Fisiologia Vascular

A fisiologia vascular estuda como os vasos sanguíneos e linfáticos se comportam como um sistema funcional: como as artérias amortecem e conduzem o fluxo pulsátil, como os vasos de resistência estabelecem a distribuição do sangue, como as veias armazenam volume e o devolvem ao coração, e como o endotélio e o músculo liso vascular ajustam continuamente o calibre dos vasos. É a parte da fisiologia cardiovascular que explica a rede de condução e troca através da qual o débito cardíaco atinge e drena os tecidos.

Definition

A fisiologia vascular é o estudo das propriedades estruturais e funcionais dos vasos sanguíneos e linfáticos — sua complacência, resistência, tônus, sinalização endotelial e função de transporte — que, em conjunto, governam a distribuição sanguínea, a perfusão tecidual, a troca capilar e o equilíbrio hídrico.

Scope

Esta área orienta o leitor para a parede do vaso e sua fisiologia, em vez da bomba cardíaca. Ela aborda as propriedades elásticas e musculares das artérias, a capacitância e a função de retorno das veias, o comportamento contrátil do músculo liso vascular, os papéis de sinalização do endotélio e o papel de drenagem e transporte imune do sistema linfático. A mecânica cardíaca, a eletrofisiologia e o manejo clínico de doenças vasculares são tratados em outras seções.

Sub-topics

• Arterial Properties and Compliance
• Endothelial Function
• Lymphatic System
• Vascular Smooth Muscle and Tone
• Venous System and Venous Return

Core questions

• Como as grandes artérias convertem a ejeção ventricular intermitente em um fluxo tecidual quase contínuo?
• O que determina a resistência vascular e a distribuição do sangue entre os órgãos?
• Como as veias armazenam e retornam a maior parte do volume sanguíneo circulante?
• Como o endotélio e o músculo liso vascular detectam e respondem ao fluxo, pressão e sinais químicos?
• Como o sistema linfático recupera o fluido intersticial e mantém o equilíbrio hídrico dos tecidos?

Key concepts

• Complacência arterial e comportamento da onda de pulso
• Resistência vascular e distribuição do fluxo
• Capacitância venosa e retorno venoso
• Tônus do músculo liso vascular
• Sinalização endotelial e mecanotransdução
• Troca capilar e equilíbrio do fluido intersticial
• Drenagem linfática

Key theories

Modelo de Windkessel do sistema arterial

As grandes artérias elásticas atuam como um reservatório de pressão que armazena sangue durante a sístole e o libera durante a diástole, suavizando a ejeção pulsátil em um fluxo periférico mais contínuo; o modelo formaliza a complacência arterial e a resistência periférica como os determinantes da forma de onda da pressão.

Relaxamento derivado do endotélio

O endotélio não é um revestimento passivo, mas uma superfície de sinalização que libera fatores relaxantes difusíveis (posteriormente identificados com óxido nítrico) em resposta a agonistas e ao fluxo, de modo que o tônus do vaso é estabelecido em conjunto pelo endotélio e pelo músculo liso subjacente.

Mechanisms

A árvore vascular é funcionalmente segmentada. As artérias elásticas de condução armazenam energia em suas paredes durante a sístole e recuam durante a diástole, amortecendo a pulsatilidade; sua complacência diminui com a idade e a doença, elevando a pressão de pulso (Westerhof et al., 2008; Laurent et al., 2006). As artérias musculares e arteríolas são os principais vasos de resistência, onde o tônus do músculo liso estabelece o gradiente de pressão e distribui o fluxo entre os órgãos. Os capilares são a superfície de troca, e as vênulas e veias atuam como um reservatório de alta capacitância que retém a maior parte do volume sanguíneo e governa o retorno ao coração. Em todos os segmentos, o endotélio detecta o estresse de cisalhamento e os agonistas circulantes e libera mediadores vasoativos — notavelmente o óxido nítrico, cuja ação relaxante dependente do endotélio foi demonstrada pela primeira vez por Furchgott e Zawadzki (1980) — que modulam o tônus do músculo liso. Os vasos linfáticos correm em paralelo, devolvendo o fluido intersticial filtrado e as proteínas à circulação venosa.

Clinical relevance

As propriedades aqui descritas fundamentam fenótipos e medições vasculares amplamente utilizados: rigidez arterial e velocidade da onda de pulso como marcadores de envelhecimento vascular, disfunção endotelial como um correlato precoce de doença vascular e insuficiência linfática no edema. Esta entrada descreve como o sistema vascular funciona como uma referência para a compreensão de tais medições; não é uma orientação clínica e não é uma base para diagnóstico ou tratamento individual.

Evidence & guidelines

Grande parte da fisiologia vascular baseia-se em trabalhos experimentais clássicos (por exemplo, os experimentos de relaxamento derivados do endotélio) e em modelos quantitativos como o Windkessel. O consenso de especialistas padronizou a medição da rigidez arterial para uso em pesquisa e clínico (Laurent et al., 2006), ilustrando como uma propriedade fisiológica se torna um fenótipo mensurável.

History

A compreensão do sistema vascular evoluiu de uma imagem puramente mecânica, de tubo e bomba, para um órgão ativo e regulado. O conceito de Windkessel, rastreável à fisiologia do século XIX e posteriormente formalizado matematicamente, capturou o papel de amortecimento elástico das grandes artérias (Westerhof et al., 2008). A demonstração de 1980 de que as células endoteliais são necessárias para o relaxamento arterial induzido pela acetilcolina (Furchgott & Zawadzki, 1980) reformulou a parede do vaso como um órgão de sinalização e abriu o estudo moderno da função endotelial.

Key figures

• Robert F. Furchgott
• Nico Westerhof
• Stephane Laurent

Seminal works

• furchgott-zawadzki-1980
• westerhof-2008
• laurent-2006

Frequently asked questions

Como a fisiologia vascular difere da fisiologia cardíaca?

A fisiologia cardíaca diz respeito ao coração como uma bomba; a fisiologia vascular diz respeito aos vasos que distribuem, trocam e retornam o sangue, incluindo como suas paredes regulam ativamente o fluxo e a pressão.

Por que as artérias elásticas são importantes se não alteram muito o fluxo?

Seu recuo elástico armazena energia durante o batimento cardíaco e a libera entre os batimentos, convertendo a ejeção intermitente em um fluxo periférico mais contínuo e limitando o quão alta a pressão de pulso pode subir.