Circulação sanguínea no ser humano

A circulação do sangue é um processo extremamente importante para a manutenção dos diversos sistemas fisiológicos. Aqui, conheceremos especificamente as peculiaridades do sistema circulatório humano.

O coração é um tecido muscular cujo conjunto de fibras é denominado de miocárdio. Esse músculo cardíaco possui circulação coronária própria que supre o miocárdio com sangue oxigenado. O ciclo cardíaco do coração é constituído de uma contração (sístole) e distensão atrial (diástole) seguido de uma sístole e diástole ventricular. A pressão exercida pelo lado direito do coração é menor que o lado esquerdo devido à diferença na espessura entre as paredes dos dois ventrículos. O maior espessamento das paredes do ventrículo esquerdo possibilita força mais intensa na ejeção do sangue para a circulação sistêmica.

Desse modo, as características anatômicas do coração geram as condições que impulsionam o fluxo sanguíneo por todo o sistema circulatório. A ejeção do sangue pelo coração é contínua; no entanto, o fluxo para o corpo é mantido pela distensão da aorta e seus ramos durante a sístole ventricular e pela retração elástica das paredes das grandes artérias, o que possibilita a continuidade do fluxo sanguíneo durante a diástole ventricular.

A pequena circulação ou circulação pulmonar representa 1/3 de todo o sangue que circula no organismo (Fig. 1). O sangue sistêmico chega ao coração pelas veias cavas, entra no átrio direito e passa através da valva atrioventricular direita (tricúspide) para dentro do ventrículo direito. Do ventrículo direito o sangue sai do coração para o tronco pulmonar em direção ao pulmão, dividindo-se em uma artéria pulmonar para cada pulmão. O sangue pobre em oxigênio (O₂ baixo) e rico em gás carbono (CO₂ alto) segue pelas artérias, arteríolas, até chegar aos capilares que irrigam os alvéolos pulmonares, onde trocas gasosas serão efetuadas. A baixa pressão arterial (15 mmHg) permite condições favoráveis para as trocas gasosas e o sangue. O sangue rico em O₂ chega ao coração pelas veias pulmonares, flui para o átrio esquerdo, terminando a pequena circulação.

Em seguida o sangue passa para o ventrículo por meio da valva atrioventricular mitral (bicúspide). O ventrículo esquerdo ejeta então o sangue dentro da aorta, passando pela valva semilunar aórtica, iniciando a grande circulação e a distribuição sistêmica (Fig. 2).

A grande circulação ou circulação sistêmica é responsável por ¾ de todo o sangue que circula no corpo (Fig. 1). O sangue sai do coração pela artéria aorta com uma pressão arterial máxima de 120 mmHg. A aorta é basicamente elástica, mas o tecido muscular aumenta gradativamente nas artérias periféricas até chegar às arteríolas. As artérias pequenas apresentam maior resistência ao fluxo sanguíneo (90 a 100 mmHg), principalmente nos segmentos terminais  dos capilares sistêmicos (10 a 35 mmHg). Juntamente com a redução da pressão arterial, há a alteração do padrão do fluxo sanguíneo, que muda de pulsátil para contínuo.

O fluxo sanguíneo pulsátil é gerado pela contínua ejeção do sangue pelo coração. Esse fluxo é amortecido nos capilares devido à capacidade de distensão das grandes artérias e resistência pelo atrito nas pequenas artérias e arteríolas. Cada arteríola dá origem a vários capilares, onde irão ocorrer as trocas entre o sangue e as células teciduais. O sangue retorna pelas vênulas, veias e chega ao coração pela veia cava (0 a 6 mmHg) com alta concentração de CO₂ e baixa concentração de O₂.

O retorno do sangue venoso para o coração é auxiliado pela contração dos músculos que comprimem as veias.  Além disso, as veias apresentam válvulas ao longo do seu percurso, que impedem o retorno do sangue garantindo o sentido unidirecional do fluxo sanguíneo.

Os capilares sistêmicos (5 a 9 µm) são constituídos por uma única camada de células que corresponde ao revestimento epitelial interno nas artérias e veias. É nos capilares sistêmicos que ocorrem as trocas entre os nutrientes e gases transportados pelo sangue, com os produtos do metabolismo celular. Os espaços existentes entre as células das paredes dos capilares permitem que as substâncias presentes no sangue passem, por difusão, para as células teciduais. Por outro lado, as células eliminam neste meio gás carbônico e suas excretas metabólicas.

O fluído que passa pelas células é reabsorvido pelos capilares, reincorporando-se ao sangue. Após deixar os tecidos, o sangue se torna pobre em O₂ e nutrientes, mas rico em CO₂ e excretas. No ponto de conexão entre a arteríola e o capilar existe um esfíncter pré-capilar, uma célula muscular que envolve o vaso e controla a entrada do fluido extracelular para o capilar, regulando o suprimento de sangue para os tecidos.   

O excesso do líquido que sai dos capilares sistêmicos é captado pelo sistema linfático e redirecionado para a circulação. Esse sistema é formado por uma rede de vasos linfáticos distribuídos por todo o corpo. Os menores vasos do sistema linfático apresentam calibre semelhante aos capilares sanguíneos, diferindo destes por apresentarem extremidade com fundo cego. A junção dos capilares linfáticos gera vasos com calibres cada vez maiores, que convergem para o tórax gerando dois ductos linfáticos grossos que se une às veias que vem dos braços.

O fluido que circula dentro dos ductos linfáticos é denominado de linfa. A linfa é um líquido esbranquiçado cuja constituição é muito semelhante ao sangue. Mais de 90% dos leucócitos contidos na linfa são referentes aos linfócitos. Problemas de drenagem no sistema linfático podem induzir a formação de edema.

Figura 1. Esquema da circulação em humanos adultos (Heneine, 2002).

Fig 2 . Figura mostra um coração humano com suas respectivas valvas.

Circulação fetal e neonatal

A circulação fetal ocorre em condições diferentes da circulação dos adultos. A pressão arterial é baixa e similar em todos os circuitos e a tensão de gás no sangue arterial é asfixial. Assim, nesta aula iremos conhecer o sistema circulatório fetal e identificar as modificações mais importantes na circulação neonatal.

No feto, os vasos sanguíneos que formam o cordão umbilical são responsáveis pelo suprimento de oxigênio e nutrientes, sendo que o pulmão encontra-se fisiologicamente inativo. O processo de troca de nutrientes e excretas metabólicas é realizado pela placenta e o sangue oxigenado retorna da placenta pela veia umbilical. Parte do sangue que chega da placenta passa pelos sinusoides hepáticos e o restante segue para a veia cava inferior, por intermédio do ducto venoso em direção ao coração. O fluxo sanguíneo que passa pelo ducto venoso é regulado por um esfíncter próximo à veia umbilical, impedindo a sobrecarga do coração caso haja elevação do fluxo.

O sangue que penetra no átrio direito do coração se mistura com o sangue desoxigenado que chega pela veia cava inferior do abdome, pelve e membros inferiores. Por isso, o sangue que entra no átrio direito não é tão oxigenado quanto o sangue que chega pela veia umbilical. A maior parte do sangue proveniente da veia cava inferior é dirigida para o forame oval, penetrando diretamente no átrio esquerdo. O restante (5 a 10%) mistura-se com o sangue que chega pela veia cava superior e é direcionado aos pulmões pelas artérias pulmonares.

Antes de alcançar os pulmões, parte do fluxo sanguíneo é direcionada através do ducto venoso para a aorta. O sangue retorna dos pulmões para o átrio esquerdo, e no ventrículo esquerdo é misturado com o sangue que vem diretamente do átrio direito pelo forame oval. Do ventrículo esquerdo o sangue segue para a aorta ascendente, ramificando-se para a cabeça, pescoço e membros superiores. Cerca de 40 a 50% do sangue da aorta descendente passam pelas artérias umbilicais e retornam à placenta para efetuar as trocas gasosas. O resto do sangue vai suprir as vísceras e a metade inferior do corpo.

Após o nascimento, finaliza-se a circulação fetal e iniciam as modificações do sistema circulatório (circulação neonatal). Com o início da atividade pulmonar, o fluxo sanguíneo é redirecionado e cessa a atividade no forame oval, ducto arterioso, ducto venoso e vasos umbilicais. O esfíncter no ducto venoso contrai-se, conduzindo o sangue do fígado para os sinusoides hepáticos. A oclusão da circulação placentária provoca uma queda imediata da pressão sanguínea na veia cava inferior e no átrio direito.

A aeração dos pulmões está associada à dramática queda da resistência vascular, ao acentuado aumento do fluxo sanguíneo para os pulmões, acompanhado de uma progressiva expansão das artérias pulmonares decorrente da expansão dos pulmões ocasionada pelos primeiros movimentos respiratórios. O aumento do fluxo sanguíneo pulmonar eleva a pressão no interior do átrio esquerdo e, por isso, o orifício oval se fecha. A parede do ventrículo direito é mais espessa do que a parede do ventrículo esquerdo nos fetos e nos recém-nascidos, o que se relaciona com a sua intensa atividade neste período.

No final do primeiro mês de vida, a parede do ventrículo esquerdo se torna mais espessa e a parede do ventrículo direito mais fina, a atrofia está associada à carga mais leve do trabalho cardíaco.

O ducto arterioso contrai-se ao nascimento, mas há com frequência um pequeno fluxo sanguíneo entre a aorta e a artéria pulmonar esquerda, que persiste por alguns dias. O ducto arterioso geralmente deixa de ser funcional nas primeiras dez a quinze horas após o parto, podendo permanecer aberto por mais tempo nos bebês prematuros e naqueles com hipóxia persistente. O oxigênio constitui o fator mais importante do controle do fechamento do ducto que parece ser mediada pela bradicinina liberada dos pulmões na inflação inicial. Aparentemente, a ação desta substância depende de um conteúdo elevado de O₂ do sangue aórtico que resulta da ventilação dos pulmões ao nascimento. A parede do ducto contrai quando o PO₂ do sangue alcança 50 mmHg.

A mudança da circulação sanguínea, do padrão fetal para o do adulto, não é imediata. Algumas mudanças ocorrem com o primeiro movimento respiratório, enquanto outras levam mais tempo. Durante a transição, pode haver um fluxo sanguíneo inverso pelo forame oval. Embora haja a contração do ducto arterioso ao nascimento, ele pode permanecer latente por até três meses. O fechamento dos vasos fetais e do forame oval é inicialmente uma alteração funcional, o fechamento anatômico ocorrerá mais tarde por meio da proliferação dos tecidos endoteliais e fibrosos.

Após o primeiro movimento respiratório, as artérias umbilicais se contraem para evitar que o sangue escape do recém-nascido. Gradualmente elas se transformam em estruturas fibrosas (ligamentos umbilicais mediais). Por sua vez, a porção infra-abdominal da veia umbilical transforma-se no ligamento redondo do fígado e o ducto venoso no ligamento venoso.

Estabelecida a respiração pulmonar, o sangue venoso é dirigido para os pulmões. À medida que os pulmões se expandem, a resistência que se opõe ao fluxo sanguíneo é diminuída e a pressão na aorta aumenta.

Em algumas semanas ou meses, o ducto arterioso oblitera-se e passa a constituir o ligamento arterioso fibroso. Com o funcionamento do pulmão, o fluxo sanguíneo para o átrio esquerdo aumenta, igualando-se as pressões entre os átrios direito e esquerdo.

Estrutura do coração do recém-nascido e do coração do feto respectivamente. 

Mesmo que o forame oval não esteja fechado, a igualdade de pressões nos átrios impede qualquer fluxo significativo de sangue entre eles. Em algumas semanas ocorre o fechamento anatômico do forame oval formando a fossa oval e o limbo da fossa oval. Finalmente, a pressão da circulação pulmonar reduz para 1/5 da pressão da circulação sistêmica e a parede do ventrículo esquerdo torna-se pelo menos duas vezes mais espessa que as paredes do ventrículo direito.