VELOCIDADE, PRESSÃO, FLUXO E RESISTÊNCIA
O fluxo ao longo de um vaso sanguíneo é determinado por dois fatores: (1) gradiente de pressão, que é a diferença de pressão do sangue entre as duas extremidades do vaso; é a força que impele o sangue pelo vaso, e (2) resistência
vascular, o impedimento ao fluxo sanguíneo, ao longo do vaso. Observe que é
a diferença de pressão entre as duas extremidades do vaso, e não a pressão absoluta no vaso, é que determina a intensidade do fluxo. Por exemplo, se a pressão nas duas extremidades do vaso for 100 mm Hg e, dessa forma, não existir diferença de pressão entre as duas extremidades, não ocorre fluxo, a despeito da presença de pressão de 100 mm Hg.
Sistema Vascular
A velocidade do fluxo sanguíneo é inversamente proporcional à secção transversa do vaso. Dessa forma, em condições de repouso, a velocidade atin- ge, em média, 33 cm/segundo na aorta, mas somente 1/1000 dessa velocida- de nos capilares, cerca de 0,3 mm/segundo. Entretanto, visto que os capilares têm comprimento típico de somente 0,3 a l mm, o sangue permanece neles somente por l a 3 segundos. Toda a difusão das substâncias nutritivas e dos eletrólitos, através das paredes dos capilares, ocorre durante esse tempo sur- preendentemente curto.
Na circulação sistêmica, o fluxo global é determinado pelo débito cardíaco de 5000 ml/minuto, em uma pessoa adulta em repouso.
A pressão sanguínea significa a força exercida pelo sangue contra qualquer unidade de área da parede vascular. Quando afirmamos que a pressão em um vaso é de 50 mm Hg, queremos dizer que a força exercida é suficiente para impelir uma coluna de mercúrio contra a gravidade até um nível de 50 mm de altura.
Como o coração bombeia sangue continuamente para a aorta, a pressão neste vaso é alta, com média de 100 mm Hg. Visto que o bombeamento é pulsátil, a pressão arterial flutua entre o nível da pressão sistólica de 120 mmHg e a diastólica de 80 mmHg. À medida que o sangue flui através da circulação sistêmica, sua pressão média cai progressivamente para 0 mmHg quando atin- ge a terminação das veias cavas, onde estas se esvaziam no átrio direito do coração.
MORFOLOGIA DO FLUXO SANGUÍNEO
Quando o sangue flui ao longo de um vaso longo e liso, ele corre em camadas, cada uma da qual mantém a mesma distância da parede vascular, com a camada central permanecendo no centro do vaso. Esse tipo de corren- te é chamada de fluxo laminar aerodinâmico, e é o contrário do fluxo turbilhonar, no qual o sangue que flui em todas as direções no interior do vaso, e mistura- se continuamente.
No fluxo laminar, a velocidade do sangue no centro do vaso é muito maior do que a que ocorre na periferia, conferindo ao fluxo um perfil parabólico. Esse aspecto ocorre porque as moléculas do líquido que tocam a parede do vaso quase não se movem por causa da aderência ao endotélio. A camada seguinte de moléculas desliza sobre elas, a terceira sobre a segunda, a quarta camada sobre a terceira e assim por diante. Portanto, o líquido no meio pode mover-se rapidamente, porque existem muitas camadas de moléculas deslizantes entre o meio do vaso e a parede vascular; dessa forma, cada camada em dire-
ção ao centro move-se progressivamente com maior rapidez do que as cama- das mais externas.
CONDUTÂNCIA
Condutância é a medida do fluxo sanguíneo em um vaso para determina- do gradiente de pressão. A condutância é a recíproca exata da resistência, ou seja, a condutância aumenta de modo diretamente proporcional à medida que a resistência diminui e vice-versa.
Lei de Poiseuille. Pequenas mudanças no diâmetro de um vaso causam alterações tremendas na capacidade de condução hemal, pois, conforme pre- vê a lei de Poiseuille (Q), a condutância de um líquido ao longo de um tubo aumenta em proporção à quarta potência do raio desse canal.
Q = ΔΔΔΔΔP.πππππ.R4/8.RRRRR.n Q: velocidade de fluxo do líquido;
ΔP: diferença de pressão entre as extremidades do tubo; R: raio do tubo;
R: comprimento do tubo; n: viscosidade do líquido.
No fluxo laminar, essa proporção da quarta potência do raio ocorre por- que, quanto menor o tubo, maior número de camadas estarão em contato ou próximas com a zona de atrito máximo, que é parede do vaso. Assim, nos vasos menores quase todo o sangue está próximo da parede, de tal forma que uma corrente central de sangue, fluindo com extrema rapidez, simplesmente não existe. Já nos vasos maiores, existe maior número de camadas centrais livres de impedimento, o que facilita generosamente o fluxo sanguíneo total. Em canais de qualquer tamanho, ao integrar a velocidade de progressão de todos os anéis concêntricos do fluxo laminar e multiplicando-se pelas áreas dos anéis, deriva-se a lei da quarta potência ou lei de fluxo de Poiseuille, segundo a qual a velocidade da corrente sanguínea é diretamente proporcional à quarta potência do raio do vaso, o que demonstra que, em comparação com os outros fatores como gradiente de pressão, extensão do vaso e viscosidade do sangue, o diâmetro de um canal (que é igual ao dobro do raio) desempenha disparadamente o papel mais importante na determinação da velocidade de fluxo.
Sistema Vascular
Na circulação sistêmica, 2/3 terços do total da resistência arteriolar ao fluxo sanguíneo encontram-se nas pequenas arteríolas. Suas fortes paredes vasculares permitem que os diâmetros variem muito, frequentemente mais de quatro ve- zes, o que, teoricamente, aumenta o fluxo em até 256 vezes. Assim, a lei da quarta potência torna possível que as arteríolas possam responder a sinais neurais ou teciduais locais com somente pequenas mudanças no diâmetro, que fazem com que o fluxo sanguíneo para o tecido seja bloqueado quase que completa- mente, ou em outras ocasiões, produza aumento brutal da corrente.
Ainda conforme a lei de Poiseuille, o segundo fator que mais determina o fluxo é a viscosidade do fluido que está sendo conduzido. Quanto maior a viscosidade, menor será a corrente. No caso do sangue, a viscosidade é três vezes maior do que a da água. Essa elevada viscosidade é determinada princi- palmente pelo grande número de hemácias em suspensão no sangue, cada uma das quais exercendo retardo, por atrito, contra as células adjacentes e contra a parede do vaso sanguíneo.
A pressão arterial e a atividade simpática se valem das vantagens da variação de diâmetro para regular o fluxo sanguíneo para uma ou mais partes do cor- po. O efeito da pressão no fluxo sanguíneo é muito maior do que o esperado. A razão para isso é que a elevação da pressão arterial não aumenta somente a força que empurra o sangue, mas também distende os vasos, o que diminui sua resistência vascular. A inibição da atividade simpática dilata muito os vasos e pode aumentar o fluxo sanguíneo por duas vezes ou mais. Inversamente, a estimulação simpática muito forte pode contrair os vasos de tal forma que, ocasionalmente, o fluxo sanguíneo pode diminuir até zero a despeito da pre- sença de uma alta pressão arterial.
VOLUMES DE SANGUE
Oitenta e cinco por cento do volume sanguíneo total ficam na circulação sistêmica e 15% no coração e nos pulmões. Dos 85% da circulação sistêmica, 64% estão nas veias, 13% nas artérias e 8% nas arteríolas e capilares. O cora- ção contém 7% do sangue e os vasos pulmonares, 9%.