Aneurismas intracranianos e vasculopatia de hiperperfusão em pacientes com malformações arteriovenosas cerebrais resultam do elevado stress hemodinâmico na rede arterial cerebral. O estabelecimento de uma norma para a geometria arterial cerebral deve resultar em melhores critérios preventivos e de planejamento terapêutico para essas patologias. Uma rede arterial deve distribuir-se no espaço para todo o órgão perfundido, e ao mesmo tempo possibilitar a perfusão tecidual com adequado custo energético e mínimo stress hemodinâmico. O custo total do fluxo sangüíneo é a soma do custo Pf para propulsão do sangue através dos vasos (que aumenta com a redução do calibre das artérias) e do custo metabólico Pm do tecido sangüíneo e dos vasos (que diminui com a redução do calibre das artérias). O equilíbrio entre Pf e Pm resulta no mínimo custo total quando artérias de grande e pequeno calibre organizam-se em uma hierarquia de ramificações tal que o raio interno do vaso é proporcional ao cubo do fluxo sangüíneo (princípio do trabalho mínimo), o que significa que em cada ramificação arterial o raio do tronco (r0) e dos ramos (r1 e r2) estão relacionados de acordo com a regra r0³=r1³+r2³ O exponente de bifurcação "n", definido r0n=r1³+r2³ assume em condição ótima o valor 3. A regra n≈3 é também compatível à optimação espacial de redes arteriais de acordo com princípios de geometria fractal. O exponente de bifurcação aproxima-se desse valor em redes arteriais de diversas espécies de mamíferos e nas artérias cerebrais humanas. Arteríolas retinianas reorganizam-se após atrofia óptica (quando o fluxo sangüíneo retiniano diminui) de acordo com essa regra. Estudos experimentais in vivo e in vitrocorroboram esse princípio. O controle do calibre arterial ocorre através de mediação endotelial, com a produção de vasomediadores e alterações da polaridade das membranas celulares, desse modo controlando o tônus vascular em curtos intervalos de tempo, e resultando em remodelação anatômica a longo prazo.
artérias cerebrais; artérias retinianas; fluxo sangüíneo; geometria fractal; hemodinâmica; mecanismos de controle; vasodilatação; vasos sangüíneos