Inter‑relações da Pressão, Fluxo e Resistência

circulatórias para normalizar a pressão. Os sinais nervosos agem

especialmente (a) aumentando a força do bombeamento cardíaco; (b)

causando constrição dos grandes reservatórios venosos, para levar mais

sangue para o coração; e (c) ocasionando constrição generalizada das

arteríolas em muitos tecidos, de modo que maior quantidade de sangue

se acumula nas grandes artérias, aumentando a pressão arterial. Então, ao

longo de períodos mais prolongados de horas ou dias os rins

desempenham papel adicional fundamental no controle pressórico, tanto

pela secreção de hormônios controladores da pressão como pela

regulação do volume sanguíneo.

Assim, as necessidades dos tecidos individuais são supridas, de forma

específica, pela circulação. No restante deste Capítulo, começaremos a

discutir os detalhes básicos do gerenciamento do fluxo sanguíneo tecidual e

do controle do débito cardíaco e da pressão arterial.

 

INTER-RELAÇÕES DE PRESSÃO, FLUXO E

RESISTÊNCIA

 

O fluxo sanguíneo por um vaso é determinado por dois fatores: (1) a

diferença de pressão sanguínea entre as duas extremidades do vaso,

também por vezes referida como “gradiente de pressão” ao longo do vaso,

que impulsiona o sangue pelo vaso; e (2) o impedimento ao fluxo sanguíneo

pelo vaso, ou resistência vascular. A Figura 14-3 mostra essas relações em

um segmento de vaso sanguíneo, localizado em qualquer parte do sistema

circulatório.

P representa a pressão na origem do vaso; na outra extremidade, a 1

pressão é P . A resistência ocorre como resultado do atrito entre o sangue 2

em movimento e o endotélio intravascular em todo o interior do vaso. O

fluxo pelo vaso pode ser calculado pela seguinte fórmula, que é chamada lei

de Ohm:

na qual F é o fluxo sanguíneo, DP é a diferença de pressão (P − P ) entre 1 2

as duas extremidades do vaso e R é a resistência. A fórmula define que o

fluxo sanguíneo ocorre em proporção direta à diferença de pressão, mas

inversamente proporcional à resistência.

Note que é a diferença de pressão entre as duas extremidades do vaso e

não a pressão absoluta em seu interior que determina a

intensidade/velocidade do fluxo. Por exemplo, se a pressão em ambas as

extremidades do vaso for de 100 mmHg, mas se não houver diferença entre

elas, não haverá fluxo apesar de existir pressão de 100 mmHg.

A lei de Ohm, representada pela fórmula anterior, expressa a mais

importante de todas as relações que o leitor precisa entender para

compreender a hemodinâmica da circulação. Em virtude da extrema

importância dessa equação, o leitor deve também estar familiarizado com

suas outras formas algébricas:

 

Figura 14-3. Inter-relações entre pressão, resistência e fluxo sanguíneo. P , pressão no 1 início do vaso; P , pressão no outro extremo do vaso. 2

 

Fluxo Sanguíneo Fluxo sanguíneo significa a quantidade de sangue que passa por

determinado ponto da circulação durante certo intervalo de tempo. Em

geral, o fluxo sanguíneo é expresso em mililitros por minuto ou litros por

minuto, mas pode ser expresso em mililitros por segundo ou quaisquer

outras unidades de fluxo e tempo.

O fluxo sanguíneo total na circulação de adulto em repouso é de cerca de

5.000 mL/min. Isso é referido como débito cardíaco, por ser a quantidade

de sangue bombeada pelo coração para a aorta, a cada minuto.

 

Métodos para a Medida do Fluxo Sanguíneo. Muitos aparelhos mecânicos e

eletromecânicos podem ser inseridos em série em vaso sanguíneo ou, em alguns

casos, aplicados ao exterior do vaso, para medir seu fluxo. Esses aparelhos são

chamados fluxômetros.

Fluxômetro Eletromagnético. Um aparelho que permite medir,

experimentalmente, o fluxo sanguíneo sem a abertura do vaso é o fluxômetro

eletromagnético; seus princípios estão ilustrados na Figura 14-4. A Figura 14-

4A demonstra a geração de força eletromotiva (voltagem elétrica) em um fio que é

movido rapidamente na direção transversa, ao longo de campo magnético. Esse é

o conhecido princípio para a produção de eletricidade por gerador elétrico.

A Figura 14-4B mostra o mesmo princípio, aplicado à geração de força

eletromotiva no sangue que se move por campo eletromagnético. Nesse caso, o

vaso sanguíneo é colocado entre os polos de forte ímã, e eletródios são

posicionados nos dois lados do vaso, perpendiculares às linhas de força

magnética. Quando o sangue flui pelo vaso, é gerada voltagem elétrica

proporcional à intensidade/velocidade do fluxo sanguíneo entre os dois eletródios,

registrada por voltímetro apropriado ou outro aparelho eletrônico de registro.

A Figura 14-4C mostra uma “sonda” verdadeira, que é posicionada em um vaso

calibroso para registrar o seu fluxo sanguíneo. A sonda contém o forte ímã e os

eletródios.

Vantagem especial do fluxômetro eletromagnético é sua capacidade de registrar

as variações do fluxo em menos de 1/100 de segundo, permitindo o registro

preciso de variações pulsáteis do fluxo, bem como o fluxo estável.

Figura 14-4. Fluxômetro eletromagnético mostrando a geração de voltagem elétrica no fio ao passar por campo eletromagnético (A); geração de voltagem elétrica em eletródio sobre vaso sanguíneo quando o vaso é colocado sob forte campo magnético (B); e moderna sonda fluxométrica eletromagnética para implantação crônica ao redor de vasos sanguíneos (C). N e S fazem referência aos polos norte e sul do imã.

 

Fluxômetro Doppler Ultrassônico. Outro tipo de fluxômetro que pode ser

posicionado no exterior do vaso e que apresenta muitas das vantagens do

fluxômetro eletromagnético é o fluxômetro Doppler ultrassônico, mostrado

na Figura 14-5. Um diminuto cristal piezoelétrico é montado em uma extremidade

na parede do aparelho. Esse cristal, quando energizado por aparelho eletrônico apropriado, transmite sinais ultrassônicos na frequência de muitas centenas de milhares de ciclos por segundo, no sentido do fluxo sanguíneo. Parte do som é

refletida pelos eritrócitos no sangue em movimento. As ondas ultrassônicas

refletidas retornam dos eritrócitos para o cristal. Essas ondas refletidas têm frequência mais baixa que as ondas transmitidas, porque os eritrócitos estão se afastando do cristal transmissor. Esse é o efeito Doppler. (É o mesmo efeito

percebido quando uma ambulância se aproxima e passa tocando sua sirene. Uma

vez que a sirene passa e se afasta, seu som se torna subitamente muito mais grave que o ouvido quando a ambulância se aproximava.)

No fluxômetro mostrado na Figura 14-5, a onda ultrassônica de alta frequência é

interrompida de modo intermitente, e a onda refletida é captada de volta pelo

cristal e amplificada, muitas vezes, pelo aparelho eletrônico. Outra parte do

aparelho determina a diferença de frequência entre a onda transmitida e a

refletida, determinando, assim, a velocidade do fluxo sanguíneo. Contanto que o

diâmetro do vaso sanguíneo não mude, as alterações no fluxo sanguíneo no vaso

são relacionadas às alterações na velocidade do fluxo.

Da mesma forma que o fluxômetro eletromagnético, o fluxômetro Doppler

ultrassônico é capaz de registrar as rápidas variações pulsáteis no fluxo, bem

como o fluxo estável.

 

Figura 14-5. Fluxômetro Doppler ultrassônico.

 

Fluxo Laminar do Sangue nos Vasos. Quando o sangue flui de forma

estável por vaso sanguíneo longo e uniforme, ele se organiza em linhas de

corrente, com camadas de sangue equidistantes da parede do vaso. Além

disso, a porção mais central do sangue permanece no centro do vaso. Esse

tipo de fluxo é chamado laminar e é o oposto do fluxo turbulento, que

consiste em sangue correndo em todas as direções do vaso e se misturando

continuamente em seu interior, como discutido mais adiante.

 

Perfil Parabólico de Velocidade durante o Fluxo Laminar. Quando

ocorre fluxo laminar, a velocidade do fluxo pelo centro do vaso é muito

maior que próximo às paredes. Esse fenômeno é demonstrado na Figura 14-

6. Na Figura 14-6A, o vaso contém dois líquidos; o da esquerda está

colorido por pigmento, e o da direita é um líquido claro, mas não há fluxo no vaso. Quando os líquidos começam a fluir, desenvolve-se interface

parabólica entre eles, como mostrado 1 segundo depois na Figura 14-6B; a

porção de líquido adjacente à parede do vaso prati camente não se moveu, a

porção pouco mais afastada da parede se moveu por pequena distância, e a

porção no centro do vaso se moveu por longa distância. Esse efeito é

chamado “perfil parabólico da velocidade do fluxo san guíneo”.

O perfil parabólico ocorre porque as moléculas de líquido que tocam a

parede se movem lentamente, em virtude da aderência com o endotélio. A

camada seguinte de moléculas desliza sobre a primeira, a terceira camada

desliza sobre a segunda, a quarta sobre a terceira, e assim por diante.

Portanto, o líquido no meio do vaso pode se mover rapidamente, porque

existem muitas camadas de moléculas deslizantes entre o meio do vaso e a

parede; assim, cada camada em direção ao centro flui progressivamente

mais rápido que as camadas externas.

 

Fluxo Sanguíneo Turbulento sob Certas Condições. Quando a

intensidade do fluxo sanguíneo é muito elevada, ou quando o sangue passa

por obstrução no vaso, por ângulo fechado ou por superfície áspera, o fluxo

pode ficar turbulento ou desordenado, em vez de laminar (Fig. 14-6C).

Fluxo turbulento significa que o sangue flui na direção longitudinal e na

direção perpendicular, geralmente formando redemoinhos semelhantes aos

vistos em pontos de obstrução de um rio com forte correnteza.

Quando ocorrem redemoinhos, a resistência ao fluxo de sangue é muito

maior que no fluxo laminar por provocarem grande aumento do atrito total

do fluxo no vaso.

A tendência à ocorrência de fluxo turbulento é de modo direto

proporcional à velocidade do fluxo sanguíneo, ao diâmetro do vaso e à

densidade do sangue, e inversamente proporcional à viscosidade do sangue,

o que é representado pela seguinte equação:

em que Re é o número de Reynolds, que é a medida da tendência para a

ocorrência de turbilhonamento; n é a velocidade média do fluxo sanguíneo

(em centímetros/segundo); d é o diâmetro do vaso (em centímetros); r é a

densidade; e h a viscosidade (em poise). A viscosidade do sangue é

normalmente de cerca de 1/30 poise, e a densidade é apenas pouco maior

que 1. Quando o número de Reynolds aumenta acima de 200 a 400, ocorre

fluxo turbulento em alguns ramos dos vasos, que se extingue em suas

porções mais lisas. Entretanto, quando o número de Reynolds aumenta

acima de aproximadamente 2.000, ocorre turbulência mesmo em vasos

retos e lisos.

O número de Reynolds para o fluxo no sistema vascular normalmente

sobe para 200 a 400 nas grandes artérias; por isso, quase sempre ocorre

algum fluxo turbulento nos ramos desses vasos. Nas porções proximais da

aorta e da artéria pulmonar, esse número pode chegar a muitos milhares

durante a fase rápida de ejeção dos ventrículos; isso provoca turbulência

considerável na aorta e na artéria pulmonar proximais, em locais em que há

condições apropriadas para a turbulência: (1) alta velocidade de fluxo

sanguíneo; (2) natureza pulsátil do fluxo; (3) alteração súbita do diâmetro

do vaso; e (4) grande diâmetro. Entretanto, em vasos pequenos, o número

de Reynolds quase nunca é alto o suficiente para causar turbulência.

Figura 14-6. A, Dois líquidos (um tingido de vermelho, o outro límpido) antes do início do fluxo; B, os mesmos líquidos, 1 segundo após o início do fluxo; C, fluxo turbulento, com elementos do fluxo se movendo em padrão desordenado.

 

Pressão Sanguínea

 

Medidas Padronizadas de Pressão. A pressão sanguínea costuma ser

medida em milímetros de mercúrio (mmHg), porque o manômetro de

mercúrio tem sido usado como referência padrão para a medida da pressão,

desde sua invenção em 1846 por Poiseuille. Na verdade, a pressão

sanguínea representa a força exercida pelo sangue contra qualquer unidade

de área da parede vascular. Quando dizemos que a pressão em um vaso é

de 50 mmHg, isso significa que a força exercida é suficiente para

impulsionar a coluna de mercúrio até a altura de 50 milímetros contra a

gravidade. Se a pressão for de 100 mmHg, será capaz de impulsionar a

coluna de mercúrio até 100 milímetros.

Ocasionalmente, a pressão é medida em centímetros de água (cm H O). A 2

pressão de 10 cm H O é suficiente para elevar contra a gravidade uma 2

coluna de água a 10 centímetros de altura. Um milímetro de mercúrio exerce

pressão igual a 1,36 cm de água, porque o peso específico do mercúrio é 13,6 vezes maior que o da água, e 1 centímetro é 10 vezes maior que um

milímetro.

 

Métodos de Alta Precisão para a Medida da Pressão Sanguínea. O mercúrio

no manômetro de mercúrio tem tanta inércia que não pode subir e descer

rapidamente. Por isso, embora seja excelente para o registro de pressões

estáticas, não pode responder a alterações pressóricas que ocorram com

frequência maior que um ciclo a cada 2 a 3 segundos. Quando se deseja registrar

pressões com variações rápidas, é necessário algum outro tipo de aparelho para a

medida da pressão. AFigura 14-7 demonstra os princípios básicos de três

transdutores eletrônicos de pressão, usados comumente para converter a pressão

sanguínea e/ou rápidas alterações de pressão em sinais elétricos e, então,

registrá-los em gravador elétrico de alta velocidade. Todos esses transdutores

utilizam fina membrana metálica muito esticada, que forma uma das paredes da

câmara de líquido. Esta, por sua vez, fica conectada por meio de agulha ou

cateter, e é inserida no vaso sanguíneo no qual a pressão vai ser medida. Quando

a pressão se eleva, a membrana fica ligeiramente convexa, e, quando a pressão é

reduzida, ela retorna à sua posição de repouso.

Na Figura 14-7A, uma simples placa de metal é colocada a alguns centésimos

de centímetro acima da membrana. A membrana ao se abaular se aproxima da

placa, aumentando a capacitância elétrica entre elas; essa alteração da

capacitância é registrada por sistema eletrônico.

Na Figura 14-7B, um pequeno cilindro de metal está apoiado sobre a

membrana; ele pode ser deslocado para cima e entrar no espaço central de

bobina elétrica. O movimento do metal para dentro da bobina aumenta sua

indutância, o que também pode ser registrado eletronicamente.

Finalmente, na Figura 14-7C, um fio de resistência muito fino é conectado à

membrana. Quando esse fio está mais esticado, sua resistência aumenta; quando

menos esticado, sua resistência diminui. Essas alterações também podem ser

registradas por sistema eletrônico.

Os sinais elétricos do transdutor são enviados para o amplificador e para o

aparelho de registro adequado. Com alguns desses sistemas de registro de alta

fidelidade, foi possível registrar ciclos de pressão com frequências de até 500

ciclos por segundo. Os aparelhos de uso comum são capazes de registrar

variações pressóricas que ocorrem em 20 a 100 ciclos por segundo da maneira

mostrada no papel de registro na Figura 14-7C.

Figura 14-7. Princípio de três tipos de transdutores eletrônicos para o registro de pressões sanguíneas rapidamente variáveis (explicados no texto).

 

 

Resistência ao Fluxo Sanguíneo

 

Unidades de Resistência. A resistência é o impedimento ao fluxo

sanguíneo pelo vaso, mas não pode ser medida por qualquer meio direto;

em vez disso deve ser calculada pelas medidas do fluxo e da diferença de

pressão entre dois pontos no vaso. Se a diferença de pressão entre esses dois pontos for de 1 mmHg e o fluxo for de 1 mL/s, a resistência é designada

como uma unidade de resistência periférica, usualmente abreviada como

URP.

 

Expressão de Resistência em Unidades CGS. Ocasionalmente, uma

unidade física básica, chamada CGS (centímetros, gramas, segundos), é

usada para expressar a resistência. Essa unidade é o dinas/cm 5. A

resistência nessas unidades pode ser calculada pela seguinte fórmula:

 

Resistência Vascular Periférica Total e Resistência Vascular

Pulmonar Total. A intensidade do fluxo sanguíneo em todo o sistema

circulatório é igual à do sangue bom bea do pelo coração — isto é, ao débito

cardíaco. No humano adulto, seu valor é de aproximadamente 100 mL/s. A

diferença de pressão entre as artérias e veias sistêmicas é de cerca de 100

mmHg. Portanto, a resistência de toda a circulação sistêmica, chamada de

resistência periférica total, é de aproximadamente 100/100, ou 1 unidade de

resistência periférica (URP).

Nas condições em que todos os vasos sanguíneos do corpo ficam

fortemente contraídos, a resistência periférica total, ocasionalmente,

aumenta até 4 URP. Por sua vez, quando os vasos ficam muito dilatados, a

resistência pode cair para valores muito baixos, como 0,2 URP.

No sistema pulmonar, a pressão arterial pulmonar média é de 16 mmHg, e

a pressão atrial esquerda média é de 2 mmHg, o que resulta em diferença de

pressão de 14 mm. Portanto, quando o débito cardíaco está normal, em

cerca de 100 mL/s, a resistência vascular pulmonar total calculada é de

cerca de 0,14 URP (em torno de um sétimo da circulação sistêmica).

A “Condutância” do Sangue no Vaso é o Recíproco da

Resistência. A condutância é a medida do fluxo sanguíneo por um vaso

sob dada diferença de pressão. Essa medida é expressa em mililitros por

segundo por milímetro de mercúrio de pressão, mas pode também ser

expressa em litros por segundo por milímetro de mercúrio ou em quaisquer

outras unidades de fluxo sanguíneo e pressão.

É evidente que a condutância é a recíproca exata da resistência, de acordo

com a seguinte equação:

 

Variações Pequenas no Diâmetro do Vaso Podem Alterar

Acentuadamente a sua Condutância. Pequenas variações do

diâmetro do vaso provocam grandes alterações em sua capacidade de

conduzir sangue quando o fluxo sanguíneo é laminar. Esse fenômeno é

demonstrado no experimento ilustrado na Figura 14-8A, que apresenta três

vasos com diâmetros relativos de 1, 2 e 4, mas com a mesma diferença de

pressão de 100 mmHg entre as duas extremidades. Embora os diâmetros

desses vasos só aumentem por apenas quatro vezes, os fluxos

correspondentes são de 1, 16 e 256 mL/min, ou seja, aumentam por 256

vezes. Por conseguinte, a condutância do vaso aumenta em proporção direta

à quarta potência do diâmetro, de acordo com a seguinte fórmula:

 

Lei de Poiseuille. Esse grande aumento da condutância com o aumento

do diâmetro, pode ser explicado pela observação daFigura 14-8B, que

mostra secções transversas de vaso com grande diâmetro e outro com

pequeno. Os anéis concêntricos dentro dos vasos indicam que a velocidade

do fluxo em cada anel é diferente da dos anéis adjacentes, em virtude do fluxo laminar, como discutido anteriormente neste Capítulo. Ou seja, o

sangue no anel que toca a parede do vaso praticamente não flui por causa da

sua aderência ao endotélio vascular. O anel seguinte de sangue, em direção

ao centro, desliza sobre o primeiro e, portanto, flui mais rápido. O terceiro,

o quarto, o quinto e o sexto anéis, da mesma forma, fluem em velocidades

progressivamente maiores. Assim, o sangue mais próximo à parede vascular

flui em velocidade baixa, enquanto o sangue no meio do vaso flui muito

mais rapidamente.

No vaso de pequeno calibre, em essência, todo o sangue está contíguo à

parede; assim, a corrente central do fluxo sanguíneo muito rápido

simplesmente não existe. Integrando-se as velocidades de todos os anéis

concêntricos do fluxo sanguíneo e multiplicando-as pelas áreas dos anéis,

pode-se derivar a seguinte fórmula, conhecida como a lei de Poiseuille:

 

em que F é aintensidade do fluxo sanguíneo; DP é a diferença de pressão

entre as extremidades do vaso; r, o raio do vaso; l, seu comprimento; h a

viscosidade do sangue.

Note, de forma particular, nessa equação que o fluxo sanguíneo é

diretamente proporcional à quarta potência do raio do vaso, o que mostra

mais uma vez que o diâmetro do vaso (que corresponde a duas vezes o raio)

é muito mais importante que todos os demais fatores na determinação de

seu fluxo sanguíneo.

Figura 14-8. A, Demonstração do efeito do diâmetro do vaso sobre o fluxo sanguíneo. B, Anéis concêntricos de sangue fluindo em diferentes velocidades; quanto mais longe da parede vascular, mais rápido é o fluxo. d, diâmetro; P, diferença de pressões entre os dois extremos do vaso.

 

Importância da “Lei da Quarta Potência” do Diâmetro do Vaso

na Determinação da Resistência Arteriolar. Na circulação sistêmica,

cerca de dois terços da resistência sistêmica total ao fluxo sanguíneo

consistem em resistência arteriolar que ocorre nas delgadas arteríolas. Os

diâmetros internos das arteríolas são muito variáveis, de 4 a 25

micrômetros. Entretanto, suas fortes paredes vasculares permitem que esse

diâmetro se altere de forma acentuada muitas vezes, por até quatro vezes.

Pela lei da quarta potência, discutida acima, que relaciona o fluxo

sanguíneo ao diâmetro do vaso, pode-se ver que o aumento de quatro vezes

no diâmetro do vaso pode aumentar o fluxo por 256 vezes. Portanto, a lei da

quarta potência possibilita que as arterío las, respondendo a sinais nervosos

ou a sinais químicos teciduais locais, com apenas pequenas alterações de

seu diâmetro, interrompam de modo quase total o fluxo sanguíneo ou, no

outro extremo, aumentem-no enormemente. De fato, foram registradas variações por mais de 100 vezes do fluxo sanguíneo em diferentes áreas

teciduais, entre os limites de constrição ou dilatação arteriolar máxima.

 

Resistência ao Fluxo Sanguíneo em Circuitos Vasculares em

Série ou em Paralelo. O sangue bombeado pelo coração flui da região

de alta pressão da circulação sistêmica (i. e., a aorta) para a de baixa pressão

(i. e., veia cava), pelos muitos quilômetros de vasos sanguíneos dispostos

em série ou em paralelo. As artérias, as arteríolas, os capilares, as vênulas e

as veias estão coletivamente dispostos em série. Quando os vasos são

dispostos em série, o fluxo por cada vaso é o mesmo, e a resistência total ao

fluxo sanguíneo (R ) é igual à soma das resistências de cada vaso: total

 

A resistência vascular periférica total é, portanto, igual à soma das

resistências das artérias, arteríolas, capilares, vênulas e veias. No exemplo

mostrado na Figura 14-9A, a resistência vascular total é igual à soma de R1

e R . 2

Os vasos sanguíneos se ramificam extensamente, formando circuitos

paralelos que irrigam muitos órgãos e tecidos do corpo com sangue. Essa

disposição em paralelo permite que cada tecido regule seu próprio fluxo

sanguíneo em grande parte de modo independente do fluxo por outros

tecidos.

Nos vasos sanguíneos dispostos em paralelo (Fig. 14-9B), a resistência

total ao fluxo é expressa como:

 

É óbvio que, para dado gradiente de pressão, quantidade muito maior de

sangue fluirá por esse sistema paralelo do que por qualquer um dos vasos

sanguíneos individuais. Portanto, a resistência total é muito menor que a de

qualquer vaso sanguíneo isolado. O fluxo por vaso paralelo, na Figura 14-

9B, é determinado pelo gradiente de pressão e por sua própria resistência, e

não pela resistência dos outros vasos sanguíneos paralelos. Entretanto, o

aumento da resistência de qualquer um dos vasos aumenta a resistência

vascular total.

Pode parecer paradoxal que a adição de vasos sanguíneos a um circuito

reduza a resistência vascular total. Muitos vasos sanguíneos paralelos, no

entanto, facilitam o fluxo de sangue pelo circuito, porque cada um

representa nova via, ou condutância, para o fluxo sanguíneo. A condutância

total (C ) para o fluxo sanguíneo é a soma das condutâncias de cada via total

paralela:

 

Por exemplo, as circulações do cérebro, do rim, do músculo, do trato

gastrintestinal, da pele e das coronárias estão dispostas em paralelo, e cada

tecido contribui para a condutância geral da circulação sistêmica. O fluxo

sanguíneo a cada tecido é fração do fluxo sanguíneo total (débito cardíaco),

sendo determinado pela resistência (recíproca da condutância) ao fluxo do

tecido, bem como pelo gradiente de pressão. Portanto, a amputação de

membro ou a remoção cirúrgica de um rim também remove um circuito

paralelo e reduz a condutância vascular e o fluxo sanguíneo total (i. e., o

débito cardíaco), enquanto aumentam a resistência vascular periférica total.

Figura 14-9. Resistências vasculares (R): A, em série, e B, em paralelo.

 

Efeito do Hematócrito e da Viscosidade do Sangue

sobre a Resistência Vascular e o Fluxo Sanguíneo

Note-se, de modo particular, que outro dos fatores importantes na equação

de Poiseuille é a viscosidade do sangue. Quanto maior a viscosidade, menor

é o fluxo pelo vaso, se todos os demais fatores permanecerem constantes.

Além disso, a viscosidade do sangue normal é cerca de três vezes maior

que a da água.

O que torna o sangue tão viscoso? Em essência, é o grande número de

eritrócitos em suspensão, cada um exercendo forças friccionais contra

células adjacentes e contra a parede do vaso sanguíneo.

 

Hematócrito: Proporção de Sangue que São Hemácias. Se uma

pessoa tem hematócrito de 40, isso significa que 40% de seu volume

sanguíneo são formados por células e o restante consiste em plasma. O

hematócrito médio, em homens adultos, é de cerca de 42 e, em mulheres, de

aproximadamente 38, em média. Esses valores são muito variá veis,

dependendo da presença de anemia, do grau de atividade corporal e da

altitude na qual a pessoa reside. Essas alterações são discutidas em relação

aos eritrócitos e sua função de transporte de oxigênio, no Capítulo 33.

O hematócrito é determinado pela centrifugação do sangue em tubo

calibrado, como mostrado na Figura 14-10. A calibração permite a leitura

direta da porcentagem de células.

 

Figura 14-10. Hematócrito em pessoa saudável (normal) e em pacientes com anemia e policitemia. Os números referem-se à porcentagem de sangue composta por glóbulos vermelhos.

 

A Elevação do Hematócrito Aumenta Acentuadamente a

Viscosidade do Sangue. A viscosidade do sangue aumenta de forma

acentuada à medida que o hematócrito se eleva, como mostrado na Figura

14-11. A viscosidade do sangue total, com hematócrito normal, é de aproximadamente 3; isso significa que, para impulsionar o sangue pelo

vaso, é necessária pressão três vezes maior do que para impulsionar água

pelo mesmo vaso. Quando o hematócrito sobe para 60 ou 70, como ocorre

frequentemente nas pessoas com policitemia, a viscosidade sanguínea pode

ser até 10 vezes maior que a da água, e seu fluxo pelos vasos fica muito

reduzido.

Outros fatores que afetam a viscosidade do sangue são a concentração e os

tipos de proteínas no plasma; contudo, por provocarem efeitos tão menos

potentes que o hematócrito, não representam considerações significativas na

maioria dos estudos hemodinâmicos. A viscosidade do plasma sanguíneo é

em torno de 1,5 vez maior que a da água.

 

Figura 14-11. Efeito do hematócrito sobre a viscosidade sanguínea. (Viscosidade da água = 1.)

 

Efeitos da Pressão sobre a Resistência Vascular e o

Fluxo Sanguíneo Tecidual A “Autorregulação” Atenua o Efeito da Pressão Arterial no

Fluxo Sanguíneo no Tecido. Pela discussão até agora, seria esperado

que o aumento da pressão arterial provocasse aumento proporcional do

fluxo sanguíneo pelos vários tecidos corporais. Entretanto, o efeito da

pressão arterial sobre o fluxo sanguíneo em muitos tecidos é, em geral, bem

menor que o que se poderia esperar, como mostrado na Figura 14-12. Isso

ocorre porque o aumento da pressão arterial não aumenta só a força que

impulsiona o sangue pelos vasos, mas ao mesmo tempo inicia aumentos

compensatórios da resistência vascular em poucos segundos pela ativação

dos mecanismos de controle locais discutidos no Capítulo 17. Inversamente,

com reduções na pressão arterial, a maior parte da resistência vascular é

reduzida de imediato, na maioria dos tecidos, e o fluxo sanguíneo é mantido

a uma taxa relativamente constante. A capacidade de cada tecido de ajustar

sua resistência vascular e de manter o fluxo sanguíneo normal durante

alterações na pressão arterial entre cerca de 70 e 175 mmHg é denominada

autorregulação.

Note na Figura 14-12 que as variações do fluxo sanguíneo podem ser

causadas por forte estimulação simpática, que contrai os vasos sanguíneos.

Da mesma maneira, hormônios vasoconstritores, tais como norepinefrina,

angiotensina II, vasopressina ou endotelina, podem também reduzir o fluxo

sanguíneo, pelo menos transitoriamente.

Na maioria dos tecidos, as variações do fluxo sanguíneo raramente duram

mais de algumas poucas horas, mesmo quando elevações da pressão arterial

ou níveis aumentados de vasoconstritores são mantidos. A razão da relativa

constância do fluxo sanguíneo é que os mecanismos autorregulatórios locais

de cada tecido, eventualmente, superam a maior parte dos efeitos

vasoconstritores, de maneira a prover fluxo sanguíneo apropriado às

demandas do tecido.

Figura 14-12. Efeito das variações da pressão arterial, durante período de vários minutos, no fluxo sanguíneo em tecido como o músculo esquelético. Note que entre as pressões de 70 e 175 mmHg o fluxo sanguíneo é “autorregulado”. A linha azul mostra o efeito da estimulação dos nervos simpáticos ou vasoconstrição por hormônios como norepinefrina, angiotensina II, vasopressina ou endotelina nessa relação. O fluxo sanguíneo tecidual reduzido é raramente mantido por mais algumas horas, devido à ativação de mecanismos autorregulatórios locais que eventualmente retornam o fluxo sanguíneo para a direção normal.

 

Relação Pressão-Fluxo em Leitos Vasculares Passivos. Em vasos

sanguíneos isolados ou em tecidos que não apresentam autorregulação,

variações da pressão arterial podem ter efeitos importantes sobre o fluxo

sanguíneo. Na verdade, o efeito da pressão no fluxo sanguíneo pode ser

maior do que a prevista pela equação de Poiseuille, como mostrado pelas

curvas ascendentes naFigura 14-13. A razão para isso é que a pressão

arterial aumentada não somente aumenta a força que empurra o sangue

pelos vasos, como também distende os vasos elásticos, diminuindo na

realidade a resistência vascular. Reciprocamente, a diminuição da pressão

arterial em vasos sanguíneos passivos aumenta a resistência, à medida que

os vasos elásticos gradualmente colapsam devido à pressão distensora

reduzida. Quando a pressão cai abaixo do nível crítico, denominado pressão crítica de fechamento, o fluxo cessa à medida que os vasos sanguíneos

colapsam por completo.

Estimulação simpática e outros vasoconstritores podem alterar a relação

passiva entre pressão e fluxo, mostrada na Figura 14-13. Assim, a inibição

da atividade simpática provoca grandes dilatações nos vasos, podendo

aumentar o fluxo sanguíneo por duas vezes ou mais. Por outro lado,

estímulo simpático muito forte pode contrair os vasos a tal ponto que o

fluxo sanguíneo, ocasionalmente, se reduz a zero por alguns segundos,

apesar da alta pressão arterial.

Na realidade, existem poucas condições fisiológicas nas quais um tecido

exiba a relação passiva entre pressão e fluxo, mostrada naFigura 14-13.

Mesmo em tecidos que não autorregulam efetivamente o fluxo sanguíneo,

durante variações agudas na pressão arterial, o fluxo sanguíneo é regulado

de acordo com as necessidades do tecido quando as alterações da pressão se

mantêm, como discutido no Capítulo 17.

 

Figura 14-13. Efeito da pressão arterial sobre o fluxo sanguíneo em vaso passivo, sob diferentes graus de tônus vascular causados pelo aumento ou diminuição da estimulação simpática.

 

Bibliografia

Veja as referências do Capítulo 15.

 

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