Você provavelmente já deve ter ouvido falar sobre o acúmulo de lipídeos ou gordura na parede dos vasos sanguíneos, formando placas de gordura que podem dificultar ou até mesmo bloquear o fluxo sanguíneo através desses vasos, causando uma doença conhecida como aterosclerose. Mas você sabia que essas placas de gordura da aterosclerose se formam preferencialmente nas curvas e ramificações das artérias?

E a pergunta que fica é: por que essas placas se formam preferencialmente nesses locais das artérias?

Pra responder essa pergunta, a gente precisa falar sobre uma força que atua sobre a parede dos vasos sanguíneos, a tensão de cisalhamento. Por isso, nesse vídeo a gente vai explicar o que é tensão de cisalhamento e como essa força explica a formação de placas de gordura preferencialmente nas curvas e ramificações das artérias.

E aí pessoal, tudo bem com vocês?

Eu sou Mirian Kurauti aqui do canal MK Fisiologia, e nesse vídeo a gente vai direto ao que interessa:

Afinal de contas, o que é tensão de cisalhamento?

Pra responder essa pergunta, imagine que eu sou uma das células endoteliais que formam o endotélio que reveste a parede dos vasos sanguíneos.

O sangue flui nessa direção, ou seja, essa é a direção do fluxo sanguíneo. E conforme o sangue flui nessa direção, o fluxo sanguíneo exerce uma força de atrito ou uma força de arrasto, que tenta “arrastar” tudo nessa direção do fluxo.

Mas como eu sou uma célula endotelial que tá grudadinha com as outras células endoteliais, eu não sou “arrastada”, mas eu posso ser deformada por essa força de arrasto gerada pelo fluxo sanguíneo. E é exatamente essa força de arrasto que a gente chama de tensão de cisalhamento.

Então, presta atenção, a tensão de cisalhamento é uma força paralela à superfície das células endoteliais e não uma força perpendicular à superfície dessas células, ou seja, é uma força que tenta “arrastar” e não “amassar” as células endoteliais. A força que tenta amassar essas células é a pressão sanguínea que a gente já definiu num vídeo anterior que eu vou deixar aqui no card (ou aqui).

-Tá, professora, mas essa tensão de cisalhamento é importante pra quê?

Essa tensão de cisalhamento causa um estresse nas células endoteliais que a gente chama de estresse de cisalhamento, que nada mais é do que a deformação das células endoteliais causada pela tensão de cisalhamento, e essa deformação funciona como um sinal mecânico, que pode ser detectado e transduzido pelas células endoteliais, gerando repostas nessas células.

Em condições normais, em condições fisiológicas, a tensão de cisalhamento causa um certo estresse de cisalhamento, uma certa deformação que estimula as células a produzir fatores locais como, por exemplo, fatores anti-inflamatórios, além de outros fatores como o óxido nítrico (NO), uma molécula sinal que pode atuar nas células musculares lisas dos vasos sanguíneos e induzir o relaxamento dessas células, causando assim a dilatação dos vasos sanguíneos, ou melhor, causando assim a vasodilatação, que ajuda a manter a pressão arterial em níveis adequados. Essas e outras respostas das células endoteliais ao estresse de cisalhamento é necessário pra manter um funcionamento adequado do sistema cardiovascular.

E conforme a tensão de cisalhamento aumenta, essas respostas também aumentam, o que pode ser muito bom pra saúde do sistema cardiovascular.

-Tá, professora, mas então o que é que pode aumentar essa tensão de cisalhamento?

Bom, considerando um fluxo laminar que segue a lei a Poiseuille, a tensão de cisalhamento é diretamente proporcional à viscosidade do sangue e ao fluxo sanguíneo, e inversamente proporcional à terceira potência do raio do vaso.

Como a gente viu em um vídeo anterior, em condições fisiológicas a gente pode considerar a viscosidade constante, logo as duas principais variáveis que determinam a tensão de cisalhamento é o fluxo e o raio do vaso. Se o fluxo aumenta, a tensão aumenta, ou se o raio diminui, a tensão aumenta.

Então, pensando primeiro no fluxo, adivinha em que condição fisiológica eu posso aumentar o fluxo sanguíneo?

Durante uma atividade física, não é mesmo? E é interessante que durante uma atividade física o fluxo aumenta e isso aumenta a tensão de cisalhamento, mas não tanto, porque o aumento da tensão de cisalhamento estimula as células endoteliais a produzir mais óxido nítrico pra relaxar mais as células musculares dos vasos sanguíneos, causando mais vasodilatação, o que acaba aumentando o raio dos vasos sanguíneos.

E esse aumento do raio dos vasos pode atuar como um freio pro aumento da tensão de cisalhamento causado pelo aumento do fluxo sanguíneo, e isso é importante pra controlar o aumento da tensão de cisalhamento, pois um aumento descontrolado poderia causar danos as células endoteliais.

Além disso, o aumento do raio dos vasos também pode aumentar a área de secção transversal dos vasos, pra controlar a velocidade do fluxo sanguíneo, o que pode ser importante pra evitar que essa velocidade atinja a velocidade crítica, o que pode ser importante pra evitar que o fluxo se torne turbulento.

Embora uma atividade física muito intensa possa gerar fluxo turbulento, isso geralmente só acontece na artéria aorta, porém em algumas condições patológicas, esse fluxo turbulento pode ser gerado em outras artérias além da artéria aorta. E é aí que mora o perigo.

Imagine de novo que eu sou uma célula endotelial dentro de um vaso sanguíneo onde o fluxo sanguíneo agora é turbulento. Nesse tipo de fluxo, o sangue não flui de maneira organizada em uma única direção, na verdade, agora o sangue flui de maneira desorganizada e pode apresentar vórtices, isto é, pequenos redemoinhos que pode fazer o fluxo, em alguns momentos, mudar de direção.

E aí como as células endoteliais vão ficar nesse fluxo turbulento?

Vão ficar assim, né, se deformando em várias direções agora.

E esse sinal mecânico ao invés de estimular as células a produzirem fatores anti-inflamatórios e óxido nítrico, vai inibir, e isso pode causar vasoconstrição ao invés de vasodilatação. E aí, essa vasoconstrição ao invés de ajudar a manter a pressão arterial em níveis adequados prejudica a manutenção da pressão arterial em níveis adequados, prejudicando o funcionamento do sistema cardiovascular.

Além disso, esse sinal mecânico pode aumentar a permeabilidade do endotélio, e aí algumas coisas que tão sendo transportada pelo sangue, como por exemplo as lipoproteínas, como a LDL (do inglês, "low density protein" que significa "lipoproteína de baixa densidade"), que são basicamente proteínas que transportam um monte de lipídio, um monte de gordura, podem atravessar o endotélio e começar a se acumular embaixo do endotélio, iniciando a formação das famosas placas de gordura da aterosclerose.

E adivinha onde o fluxo sanguíneo tende a atingir a velocidade crítica e se tornar turbulento quando o fluxo sanguíneo aumenta demais?

Nas artérias, e justamente nas curvas e nas ramificações dessas artérias. E é justamente por isso que as placas de gorduras da aterosclerose se formam preferencialmente nesses locais das artérias.

Pronto, tá aí a resposta da nossa pergunta inicial.

Bom então resumindo tudo o que a gente viu nesse vídeo, lembre-se que:

• A tensão de cisalhamento é a força de arrasto que o fluxo sanguíneo exerce paralelamente sobre a superfície das células endoteliais, causando uma deformação, um estresse, o estresse de cisalhamento. Quando esse estresse, ou essa deformação é uniforme em uma única direção, como acontece quando o fluxo sanguíneo é laminar, as células endoteliais trabalham pra manter o funcionamento adequado do sistema cardiovascular.

• Porém, quando o fluxo sanguíneo se torna turbulento, o estresse, ou a deformação das células endoteliais não é uniforme e nem uma única direção, e as células endoteliais, nessas condições, deixam de trabalhar pra manter o funcionamento adequado do sistema cardiovascular e isso pode favorecer o aparecimento de doenças, como por exemplo, a aterosclerose.

Bom, espero que esse vídeo tenha te ajudado de alguma forma, e se ele te ajudou não esquece de curtir e compartilhar esse vídeo com aquele seu amigo que também tá precisando estudar esse conteúdo.

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E como sempre qualquer dúvida pode deixar aí nos comentários que a gente tenta responder, beleza? A gente se vê num próximo vídeo, abraço!

Sobre a autora

Mirian Ayumi Kurauti é apaixonada pela fisiologia humana, com uma trajetória acadêmica admirável. Ela se formou em Biomedicina pela Universidade Estadual de Londrina (UEL), fez mestrado e doutorado em Biologia Funcional e Molecular com ênfase em Fisiologia na Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), e ainda atuou como pesquisadora de pós-doutorado na mesma instituição. Além disso, já lecionou fisiologia humana na Universidade Estadual de Maringá (UEM) e biologia celular na UEL. A sua última experiência como professora de fisiologia humana foi na Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR). Fundadora da MK Educação Digital Ltda (MK Fisiologia), atualmente, Mirian é a mente criativa por trás de todos os conteúdos publicados nas redes sociais da empresa.

Apaixonada pela docência, Mirian adora dar aulas de fisiologia humana, mas de um jeito mais descontraído e se diverte muito ensinando. Ela está sempre buscando aprender algo novo não só sobre fisiologia, mas sobre qualquer coisa sobre a vida, o universo e tudo mais. Por isso, é uma consumidora compulsiva de conteúdos de divulgadores científicos. Nas horas vagas, você pode encontrá-la na piscina, treinando e participando de competições de natação. Para Mirian, a vida só tem graça, se ela tiver desafios a serem superados. Hoje, o seu maior desafio é ajudar o maior número de estudantes a entender de verdade a fisiologia humana, principalmente através de suas videoaulas publicadas no canal do YouTube MK Fisiologia.