letrero endocrino

 

 

 

CORREO
 

 

CARDIOVASCULAR. CIRCULACIÓN ARTERIAL (Figura)

 

OBJETIVOS.

 

  1. Enumerar y describir los distintos procedimientos que se utilizan para medir la presión arterial, sus ventajas e inconvenientes.
  2. Definir y conocer los valores de la presión arterial sistólica, diastólica, media y diferencial. Enumerar los factores de los que dependen estos valores y razonar cómo los modifican.
  3. Explicar cómo cambian los valores de presión arterial con la edad, sexo, posición y esfuerzo físico.
  4. Describir el pulso arterial y analizar los parámetros cardiocirculatorios que se pueden estimar mediante el mismo.
  5. Resolver cuestiones sobre la presión arterial, sus posibles modificaciones y en diferentes situaciones fisiológicas.

GUIÓN DEL TEMA

 

  1. Características y funciones
  2. Características morfofuncionales
  3. Flujo
  4. Presión
  5. Pulso
  6. Resistencia
  7. Dinámica de los parámetros
  8. Referencias
  9. Resumen

 

CARACTERISTICAS GENERALES Y FUNCIONES DEL SISTEMA ARTERIAL

 

El sistema arterial es un sistema de distribución formado por vasos que saliendo de los ventrículos cardíacos, se bifurcan continuamente reduciéndose en su calibre hasta llegar al sistema de intercambio o sistema capilar. Esta formado por vasos de mayor calibre como son la aorta y las arterias mayores y vasos de menor calibre como son las arteriolas. Estos vasos no sólo se diferencian por su calibre sino que también lo hacen por sus características estructurales y funcionales (Figura).

 

CARACTERISTICAS GENERALES DEL SISTEMA ARTERIAL

El sistema arterial se caracteriza por:

1. régimen de alta presión,

2. transformación del flujo inicial intermitente en pulsátil y al final del circuito en uniforme,

3. sistema de distribución con una regulación importante de sus características hemodinámicas,

4. comportamiento mecánico excepto en la región arteriolar donde es más biológico por la regulación de su contractilidad.


FUNCIONES DEL SISTEMA ARTERIAL MAYOR:

a) reservorios de presión durante cada ciclo,

b) reservorios de volumen durante cada ciclo, y

c) conductos de baja resistencia.


FUNCIONES DEL SISTEMA ARTERIOLAR:

a) conservación de la presión arterial

b) oposición a los efectos de la gravedad sobre el flujo sanguíneo en las arterias,

c) flujo selectivo a lechos vasculares.

 

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SISTEMA ARTERIAL: ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE SUS VASOS (Figura)

La estructura del vaso arterial está organizada de la siguiente forma:

a) la íntima: formada por el endotelio en equilibrio con la sangre y desde el punto de vista mecánico por elementos elásticos longitudinales.

b) la media: más gruesa formada por elementos fibroelásticos dispuestos en círculos transversos que determinan la resistencia a la tensión transversal. Dentro de esta capa se encuentra la musculatura lisa vascular que de acuerdo con su tono de contracción modifican las características mecánicas de la pared. Su composición varía a lo largo del trayecto arterial, creciendo en importancia a medida que se acerca a la región arteriolar.

c) la adventicia: formada por elementos fibrosos de orientación longitudinal.

Los elementos fibroelásticos son importantes en los vasos de mayor calibre. Estos elementos van disminuyendo con el calibre, creciendo en importancia el elementos contráctil característico en el sistema arteriolar.

En el sistema arterial mayor, como régimen de alta presión, sus paredes están sometidas a tensiones que equilibran las fuerzas de presión intravascular generadas por la bomba cardíaca y la resistencia periférica. Si analizamos la relación existente entre la tensión longitudinal (Tl = P.r/4e) y la tensión transversal (Tt= P.r/2e), podemos observar que esta última es dos veces la primera. Este hecho incide sobre la constitución estructural de estos vasos, por cuanto deben estar reforzados en dirección transversal, como puede verse al analizar su estructura.

La densidad de fibras musculares lisas varía según la región vascular considerada, siendo mayor en la zona arteriolar. Estas células se disponen en fascículos musculares que rodean al vaso en forma helicoidal formando un ángulo de 90º al eje longitudinal del vaso, y responden de forma inmediata al estímulo, adquiriendo propiedad funcional de "unidades efectoras" gracias a su diseño estructural. Este diseño consiste en la existencia de nexus (similares a las uniones estrechas) que determinan regiones de baja resistencia eléctrica lo que permite el acople eléctrico y la rápida propagación de la despolarización. Además presentan regiones de contacto ricas en fibras elásticas que les dan consistencia estructural y permiten el acople contráctil.

Sus miofilamentos no presentan una organización tan estructurada como en el músculo esquelético o cardíaco, pero sí discurren paralelamente al eje longitudinal de la fibra. Tampoco tienen un retículo sarcoplásmico bien organizado, aunque éste es el responsable del secuestro de los iones calcio. El potencial de membrana en reposo de estas células es del orden de -40 a -60 mV, lo que lleva a que originen de forma espontánea potenciales de acción.

La inervación es simpática, siendo muy profusa en la región arteriolar, donde las terminaciones nerviosas forman redes que rodean a los vasos (Figura). En reposo la descarga tónica de este sistema determina el tono arterial. La contracción sigue el mecanismo general siendo responsable de la misma la despolarización, el calcio iónico libre citoplasmático y el ATP, así como los miofilamentos de actina y miosina.

 

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SISTEMA ARTERIAL: FLUJO (Figura)

 

Durante la sístole ventricular se produce un incremento del volumen de sangre que entra en la aorta, la cual responde con una distensión de la pared aórtica que origina el perfíl de presión que podemos ver en la figura: subida rápida y a medida que la distensibilidad disminuye, subida más lenta, hasta alcanzar el valor máximo de presión sistólica aórtica.

Durante la diástole ventricular, deja de entrar sangre en la aorta, pero la recuperación elástica de la misma ("efecto Windkessel"), determina que la caída de presión en la aorta no sea instantánea sino progresiva, hasta alcanzar el valor mínimo de presión diastólica aórtica.

Este comportamiento elástico de la aorta supone un flujo inicial muy alto seguido por un flujo, a la salida de la misma, más lento reflejo de su recuperación elástica.

A medida que avanzamos por el lecho vascular arterial el flujo se va transformando de pulsátil en uniforme al final del lecho arterial. Este cambio se debe al cambio de las propiedades elásticas y distensibles de sus elementos vasculares, ya que las arterias de menor tamaño son menos elásticas y distensibles es decir, son más rígidas por aumentar su componente contráctil. La pérdida de elasticidad y distensibilidad disminuye el efecto de distensión y recuperación típico de los vasos mayores. (Ver Figura)

La aorta y vasos mayores van modificando con la edad su elasticidad y distensibilidad.

Durante el crecimiento va aumentando la distensibilidad ( ver la relación presión/volumen (compliancia)) haciéndose máxima entre los 16 y 39 años. A partir de esta edad se va haciendo más rígida y menos elástica, lo que supone un incremento de la presión arterial y un menor volumen acumulable. Aunque la distensibilidad va disminuyendo con la edad, lo que supondría una menor capacidad de la aorta en aumentar su volumen ante un cambio de presión, en realidad el volumen total de la aorta aumenta, debido a una elongación y un incremento del diámetro de la misma.

 

En los grandes vasos arteriales el flujo es de tipo turbulento (NR > 3000) por su gran velocidad y diámetro y baja viscosidad. La turbulencia es un factor resistivo a tener en cuenta que también crece, frente a las irregularidades de las paredes vasculares y las bifurcaciones. Las turbulencias disminuyen frente a la reducción del diámetro del vaso y la velocidad del flujo.

 

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SISTEMA ARTERIAL: PRESIÓN (Figura)

 

La presión arterial se genera como consecuencia de la fuerza que ejerce el volumen de eyección ventricular sobre la masa sanguínea contenida en el sistema arterial, que a su vez se traduce en tensión sobre las paredes vasculares, de acuerdo con la ley de Laplace (T=P.r/2e). El mayor componente fibroelástico de los vasos mayores, hace que éstos se conviertan en distensibles y elásticos, y por tanto actúen como reservorios de presión y volumen, mientras que el menor tiene mas elemento activo, actuando como mantenedor y controlador de la presión. El mayor soporta mayores tensiones, mientras que el menor, donde disminuye el radio y aumenta el espesor, la tensión es menor. (Ejemplo el aneurisma, donde la dilatación supone incremento de tensión (por aumento del radio y disminución del espesor), así ante un incremento de presión se puede romper la aorta).

La presión arterial sube a un valor máximo de 120 mm Hg (en un individuo arquetipo) presión sistólica durante cada ciclo cardíaco y cae alrededor de los 80 mm Hg o presión diastólica. Convencionalmente se anota como presión sistólica sobre presión diastólica (máxima/mínima) 120/80 (o también 12/8). (En el sistema internacional (SI) adoptado por la Organización Mundial de la Salud, la presión arterial debe expresarse en kilopascales, así un mm Hg equivale a 0,133 kilopascal (kPa). Así la medida normal de 12/8 sería en unidades SI 16,0/10,6 Kpa).

La presión diferencial es la resultante de restar a la sistólica la diastólica, siendo normalmente de unos 40 mm Hg. La presión media es la presión promedio durante todo el ciclo cardíaco. La única forma de obtenerla es integrando el área de la curva de presión arterial de forma que el área que esté por encima de la línea de presión media debe ser igual al área que se encuentre por debajo de ésta. Normalmente esta presión media es inferior al punto medio entre la sistólica y la diastólica, dado que la sístole es más corta que la diástole. Esta presión media puede calcularse (Figura) a efectos prácticos así: Pdiastólica + P diferencial / 3. De esta forma: 80 + 40/3 = 93 mmHg que sería la presión media arterial del arquetipo fisiológico.

No olvidar que la presión sanguínea en cualquier punto que no esté al nivel gravitatorio del corazón, está sujeto al efecto de la presión hidrostática (ver (Figura), por lo que tendremos que sumar a la presión media, 0,77 mmHg por cada centímetro por debajo del corazón o restarle -0,77 mmHg/cm por cada centímetro por encima del corazón. De esta forma, en la posición ortostática, la presión arterial total que podemos medir al nivel de los pies sería aproximadamente de unos 190 mmHg (considerando una Pa media de unos 100 mmHg). Y a la altura de las arterias craneales de unos 70 mm Hg (Pa media de 100 mm Hg).

No olvidar que como los cambios de presión hidrostática son iguales en la región arterial y en la venosa, no se altera el gradiente de presión arterio-venoso como fuerza propulsora del flujo sanguíneo.

 

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FACTORES QUE DETERMIAN LA PRESIÓN ARTERIAL (Figura)

La presión arterial depende de la distensibilidad (Ca) y del incremento de volumen que se produce en cada embolada cardiaca, son los denominados factores físicos. Este incremento de volumen es consecuencia de las diferencias existentes entre el volumen que entra en cada sístole (durante la fase rápida de la sístole, donde se produce el incremento rápido de volumen, éste es aproximadamente el 80% del volumen sistólico), y el que sale hacia la periferia (normalmente es igual en porcentaje al tiempo de sístole, aproximadamente un 16% del volumen sistólico).

En la unidad de tiempo el volumen que entra es consecuencia del producto de la frecuencia cardiaca por el volumen sistólico. Es decir, el gasto cardiaco. Consecuentemente todos aquellos factores que modifiquen el gasto cardiaco estarán modificando la presión arterial media (Ver factores).

El flujo de salida depende de la resistencia periférica total (RPT).

Tanto el gasto cardiaco como la RPT son los factores fisiológicos que modifican la presión arterial media, a través de los factores físicos indicados anteriormente.

Ahora bien en lo referente a la presión de pulso, cambios en el gasto cardiaco suponen cambios en la presión sistólica, mientras que cambios en la resistencia periférica determinan cambios en la presión sistólica y diastólica.

Por otra parte, la frecuencia cardiaca también afecta a la presión diastólica, ya que la duración de la diástole determina el nivel mínimo de Pd. Así, una disminución de la frecuencia cardiaca supone un aumento del tiempo de diástole y consecuentemente, una disminución de la Pd.

Otro factor importante a considerar es el efecto de la edad sobre la presión arterial. Con la edad se incrementa tanto la presión sistólica (Figura) como la diastólica (Figura), no obstante el incremento de la sistólica es mayor, dado que las paredes arteriales se hacen más rígidas.

 

Otro factor a tener encuenta es la variación circadiana de la presión arterial (Figura) con un máximo antes de levantarnos y un mínimo al anochecer.

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MEDIDA DE LA PRESIÓN ARTERIAL
(Figura)

Midiendo la presión arterial, podemos obtener una aproximación del estado hemodinámico de la circulación arterial, razón por la cual se han desarrollado distintos métodos de medida de la misma.

La medida directa de la presión arterial se realiza mediante la canulación de una arteria periférica con un catéter flexible y opaco para su seguimiento radiográfico. Este catéter va unido a un transductor de presión electrónico, cuya señal es registrada. Los valores obtenidos son exactos y reflejan la presión arterial lateral o fisiológica, es decir, la presión que ejerce el flujo de sangre sobre las paredes vasculares. Sin embargo, si ligamos la arteria por detrás del catéter, convirtiéndose éste en el punto terminal del flujo sanguíneo, lo que obtenemos es la denominada presión terminal que suele ser mayor que la lateral o fisiológica (unos 10 mmHg superior). Una forma de medir la presión lateral es colocando el catéter en una rama arterial derivada de una principal, como por ejemplo sería la carótida primitiva (derivación lateral del cayado aórtico). En la figura se muestra un modelo experimental clásico para la medida directa de la presión arterial en un perro.

Dentro de los métodos no invasivos el auscultatorio es el más utilizado en la práctica clínica.

Consiste en un brazalete inflable (brazalete de Riva-Rozzi) conectado a un manómetro de mercurio (esfigmomanómetro).

El brazalete se enrolla alrededor del brazo y se coloca un estetoscopio sobre la arteria humeral en el codo.

El brazalete se infla rápidamente de forma que su presión de inflado supere a la presión sistólica, con lo cual la arteria se ocluye.

A partir de este momento vamos desinflando lentamente el brazalete, lo que supone la disminución paulatina de la presión de inflado sobre dicha arteria.

Cuando esta presión se hace ligeramente menor que la sistólica, se produce un paso de sangre por la arteria, que debido a su gran velocidad produce una turbulencia fácilmente audible por el estetoscopio. La presión que marca el esfigmomanómetro en el momento que se escucha dicho ruído representa la presión sistólica.

Se sigue desinflando el brazalete por lo que el ruído producido por la turbulencia sanguínea son más fuertes aunque se van apagando a medida que baja la presión de inflado, hasta que dichos ruídos desaparecen. En este momento la presión que señala el esfigmomanómetro representa la presión mínima arterial o diastólica.

Los sonidos indicados anteriormente se conocen como sonidos de Korotkoff.

Para que la medida de la presión arterial por este método sea fiable se requiere:

1. El brazalete debe estar al nivel del corazón para que no influya la gravedad.
2. Si es posible el sujeto debe estar acostado y relajado.
3. Hay que tener encuenta la cantidad de tejido interpuesto (obesidad).
4. No prolongar el tiempo de inflado máximo, ya que puede provocarse una vasoconstricción refleja.
5. Medir la presión en ambos brazos, pues diferencias importantes pueden indicar obstrucción.

El método oscilométrico es similar al método auscultatorio, pero cambiando el esfigmomanómetro por un oscilómetro (aparato de Pachon), comunicado al brazalete.

Si la comunicación está abierta no se producen oscilaciones debido al equilibrio establecido a cada lado de la cápsula del oscilómetro.

Si la comunicación está cerrada, las pulsaciones arteriales se reflejan en el oscilómetro.

Alcanzada la presión máxima en el manguito, se inicia la descompresión y cuando se alcanza la presión sistólica comienzan a aparecer oscilaciones que luego desaparecen una vez alcanzada la presión mínima o diastólica.

Método palpatorio: Basándonos en el método auscultatorio podemos medir la presión arterial midiendo la aparición del pulso radial por primera vez, una vez alcanzada la presión sistólica durante la descompresión del manguito.

Para que la medida sea lo más exacta posible es importante ir tomando el pulso a medida que vamos incrementando la presión en el manguito, de esta forma sabremos identificar mejor el pulso. No obstante, los valores obtenidos con este método son de 2 a 5 mm Hg inferiores a los obtenidos por el método auscultatorio.

 

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SISTEMA ARTERIAL: PULSO (Figura)

 

La inercia de la masa sanguínea aórtica supone un impedimento a la aceleración sanguínea desarrollada por el volumen latido durante la fase de eyección ventricular, lo que supone la aparición de un pico de presión máxima o presión sistólica sobre el valor mínimo de presión arterial durante la diástole ventricular. Pues bien este incremento de presión sistólica se denomina pulso de presión. El pulso de presión coincide con el pulso de flujo de entrada en la aorta.

La onda de pulso de presión se propaga a lo largo del árbol arterial, aunque no de forma instantánea, dado que debe vencer la inercia de la masa de sangre contenida. En su propagación varía la morfología de la onda de pulso, su amplitud y su velocidad. Estos cambios son debidos al aumento progresivo de la rigidez de los vasos, que determina un aumento inicial de la amplitud de la onda de pulso y un aumento de la velocidad de propagación. El aumento de la amplitud de la onda de pulso se debe a un aumento del pico de presión sistólica debido a la disminución progresiva de la distensibilidad y la sumación de las ondas de retroceso, así como una disminución progresiva de la presión diastólica. No obstante, al final del árbol arterial desaparece prácticamente el pulso arterial (se queda en unos 5 mmHg) debido a la rigidez de sus vasos, lo que hace su flujo uniforme.

En la aorta la velocidad es de 4 a 6 m/s y en las radiales es de 8 a 12 m/s.

Los factores que modifican la onda de presión de pulso son:

El principal factor es la compliancia del árbol arterial: Si disminuye la compliancia, mayor será el aumento de la presión para un volumen sistólico dado, como ocurre en el envejecimiento. También con el incremento de la Pa, por limitación de la elasticidad. El incremento del VS (volumen sistólico) incrementa la amplitud por aumentar la Ps y la Pd. También influyen el espesor de la pared y el radio del vaso, de forma que con un espesor alto y un radio pequeño aumenta la velocidad del pulso.

El contorno de la onda de pulso se ve alterado por distintas patologías cardiovasculares.

 

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SISTEMA ARTERIAL: RESISTENCIA HEMODINÁMICA

 

El principal factor de resistencia en la circulación arterial es el diámetro del vaso (la longitud en condiciones normales no cambia y la viscosidad o reología de la sangre si es un factor a tener en cuenta en ciertas circunstancias). Siendo el diámetro en condiciones normales el principal factor resistivo, es por tanto el sistema arteriolar quien presentará la mayor resistencia hemodinámica del circuito arterial.

 

 

SISTEMA ARTERIAL: DINÁMICA DE SUS PARÁMETROS FÍSICOS (Figura)

 

Los cambios que se señalan en la figura responden a los cambios, a lo largo del árbol arterial, de las propiedades viscoelásticas de los vasos. El hecho de que a medida que avanzamos hacia la región arteriolar, vaya disminuyendo el componente distensible para ganar en componente contráctil, hace que la velocidad de propagación de la onda de pulso sea cada vez más rápida por haber menos distensión. La velocidad de esta onda de pulso siempre va por delante de la velocidad del flujo, que va disminuyendo al repartirse por una sección mayor.

La velocidad de propagación de la onda de pulso es de 4 m/seg en la aorta, de 8 m/seg en las grandes arterias y de 16 m/seg en las arterias pequeñas, en adultos jóvenes . Esto significa que en la arteria radial el pulso puede percibirse 0,1 s después del máximo sistólico. Con la edad al hacerse más rígidas las arterias la onda de pulso se hace más rápida.

La presión de pulso va disminuyendo por el mismo motivo explicado anteriormente. Al ser más rígidos los vasos finales, éstos se distienden menos frente a la presión sistólica, por lo que su valor será mayor, ya que se convirte muy poca energía en distensión. Pero su recuperación ante la pequeña distensión, será también más rápida, por lo que el valor de la presión diastólica disminuirá a medida que avanzamos en el árbol arterial y mientras haya respuesta elástica vascular. Es decir, a medida que nos alejamos del corazón, el valor de la presión sistólica aumenta y el de la diastólica disminuye. Al final, como el flujo se hace uniforme, la presión de pulso cae a valores mínimos (5 mm Hg).

 

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REFERENCIAS

 

WEB

 

Modelo interactivo vascular

Pulsos periféricos y tensión arterial

Arterias (MedlinePlus)

 

PATOLOGÍAS

 

Las enfermedades cardiovasculares

Aneurismas

Patologías del sistema cardiovascular

Fitoterapia

Malformaciones arteriovenosas


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CIRCULACIÓN ARTERIAL
PROF. RAFAEL SERRA SIMAL