¿Cómo cambia la vasoconstricción/vasodilatación la presión arterial?

El sistema circulatorio es un sistema dinámico que no puede ser explicado adecuadamente por su ejemplo (al menos no por mí). Debe comprenderlo, no buscar que se ajuste a sus (especialmente) circuitos eléctricos con resistencias . La sangre no es electricidad. Al menos prueba con un modelo de dinámica de fluidos.

Tomemos este modelo muy simple: infle un globo a cuatro quintas partes de su altura y coloque un manguito inflable ancho alrededor de su centro. Infle el brazalete para que el globo sobresalga un poco en los extremos, luego métalo todo en una caja de plexiglás para que el globo no tenga espacio para expandirse. La caja de plexiglás representa nuestro cuerpo. Llamemos a la presión dentro del globo ahora presión arterial normal. El aire en el globo representa el volumen total de sangre. No puede cambiar de un momento a otro; está arreglado. La caja tampoco puede cambiar su volumen momento a momento. Está arreglado.

El manguito representa el músculo liso arterial. La vasoconstricción se puede representar inflando más el manguito. La constricción (inflado del manguito) aumentará la presión en todo el interior del globo, porque ahora tiene que existir la misma cantidad de gas en un espacio más pequeño. La vasodilatación (desinflar el manguito) disminuye la presión dentro del globo, porque el gas ahora puede ocupar una mayor cantidad de espacio.

Eso es todo, de verdad. Si el mismo volumen debe habitar en un espacio reducido y más pequeño, la presión ejercida por la sangre en ese espacio será mayor. Si los vasos sanguíneos se dilatan, la presión en los vasos sanguíneos cae.

Ahora agregue unas 20 capas de complejidad a ese modelo simple y tendrá un modelo funcional del sistema circulatorio.

Sparknote responde :

1. El músculo liso arterial y arteriolar "inyecta energía en el sistema", lo que resulta en aumentos sistémicos en la presión existente en el "circuito" vascular (es decir, un tubo algo elástico) si la resistencia requiere energía. (Así que entendí mal: vea la respuesta de @ Raoul).

2. Lo siento, no leí esto correctamente la primera vez. Sí, el corazón suministra la energía. La contribución de las paredes elásticas de las arterias no es activa, sino pasiva.

3. Absolutamente. Cuanto más elásticas/dóciles son las arterias, menos trabajo debe realizar el corazón para bombear la sangre a través de los circuitos. Cuanto más rígidas y estrechas son las arterias, más debe trabajar el corazón para bombear sangre a través de los circuitos. El resultado de ese aumento de trabajo es un engrosamiento de las paredes musculares del corazón, llamado hipertrofia ventricular , que es un signo de presión elevada en el sistema.

4. No estoy seguro de querer comprometerme aquí con su jerga, pero la respuesta debería ser deducible de los números 1-3. Los vasos elásticos ayudan (por compresión de rebote) a impulsar la sangre a través de los circuitos. Los vasos rígidos lo obstaculizan, haciendo que el corazón haga más trabajo.

No soy ingeniero, por lo que puedo estar haciendo un mal uso de algunos de los términos.

Editado para agregar : consulte la respuesta de @ Raoul para obtener una mejor explicación.

Intentaré una breve respuesta yo mismo.

1. No, el corazón no es el único proveedor de energía, como otros han dicho anteriormente. ¿La vasoconstricción inyecta energía en el sistema? Realmente no. La constricción arteriolar aumentará la resistencia del sistema. Por lo tanto, se requerirá más energía para mantener el flujo a un nivel constante cuando ocurra la vasoconstricción. La vasoconstricción arteriolar obliga al sistema a funcionar a un nivel de energía más alto, pero no inyecta energía destinada a facilitar el flujo.

2. Sí, tu suposición es correcta.

3. @anongoodnurse respondió correctamente.

4. No existe una relación directa entre el cumplimiento y el flujo. Son factores independientes. El punto importante es el siguiente: durante la diástole, el corazón está aislado de los vasos. Cuanto mayor sea la distensibilidad de los vasos, más energía elástica potencial se transferirá desde el corazón a los vasos durante la sístole, para luego asegurar un buen flujo durante la diástole. En las personas mayores, por ejemplo, las arterias suelen estar rígidas, la presión sistólica es alta y la presión diastólica es baja (al igual que el flujo).

Para concluir, diría que la lección más importante que se debe aprender aquí es que si bien una presión arterial más alta significa un estado de energía más alto y más trabajo para el corazón, es incorrecto suponer que el flujo de sangre es fisiológicamente adecuado porque la presión es ¡alto! Este es un error común que se comete en la sala de emergencias.

Solo quiero agregar algunos puntos a la respuesta anterior:

El corazón no es el único órgano que ayuda al flujo sanguíneo. Las siguientes estructuras también ayudan:

• La acción de los músculos en las venas profundas actúa como una bomba: el sóleo se llama corazón periférico para el caso.
• El cumplimiento en sí se suma al flujo: de hecho, el cumplimiento de los vasos sanguíneos es lo que hace que el flujo de sangre sea continuo en lugar de pulsátil, como se esperaría que actuara un sistema con tubos rígidos cuando la bomba es de naturaleza pulsátil.

Algunos puntos críticos a tener en cuenta:

1. El sistema circulatorio está hecho de tal manera que la suma total de las secciones transversales de todos los vasos en un nivel particular es la siguiente:

   • La suma total de las secciones transversales de todos los capilares es la sección transversal más grande ~ 11308 cm ² , (aproximadamente solo 1/4 están abiertos bajo presión normal, por lo que la sección transversal efectiva es ~ 2827 cm ² )
   • La suma total de secciones transversales de vénulas seguidas de arteriolas (~141 cm ² ) (más vénulas que arteriolas, ya que las arteriolas normalmente están bajo una contracción tonal)
   • Suma total de secciones transversales de venas seguidas de arterias (~63 cm ² )
   • Sección transversal de Vena Cava ~ 1,38 cm ² seguida de Aorta ~ 1,13 cm ²

     Entonces, si se suman las secciones transversales: Capilares> Vénulas> Arteriolas> Venas> Arterias

2. La presión arterial que medimos no es exactamente la presión de flujo, también conocida como gradiente de presión. Medimos la presión radial , no el gradiente de presión. Se necesita equipo especial para medir el gradiente de presión.

3. El volumen de líquido dentro de un circuito paralelo (arteria a capilar a vena) no es constante ya que el plasma se difunde hacia afuera en las arteriolas pequeñas y los niveles capilares y se difunde hacia el lado venoso.

4. La curva de flujo de presión no es lineal debido a la distensibilidad de los vasos sanguíneos.

5. El corazón contribuye muy poco al flujo de sangre en las venas. (Para volver a enfatizar que el corazón no es el único órgano que impulsa la circulación). Es principalmente a través del drenaje postural y la acción muscular.

Volviendo a tu pregunta, me gustaría señalar una cosa:

Si existe la necesidad de aumentar la perfusión, la vasoconstricción se produce en el lado venular. La presión capilar es responsable de la perfusión.

$$P_c = \frac{(R_{post}/R_{pre}).P_a + P_v}{1 + (R_{post}/R_{pre})}$$ Donde P - presión y los caracteres a, v y c denotan resistencia arterial, venosa y capilar

R _post - Resistencia post-capilar

R _pre - Resistencia precapilar

La ecuación y la imagen están tomadas del libro de texto de fisiología médica de Boron y Boulpaep, 2.ª edición, capítulo 19: Arterias y conductos.

Cuando existe la necesidad de aumentar la perfusión de un órgano, la presión poscapilar se eleva por venoconstricción (o en el caso de glomérulos de riñón, constricción de las arteriolas eferentes). Como puede ver en la ecuación anterior, tal aumento provocará un aumento en la presión capilar y aumentará la perfusión.

De lo contrario, se produce una vasoconstricción para hacer exactamente lo que supuso que sucedería: redirigir el flujo sanguíneo. De hecho esto sucede en varios niveles:

1. La vasoconstricción de la periferia (extremidades) se produce en condiciones de frío, lo que provoca cianosis (lo que significa que el flujo se reduce tanto que se agota la mayor parte del oxígeno)
2. La vasoconstricción de los vasos esplácnicos se produce cuando los músculos necesitan más sangre (durante el ejercicio, el vuelo, la lucha, etc...)

Si puede leer este capítulo, comprenderá mucho mejor la ecuación. Este libro explica la física detrás de la fisiología de una manera hermosa.