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Circulação slides

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Slides sobre sistemas circulatórios para a disciplina de Biofísica do curdo de Ciências Biológicas da UFMT.

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Circulação slides

  1. 1. CIRCULAÇÃO
  2. 2. Em pequenos animais (razão superfície- volume), o transporte de substâncias no corpo ocorre por difusão. Turbelário da família Pseudocerotidae
  3. 3. CIRCULAÇÃO ABERTA O sangue (hemolinfa) é bombeado pelo esvaziamento do coração por uma artéria até uma cavidade entre o endoderma ao ectoderma (hemocele). A hemolinfa não circula através de capilares, mas banha diretamente o tecido. Molusco bivalve
  4. 4.  A hemocele ocupa 30 a 40% do volume corporal.  Baixa pressão.  O sistema traqueal de insetos não tem contato com o sangue, o qual desempenha um papel insignificante no transporte de oxigênio.
  5. 5. Pediculus humanus
  6. 6. CIRCULAÇÃO FECHADA  Um órgão bombeador (coração, vaso dorsal);  Sistema arterial, reservatório de pressão que distribui o sangue;  Capilares, onde ocorre transferência de material (02 , CO2 , nutrientes) entre sangue e tecidos.  Sistema venoso, reservatório de volume e sistema de retorno do sangue ao coração.
  7. 7. Exemplo: Sistema circulatório de mamíferos  Coração;  Artérias;  Capilares;  Veias.
  8. 8. Molusco cefalópode
  9. 9. Crustáceo malacóstraco
  10. 10. A BOMBA DE SANGUE Megascolides australis
  11. 11. Corações são uma ou mais câmaras musculares conectadas em série e protegidas por válvulas. No coração do bivalve Anodonta sp., a contração do ventrículo não somente ejeta sangue, mas também reduz a pressão na cavidade pericárdica não complacente, aumentando o enchimento atrial. DiástoleSístole
  12. 12. Contido em um pericárdio não complacente. As contrações do ventrículo reduzem a pressão na cavidade pericárdica e auxiliam no enchimento atrial. Durante a sístole, a pressão aumenta no ventrículo e no cone e excede a da aorta ventral, abrindo as válvulas distais e ejetando o sangue até a aorta. O CORAÇÃO DOS ELASMOBRÂNQUIOS (TUBARÕES)
  13. 13. O CORAÇÃO DE UMA RÃ Possui dois átrios e um ventrículo. O sangue desoxigenado deixa o ventrículo e entra na circulação pulmonar pelo arco pulmocutâneo. O sangue oxigenado flui pelo corpo através do arco sistêmico. No conus arteriosus, uma prega em espiral divide parcialmente os fluxos entre fluxo sistêmico (oxigenado) e pulmocutâneo (desoxigena- do).
  14. 14. O CORAÇÃO DA TARTARUGA O ventrículo é parcialmente divido por um septo muscular incompleto nas cavidades pulmonares e venosa. Um septo horizontal separa a cavidade venosa da cavidade arterial. O átrio direito contrai-se um pouco antes do átrio esquerdo e ejeta o sangue desoxigenado até a cavidade pulmonar. A contração ventricular ejeta o sangue até a artéria pulmonar. O sangue oxigenado do lado esquerdo enche as cavidades venosa e arterial, e daí escoa até as artérias sistêmicas.
  15. 15. Durante a diástole, uma saliência muscular separa parcialmente a cavidade venosa da pulmonar. O sangue oxigenado oriundo da sístole precedente é lançado na cavidade pulmonar pelo sangue desoxigenado. A cavidade arterial é preenchida pelo sangue oxigenado. O CORAÇÃO DO LAGARTO VARANIDES
  16. 16. Durante a sístole, a saliência muscular é pressionada firmemente contra a parede externa do coração, formando uma barreira de pressão. Uma mistura de sangue com e sem oxigênio é expelida da cavidade pulmonar para o arco pulmonar e a válvula atrioventricular se abre misturando o sangue desoxigenado da cavidade venosa com o oxigenado da cavidade arterial e ejetando-o para os arcos aórticos.
  17. 17. CORAÇÃO DE MAMÍFERO Possui quatro câmaras: Dois átrios que recebem o sangue dos sistemas sistêmico e pulmonar; Dois ventrículos, que ejetam o sangue dos sistemas.
  18. 18. Células dos nódulos sinoatrial e atrioventricular: menores, fracamente contráteis, auto-rítmicas, fracamente contráteis. Grandes células miocárdicas: estão na superfície interna da parece ventricular contráteis; MIOCÁRDIO: músculo cardíaco. Consiste em três tipos de fibras musculares. Células miocárdias médias: fortemente contráteis, constituem a maior parte do coração.
  19. 19. Marcapassos neurogênicos: são neurônios, mecanismo extrínseco (muitos invertebrados, a maioria dos artrópodes); Marcapassos miogênicos: mecanismo intrínseco, células musculares invertebrados (moluscos e outros invertebrados).
  20. 20. Batimento cardíaco: contração (sístole) e relaxamento (diástole). A contração de cada célula está associada a um potencial de ação (PA). A atividade elétrica é iniciada nas células pequenas do marcapasso, localizado no nódulo sinoatrial, e transmitida a todas células maiores por junções abertas e desmossomas na membrana, na região dos discos intercalados.
  21. 21. Potencial de ação cardíaco A. Começa a onda de despolarização e a condutância do potássio diminui; B. Polarização invertida; C. Repolarização; D. Soma vetorial da atividade resultante.
  22. 22. A transmissão do impulso é unidirecional e se dá em ondas concêntricas, do endocárdio para o epicárdio. Nódulo sinoatrial Nódulo atrioventricular Feixe de His Fibras de Purkinje Miocárdio dos dois ventrículos
  23. 23. Fase de platô: tempo (vários milisegundos) no qual a membrana permanece despolarizada, produzindo uma contração prolongada.
  24. 24. Eletrocardiograma (ECG): registra o somatório de alterações que ocorre durante a despolarização e repolarização e a duração do platô. P. Despolarização atrial; QRS. Despolarização ventricular; T. Repolarização ventricular.
  25. 25. Débito cardíaco: volume de sangue bombeado pelo ventrículo por unidade de tempo. Volume sistólico: volume de sangue ejetado por unidade de tempo. Frequência cardíaca: número de batimentos por unidade de tempo. A epinefrina (circulante) e a norepinefrina (liberada das fibras nervosas adrenérgicas que inervam o nódulo sinusal) possui três efeitos sobre a função cardíaca: 1. aumento da frequência cardíaca (efeito cronotrópico positivo); 2. aumento da força de contração do miocárdio (efeito inotrópico positivo); 3. aumento da velocidade de condução da onda de excitação (efeito dromotrópico positivo). O EFEITO DAS CATECOLAMINAS
  26. 26. O EFEITO DA ACETILCOLINA (ACh) A acetilcolina, liberada pelas fibras parassimpáticas colinérgicas do nervo vago, lentifica o coração com o aumento do intervalo entre PAs do marcapasso (efeito cronotrópico negativo).
  27. 27. Lei de Laplace: a relação entre a tensão da parede e pressão em uma estrutura oca esférica está relacionada com o raio da curvatura da parede. De acordo com ela, um coração grande pode gerar o dobro de tensão em sua parede do que um coração com metade desse tamanho, contanto que apresente um quociente maior entre massa muscular e volume. P = pressão transmural (diferença de pressão através da parede da esfera) y = tensão da parede R = raio de curvatura da esfera 2y R P =
  28. 28. O SISTEMA ARTERIAL É composto por vasos grossos, elásticos e musculares. FUNÇÕES 1. Atua como reservatório de pressão para forçar o sangue pelas arteríolas; 2. Amortece as pressões e fluxo gerados pelo coração para produzir um fluxo mais contínuo nos capilares; 3. Controla a distribuição de sangue às diferentes redes capilares através de uma vasoconstrição seletiva; 4. Conduzir o sangue do coração às artérias.
  29. 29. O amortecimento da pressão gerada pelo coração. É determinada pelo volume de sangue contido no sistema arterial e pela natureza da parede arterial. A PRESSÃO ARTERIAL  Grande artéria condutora e elástica.
  30. 30.  Artéria muscular de tamanho médio. Exemplo: a aorta ventral dos peixes, que envia o sangue para as brânquias, é mais elástica para que amorteça as pressões de fluxo do coração e uniformize o fluxo de sangue nas brânquias.
  31. 31. As arteríolas são revestidas por músculo liso que, na maioria das vezes, é inervado pelo sistema nervoso simpático. Algumas arteríolas, como as pulmonares, são inervadas pelo sistema nervoso parassimpático.
  32. 32. As arteríolas ramificam-se em metarteríolas, onde o músculo liso torna-se descontínuo e termina em um esfíncter pré-capilar. Em geral, a grossura da capa muscular e a elasticidade da parede do vaso diminuem com o aumento da distância do coração. Uma capa de colágeno limita a extensibilidade dos vasos sanguíneos.
  33. 33. O SISTEMA CAPILAR  A maioria dos capilares possui 1 mm de extensão e 3 a 10 µm de diâmetro;  Forma uma rede extensa de modo que uma célula não está mais do que 3 ou 4 células de distância de um capilar;  O sistema capilar possui volume potencial de por volta 14% do volume sanguíneo total de um animal;
  34. 34.  Suas paredes, completamente ausentes de tecido conjuntivo e músculo liso, são formadas por uma única camada de células endoteliais circundadas por uma membrana basal de colágeno e mucopolissacarídeos.  Células alongadas com capacidade de contrair-se (pericitos) são encontrados envolvendo os capilares.
  35. 35. Um leito microcirculatório
  36. 36. Os capilares são classificados quanto a sua permeabilidade:  Capilares contínuos (menos permeáveis);  Capilares fenestrados (permeabilidade intermediária);  Capilares sinusoidais (mais permeáveis).
  37. 37. CAPILARES CONTÍNUOS: localizados no músculo, tecido nervoso, pulmões, tecido conjuntivo e glândulas exócrinas. A membrana basal é contínua. As células endoteliais contém um grande número de vesículas pinocitóticas e são separadas por fendas de até 4nm.
  38. 38. CAPILARES CONTÍNUOS: substâncias lipossolúveis difundem-se através da membrana celular. Água e outros íons difundem-se através das fendas cheias de água. Outras macromoléculas trafegam através das células endoteliais por meio das vesículas pinocitóticas.
  39. 39. CAPILARES FENESTRADOS: são encontrados em glomérulos renais, intestinos e glândulas endócrinas. São permeáveis a quase tudo exceto as grandes proteínas e hemácias. Membranas plasmáticas externa e interna perfuradas por poros. Sua membrana basal é completa.
  40. 40. CAPILARES SINUSOIDAIS: encontrados no fígado, medula óssea, baço, nódulos linfáticos e córtex adrenal. Possuem fendas paracelulares que se estendem através da membrana basal. O sangue que circula os capilares do figado tem a mesma composição que o plasma.
  41. 41. O SISTEMA VENOSO  Atua como condutor do retorno do sangue dos capilares ao coração;  Atua como reservatório de sangue, devido ao grande diâmetro e baixa pressão das veias;  As veias são mais delgadas, contém menos músculo liso, mais colágeno e menos fibras elásticas; Veia Artéria
  42. 42.  Cerca de 50% do volume total do sangue nos mamíferos está contido nas veias;  As veias possuem válvulas em formas de bolsa que permitem o fluxo somente em direção ao coração; Veia média Vênula
  43. 43. O FLUXO DO SANGUE
  44. 44.  O fluxo ocorre do lugar de pressão mais alta para o de pressão mais baixa;  A pressão diminui a medida que aumenta a distância do coração;  A pressão gerada durante a contração cardíaca dissipa-se na superação da resistência ao fluxo oferecida pelos vasos que é muito alta nas arteríolas.
  45. 45. Fluxo laminar Fluxo sanguíneo alinhado e contínuo. O fluxo é zero próximo às paredes e máximo no centro ao longo do eixo do vaso. O fluxo laminar é caracterizado por um perfil de velocidade parabólica através do vaso.
  46. 46. Fluxo laminar contínuo: muito comum em vasos menores. Fluxo laminar pulsátil: o sangue é primeiro acelerado e depois mais lento e as paredes dos vasos se expandem e se relaxam quando a pressão oscila com cada batimento cardíaco. É característico das grandes artérias.
  47. 47. Lei de Poiseuille Descreve a relação entre pressão e fluxo laminar contínuo de um líquido em um tubo rígido. A velocidade do fluxo de um líquido (Q) é diretamente proporcional à diferença de pressão (P1 – P2) ao longo de um tubo e à quarta potência do raio do tubo (r) e é inversamente proporcional ao comprimento do tubo (L) e à viscosidade do líquido. A viscosidade ( ) é a medida da resistência ao deslizamento das camadas adjacentes umas sobre as outras.
  48. 48. Lei de Poiseuille Q = (P1 – P2 ) r4 8 L Q = velocidade do fluxo P1 – P2 = diferença de pressão ao longo do tubo r = raio do tubo L = comprimento do tubo = viscosidade do líquido
  49. 49. A relação entre pressão e fluxo sanguíneo não é descrita com exatidão pela lei de Poiseuille, pois a pressão e fluxo sanguíneo arteriais são pulsáteis, as paredes dos vasos sanguíneos não são rígidas e o sangue é um líquido complexo constituído de plasma e células. O desvio desta relação é representado por α: ͔α = r √2πnfρ η n = ordem do componente harmônico f = frequência da oscilação ρ = densidade Quando α for 0,5 ou menos, a relação entre pressão e fluxo é descrita pela lei de Poiseuille.
  50. 50. O inverso do termo da lei de Poiseuille é a resistência ao fluxo, medida, na circulação periférica, em unidades de resistência periférica (PRU). R = P1 - P2 Q 8Lη πr4 = Em razão da ampla presença de hemácias, o sangue comporta-se com uma viscosidade quatro vezes maior do que a água. No entanto, nos vasos com menos de 0,3 mm de diâmetro, a viscosidade do sangue aproxima-se do plasma devido a um menor hematócrito.
  51. 51. A inspiração em mamíferos contribui para o retorno do sangue venoso ao coração, pois a expansão da caixa torácica reduz a pressão dentro do tórax succionando o sangue das veias da cabeça e da cavidade abdominal para o coração e para as grandes veias da cavidade torácica. Alguns peixes possuem um coração na cauda que ajuda o sangue venoso retornar ao coração central.
  52. 52. BIBLIOGRAFIA BRUSCA, R.C.; BRUSCA, G.J. Invertebrados. 2ª edição. Rio de Janeiro – RJ: Guanabara Koogan, 2007. DURAN, J. E. R. Biofísica: Fundamentos e aplicações. São Paulo: Prentice Hall, 2003. RANDALL, D.; BURGGREEN, W.; FRENCH, K. Fisiologia Animal: Mecanismos e Adaptações. 4ª edição. Rio de Janeiro: Guanabara-Koogan, 2011. RENEINE, I.F. Biofísica básica. Rio de Janeiro: Ed. Atheneu, 1984-2000.

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