FISIO CARDIO (9)

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Cardio 6 
Presión arterial y circulación periférica 
Premisas de dinámica de fluidos 
Ley de caudal continuidad: esta ley se puede enuncia rde varias maneras: el caudal se mantiene 
constante a lo largo del circuito. Cuales son los supuestos implícitos? No puede haber ni fuentes ni sumideros y el 
fluido debe ser incompresible. Cuales son las consecuencias que involucra a la velocidad y área transversal? Velocidad 
y área son inversamente proporcionales siendo del caudal, el producto de ambas. 
Teorema de Bernoulli: la energía total de los fluidos asocia 3 componentes distintos: presion lateral, 
presion cinetica y presion potencial gravitatoria (PR TOTAL=PRlat + PRcin + PRpotgrav). Si se trata de un fluido ideal, 
la suma de los 3 componentes resultaría constante aunque sus componentes de presion lateral y cinetica sean 
diferentes. Si se trata de uno real, le energía total disminuye a lo largo del trayecto recorrido y siguen ocurriendo las 
fluctuaciones entre los distintos componentes. La sangre que circula en el aparato cardio se comporta como uno real. 
Por lo tanto tenemos que recurrir a: 
Ley de Poiseuille: si el fluido es real, perderá energía al fluir. Esa perdida energía por unidad de volumen, 
por lo tanto, perdida de presion entre dos puntos de un fluido real constituye el gradiente de presion, y tiene relación 
directa con la resistencia y el caudal. Y la resistencia a su vez, tiene relación directa con la viscosidad del fluido y la 
longitud de la tubuladura, e inversa con la cuarta potencia del radio del tubo. 
Régimen de flujo: laminar vs turbulento: resulta del calculo del número de Re a 
partir de la densidad, la viscosidad, la velocidad y el diámetro para un punto dado del circuito. Mientras el flujo es 
laminar, la resistencia es al relación directa entre el gradiente de presion y el caudal. Pero cuando el flujo deja de ser 
laminar y se vuelve turbulento, el gradiente de presion necesario para generar un determinado flujo ya no responde 
a una relación lineal. 
Los circuitos están formados por la asociación de tramos o sectores. Es muy 
importante entender como se asocian o se combinan y cuales son las 
consecuencias de ello. A la hora de cuantificar la resistencia total de un 
circuito complejo descomponemos el circuito en partes mas simples. La 
resistencia total es equivalente a la suma de als resistencias de los 3 
componentes porque están combinados en serie. 
Imaginen que los tres tubos de la derecha estuvieran combinados en paralelo. La resitencia del conjunto va a ser menor 
que la de cualquiera de ellos. Hay que encararlo asi: dado un único tubo con una dada resistencia, agregarle en paralelo 
otro tubo cualquiera con otra resistencia, dificulta la circulación del fluido o la facilita? 
Aunque el tubo agregado tenga una resistencia muy alta por ser muy angosto o muy 
larga, es un camino alternativo agregado al que brindaba el tubo previo. La resistencia 
del conjunto disminuye. Se especifica que la inversa de la resistencia del conjunto es 
igual a la suma de las inversas de las resistencias individuales. 
Veamos algunos valores normales: 
 Para una persona adulta de 70 kg y 1.70 de altura el volumen min/cardiaco o caudal= 5L/min 
 La presion arotica fluctua entre 120 mmhg y 80 mmhg. 
 La presion pulmonar fluctua entre 25 mmhg y 10 mmhg. 
 La presión en la auricula derecha es de 3 mmhg. 
 En la auricula izquierda es de 8 mmhg. 
Que diferencias tiene nuestro aparato cardiovascular con respecto a los modelos de tubos? Corresponde usar la ley 
de Poiseuille como marco conceptual? 
Analicemos este esquema: el circuito vascular tiene dos partes desiguales, la circulación sistémica que arranca en la 
raíz de la aorta y termina en la auricula derecha, compuesta por arterias elásticas, musculares, arteriolas, capilares, 
vénulas post capilares, venas sistémicas, venas mas grande y asi sucesivamente hasta las cavas. Por otro lado, esta la 
parte no sistémica, pulmonar que comienza en la raíz de la arteria pulmonar y termina en la auricula izquierda, en el 
trayecto también recorre ramas cada vez mas pequeñas pero mas numerosas. Como están combinados entre si ambos 
pulmones? En paralelo, para cualquier eritrocito recorrer uno u otro esexcluyente. Como están combinadas ambas 
partes del circuito? La sistémica y pulmonar están en serie, ningún eritrocito que este pasando por un pulmón puede 
evitar a continuación salir por la aorta rumbo a algún tejido periférico. 
Discutamos el cumplimiento de la ley de continuidad en un circuito que se ramifica como el nuestro… desde el corazón 
hacia los tejidos periféricos, donde hay vasos cada vez mas pequeños pero mas numerosos, el área transversal 
aumenta generando la consiguiente disminución de la velocidad que es minima en los capilares. Inversamente, desde 
los tejidos hacia la auricula derecha, la sección total disminuye, donde hay vasos cada vez mas grandes pero mucho 
menos numerosos y la velocidad aumenta. 
 
Todos los segmentos están en serie, por lo tanto tendrán el mismo caudal. Las áreas y velocidades tendrán una relación 
inversa. 
 
Pero que le pasara a la PAM a lo largo de ese recorrido? Se mantiene alta en el tramo arterial, disminuye abruptamente 
en el arteriolar, disminuye un poco mas en los capilares y sigue baja en las venas, independiente del comportamiento 
de la velocidad. La presión vuelve a subir en el ventrículo derecho hasta valores de 25mmhG. En la arteria pulmonar 
tiene valores medios de 15mmhG y disminuye de manera menos significativa y mas homogénea de ahí en mas hasta 
a aurícula izquierda. 
 
A partir de analizar el comportamiento de la PAM en sucesivos tramos, que se puede decir respecto a la resistencia? 
Donde es mayor? Cual es la causa que asi lo genera? La mayor parte de la resistencia no esta en los vasos mas chicos 
(capilares) porque son muy numerosos, tampoco esta en la raíz de la aorta. Dado que todos los tramos tienen el mismo 
caudal, fijándonos en cual es el que tiene mayor caída de presion descubriremos cual es el que tiene mayor resistencia 
y las señaladas son: las arteriolas. Porque combinan un diámetro demasiado pequeño para la escasa cantidad que son. 
Comparémoslas con los capilares. El tramo de arteriolas tiene 5 veces mas resistencia que el de los capilares. En este 
momento es clave hacer una aclaración: para establecer la resistencia hay que considerar el radio de la luz de cada 
vaso. Ese es el parámetro elevado a la 4 en la ecuación de al resistencia, no el espesor relativo de la pared, ni el radio 
externo del vaso. 
 
Primero necesitamos recurrir a la ley de ¿? Dada la forma cilíndrica de los vasos, la presion interna se aplica 
perpendicularmente hacia afuera en cada punto de la circunferencia, la pared del vaso contrapone una presion tisular 
también perpendicular pero hacia adentro, y es la resultante geométrica de la tensión parietal existente en cada uno 
de esos puntos. La tensión parietal esta en relación a la 
circunferencia, de acuerdo al radio interno será mas o 
menos eficiente. El espesor de la pared es relevante porque 
significa mayor cantidad de estructuras en paralelo 
repartiendo entre todas la tensión parietal. Esta ley 
combinada con B nos permite entender también que 
consecuencias traen algunas alteraciones geométricas de la 
pared en su propia tensión. 
Las arteriolas son el sector de mayor resistencia por la 
combinación del tamaño individual y las pocas que son. Es 
el radio de la luz lo determinante. Volvamos al rol del espesor de la pared muscular: es clave para que el organismo 
regule la resistencia vascular para de ese modo, regular la presion arterial. Al aumentar la resistencia hay que disminuir 
el radio de la luz. La ley de Laplace explica porque lo mas eficiente es hacerlo en un vaso de radio pequeño con mucho 
espesor de musculo liso en la pared. La tensión parietal de ese musculo liso necesario para generar una presion haciael interior que disminuya la luz es menor, cuanto menor es el radio y mayor el espesor. 
Intentemos responder la pregunta sobre lo adecuado o no de recurrir a la ley de P en nuestro aparato cardiovascular: 
 A viscosidad de la sangre no es estrictamente constante, eso es claro frente a variaciones significativas del 
hematocrito, elementos formes, proteínas plasmáticas, etc. Pero en dicho caso la viscosidad sanguínea nueva 
es diferente a la normal pero pareja, única en todo el circuito, eso no implica salirse del marco de P. a un fluido 
que cumple lo anterior se lo denomina Newtoniano. Pero en el organismo ocurre algo mas, entre distintos 
tramos del lecho vascular la viscosidad varia producto de la relación del diámetro del vaso, la velocidad local, 
las dimensiones y forma de los eritrocitos y otros parámetros. Aun asi el impacto de estos fenómenos es poco 
significativo. 
 El flujo sanguíneo normal tampoco es muy laminar. Existen sectores específicos y momentos puntuales en los 
que las chances de que surjan turbulencias aumenta. 
El corazón es una bomba pulsatil y eso trae varias consecuencias. La primera es la fluctuación de la presion en el 
tiempo. Eso no ocurria en el sistema de tubos experimentales ni esta contemplado en la ley de P. En el punto de inicio 
de circuito o en cualquier otro no hay una única valida, el motivo detrás de eso es que el corazón es una bomba pulsatil. 
Ej, la minobra en la que se toma la presion: se coloca la campana del estetoscopio en el pliegue del codo y el manguito 
justo por encima. Supongamos que la persona tiene una presion normal (sistólica máxima de 120 y diastólica minima 
de 80), inflamos el manguito hasta 160, buscando desde afuera comprimir ese tramo de la arteria al punto de 
colapsarla. Con la presion externa en 160, la arteria permanece colapsada. La presion en la luz cuyo máximo es 120 no 
supera en ningún momento la presion externa del manguito. Entonces comenzamos a desinflar el manguito conforme 
la presion externa de la arteria va disminuyendo, habrá latido a latido, sucesivamente mas tiempo en el que la presion 
liminal de la arteria supere a la externa. Cuando la presion externa haya disminuido por debajo de la presion luminal 
minina, la arteria recuperara su forma y la mantendrá. Hay fenómenos acústicos vinculados con cada etapa. Al 
detectarlos se puede detectar la presion máxima y minima. Además, al presionar una arteria contra algún plano oseo 
firme (arteria radial), se pueden palpar ondas mecánicas que tienen que ver con la mecánica del sistema (palpar el 
pulso). 
 
Entonces, como podemos encarar y encajar esta situación con la ley de P? tomamos los infinitos valores instantáneos 
diferentes que tiene la presion en la raíz de la aorta en el transcurso de un ciclo cardiaco y los sintetizamos en un único 
valor. A eso lo definimos con PAM. Tal que se cumpla que el flujo total de sangre en el transcurso de un ciclo pulsatil 
real sea igual al que resultaría si tuviéramos estable la presion aortica en el valor de la PAM. La PAM se calcula como 
una integral bajo la curva de presion arterial en el tiempo, y su valor habitual en una persona sana con presion arterial 
sistólica máxima en 120 y diastólica 
mínima en 80, es aprox, 96 mmhG. 
Tomamos de ahora ne mas como si 
existiera fijo en el inicio del circuito 
soslayando las fluctuaciones de la 
eyección ventricular y volvamos a P: 
La presion de inicio la imaginamos 
constante en el valor de la PAM, en la 
otra punta del trayecto la auricula 
derecha tiene una presion muy inferior a 
la PAM por eso nos permitimos omitirla. 
Ahora si, llegamos a una ecuación que 
vamos a usar mucho: PAM=VM x RVPerif. 
Esa formulación nos permite entender el comportamiento de la PAM y sus distorciones. La resistencia vascular 
periférica, cuya variabilidad depende de una modificación del radio, y el volumen minuto, que depende de la 
frecuencia cardiaca y de la descarga sistólica, que a si vez es resultado de la precarga, la post carga y la contractilidad. 
Seguimos con las 
aclaraciones: ahora la 
geometría de la tubulada. La 
arborización de nuestros 
vasos es compleja, sin 
embargo no es ese el mayor 
de los desajustes del 
modelo de P: nuestros vasos 
no solo no son 
perfectamente cilíndricos 
sino que tampoco tienen 
tamaño fijo por no se 
rigidos. El hecho de que la 
bomba es pulsatil es la 
responsable de esto ultimo 
Este comportamiento del tubo deformándose agrega una complejidad que no puede ser abordada por P asumiendo 
como única la resistencia. Este tipo de comportamiento se reconoce como resistivo-capasitivo y la predicción de la 
cuantidad del flujo debe incorporar otros parámetros además del gradiente y de la resistencia ya conocida. La 
complience mecánica y la inercia del sistema se suman. Por otra parte desde la ley de Continuidad, la expansión 
transitoria del vaso constituye un sumidero, y su posterior reducción, una fuente. Al cabo de un ciclo completo, el vaso 
retoma su tamaño original, eso nos permite mantener vigente el enunciado de que el caudal se mantiene constante 
en los diferentes puntos del circuito (siempre y cuando tengamos en cuenta de abarcar un ciclo completo). 
En el panel de la izquierda se grafican las variaciones del flujo instantáneo durante el ciclo cardiaco en distintas arterias 
de una persona. Las franjas verticales de dif colores corresponden a las fases del ciclo cardiaco ventricular: 
 Violeta: llenado 
 Rojo: contracción isovolumetrica. 
 Naranja: eyección. 
 Verde: relajación isovolumetrica. 
En el panel de la derecha, se grafican las variaciones de la presion durante un ciclo en cada una de esas arterias. 
La presion máxima de la femoral es mayor que la máxima del arco aórtico. Aunque de manera muy fugas, en el arto 
aórtico ocurre un flujo negativo, porque la sangre retrocede desandando una parte del trayecto recorrido. Ambas 
cuestiones están vinculadas, lo que ocurre con la presion explica lo que ocurre con el flujo. 
 
 
Volvamos al nivel de complejidad previo y reforcemos una estrategia que podemos aplicar para manejarnos con 
ecuaciones mas simples. Es necesario hacer los análisis contemplando las fluctuaciones globales que ocurren durante 
un ciclo completo aunque encontremos instantes dados del ciclo en el que ocurran acontecimientos contradictorios. 
Durante un ciclo completo, el resultado global es que la presion media es un poco mayor en la aorta que en la femoral 
y que la sangre se mueve desde la aorta hacia la femoral. 
Dijimos que los vasos no eran tubos rígidos, además de la pulsatilidad de la bomba, hay otro factor que modifica la 
geometría de una vasculatura distensible: cualquier circunstancia que modifique la presion que transcurre por el vaso. 
Ahora el caso que vamos a analizar puntualmente: altura relativa de cada tramo del circuito condiciona la aparición 
de una columna de líquido y con ella una presion asociada al campo gravitatorio: al pararse van a ocurrir fenómenos 
complementarios a lo que postula B sobre la aparición de una energía potencial gravitatoria y una presion 
‘’hidrostatica’’. Cuando la persona se para entre cada par arteria-vena sigue existiendo la misma diferencia de 85mmHg 
por la disipación energética. Aparece un componente predicho por B: las partes de abajo del cuerpo (arterial y venosa) 
tienen una columna por encima (H) de altura de un liquido (sangre) con tal densidad (D) y con una aceleración (G) que 
generan un aumento de la presion en la luz. 
Lo complementario no es ni P ni B. Si sometemos a un vaso que es distensible a un aumento de la presion en su luz... 
Que le va a pasar? Un vaso sometido a un aumento de la presion luminal se dilatara, cuanto mas distensible sea. En 
situaciones habituales, las venas son mas distensibles que las arterias. En las venas poco aumento de presion genera 
mucho aumento de volumen. No asi en las arterias ni en las mismas venas si ya fueronexpandidas previamente. 
Pensando en términos de ley de continuidad, esa dilatación de las venas de los miembros inferiores que representa? 
Representa un sumidero. 
Por ultimo nos queda nombrar la regulación intrínseca y extrínseca de la vasculatura y su sistema en su conjunto. 
Englobamos en ella a los factores que tratándose de la resistencia vascular periférica modifican el radio vascular para 
modificar indirectamente los otros parámetros: gradiente de presion y el volumen minuto de circuito, o a aquellos 
factores que modifican directamente a estos otros parámetros, como un aumento de la frecuencia cardiaca mediado 
por el simpático para aumentar el volumen minuto. 
 
Que diferencias se encuentran entre la circulación sistémica y la pulmonar? Comparación de los parámetros P de cada 
circuito. 
 La PAM sistemica es 6 veces mayor que la 
pulmonar. 
 En cuanto a las presiones auriculares 
izquierda/derechas tienen también esa 
diferencia entre si? tienen muy distinto 
gradiente de presion: 98 mmhG en sistémico y 
solo 10 mmHg en el pulmonar. Una relación de 
10/1. Dado que ambos circuitos están 
combinados en serie, tienen el mismo caudal 
(5 l/m). Entonces como se explica entonces 
que el gradiente de presion sistémico sea 10 
veces mayor que el pulmonar? Que parámetro 
P nos falta considerar? La resistencia 
equivalente de cada circuito. El periférico tiene 
una resistencia equivalente total 10 veces 
mayor que la resistencia equivalente total de 
la pumonar. El VI realiza 10 veces mas trabajo, 
transfiere 10 veces mas energía que el VD. 
recurramos a una situación inhabitual para desafiar aquello de lo que creemos estar seguros: este es un esquema de 
los vasos macroscópicos del miembro superior (no hay ni arteriolas, ni capilares ni vénulas post capilares). A la derecha, 
se representa una parte del aparato vascular de escala microscópica. Con el propósito de someter a las personas que 
padecen insuficiencia renal crónica a hemodiálisis, se genera quirúrgicamente una comunicación directa (fistula) entre 
una arteria y una vena contigua (ej, en el brazo). Ese nuevo recorrido posible es una rama en paralelo que esquiva a la 
circulación microscópica donde radica la mayor parte de la resistencia equivalente de ese miembro. 
 
La resistencia equivalente del miembro es ahora mucho menor que antes, pues se convino en paralelo una rama de 
muy baja resistencia. Compárenla con la del brazo no intervenido: a partir de ello, que pueden conjeturar con respecto 
al caudal de cada brazo?. El caudal del vaso con fistula será mayor que el contralateral porque están combinados en 
paralelo pero ahora fistula mediante, tienen muy diferente resistencia equivalente. Pero con esto no termina nuestro 
análisis. La disminución de la resistencia local, tiene implicancia global: pues también disminuye la resistencia 
equivalente del total. En este momento, cabe preguntarse: si disminuyo la resistencia vascular periférica, como se 
comportan el volumen minuto global y la presion arterial media? 
A) Supongamos que la presion media disminuyo y el volumen minuto se mantuvo… como es ahora el flujo 
local en el brazo no intervenido con respecto a su valor previo? Es menor que el previo. Su resistencia 
equivalente no vario pero si vario el gradiente de presion global. Y de hecho, lo mismo le sucedió a todos 
los demás lechos vasculares puestos en paralelo. 
B) Supongamos que aumento el volumen minuto y se mantuvo la presion media. En este caso el flujo del 
brazo indemne no vario, porque no vario su resistencia equivalente ni su gradiente de presion. Pero todo 
el sistema esta movilizando un mayor volumen minuto con igual presion media. Lo que es posible solo si 
el ventrículo izquierdo aumenta su trabajo. 
Ambos escenarios son paradigmas, puede ocurrir algo intermedio, un poco de disminución de la PAM y un poco de 
aumento del VM global. El concepto de que el trabajo del VI como bomba es VARIABLE. Y esto es clave para entender 
como logra el organismo regular los parámetros del aparato cardiovascular. 
 
Cual es la diferencia entre cerrar una de las ramas en paralelo del sistema de tubos y hacer vasoconstricción en las 
arteriolas sistémicas? La presion inicial en el punto A en el fondo del tanque no se modifica pese a cambios de la 
resistencia que tiene por delante. La presion en el punto A es fruto de la altura de la columna del liquido por encima. 
Es una simple presion hidrostática. Pero en el aparato cardiovascular, la presion en el inicio del circuito no tiene ese 
origen, su procedencia es el trabajo mecanico que realiza el VI y dicho trabajo dijimos que es variable, esta sujeto a 
varios factores: la post carga que al aumentar, aumenta la presiones durante la eyección. Un aumento de la resistencia 
vascular periférica logra aumentar la presion en el inicio del circuito porque condiciona el funcionamiento de la bomba.