6.4 Distribuição de Pressão ao longo dos Leitos Microvasculares
O gradiente de pressão ao longo dos leitos microvasculares demonstrou ser um dos parâmetros mais críticos na regulação do fluxo através destes vasos (a velocidade do fluido é tão lenta nestes vasos que pequenas alterações na pressão podem causar grandes alterações nas condições de fluxo, incluindo velocidade, tensão de cisalhamento e taxa de cisalhamento). O gradiente de pressão em leitos microvasculares foi medido experimentalmente usando duas sondas de fluxo inseridas em vários ramos ao longo da rede. Sabendo a distância entre estas sondas e as leituras de pressão obtidas das sondas, um gradiente de pressão pode ser calculado. medida que o diâmetro do vaso sanguíneo diminui através da rede vascular (por exemplo, arteríolas a capilares), o gradiente de pressão aumenta significativamente. medida que o diâmetro do vaso sanguíneo aumenta (capilares a vênulas), o gradiente de pressão diminui novamente. Isto pode ser explicado pelas rápidas alterações na pressão hidrostática dentro das arteríolas pré-capilares, causadas pela constrição ou dilatação do esfíncter pré-capilar.
Em contraste, a pressão hidrostática dentro do lado arteriolar é relativamente constante até os vasos sanguíneos se aproximarem de um diâmetro de aproximadamente 40 μm. Portanto, o gradiente de pressão ao longo desses vasos é relativamente baixo (ver Figura 5.26 que mostra que a pressão arterial média é relativamente estável em vasos maiores que os capilares tanto no lado arterial quanto no lado venoso da circulação). Os vasos com um diâmetro na faixa de 40 μm seriam tipicamente encontrados uma a duas bifurcações a montante do metarteriole/precapilares. Para arteríolas na faixa de 15-40 μm de diâmetro, há uma rápida diminuição da pressão para aproximadamente 30 mmHg, que está associada a um rápido aumento no gradiente de pressão em todo o vaso. Esta diminuição rápida ocorre para que a velocidade do sangue seja suficientemente lenta para que a troca de nutrientes e resíduos ocorra dentro dos capilares, ao mesmo tempo em que o sangue é dirigido rapidamente para os capilares. Observe que a variação média da pressão arterial nos capilares e vênulas é muito mais baixa do que a observada nas arteríolas pré-capilares (ver Figura 5.26). Dentro dos capilares (diâmetro variando de 5 a 10 μm) a pressão diminui de aproximadamente 25 mmHg para no máximo 20 mmHg, em condições normais. No entanto, o gradiente de pressão que conduz o sangue para os capilares é relativamente grande para que o movimento do sangue através destes vasos seja eficiente. Dentro da circulação venosa, a pressão cai continuamente (para aproximadamente 0 mmHg no átrio direito), mas novamente, é muito mais gradual, tomando todo o comprimento do sistema venoso. Portanto, o gradiente de pressão é muito menor dentro do sistema venoso/venoso. Nas vênulas pós-capilares (diâmetro tão grande quanto 50 μm), a pressão não é maior que 15 mmHg em condições normais.
Para continuar a discussão do gradiente de pressão em todos os leitos microvasculares, há um aumento de aproximadamente oito vezes no gradiente de pressão dentro de pequenos segmentos capilares (100-300 μm comprimento) em comparação com arteríolas e vênulas (aproximadamente 2000 μm comprimento, aproximadamente 40 μm diâmetro). Para metarterioles e vênulas pós capilares (aproximadamente 15 μm de diâmetro), o gradiente de pressão é 50% do gradiente de pressão em todos os capilares. Isto sugere que o fluxo é dirigido para os capilares e depois retarda para permitir tempo suficiente para a troca de nutrientes. Lembre-se que o gradiente pode ser grande, mas o fluxo será desviado para muitos capilares pequenos para perfurar todo o leito vascular.
A variação de pressão em leitos microvasculares sob condições hipertensas e hipotensas também tem sido investigada. Curiosamente, sob ambas as condições, a pressão hidrostática média dentro dos capilares, bem como o gradiente de pressão através dos capilares foi equivalente à observada em condições normais. Além disso, a pressão (hidrostática e o gradiente de pressão) dentro das vênulas pós capilares foi a mesma sob estas condições e sob condições normais. A maior mudança foi observada dentro da vasculatura arteriolar onde o gradiente de pressão foi significativamente maior sob condições hipertensivas ou significativamente menor sob condições hipotensivas. Isto sugere que os metarterioles (e os esfíncteres pré-capilares) regulam o fluxo sanguíneo capilar para mantê-lo nos seus níveis normais, de modo a que a troca de nutrientes seja mantida no nível óptimo. Isto também sugere que o sistema circulatório é projetado para manter um fluxo constante através da microcirculação, independente da pressão arterial média. Isto é bastante significativo e pode ser considerado como um mecanismo para amortecer qualquer variação de pressão antes do local de troca dentro da vasculatura.
A última grande variação de pressão ao longo dos leitos microvasculares é baseada nas mudanças temporais do pulso de pressão cardíaca e da propagação da onda ao longo da vasculatura. Os valores de pressão discutidos até agora têm sido médios ao longo do ciclo cardíaco, através de múltiplas leituras durante todo o ciclo cardíaco. Entretanto, durante o ciclo cardíaco, a pressão hidrostática muda dentro dos leitos microvasculares oscila na ordem de 2 mmHg. Anteriormente afirmamos que a pressão hidrostática dentro dos capilares é de aproximadamente 25 mmHg. Isto significa que a pressão variaria entre aproximadamente 24 e 26 mmHg durante o ciclo cardíaco. Estas alterações temporais não são tão significativas quando comparadas com o gradiente de pressão relativamente estável através dos vasos sanguíneos. A maioria dos dados que foram discutidos nesta seção foi coletada por B. Zweifach e seu grupo de pesquisa durante os anos 70.