precauie, din urmtoarelemotive:

sngele nu este un lichid perfect, ci un sistem care conine o componentlichid i una celular;

regimul de curgere nu este exclusiv laminar (pe alocuri curgerea poate fiturbulent);

curgerea este pulsatil; pereii vaselor nu sunt rigizi, ci deformabili.

- indiferent de teritoriul vascular, deplasarea sngelui este determinat de: diferena de presiune dintre cele dou extremiti ale vasului, ca for de

mpingere i deplasare a sngelui din teritoriul cu presiune nalt spre cel cupresiune joas, cu excepia situaiei cnd lichidul se poate deplasa i n virtuteaineriei;

rezistena pe care vasele o opun scurgerii lichidelor.- relaia dintre debitul sanguin dintr-un teritoriu vascular, presiune i rezisten, seexprim prin:

Legea lui Ohm: Q = P/R Q = debitul sanguin; P = diferena de presiune; R = rezistena opus scurgerii.

1. 3. Tipuri de curgere a sngelui

- n condiii fiziologice, curgerea sngelui este laminar i paralel cu axul vasului. - viteza sngelui este maxim n centrul vasului i scade spre periferie, datorit

aderenei stratului lichid vscos periferic de peretele vasului i frecriiconcentrice.

- datorit vitezei mari de deplasare a coloanei de snge, la nivelul suprafeelorrugoase, al stenozelor, curgerea poate deveni turbulent, determinnd apariiaunor sufluri ca manifestri stetacustice (zgomotele lui Korotkow de la msurareapresiunii arteriale).

- n aceste condiii sngele nu se deplaseaz paralel cu axul vasului, ci d natere

unor vrtejuri care reduc viteza sngelui- o turbulen tranzitorie se observ frecvent i n partea proximal a aortei i

arterei pulmonare n timpul perioadei de ejecie- dac viteza de scurgere crete (ex. eforturi fizice), sau vscozitatea scade (ex.

anemii) turbulena poate s apar n toate arterele mari.

1. 4. Viteza de curgere a sngelui

- viteza de curgere a lichidelor este direct proporional cu debitul i inversproporional cu suprafaa de curgere.

o V = Q/A, n care V este viteza; Q = debitul; A = aria de curgere alichidelor.

- din cauza fluxului (debitului) discontinuu, viteza de curgere prezint o valoaremai ridicat n timpul sistolei comparativ cu diastola.

- dac la nivelul aortei, n sistol, viteza este de cca 0,4 0,5 m/sec, n diastolscade la 0,2 m/sec.

- n continuare, datorit creterii treptate a suprafeei de seciune a vaselor, prin carese scurge sngele, viteza scade treptat, atingnd valoarea cea mai joas, de cca 0,5mm/sec n capilare (de 1000 de ori mai mic dect n aort)

- viteza curgerii sngelui n vene crete progresiv de la venule spre venele mari,unde atinge viteza de cca 10 cm/sec

- creterea treptat a vitezei sngelui n vene se datoreaz diminurii treptate asuprafeei totale de curgere a sngelui, cu toate c diametrul vaselor venoasecrete treptat, cu ct ne apropiem de atrii.

2. CIRCULAIA ARTERIAL

2. 1. Patriculariti morfofuncionale ale sistemului arterial Arterele, ca vase ce pleac de la inim, se mpart, n funcie de predominana esutului elastic sau muscular i de mrimea lor, n: artere de tip elastic sau mari; artere detip muscular sau medii; arteriole.

2. 2. Presiunea arterial- fora exercitat de masa sanguin asupra pereilor arteriali, sub influena activitii

contractile a inimii, n vederea deplasrii sngelui n arborele vascular nchis, poart denumirea de presiune arterial.

- arterele fiind distensibile, pomparea ritmic a sngelui este pulsatil, cu presiunea mai mare n timpul sistolei dect a diastolei.

- la nivelul arterelor mari i mijlocii, presiunea arterial atinge valori de 120 140 mmHg n timpul sistolei i de 70 90 mmHg n diastol.

- sistemul cu presiune ridicat, din care fac parte arterele i arteriolele, reprezint un rezervor de presiune ce asigur fora necesar deplasrii continue a masei sanguine spre teritoriul de schimb arteriolocapilar al microcirculaiei.

- presiunea la captul arterial al capilarelor este de cca 30 mmHg, msur cu care sngele ajunge la nivelul vaselor cu diametru tot mai mic.

- scderea se datoreaz creterii rezistenei periferice la curgere.

- arteriolele, care opun cea mai mare rezisten vascular (cca 1/2 din rezistena ntregului sistem circulator), determin o scdere a presiunii arteriale cu cca 35 mmHg.

- ca urmare, presiunea care prsete arteriolele i care ptrunde n captul arterial al capilarelor, este de cca 30 mmHg.

- presiunea la captul arterial al capilarelor este de cca 30 mmHg, iar la captul venos este de cca 10 mmHg.

- deci, la nivelul capilarelor, presiunea scade doar cu cca. 20 mmHg, ceea ce demonstreaz c rezistena capilar este de 2/5, comparativ cu rezistena arteriolar.

- presiunea la nceputul sistemului venos, deci al venulelor, este de cca 10 mmHg dup care scade continuu, ajungnd la valori de 0 mmHg sau chiar 2 mmHg n atriul drept.

- scderea mare a presiunii la nivelul venelor este determinat de rezistena mrit avenelor, opus scurgerii sngelui, din cauza colaborrii lor sub aciunea forelor care acioneaz din exterior.

- factorii determinani ai presiunii arteriale fora de propulsie a cordului; masa sanguin; rezistena vascular periferic.

- factorii de care depinde presiunea arterial pot fi grupai n: factori fizici i factori fiziologici.

factori fizici :volumul sanguin i elasticitatea sistemului arterial. factorii fiziologici: debitul sistolic, frecvena cardiac i rezistena periferic.

- tipuri de presiune arterialPresiunea sistolic (maxim)

- este presiunea cu care sngele este propulsat n sistemul vascular n timpul sistolei.

- la aduli, n arterele mari i mijlocii valoarea ei este de cca 120 140 mmHg, n arterele mici presiunea coboar la 70 80 mmHg, iar n captul arterial al capilarelor, la valoarea de cca 25 30 mmHg.

Presiunea diastolic (minim). - este presiunea cu care sngele se deplaseaz n timpul diastolei ventriculare.

Valorile sale normale reprezint 1/2 din valoarea sistolic, plus 10 mmHg. - n mica circulaie (pulmonar), valorile respective reprezint doar a 5-a parte din

valorile respective din marea circulaie. Presiunea sistolic din artera pulmonar este de cca 25 28 mmHg, iar cea diastolic de 8 10 mmH.

Presiunea medie. - se calculeaz adugnd la presiunea diastolic 1/3 din valoarea presiunii pulsului. - constituie fondul permanent de propulsie i irigare a sngelui de la cord la esuturi

i asigur irigaia i nutriia tisular. La vrstnici, o dat cu scderea elasticitii vaselor, presiunea medie are tendina de apropiere de valorile maxime (sistolice).

Presiunea diferenial. - este reprezentat de diferena dintre presi-unea maxim i minim. - are valori cuprinse ntre 45 50 mmHg.

Presiunea convergent.

- este presiunea arterial cu minima crescut pe fondul unei maxime normale. - n acest caz, presiunea minim va fi mai apropiat de presiunea sistolic. - se ntlnete la persoane surmenate, cu fenomen de simpatotonie sau la pacieni

cu boli renale, al cror tonus vascular este crescut din cauza hiperactivitii sistemului renin-angiotensin.

Presiunea divergent. - se caracterizeaz prin scderea presiunii minime, cu meninerea presiunii sistolice

n limite normale.- fenomenul se ntlnete la sportivi antrenai cu tonus vagal crescut sau la pacieni

cu insuficien aortic.

2. 3. Manifestrile periferice (pulsul arterial)- pulsul arterial const n distensia pereilor arteriali din timpul sistolei ventriculare,

determinat de creterea presiunii i diametrului arterei comprimate pe un plan osos.

- expansiunea ritmic (pulsul) a arterelor periferice se datoreaz propagrii cu vitez mare a undei vasculare, produs de expulzia sngelui din inim n vasele mari

- unda pulsatil se propag cu o vitez de 4 6 m/sec, deci de cca 10 ori mai mare, comparativ cu viteza sngelui

- viteza undei pulsatile depinde de elasticitatea sistemului arterial- caracterele pulsului arterial pot fi apreciate palpatoriu sau nregistrate sub forma

unei sfigmograme cu ajutorul sigmografelor de diverse tipuri.

3.CIRCULAIA CAPILAR

- la nivelul capilarelor se realizeaz cele mai importante funcii ale sistemului circulator, i anume, schimurile nutritive i a produilor de excreie rezultai din procesele catabolice celulare.

- aceast funcie este realizat de cca 10 bilioane de capilare, care realizeaz o suprafa de 6300 m2.

3. 1. Particulariti morfofuncionale ale capilarelor- capilarele nu prezint musculatur neted, de unde rezult c sistemul nervos nu

va putea aciona direct asupra vasomotricitii.- arteriolele, pe msur ce se ramific i i reduc diametrul, conin tot mai puin

musculatur neted. - la nivelul metarteriolelor apar discontinuiti ale musculaturii, care sfresc n teritoriul precapilar al capilarelor adevrate, cu un sfincter muscular precapilar.

- reeaua capilar este dublat n anumite teritorii (pielea extremitilor, plmni, tub digestiv etc) de anastomoze arteriovenoase, prevzute cu musculatur neted.

- variaiile tonusului acesteia, produse pe cale nervoas sau umoral, determin fie scurtcircuitarea, fie dirijarea unei cantiti mai mari de snge spre capilarele din jur.

3. 2. Hemodinamica capilar

- capilarele, alturi de vene, atrii, ventriculul drept, mica circulaie i sistemul limfatic, aparin sistemului circulator cu presiune joas, n timp ce sistemul arterial i, dup unii autori, i ventriculul stng, formeaz sistemul cu presiune ridicat.

- datorit dimensiunilor mici i rezistenei mari pe care capilarele o opun n faa undei sanguine, viteza de curgere a sngelui n capilare scade la 0,5 0,8 mm/sec,favoriznd schimburile de substane ntre plasma sanguin i lichidul interstiial.

- presiunea cu care circul sngele n capilare scade de la cca 30 35 mmHg la polul arterial al capilarului, la 10 12 mmHg la polul venos.

- forele pozitive i negative care contribuie la deplasarea plasmei n spaiul interstiial la polul arterial al capilarului i invers, n cazul polului venos (forele Starling) sunt n numr de patru.

- din nsumarea lor rezult c fora predominant n primul caz este presiunea hidrostatic, iar n al doilea, este cea coloidosmotic.

- la nivelul polului arterial al capilarului acioneaz o for pozitiv de 13,3 mmHg, provenit din msumarea algebric a urmtoarelor presiuni:

presiunea hidrostatic intracapilar 30,0 mmHgpresiunea hidrostatic interstiial negativ 5,3 mmHgpresiunea coloidosmotic interstiial 6,0 mmHg

Total 41,3 mmHg

presiunea coloidosmotic capilar 28,0 mmHgTotalul forei ce asigur filtrarea 13,3 mmHg

- primele trei presiuni, nsumnd 41,3 mmHg, favorizeaz deplasarea n afar a plasmei sanguine; cea de a patra presiunea coloidosmotic, se opune filtrrii cu o for de 28 mmHg, de unde diferena de 13,3 mmHg, care asigur fora net de filtrare a plasmei.

- la nivelul polului venos al capilarului reabsorbia plasmei interstiiale este rezultatul presiunii pozitive de 6,7 mmHg, mai mare n lichidul interstiial dect ncapilar, care a rezultat din:

presiunea hidrostatic intracapilar 10,0 mmHgpresiunea hidrostatic interstiia negativ 5,3 mmHgpresiunea coloidosmotic interstiial 6,0 mmHg Total 21,3 mmH

presiunea coloidosmotic capilar 28,0 mmHgTotalul forei de reabsorbie 6,7 mmHg

- diferena mic de numai 6,6 mmHg (13,3 6,7) dintre cele dou fore oponente face ca 9/10 din filtratul arterial s se reabsoarb la captul venos al capilarului, iar restul de 1/10 va reprezenta limfa

- volumul de lichid filtrat la nivelul capilarelor este de cca. 24 litri/zi.

4. CIRCULAIA VENOAS

- dup ce a cedat oxigenul i substanele nutritive la nivelul capi-larelor, sngele ncrcat cu bioxid de carbon se ntoarce prin venele cave la nivelul atriului drept, de unde va fi pompat apoi n mica circulaie

- venele pulmonare spre deosebire de restul sistemului venos, transport sngele oxigenat de la plmni n atriul stng

4. 1. Proprieti morfofuncionale ale sistemului venos- venele sunt vase prin care sngele se ntoarce la inim- din punct devedere structural, venele sunt conducte fibromuscu-lare al cror

calibru crete de la periferie la inim - n venele mici predo-min fibrele musculare, iar n venele mari predomin fibrele

elastice.- volumul venos este de trei ori mai mare dect cel arterial, deci n teritoriul venos

se afl cca 75% din volumul sanguin - presiunea sngelui n vene este foarte joas: 10 mmHg la originile sistemului

venos i zero mmHg la vrsarea venelor cave n atriul drept - deoarece suprafaa de seciune a venelor cave este mai mic dect a capilarelor,

viteza de circulaie a sngelui crete de la periferie (0,5 mm/sec) spre inim, atingnd valoarea de 100 mm/sec n cele dou vene cave

4. 2. Factorii ntoarcerii venoase- factorul determinant al circulaiei venoase este reprezentat de gradientul de

presiune existent ntre captul periferic i central (cardiac) al sistemului venos, realizat prin mecanismul mpingerii din urm (vis tergo) al sngelui venos

- presiunea venoas este de cca 12 mmHg la extremitatea periferic a venelor i de 1,5, 2 mmHg la nivelul atriului drept, locul de vrsare a sngelui venos din corp

- dei diferena de presiune este mic, ea este suficient pentru a asigura, mpreun cu factorii adjuvani ai ntoarcerii venoase, deplasarea centripet a sngelui spre inim

- ca factori adjuvani ai ntoarcerii venoase acioneaz: aspiraia cardiac i toracic, presa abdominal, contracia musculaturii scheletice, fora gravitaional,valvulele venoase, pulsaiile arterelor, tonusul capilar

Presiunea venoas - scade de la periferie spre venele mari i atriul drept o dat cu scderea rezistenei

la curgere. - n poziia orizontal, paralel cu creterea calibrului venelor, se constat scderea

presiunii, ajungndu-se la cca 12 mmHg n cazul capilarelor venoase, la 7 8 mmHg n venele mici i la 3 4 mmHg n venele mijlocii

- - n venele mari i n atriul drept presiunea venoas ajunge la 0 mmHg sau chiar negativ 1,5, 2 mmHg

- presiunea venoas periferic, spre deosebire de cea central, sufer mari variaii nfuncie de teritoriul urmrit

- n poziia vertical, variaiile oscileaz ntre 10 mmHg n sinusul sagital

intracranian i +90 mmHg la nivelul venelor plantare- de aici staza i edemele posturale la sedentari, precum i necesitatea micrii, n

vederea reducerii presiunii venoase cu ajutorul contraciei musculare

5. CIRCULAIA LIMFATIC.

- sistemul limfatic reprezint o cale derivat de drenaj a plasmei interstiiale restante spre torentul sanguin de ntoarcere al marii circulaii

- circa 10 15% din plasma filtrat la captul arterial al capilarelor nu se reabsoarbe la captul venos al capilarului, ci rmne n spaiile interstiiale i va fidrenat de sistemul limfatic

- din punct de vedere structural, vasele limfatice sunt prevzute cu valvule i rezult din confluarea reelei capilarelor limfatice

- vasele limfatice mici prezint un endoteliu fr fenestraii: membrana bazal este subire sau poate lipsi; legturile dintre celulele endoteliale sunt deschise, fr a exista conexiuni intercelulare strnse

- capilarele limfatice, dei sunt nchise la un capt, nu opun rezisten la trecerea proteinelor sau altor particule mari din lichidul interstiial n trunchiurile colectoare

- pe traiectul sistemului vascular limfatic se gsesc unul sau mai muli ganglioni limfatici implicai n procesele de aprare local i general ale organismului

- rolul circulaiei limfatice este triplu: drenaj, transport i aprare- limfa, fiind o fracie de plasm interstiial, are compoziie similar acesteia- este mai srac n proteine (2%) i ceva mai bogat n lipide, mai ales dup

prnzuri ( 1 2%). - excepie face doar limfa din canalul toracic, de origine hepatic i interstiial,

care poate atinge 2 4% pn la 6% proteine n timpul digestiei i absorbiei intestinale

- n condiii de repaus se formeaz 2 4 litri de limf/zi- creteri de pn la 14 ori pot aprea n cazurile de presiune interstiial mrit, ca

urmare fie a presiunii intracapilare crescute (arteriolodilataie, creterea presiunii venoase), fie a permeabilizrii capilarelor (histamina, kininele etc.)

6. REGLAREA ACTIVITII CARDIOVASCULARE

- activitatea sistemului cardiovascular este continuu reglat i ajustat n concordan cu nevoile de irigaie cu snge a diferitelor organe i a ntregului organism

- procesele de reglare se exercit simultan att asupra cordului, ct i asupra vaselor- att inima, ct i vasele sanguine dispun de mecanisme intrinseci de autoreglare,

completate i integrate de mecanismele extrinseci, umorale i nervoase, de reglarei control.

Mecanismele reglatoare intrinseci - acestea rezult din proprietile funcionale ale musculaturii sistemului:

de a genera automat impulsuri care induc contracia inimii; de a rspunde la distensie prin contracii, micornd lumenul vaselor; de a-i modifica tonusul n funcie de condiiile metabolice intrinseci i

locale.

Reglarea umoral local -metabolii vasculari locali. Vasodilatatori locali.

- n esuturile n activitate, scderea PO2 i a pH-ului, deci creterea aciditii, determin vasodilataia arteriolelor i relaxarea sfincterului precapilar

- acelai efect se obine i n urma creterii locale a PCO2 sau a concentraiei substanelor osmotic active

- creterea local a temperaturii, care se produce n esuturile n activitate, determin vasodilataia vaselor locale

- K+ se poate acumula local, manifestnd un efect vasodilatator, n special la nivelul muchilor scheletici

- efect vasodilatator manifest i lactatul, care se poate acumula n exces la nivelul esuturilor active

- histamina, eliberat din celulele lezate, intensific permeabilitatea capilar- la nivelul miocardului, nu i a muchiului striat, adenozina manifest efect

vasodilatator.Vasoconstrictori locali

- arterele i arteriolele lezate intr ntr-o puternic vasoconstricie- acest efect se datoreaz parial serotoninei, eliberat din plachetele sanguine care

ader de aria lezat- vasoconstrictori locali sunt i tromboxanii i unele prostaglandine- scderea temperaturii declaneaz vasoconstricie, ceea ce ar putea avea un

important rol n termoreglare- endotelin(un polipeptid de origine endotelial) reprezint una din cele mai

puternice substane vasoconstrictoare cunoscut pn n prezent- substanele vasoconstrictoare, care acioneaz asupra muchilor netezi din tunica

muscular a vaselor, produc un efect vasoconstrictor mult mai evident, n cazul n care nu afecteaz endoteliul

- acetilcolina, cnd se aplic asupra unui vas lezat, determin vasoconstricie, cnd acioneaz asupra vasului intact provoac vasodilataie.

Reglarea umoral pe cale sistemic- reglarea activitii cardiovasculare pe cale sistemic este produs prin intermediul

unor substane circulante- substanele care determin vasodilataie includ kininele plasmatice, peptidul

intestinal vasoactiv (VIP), peptidul atrial natriuretic (PAN), iar vasoconstricia pe cale sistemic este produs de noradrenalina (NA) i adrenalin (A), vasopresin i angiotensin II.

Reglarea nervoas a activitii cardiace- reglarea nervoas constituie primul mijloc de aprare mpotriva pericolului de

dereglare circulatorie i const n reacii neuroreflexe cardiace i vasculare n vederea restabilirii prompte a dezechilibrelor create

- reaciile cardiovasculare compensatoare se realizeaz cu participarea obligatorie azonelor reflexogene, precum i a cilor aferente i eferente, subordonate centrilor bulbopontini de reglare i control a activitii cardiace i a tonusului vascular.