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Biofísica da circulação Biofísica da circulação

Profª Bianca Mendes MacielProfª Bianca Mendes Maciel

Universidade Estadual de Santa Cruz (DCB)

SISTEMA CARDIOVASCULARSISTEMA CARDIOVASCULARÉ um sistema aberto, porém com circuito fechado!!!É um sistema aberto, porém com circuito fechado!!!É um sistema aberto, porém com circuito fechado!!!É um sistema aberto, porém com circuito fechado!!!

• Coração (bomba cardíaca)Coração (bomba cardíaca)

• Vasos sanguíneos• Vasos sanguíneos

Artérias – Arteríolas – Capilares – Vênulas - Veias

NUTRIÇÃONUTRIÇÃO- Transporte passivo

- Difusão simples- Difusão simples- Difusão facilitada

- Transporte ativo

• Vasos linfáticos

- Transporte ativo- Osmose

• Vasos linfáticos

SISTEMA CARDIOVASCULARSISTEMA CARDIOVASCULARSISTEMA CARDIOVASCULARSISTEMA CARDIOVASCULAR

Geração do PA

Propagação do PA

Contração Muscular

Circulação do sanguePA PA Muscular sangue

Campo eletromagnético

Campo gravitacionaleletromagnético gravitacional

Propriedades eletrofisiológicas:- AUTOMATISMO

Propriedades mecânicas:- CONTRATILIDADE (SÍSTOLE)- AUTOMATISMO

- CONDUTIBILIDADE- EXCITABILIDADE

(atua sobre o tecido excito-condutor)

- CONTRATILIDADE (SÍSTOLE)- RELAXAMENTO (DIÁSTOLE)

(atua sobre as fibras musculares)(atua sobre o tecido excito-condutor) (atua sobre as fibras musculares)

SISTEMA CARDIOVASCULARSISTEMA CARDIOVASCULARSISTEMA CARDIOVASCULARSISTEMA CARDIOVASCULARPROPIEDADES ELETROFISIOLÓGICASPROPIEDADES ELETROFISIOLÓGICAS

• Automatismo - é a capacidade que tem o coração de gerar• Automatismo - é a capacidade que tem o coração de gerarseu próprio estímulo elétrico, o qual promove a contração dascélulas miocárdicas contráteis.células miocárdicas contráteis.

• Condutibilidade - diz respeito à capacidade de condução doestímulo elétrico, gerado em um determinado local, ao longoCondutibilidade - diz respeito à capacidade de condução doestímulo elétrico, gerado em um determinado local, ao longode todo o órgão, para cada uma das suas células.

• Excitabilidade - refere-se a capacidade que cada célula docoração tem de se excitar em resposta a um estímulo elétrico,coração tem de se excitar em resposta a um estímulo elétrico,mecânico ou químico, gerando um impulso elétrico que podese conduzir, no caso do tecido excito-condutor, ou gerandouma resposta contrátil, no caso do miocárdio.uma resposta contrátil, no caso do miocárdio.

SISTEMA CARDIOVASCULARSISTEMA CARDIOVASCULARSISTEMA CARDIOVASCULARSISTEMA CARDIOVASCULARPROPIEDADES MECÂNICASPROPIEDADES MECÂNICAS

• Contratilidade - é a capacidade de contração do coração, que leva a ejeção de um determinado volume sanguíneo para os leva a ejeção de um determinado volume sanguíneo para os tecidos e ao esvaziamento do órgão.

• Relaxamento - é a capacidade de desativação da contração, que resulta em retorno de um volume de sangue e ao que resulta em retorno de um volume de sangue e ao enchimento do coração.

CORAÇÃOCORAÇÃO : Bomba cardíaca: Bomba cardíacaTecido Tecido ExcitocondutorExcitocondutor (propriedades eletrofisiológicas)(propriedades eletrofisiológicas)

Nodo sinoatrial(“marcapasso(“marcapasso

cardíaco”)Nodo atrioventricular

Feixe atrioventricularVias internodais

Feixes de HisDireito / Direito / esquerdo

Fibras de Purkinje

[1] nodo SA despolariza. [2] onda se dissemina pelo miocárdio atrial em direçãoao nodo AV através das vias internodais. [3] onda passa lentamente pelo nodoAV. [4] onda atravessa o feixe de His, no septo interventricular. [5] ondaAV. [4] onda atravessa o feixe de His, no septo interventricular. [5] ondadespolarizante se propaga pelo miocárdio ventricular, por meio das fibras dePurkinge.

Nodo S.A marcapasso cardíaco; marcapasso cardíaco;

ritmicidade automáticaritmicidade automática

• POTENCIAL DE REPOUSO NO NODO S.A • POTENCIAL DE REPOUSO NO NODO S.A

= -55 a -60 mV= -55 a -60 mV

• POTENCIAL DE REPOUSO DA FIBRA • POTENCIAL DE REPOUSO DA FIBRA VENTRICULAR VENTRICULAR

= -85 a -90 mV

Potencial de ação na fibra cardíaca

� Fase 0: Despolarização� Grande aumento na permeabilidade ao Na+

� Fase 1: Repolarização rápida precoce. � Fase 1: Repolarização rápida precoce. �Diminuição na permeabilidade ao Na+

� Fase 2: PlateauLenta permeabilidade ao Na+ e ao Ca++

Fase 2: Plateau�Lenta permeabilidade ao Na+ e ao Ca++

�Diminuição na permeabilidade ao K+

� Fase 3: Repolarização� Fase 3: Repolarização�Permeabilidade ao K+ , lenta saída da célula

� Fase 4: bomba de sódio/potássio

http://gsdl.bvs.sld.cu/cgi-bin/library?

DIPOLODIPOLO

A onda P representa a despolarização atrialO complexo QRS representa a despolarização do ventrículoA onda T representa a repolarização do ventrículo , que acontece ao final do período A onda T representa a repolarização do ventrículo , que acontece ao final do período de ejeção.

Velocidade de condução dos componentes do sistema excitocondutorsistema excitocondutor

ESTRUTURA VELOCIDADE

FEIXES INTERNODAIS E ÁTRIOS 1 m/sFEIXES INTERNODAIS E ÁTRIOS 1 m/s

NO AV 0,05 m/s

COMPLEXO HIS-PURKINJE 4 m/sCOMPLEXO HIS-PURKINJE 4 m/s

CIRCULAÇÃO PULMONAR / CIRCULAÇÃO SISTÊMICA

átrio direito → ventrículo direito → artéria pulmonar → pulmões → veias pulmonares → átrio direito → ventrículo direito → artéria pulmonar → pulmões → veias pulmonares → átrio esquerdo → ventrículo esquerdo → artéria aorta → tecidos → veias cavas cranial e caudal → átrio direito.

Pequena circulaçãoPequena circulação

Grande circulaçãoGrande circulação

Fluxo sanguíneo :Fluxo Laminar e Fluxo TurbilhonadoFluxo Laminar e Fluxo Turbilhonado

Fluxo sanguíneoFluxo sanguíneo(volume de fluido que escoa por unidade de tempo)

• O fluxo em um vaso é diretamenteproporcional à quarta potência de seu raio.proporcional à quarta potência de seu raio.

– Se dobrarmos o raio de um vaso, aumentamos ofluxo em 16 vezes!!! Lei de Poiseuillefluxo em 16 vezes!!! Lei de Poiseuille

• Mínimas alterações no calibre de um vasocriam grandes alterações no fluxo de seucriam grandes alterações no fluxo de seuconteúdo

Visão termodinâmica da circulaçãoVisão termodinâmica da circulação• Energia mecânica nos fluidos:Energia mecânica nos fluidos:

a) Energia cinética nos fluidosa) Energia cinética nos fluidos

Determinada pela velocidade de escoamento do fluido

b) Energia potencial nos fluidosb) Energia potencial nos fluidos

Determinada pela pressão que rompe a inércia do fluido

c) Energia mecânica nos fluidos

Em = Ec + EpEm = Ec + Ep

Visão termodinâmica da circulação(forças dissipativas)(forças dissipativas)

• Energia mecânica no sistema circulatório não se conserva • Energia mecânica no sistema circulatório não se conserva (sistema dissipativo) --- � ENTROPIA

• Parte da energia é transformada e em cada transformação perde-se calor.

• Variáveis dissipatívas (p. ex: atrito).

• Tanto a pressão quanto a velocidade nos capilares são muitobaixas. Em virtude das forças dissipativas presentes nosistemasistema

• O sangue retorna ao coração graças à pressão aspirativa• O sangue retorna ao coração graças à pressão aspirativaproduzida pela diástole dos átrios (pressão negativa).

Dinâmica da filtração renalDinâmica da filtração renal

Dinâmica da filtração renalDinâmica da filtração renal

Dinâmica da filtração renalDinâmica da filtração renal

PH - Pressão hidrostática PO – Pressão oncótica PO – Pressão oncótica PC - Pressão capsular

Dinâmica da filtração renalDinâmica da filtração renal

Pressão efetiva de filtração (PEF) = PH – PO – PC

CONCLUSÕESCONCLUSÕES