DINÂMICA ARTERIAL E VENOSA ESTIMADA POR MEIO DE UM MODELO WINDKESSEL BASEADO EM PLESTIMOGRAFIA POR OCLUSÃO VENOSA: RESULTADOS PRELIMINARES
Resumo
Este estudo apresenta resultados preliminares de um estudo piloto envolvendo cinco indivíduos saudáveis para avaliar um modelo de mecânica vascular aplicado à pletismografia por oclusão venosa. O modelo proposto caracteriza as propriedades mecânicas arteriais e venosas em condições basais e permite a estimativa de parâmetros dinâmicos durante a recuperação pós-oclusão. A hiperemia reativa induzida pela oclusão venosa do antebraço foi avaliada em condições basais e após intervenções fisiológicas (administração de ibuprofeno e exercício). O modelo quantificou as respostas hemodinâmicas transitórias, mostrando consistentemente reduções nas resistências arterial e venosa e aumentos na complacência venosa, seguidos por uma recuperação gradual em direção aos valores basais. Foram identificadas diferenças relacionadas à condição: as reduções de resistência foram mais pronunciadas após a administração de ibuprofeno, enquanto a complacência venosa apresentou maior aumento após o exercício. Esses resultados demonstram a sensibilidade do modelo à modulação farmacológica e fisiológica da função vascular. O modelo proposto consiste numa abordagem não invasiva para a avaliação simultânea da dinâmica arterial e venosa que pode contribuir para a abrir novos caminhos para a avaliação da função cardiovascular.
Biografia do Autor
Professora Titular do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro. Graduada em Fisioterapia e em Ciências Sociais. Especialista em Biomecânica. Mestre e Doutora em Engenharia Biomédica (COPPE/UFRJ).
Professor Titular do Departamento de Fisiologia da UFF. Coordenador do Laboratório de Ciências do Exercício (LACE/UFF). Graduado em Medicina. Mestre em Ciências Biológicas (Biofísica/UFRJ). Doutor em Ciências. Especialista em Medicina do Exercício e do Esporte e em Cardiologia.
Engenheiro de automação pleno da TRANSPETRO (Petrobras Transporte S/A). Mestre em Engenharia Biomédica (COPPE/UFRJ).
Professor Titular da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Atua no Programa de Engenharia Biomédica (COPPE/UFRJ) e no Programa de Pós-Graduação em Ciências Cirúrgicas do Departamento de Cirurgia da Faculdade de Medicina (UFRJ). Graduado em Engenharia Eletrônica. Mestre em Engenharia Biomédica e Doutor em Engenharia Elétrica.
Professor Titular do Programa de Engenharia Biomédica (COPPE/UFRJ) e do Departamento de Eletrônica e de Computação da Escola Politécnica (UFRJ). Mestre e Doutor em Engenharia Elétrica (UFRJ). Coordenador do Laboratório de Instrumentação Biomédica (PEB/COPPE/UFRJ).
Referências
AJOOLABADY, A.; PRATICÒ, D.; REN, J. Endothelial dysfunction: mechanisms and contribution to diseases. Acta Pharmacologica Sinica, v. 45, p. 2023-2031, 2024. Disponível em: https://doi.org/10.1038/s41401-024-01295-8
ALOMARI, M. A.; SOLOMITO, A.; REYES, R. et al. Measurements of vascular function using strain-gauge plethysmography: technical considerations, standardization and physiological findings. American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology, v. 286, p. H99-H107, 2004. Disponível em: https://doi.org/10.1152/ajpheart.00529.2003
BETIK, A. C.; LUCKHAM, V. B.; HUGHSON, R. L. Flow-mediated dilation in human brachial artery after different circulatory occlusion conditions. American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology, v. 286, p. H442-H448, 2004. Disponível em: https://doi.org/10.1152/ajpheart.00314.2003
CHRYSANT, S. G. New noninvasive vascular tests could improve the prediction and early diagnosis and treatment of cardiovascular diseases. Journal of Clinical Hypertension, v. 21, n. 7, p. 893-895, 2019. Disponível em: https://doi.org/10.1111/jch.13590
DAMAG, F. H. The Caputo fractional Windkessel model and cardiovascular circulatory system: some approximate solutions in usual topological Banach spaces by using some techniques. AIMS Mathematics, v. 10, p. 28651-28667, 2025. Disponível em: https://doi.org/10.3934/math.20251261
GUYTON, A. C.; HALL, J. E. Textbook of medical physiology. Amman: Elsevier, 2016.
HOKANSON, D. E. EC6 plethysmograph manual. EUA: Hokanson, 1998.
MACEDO, A. R.; MACHADO, J. C.; LUZ, L. M. S. et al. A novel model to simulate venous occlusion plethysmography data and to estimate arterial and venous parameters. Research on Biomedical Engineering, 2020. Disponível em: https://doi.org/10.1007/s42600-020-00087-3
MACEDO, A. R.; MACHADO, J. C.; NOBREGA, A. C. L. et al. Assessment of characteristic of the vasomotor control dynamics based on plethysmographic blood flow measurement. Physiological Measurement, v. 29, p. 205-215, 2008. Disponível em: https://doi.org/10.1088/0967-3334/29/2/004
MACEDO, A. R.; NOBREGA, A. C. L.; SOUZA, M. N. Blood flow dynamics characteristics based on plethysmographic measurements. In: CONGRESS OF THE INTERNATIONAL SOCIETY OF BIOMECHANICS, 24.; BRAZILIAN CONGRESS OF BIOMECHANICS, 15., 2013, Porto de Galinhas. Anais [...]. 2013.
MOYNA, N. M.; THOMPSON, P. D. The effect of physical activity on endothelial function in man. Acta Physiologica Scandinavica, v. 180, p. 113-123, 2004. Disponível em: https://doi.org/10.1111/j.0001-6772.2003.01253.x
NAYLOR, H. L.; SHOEMAKER, J. K.; BOCK, R. W. et al. Prostaglandin inhibition causes an increase in reactive hyperemia after ischemia exercise in human forearm. Clinical Physiology, v. 19, p. 211-220, 1999. Disponível em: https://doi.org/10.1046/j.1365-2281.1999.00173.x
NEUBAUER, K.; ZIEGER, B. Endothelial cells and coagulation. Cell and Tissue Research, v. 387, p. 391-398, 2022. Disponível em: https://doi.org/10.1007/s00441-021-03471-2
RAINSFORD, K. D. Ibuprofen: pharmacology, efficacy and safety. Inflammopharmacology, v. 17, p. 275-342, 2009. Disponível em: https://doi.org/10.1007/s10787-009-0016-x
RAY, A.; MAHARANA, K. C.; MEENAKSHI, S. et al. Endothelial dysfunction and its relation in different disorders: recent update. Health Sciences Review, v. 7, p. 100084, 2023. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.hsr.2023.100084
RICHEY, R. E.; RUIZ, Y. I.; COPE, H. L. et al. Cyclooxygenase inhibition does not blunt thermal hyperemia in skeletal muscle of humans. Journal of Applied Physiology, v. 136, n. 1, p. 151-157, 2024. Disponível em: https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00657.2023
ROSENBERRY, R.; NELSON, M. D. Reactive hyperemia: a review of methods, mechanisms, and considerations. American Journal of Physiology - Regulatory, Integrative and Comparative Physiology, v. 318, p. R605-R618, 2020. Disponível em: https://doi.org/10.1152/ajpregu.00339.2019
RUCHTI, T. L.; BROWN, R. H.; FENG, X. et al. Estimation of systemic arterial parameters for control of an electrically actuated total artificial heart. In: MIDWEST SYMPOSIUM ON CIRCUITS AND SYSTEMS, 32., 1989, Champaign, IL. Proceedings [...]. USA, 1989. p. 640-643.
SALISBURY, D.; BROWN, R. J. L.; BRONAS, U. G. et al. Measurement of peripheral blood flow in patients with peripheral artery disease: methods and considerations. Vascular Medicine, v. 23, n. 2, p. 163-171, 2018. Disponível em: https://doi.org/10.1177/1358863X17751654
TREMBLAY, J. C.; PYKE, K. E. Flow-mediated dilation stimulated by sustained increases in shear stress: a useful tool for assessing endothelial function in humans? American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology, v. 314, n. 3, p. H508-H520, 2017. Disponível em: https://doi.org/10.1152/ajpheart.00534.2017
TRIMARCHI, G.; PIZZINO, F.; PARADOSSI, U. et al. Charting the unseen: how non-invasive imaging could redefine cardiovascular prevention. Journal of Cardiovascular Development and Disease, v. 11, n. 8, p. 245, 2024. Disponível em: https://doi.org/10.3390/jcdd11080245
WANG, X.; HE, B. Endothelial dysfunction: molecular mechanisms and clinical implications. MedComm, v. 5, e651, 2024. Disponível em: https://doi.org/10.1002/mco2.651
Licença
Copyright (c) 2026 RECIMA21 - Revista Científica Multidisciplinar - ISSN 2675-6218
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Os direitos autorais dos artigos/resenhas/TCCs publicados pertecem à revista RECIMA21, e seguem o padrão Creative Commons (CC BY 4.0), permitindo a cópia ou reprodução, desde que cite a fonte e respeite os direitos dos autores e contenham menção aos mesmos nos créditos. Toda e qualquer obra publicada na revista, seu conteúdo é de responsabilidade dos autores, cabendo a RECIMA21 apenas ser o veículo de divulgação, seguindo os padrões nacionais e internacionais de publicação.