CIRCULACIÓN CAPILAR

Esfínteres precapilares El flujo capilar está controlado por la contracción de las metarteriolas y de los esfínteres precapilares metarteriolas vénula arteriola Esfínteres precapilares

El músculo liso se contrae y relaja periódicamente (vasomoción) Potencial (mV) [Ca+2+] (nm) contracción (mN) C Aalkjær & H Nilsson Vasomotion: cellular background for the oscillator and for the synchronization of smooth muscle cells British Journal of Pharmacology (2005) 144, 605–616

CONTRACCIÓN RELAJACIÓN La vasomoción se debe a un oscilador en el músculo liso CONTRACCIÓN Ca2+ IP3 Ca2+ Ca2+ RELAJACIÓN IP3 Ca2+ Ca2+

Los capilares están formados por una única capa de células endoteliales Célula endotelial perícito

Permeabilidad relativa La permeabilidad de la membrana capilar es selectiva Las substancias liposolubles difunden a través de la membrana celular Las substancias hidrosolubles pasan por las uniones celulares Una pequeña cantidad de proteínas pasan por transporte vesicular Peso molecular Permeabilidad relativa proteínas Agua NaCl Urea Glucosa Sacarosa Inulina Mioglobina Hemoglobina Albúmina 18 58 60 180 342 5.000 17.600 68.000 69.000 1 0.96 0.8 0.6 0.4 0.2 0.03 0.01 0.001 40Å Na+, K+, Cl-, H2O, glucosa O2, CO2, etanol Pappenheimer. Passage of molecules thorugh capillary walls Physiol Rev 33:387, 1953

La oxigenación del tejido depende de la distancia al capilar Modelo de Krogh 53 30 38 23 15 45 60 68 pO2 80 mmHg 40 mmHg Rincón letal August Krogh (1874-1949) 1 mmHg

La histamina aumenta la permeabilidad del endotelio cadherina P F Wessel, M Winderlich, M Holm, M Frye, R Rivera-Galdos, M Vockel, R Linnepe, U Ipe, A Stadtmann, A Zarbock, AF Nottebaum, D Vestweber Leukocyte extravasation and vascular permeability are each controlled in vivo by different tyrosine residues of VE-cadherin Nature Immunology 15, 223–230 (2014)

πc = presión oncótica capilar πi = presión oncótica intersticial La presión oncótica debido a las proteínas plasmáticas se opone a la salida de agua del capilar K = constante de filtración capilar Pc = presión hidrostática capilar Pi = presión hidrostática intersticial πc = presión oncótica capilar πi = presión oncótica intersticial Fluído = K x ((Pc-Pi)-(πc- π i)) Equilibrio de Starling P hidrostática = 25 mmHg P. oncótica = 25 mmHg

πc = presión oncótica capilar πi = presión oncótica intersticial La presión hidrostática disminuye a lo largo del capilar K = constante de filtración capilar Pc = presión hidrostática capilar Pi = presión hidrostática intersticial πc = presión oncótica capilar πi = presión oncótica intersticial Fluído = K x ((Pc-Pi)-(πc- πi)) Equilibrio de Starling Pc = 30 Pc = 10

πc = 28 πc = 28 πi = 8 πi = 8 πc = presión oncótica capilar Al inicio del capilar predomina la presión hidrostática y al final la presión oncótica K = constante de filtración capilar Pc = presión hidrostática capilar Pi = presión hidrostática intersticial πc = presión oncótica capilar πi = presión oncótica intersticial Fluído = K x ((Pc-Pi)-(πc- πi)) Equilibrio de Starling F = K x 13 F = K x 7 Pi = -3 Pi = -3 Pc = 30 Pc = 10 πc = 28 πc = 28 πi = 8 πi = 8

πc = presión oncótieca capilar πi = presión oncótica intersticial Al inicio del capilar predomina la presión hidrostática y al final la presión oncótica K = constante de filtración capilar Pc = presión hidrostática capilar Pi = presión hidrostática intersticial πc = presión oncótieca capilar πi = presión oncótica intersticial Fluído = K x ((Pc-Pi)-(πc- πi)) Equilibrio de Starling

CIRCULACIÓN LINFÁTICA

El sistema linfático es un circuito abierto

Los vasos linfáticos recogen el agua y las proteínas que se filtran en los capilares

Los vasos linfáticos recogen el agua y las proteínas que se filtran en los capilares

Los vasos linfáticos recogen el agua y las proteínas que se filtran en los capilares

Los vasos linfáticos recogen el agua y las proteínas que se filtran en los capilares

El agua y las proteínas que se filtran en los capilares vuelven a la circulación sanguínea Vena subclavia Conducto torácico

Los vasos linfáticos mantienen la presión negativa del líquido intersticial -3 mmHg

Si se supera la capacidad de los vasos linfáticos se produce edema capilar capilar linfático linfático 4 capilar linfático flujo 2 -6 -4 -2 2 4 Presión tisular (mmHg)

Fluído = K x ((Pc-Pi)-(πc- πi)) Causas de edema Fluído = K x ((Pc-Pi)-(πc- πi)) Pc = 30 πc = 28 Inflamación Insuficiencia cardiaca hipoproteinemia capilar Aumenta la permeabilidad capilar K Aumenta la presión hidrostática capilar Pc Disminuye la presión oncótica capilar πc

CIRCULACIÓN VENOSA

P COMPLIANZA = ∆ VOLUMEN / ∆ PRESIÓN Al aumentar la presión en las arterias aumenta su volumen porque tienen la pared elástica P COMPLIANZA = ∆ VOLUMEN / ∆ PRESIÓN

Las venas tienen una complianza mayor que las arterias

COMPLIANZA = ∆ VOLUMEN / ∆ PRESIÓN Las venas tienen una complianza mayor que las arterias P COMPLIANZA = ∆ VOLUMEN / ∆ PRESIÓN

El retorno venoso depende de la diferencia de presión entre las venas y la aurícula Presión venosa Presión auricular Retorno venoso

Si disminuye la presión auricular aumenta el retorno venoso Presión venosa Presión auricular Retorno venoso Retorno venoso Presión auricular

Si la presión auricular se hace negativa el retorno no aumenta más porque las venas se colapsan Presión venosa Presión auricular Retorno venoso Valores negativos Retorno venoso Presión auricular

Si se para el ventrículo sigue llegando sangre a la aurícula pero no sale Presión venosa Presión auricular Retorno venoso

Hasta que la presión auricular se hace igual a la presión venosa, y entonces el flujo se detiene

Presión venosa = presión de llenado circulatorio Cuando se para el ventrículo la presión en todo el sistema circulatorio se hace igual a la presión venosa (presión de llenado circulatorio) Presión venosa = presión de llenado circulatorio Presión arterial Presión auricular Presión aórtica aurícula arterias arteriolas venas aorta capilares ventrículo

Cuando se para el ventrículo la presión en todo el sistema circulatorio se hace igual a la presión venosa (presión de llenado circulatorio) ventrículo Presión arerial Presión de llenado Presión venosa

(presión de llenado circulatorio) presión de llenado circulatorio Cuando la presión auricular se hace igual a la presión de llenado circulatorio el retorno venoso se detiene Presión venosa (presión de llenado circulatorio) Presión auricular Retorno venoso Presión auricular presión de llenado circulatorio

Presión ventricular telediastólica El retorno venoso y el gasto cardiaco dependen de la presión auricular durante la diástole Presión ventricular telediastólica Gasto cardiaco Retorno venoso Presión auricular Durante la diástole la presión ventricular es casi igual que la auricular

En equilibrio, el gasto cardiaco es igual al retorno venoso Presión auricular Gasto cardiaco Retorno venoso 0 mmHg 5 L/min

(presión de llenado circulatorio) (y ventricular diastólica) En equilibrio, el gasto cardiaco es igual al retorno venoso Presión venosa (presión de llenado circulatorio) Presión auricular (y ventricular diastólica) arterias Gasto cardiaco venas Retorno venoso aorta

(presión de llenado circulatorio) (y ventricular diastólica) Si el retorno venoso y el gasto cardiaco transitoriamente no son iguales Presión venosa (presión de llenado circulatorio) Presión auricular (y ventricular diastólica) arterias Gasto cardiaco venas Retorno venoso aorta

(presión de llenado circulatorio) (y ventricular diastólica) El volumen que entra y sale del corazón no es igual, y varía la presión auricular y ventricular telediastólica Presión venosa (presión de llenado circulatorio) Presión auricular (y ventricular diastólica) arterias Gasto cardiaco venas Retorno venoso aorta

(presión de llenado circulatorio) (y ventricular diastólica) Hasta que el retorno venoso y el gasto cardiaco se igualan otra vez Presión venosa (presión de llenado circulatorio) Presión auricular (y ventricular diastólica) arterias Gasto cardiaco venas Retorno venoso aorta

En equilibrio, el gasto cardiaco es igual al retorno venoso Presión auricular Gasto cardiaco Retorno venoso 0 mmHg 5 L/min

¿Qué sucede si aumenta el volumen plasmático?

(presión de llenado circulatorio) (y ventricular diastólica) Si aumenta el volumen plasmático aumenta la presión venosa y el retorno venoso Presión venosa (presión de llenado circulatorio) Presión auricular (y ventricular diastólica) arterias Gasto cardiaco venas Retorno venoso aorta

(presión de llenado circulatorio) (y ventricular diastólica) Como el retorno venoso es mayor que el gasto cardiaco, aumenta la presión auricular y ventricular telediastólica Presión venosa (presión de llenado circulatorio) Presión auricular (y ventricular diastólica) arterias Gasto cardiaco venas Retorno venoso aorta

(presión de llenado circulatorio) (y ventricular diastólica) El gasto cardiaco aumenta y el retorno venoso disminuye hasta que ambos se igualan en un valor mayor que el inicial Presión venosa (presión de llenado circulatorio) Presión auricular (y ventricular diastólica) arterias Gasto cardiaco venas Retorno venoso aorta

Volumen venoso aumentado presión de llenado circulatorio El aumento de volumen plasmático desplaza la curva de retorno venoso hacia la derecha y hacia arriba Gasto cardiaco Retorno venoso 0 mmHg 5 L/min normal 5 L/min Volumen venoso aumentado presión de llenado circulatorio Presión auricular

Volumen venoso aumentado En el equilibrio han aumentado el retorno venoso y el gasto cardiaco, y la presión auricular es mayor, con respecto al equilibrio inicial Presión auricular Gasto cardiaco Retorno venoso 0 mmHg 5 L/min 5 L/nin normal Volumen venoso aumentado

El aumento del volumen plasmático aumenta la presión de llenado Presión arterial ventrículo Presión venosa Presión de llenado ventrículo Presión venosa Presión arterial Gasto cardiaco Presión de llenado

¿Y si el volumen plasmático disminuye?

(presión de llenado circulatorio) (y ventricular diastólica) Si disminuye el volumen plasmático se reduce el retorno venoso Presión venosa (presión de llenado circulatorio) Presión auricular (y ventricular diastólica) arterias Gasto cardiaco Retorno venoso hemorragia aorta

(presión de llenado circulatorio) (y ventricular diastólica) Disminuye la presión auricular y ventricular diastólica Presión venosa (presión de llenado circulatorio) Presión auricular (y ventricular diastólica) arterias Gasto cardiaco Retorno venoso hemorragia aorta

(presión de llenado circulatorio) (y ventricular diastólica) Y se reduce el gasto cardiaco hasta que iguala al retorno venoso Presión venosa (presión de llenado circulatorio) Presión auricular (y ventricular diastólica) Gasto cardiaco arterias Retorno venoso hemorragia aorta

Volumen venoso reducido Una disminución del volumen plasmático reduce el gasto cardiaco y el retorno venoso Presión auricular Gasto cardiaco Retorno venoso 0 mmHg 5 L/min normal Volumen venoso reducido

Presión telediastólica Si aumenta la contractilidad Presión telediastólica Mayor contractilidad Volumen sistólico

(y ventricular diastólica) Si aumenta la contractilidad manteniendo constante todo lo demás, inicialmente aumenta el ligeramente el gasto Presión auricular (y ventricular diastólica) arterias Gasto cardiaco Retorno venoso aorta

(presión de llenado circulatorio) (y ventricular diastólica) La presión en la aurícula se hace negativa, el volumen ventricular disminuye y eso impide que el gasto aumente más Presión venosa (presión de llenado circulatorio) Presión auricular (y ventricular diastólica) arterias Gasto cardiaco Retorno venoso aorta

Contractilidad aumentada En condiciones normales, un aumento de contractilidad permaneciendo constante todo lo demás, aumenta el gasto cardiaco solo ligeramente Contractilidad aumentada Presión auricular Gasto cardiaco Retorno venoso 0 mmHg 5 L/min normal

Las venas reciben inervación simpática

La estimulación simpática disminuye la complianza de las venas ∆ VOLUMEN COMPLIANZA = ∆ PRESIÓN

(presión de llenado circulatorio) (y ventricular diastólica) La inervación simpática contrae las venas y aumenta la presión venosa Presión venosa (presión de llenado circulatorio) Presión auricular (y ventricular diastólica) arterias Gasto cardiaco Retorno venoso aorta Inervación simpática

(presión de llenado circulatorio) (y ventricular diastólica) Aumenta el retorno venoso y la presión auricular y ventricular diastólica Presión venosa (presión de llenado circulatorio) Presión auricular (y ventricular diastólica) arterias Gasto cardiaco Retorno venoso aorta Inervación simpática

(presión de llenado circulatorio) (y ventricular diastólica) El aumento de contractilidad ventricular y frecuencia cardiaca produce un aumento todavía mayor del retorno venoso y del gasto cardiaco Presión venosa (presión de llenado circulatorio) Presión auricular (y ventricular diastólica) arterias Gasto cardiaco Retorno venoso aorta Inervación simpática Inervación simpática

Aumento de la contractilidad Aumento de la presión venosa Las venas no se colapsan porque la venoconstricción simpática mantiene el retorno venoso Aumento de la contractilidad Presión auricular Gasto cardiaco Retorno venoso 0 mmHg 5 L/min Aumento de la presión venosa

En una insuficiencia cardiaca cardiogénica disminuye la contractilidad

(presión de llenado circulatorio) (y ventricular diastólica) La disminución de la contractilidad reduce el gasto cardiaco Presión venosa (presión de llenado circulatorio) Presión auricular (y ventricular diastólica) Gasto cardiaco arterias venas Retorno venoso aorta

(presión de llenado circulatorio) (y ventricular diastólica) El aumento de presión auricular incrementa el gasto cardiaco pero no llega a normalizarlo Presión venosa (presión de llenado circulatorio) Presión auricular (y ventricular diastólica) arterias Gasto cardiaco Retorno venoso aorta

Disminución de la contractilidad La disminución de la contractilidad disminuye el gasto y aumenta la presión auricular Presión auricular Gasto cardiaco Retorno venoso 0 mmHg 5 L/min Disminución de la contractilidad

La disminución de la presión arterial estimula el sistema renina-angiotensina-aldosterona y hace que aumente el volumen plasmático Presión arterial Renina Angiotensina II Aldosterona Reabsorción de Na+ Volumen plasmático

(presión de llenado circulatorio) (y ventricular diastólica) El aumento de volumen plasmático normaliza el gasto cardiaco pero a costa de aumentar la presión venosa Presión venosa (presión de llenado circulatorio) Presión auricular (y ventricular diastólica) arterias Gasto cardiaco Retorno venoso aorta

Disminución de la contractilidad En la insuficiencia cardiaca compensada se normaliza el gasto cardiaco a costa de aumentar la presión venosa Presión auricular Gasto cardiaco Retorno venoso 0 mmHg 5 L/min Retención de líquido Disminución de la contractilidad

En la insuficiencia descompensada el gasto disminuye Presión auricular Gasto cardiaco Retorno venoso 0 mmHg 5 L/min

(presión de llenado circulatorio) (y ventricular diastólica) En la insuficiencia cardiaca un aumento de contractilidad sí aumenta el gasto cardiaco, porque la presión venosa no se hace negativa Presión venosa (presión de llenado circulatorio) Presión auricular (y ventricular diastólica) arterias Gasto cardiaco Retorno venoso aorta

Hasta aquí hemos supuesto que todo el sistema circulatorio está a la misma altura

Al pasar a la posición erecta aumenta la presión gravitatoria en las venas de las extremidades inferiores

El aumento de presión gravitatoria hace que las venas de las extremidades inferiores se llenen de sangre y el retorno venoso disminuye

Las contracciones musculares mejoran el retorno venoso

Las contracciones musculares mejoran el retorno venoso

Las contracciones musculares mejoran el retorno venoso

En las venas situadas por encima del corazón la presión es negativa (menor que la atmosférica) -10 mmHg

Las venas situadas por encima del corazón se colapsan hasta que la presión es cero

Las venas situadas por encima del corazón se colapsan hasta que la presión es cero 20 40 60 80 -20 -40 -60 Presión venosa (mmHg)

Presión venosa central (cm H2O) Se puede estimar la presión venosa central observando hasta que altura se llena la vena yugular Presión venosa central (cm H2O) 1 cm H2O = 0.74 mmHg

Presión arterial sistémica e intraventricular izquierda La presión se propaga hacia atrás desde la aurícula derecha sístole diástole Presión arterial sistémica e intraventricular izquierda ECG a c v Presión yugular

Presión arterial sistémica e intraventricular izquierda El cierre de la válvula tricúspide produce una onda en la presión venosa sístole diástole Presión arterial sistémica e intraventricular izquierda ECG a c v Presión yugular

Presión arterial sistémica e intraventricular izquierda Durante la diástole aumenta la presión venosa sístole diástole Presión arterial sistémica e intraventricular izquierda ECG a c v Presión yugular