Fisiología y fisiopatología de la presión arterial, Universidad de Salamanca

Máster Universitario en Fisiopatología y Farmacología Celular y Molecular

Fisiología y fisiopatología de la presión arterial Dra. María González Núñez Laboratorio S19 Departamento de Fisiología y Farmacología Facultad de Farmacia Universidad de Salamanca mariagn82@usal.es

Fisiología y Fisiopatología de la Presión Arterial

• Presión Arterial
• Gasto Cardíaco
• Presión arterial y flujo sanguíneo
• Regulación del flujo sanguíneo tisular
• Regulación de la presión arterial
• Hipertensión

Presión Arterial

Presión arterial

Presión Arterial Media

• La presión arterial media (PAM) es la fuerza impulsora del flujo de sangre.
• Está muy regulada para asegurar el flujo de sangre.

Ascenso lento hasta el máximo Incisura aguda Descenso exponencial diastólico (puede estar distorsionado por una onda reflejada) 120 Pressure (mm Hg) 80 Parte ascendente aguda 60 40 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 Seconds Perfil del pulso de presión registrado en la aorta ascendente

Presión Arterial: Contracción Ventricular

Ventrículo Aorta y arterias 3 2 1 El ventrículo se contrae. La válvula semilunar se abre. La sangre expul- sada de los ventrículos fluye hacia las arterias. La aorta y las arterias se expanden y acumu- lan la presión en sus paredes elásticas.

Presión Arterial: Relajación Ventricular

Ventrículo c 1 Relajación ventricular isovolumétrica. 3 La retracción elástica de las arterias envía la sangre hacia el resto del aparato circulatorio. 2 La válvula semilunar se cierra, impidiendo el flujo retrógrado hacia el ventrículo.

Presión Arterial Media y Regulación

• La presión arterial media (PAM) es la fuerza impulsora del flujo de sangre.
• Está muy regulada para asegurar el flujo de sangre.
• Fisiológicamente, aprox. 100 mmHg.

PAM = Presión diastólica + 1/3 Presión de pulso Ascenso lento hasta el máximo Incisura aguda Descenso exponencial diastólico (puede estar distorsionado por una onda reflejada) 120 Systolic pressure 120 - Pressure (mm Hg) 80 Parte ascendente aguda 60 - 40 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 0 Time Seconds Perfil del pulso de presión registrado en la aorta ascendente Arterial pressure (mm Hg) I Mean pressure Pulse pressure 80 Diastolic pressure 40

Regulación de la PAM

• La PAM puede estar regulada por muchos factores:

PRESIÓN ARTERIAL MEDIA está determinada por Volumen de sangre Eficacia del corazón como bomba (volumen minuto) Resistencia del sistema al flujo de sangre Distribución relativa de la sangre entre las arterias y los vasos venosos determinado por determinada por determinada por determinada por > Ingesta de líquidos Pérdida de líquidos Frecuencia cardíaca Volumen sistólico Diámetro de las arteriolas Diámetro de las venas puede ser Pasiva Regulada por los riñones

Regulación de la PAM y Resistencias Vasculares

PAM = Gasto cardíaco x Resistencias vasculares periféricas Increased pressure Decreased pressure 0 Constriction

Fórmulas Relacionadas con la PAM

• Si quiero calcular la PAM:

PAM = Presión diastólica + 1/3 Presión de pulso Es una aproximación, pero es sencillo medir PAS y PAD.

• Si quiero saber de que depende o cómo se modifica la PAM:

PAM = Gasto cardíaco x Resistencias vasculares periféricas PAM = Frecuencia Cardíaca x Volumen sistólico x Resistencias vasculares periféricas Podría calcular el valor exacto, pero es imposible medir las RVP.

Gasto Cardíaco (Volumen Minuto)

Gasto cardíaco (volumen minuto)

Gasto Cardíaco: Eficiencia del Corazón

• Mide la eficiencia del corazón como bomba.
• Es un indicador del flujo total de sangre por el cuerpo.
• En reposo: 5L/min.
• Durante el ejercicio: hasta 30-35 L/min.

Gasto cardíaco = frecuencia cardíaca x volumen sistólico Gasto cardiaco (mL/min o L/min) Frecuencia cardiaca (latidos/min) Volumen sistólico (mL) Volumen sistólico = VTD - VTS VTD: Volumen telediastólico (máximo volumen que tiene el corazón, final del llenado) VTS: Volumen telesistólico (volumen al final del vaciado)

Regulación del Gasto Cardíaco

Gasto cardíaco = frecuencia cardíaca x volumen sistólico

Regulación del Gasto Cardíaco: Frecuencia Cardíaca

Gasto cardíaco = frecuencia cardíaca x volumen sistólico Principalmente, regulada por el sistema nervioso autónomo (SNA).

• SN. Parasimpatico FC
• SN. Simpático FC

Neurona parasimpática (ACh en un receptor M) Neurona simpática (NA en un receptor ß1) Nodo SA

Regulación del Gasto Cardíaco: Volumen Sistólico

Gasto cardíaco = frecuencia cardíaca x volumen sistólico Depende de la fuerza de contracción del músculo cardíaco.

• Regulación intrínseca: Características del propio corazón (determinado por el grado de estiramiento de las fibras miocardicas al final de la sístole).
• Regulación extrínseca: Señales externas.

Regulación Extrínseca Regulación Intrínseca V

Regulación del Gasto Cardíaco: Regulación Intrínseca

• Depende de la precarga y la poscarga:
• Precarga ~ volumen telediastólico del ventrículo izquierdo (= retorno venoso)
• Poscarga ~ presión aórtica
• Ley de Frank-Starling: "Dentro de los límites fisiológicos el corazón bombea toda la sangre que le llega procedente de las venas".

Gasto Cardiaco= Frecuencia cardiaca x Volumen latido .. Grado de estiramiento de la fibra miocárdica ventricular al final de la diástole. Capacidad del ventrículo de contraerse PRECARGA X CONTRACTILIDAD RESISTENCIA VASCULAR SISTÉMICA (POSCARGA) Fuerza que se opone al vaciamiento ventricular y contra la cual el ventrículo debe contraerse Fórmula para el cálculo del gasto cardiaco y del volumen latido

Regulación Intrínseca del Gasto Cardíaco: Precarga y Poscarga

• Depende de la precarga y la poscarga:
• Precarga ~ volumen telediastólico del ventrículo izquierdo (= retorno venoso)
• Poscarga ~ presión aórtica
• Ley de Frank-Starling: "Dentro de los límites fisiológicos el corazón bombea toda la sangre que le llega procedente de las venas".

15 Ventricular output (L/min) Right ventricle 10 - Left ventricle 5 0 -4 0 +4 +8 +12 +16 Atrial pressure (mm Hg) Normal range Cardiac output (L/min) 5 4 3 2 32 1 - 0 0 50 100 150 200 250 Arterial pressure (mm Hg)

Regulación del Gasto Cardíaco: Regulación Extrínseca

• Los cambios del estado inotrópico (fuerza de contracción) del miocardio son secundarios a diversos factores, independientes de la pre y poscarga.
• Depende de la concentración de Ca2+ intracelular.
• El principal regulador de la contractilidad es el SN Simpático (las catecolaminas).

25 Estimulación simpática máxima 20 - Gasto cardíaco (l/min) 15 Estimulación simpática normal Estimulación 10 - simpática cero (Estimulación parasimpática) 5 0 -4 0 +4 +8 Presión auricular derecha (mmHg)

Regulación del Gasto Cardíaco: Volumen Sistólico y Factores

Gasto cardíaco = frecuencia cardíaca x volumen sistólico Depende de la fuerza de contracción del músculo cardíaco.

• Regulación intrínseca: Características del propio corazón.
• Regulación extrínseca: Señales externas.

Retorno venoso Regulación Extrínseca Regulación Intrínseca SN Simpático

Presión Arterial y Flujo Sanguíneo

Presión arterial y flujo sanguíneo

Recordatorio de Hemodinámica

El flujo de sangre es el volumen de sangre que se desplaza por unidad de tiempo (ml/min) y se produce por gradiente de presión. El líquido fluye solo si hay un gradiente de presión positivo (AP). Mayor P Flujo > Menor P Flujo-> P1 P2 Ρ1- P2=ΔΡ La resistencia es la tendencia del sistema cardiovascular a oponerse al flujo de sangre y depende de la fricción. Ley de Poiseuille: 1 R = 8Ln Ttr4 R~ r4 (e) Radio de A = 1 Radio de B = 2 Volumen de A = 1 Volumen de B = 16

Regulación de la PAM y Resistencia

PAM = Gasto cardíaco x Resistencias vasculares periféricas Increased pressure Decreased pressure 0 Constriction

Flujo de Sangre por Varios Vasos

El flujo de sangre se distribuye por los vasos según su resistencia. A 1 L/min B 1 L/min 4 L/min C 1 L/min D 1 L/min Flujo total: 4 L/min A 11/4 L/min HI H B 1/4 L/min 4 L/min C 11/4 L/min D El flujo total no cambia: 4 L/min La suma de las resistencias ahora es mayor 11/4 L/min Aumento de presión

Flujo de Sangre por los Órganos

• El flujo de sangre se distribuye por los órganos según su resistencia.
• La resistencia de un órgano depende del número de arteriolas y de su diámetro (área de sección total).

El flujo de sangre hacia los órganos está representado de tres formas: - Como medida absoluta de flujo (L/min) - En relación al flujo total o Gasto Cardíaco (% del GC) - Volumen por cada 100 gr de tejido por minuto (mL/g/min) 100 % del volumen minuto Volumen minuto = 5,0 L/min Corazón derecho Pulmones Corazón izquierdo 14% 0,70 L/min Cerebro 55 mL/100 g/min 4% 0,20 L/min Corazón 70 mL/100 g/min 27% 1,35 L/min Hígado y tracto digestivo 100 mL/100 g/min 1,00 L/min 20% Riñones 400 mL/100 g/min 21% 1,05 L/min Músculo esquel- ético 5 mL/100 g/min 5% 0,25 L/min Piel 10 mL/100 g/min 9% 0,45 L/min Hueso y otros tejidos 3 mL/100 g/min

Regulación del Flujo Sanguíneo Tisular

Regulación del flujo sanguíneo tisular

Tipos de Regulación del Flujo Sanguíneo

• Regulación a corto plazo

· Cambios rápidos en la resistencia de las arteriolas y/o esfínteres precapilares. · Se basa en vasoconstricción o vasodilatación de los mismos. · Entre segundos y horas.

• Regulación a largo plazo:

· Cambios en el número o el tamaño de los vasos. · Angiogénesis y/o remodelado vascular. · Días, semanas, meses ...