Hemodinamica si fiziologia vasculara - Caractere generale ale circulatiei sangelui

Hemodinamica si fiziologia vasculara

1. Caractere generale ale circulatiei

Arborele vascular este format din artere,arteriole,capilare, venule si vene, a caror sectiune si grosime a peretilor vasculari este diferita: arterele au peretele mai gros, cu tesut elastic si muscular mai bogat decat venele ;la capilare, diametrul si grosimea peretelui sunt mai mici. Cu cat presiunea sangelui este mai mare,cu atat grosimea peretelui trebuie sa fie mai mare si raza vasului sa fie mai mare, intrucat tensiunea pe peretele vascular este mai mare. In medie, daca raza capilarelor sistemice este de 4 μm, raza aortei este de circa 3000 de ori mai mare. Relatia dintre raza vaselor si tensiunea peretelui vascular este exprimata de legea lui Laplace:

T= PxR,

in care T= tensiunea pe peretele vascular,P este presiunea hidrostatica a sangelui iar R este raza vasului. Rezulta ca tensiunea exercitata pe peretii vasculari este proportionala cu presiunea intravasculara si raza vasului.

Capilarele cu raza mica (4μm) si o presiune hidrostatica a sangelui de 30 mmHg, au o tensiune de 16 Dyn/cm². Aorta la o raza de 1,3 cm si o presiune de 150 mmHg are o tensiune a peretelui de 170.000 Dyn/cm².Se explica si se motiveaza in acest fel diferentele de grosime ale peretilor vasculari.

Volumul si viteza de curgere a sangelui prin vase

In patul vascular, sangele este repartizat neuniform: 20% in artere, 5% in capilare 75 % in vene. Sistemul vascular fiind un sistem circulator inchis, volumul de sange care curge prin cord in unitatea de timp este egal cu volumul de sange care curge prin artere, capilare si vene in unitatea de timp. Viteza de curgere este dependenta de aria de sectiune a vaselor; in circulatia sistemica, aria de sectiune totala a tipurilor de vase descreste in ordinea : capilare, venule, vene, artere. Aria de sectiune a capilarelor este de circa 600 de ori mai mare decat a arterelor,fapt care determina scaderea vitezei de curgere de la 40-50 cm/secunda, in aorta,la 0,07cm/secunda, in capilare (fig 7.7).

.

Figura .7 Relatia dintre suprafata de sectiune a vaselor de sange si viteza de curgere in sistemul circulator

Aceasta permite, la nivelul capilarelor, schimburi eficiente de gaze si nutrienti intre sange si celule. La nivel capilar, anumite capilare nu primesc tot timpul sange, intrucat precapilarele sunt prevazute cu sfinctere musculare care dirijeaza selectiv circulatia sangelui

Figura 1 Retele capilare. Consecintele modificarilor vasomotorii asupra circulatiei

alimentand diferentiat tesuturile (fig 7.8). In efort muscular numarul capilarelor musculare deschise creste de 20-50 ori fata de muschiul in repaus ;in acest fel circulatia sangelui se adapteaza nevoilor metabolice musculare.

In patul vascular digestiv, in timpul digestiei, are loc deschiderea masiva a capilarelor mezenterice, soldata cu un aflux sanguin suplimentar.

Rezistenta de frecare si caderea de presiune

La trecerea fluidului printr-un tub are loc frecarea lichidului de peretii tubului, prin care se opune curgerii o rezistenta de frecare. Cu cat vasul are sectiunea mai mare, cu atat rezistenta de frecare este mai mica. Aceasta rezistenta este cu atat mai mare cu cat presiunea este mai mare.

In sistemul circulator, in capilare rezistenta de frecare este cea mai mare; ea creste prin frecarea elementelor figurate de peretii capilarelor cu diametrul mai mic decat cel al eritrocitelor. Prin aceasta se micsoreaza distanta dintre eritrocit si plasma interstitiala, favorizand viteza de schimb gazos.

In vasele mari frecarea elementelor figurate de peretii vaselor lipseste,intrucat ele tind sa ocupe mijlocul lumenului vasului,unde viteza de curgere este mai mare,frecarea cu peretii facandu-se numai cu plasma, dispusa la periferie; acest mod de curgere este numit de tip laminar (fig 7.9).

Figura 7. Curgerea laminara a fluidelor printr-un tub:

A. Lichide omogene B. Sange

Datorita rezistentei de frecare, care este proportionala cu viteza de curgere, presiunea in sistem scade. Conform legii lui Poisseuille caderea de presiune (ΔP) este proportionala cu viteza de curgere (F), vascozitatea fluidului (V) si lungimea tubului (L) si invers proportionala cu raza tubului(R):

ΔP= F x v x 8L/πR⁴

O crestere a vitezei de curgere de doua ori, in conditiile sistemului cardiovascular, in care vascozitatea sangelui si lungimea vaselor sunt constante, determina dublarea caderii presiunii in sistem; in schimb, scaderea razei vasului la jumatate va creste de 16 ori caderea de presiune,relevand faptul ca raza vasului este factorul cel mai important in caderea de presiune in sistem. Rezulta ca in capilare presiunea sangelui este cea mai mica; presiunea sangelui in vene este mai mica decat in artere, fapt care favorizeaza curgerea sangelui in sistemul vascular (fig 7.10).

Figura 7.10. Presiunea sanguina si volumele de sange asociate cu diferite segmente ale sistemului circulator