FLUIDOS
Circulación Sanguínea • La circulación de la
sangre constituye un circuito continuo, es decir debe fluir el mismo volumen de sangre a través de cada segmento de circulación cada minuto.
Explicación física: Caudal Constante Q=A.V
A: Área Transversal V: Velocidad Media
Mayor velocidad
(cm3/s)
Vmáx= 2V A menor área mayor velocidad
Q 1= Q 2 A1.V1=A2.V2
• Cada vez que se
ramifica un vaso importante, el número de ramas aumenta y el diámetro disminuye, en consecuencia aumenta la sección transversal conjunta.
Áreas transversales comparadas • La velocidad
de flujo de los capilares es de 1000 a 1500 veces, menor que en la aorta.
• Vaorta = 33 cm/s • Vcapilares= 0,3
mm/s
Ejercicio de Aplicación A) La velocidad media de la sangre en el centro de un capilar es 0,066 cm/s, la longitud del capilar es 0,1 cm. Y su radio R es 2 x 10-4 cm ¿Cuál es el flujo Q en el capilar?
Hallando el caudal en un sólo capilar capilar.. • A= πR2= (3,1416) (2 x 10-4cm)2=6,2832 x 10-8 cm2
• Q=AV=(6,2832 x 10-8 cm2)(0,066 cm/s) • Q=4,1 x 10-9 cm3/s
Parte b) • Hacer un cálculo del número de capilares total total
que hay en el cuerpo humano sabiendo que el caudal en la aorta es 83 cm3/s
¿Cuántos capilares tenemos? • Q capilares=Q Aorta
• NQ capilar =Q aorta
Q 1
Q 2
• N=83/ 4,1 x 10-9
• N=2x1010 capilares
Presión Sanguínea • La presión sanguínea es una
medida de la fuerza por unidad de área con que la sangre empuja las paredes de los vasos sanguíneos. • P=F/A • S.I. (Pa) • 1mmHg =133Pa
Ejercicio de Aplicación • El corazón impulsa sangre a la
aorta a una presión media de 100 mmHg, si el área de la sección transversal de la aorta es 3 cm2 ¿Cuál es la fuerza media ejercida por el corazón sobre la sangre que entra en la aorta?
Solución • P= 100 mmHg=13300 Pa • P= 1,33 x 104 Pa • A=3cm2 = 3 x 10-4 m2
F=PxA= 1,33 x 3= 3,99N
Energía en los Fluidos total = P V + ½ mv mv cuadrado + mgh • E total PV: Energía del corazón y arterias al arrojar un volumen volumen de sangre sangre V. (Trabajo (Trabajo del ) La energía cinética: es la que se gasta en movilizar la sangre y la energía de posición: es aquella aquella que existe cuando el nivel está sobre o bajo el nivel cero en el sistema circulatorio.
Energía/V Energía/Volumen olumen = Presión
ENERGÍA/VOLUMEN ANTES = ENERGÍA /VOLUMEN DESPUÉS DESPUÉS
Ecuación Ecuación de Bernoulli.
ENERGÍADE PRESIÓN
E/V CINÉTICA
E/V POTENCIAL
Disminuye Disminuye la la presión cuando la velocidad de flujo se incrementa
“Al medir la presión arterial, el brazo se coloca a la altura del corazón, a nivel cero. Con ello, anulamos la energía de posición. Luego, el brazalete que aprieta hace despreciable el valor de la energía cinética, y solo se mide la energía de presión”
¿Por qué en la arteria braquial? PRESIONES A LA MISMA ALTURA SON IGUALES
Ejercicio de Aplicación • Un aneurisma es una dilatación anormal
de un vaso sanguíneo como la Aorta, Aorta, suponga que debido a un aneurisma la Sección transversal A1 de la Aorta Aorta aumenta a un valor A2= 1,71 A1. La rapidez de la sangre a lo largo de una porción normal de la de la aorta es horizontal (La persona está acostada)determine por cuánto supera la presión en la región dilatada a la presión en la región Normal
Solución
Analizando los Vasos Sanguíneos • El corazón actúa
como una bomba hidráulica de cuatro válvulas. • La sangre sale del corazón a gran velocidad y a gran presión. • Por lo cual los vasos que tienen mayor presión y velocidad son las arterias
Algunos valores típicos de presiones en los vasos sanguíneos
Ley de Ohm en vasos sanguíneos ΔP=Q.R
, Q=ΔP/R , R=ΔP/Q
Resistencia Vascular R= ΔP/Q • Impedimento al Flujo sanguíneo en un vaso. • Unidades: Pa-s/m3 • mmHg-s/cm3 = 1PRU • PRU: Unidad de Resistencia Periférica • 1Pa-s/m3 = 7,52 x 10-9 PRU
Resistencia Vascular
= resistencia n= viscosidad de la sangre l = longitud del vaso r = radio del vaso sanguíneo R
RELACIÓN DE POISEVILLE PARA EL FLUJO SANGUÍNEO
Tipos de Flujo • Un flujo Puede ser laminar o
turbulento
Viscosidad • Rozamiento interno
entre las capas de un fluido. • Unidaddes Pa-s • Poise=P=0.1 Pa-s • Centipoise=cP=10-3 Pa-s
Viscosidad
Número de Reynolds • No Posee dimensiones • Predice el tipo de flujo –NR= No de Reynolds
d v
–ρ = densidad de la sangre
N R –v = velocidad del flujo sanguíneo –d = diámetro del vaso sanguíneo
–η = viscosidad de la sangre • Si el NR es menor de 2,000 el flujo
es laminar • Si es mayor de 2,000 aumenta la
posibilidad de flujo turbulento
n
Ejemplos y casos: • Anemia, genera flujos
turbulentos por que disminuye la viscosidad • Trombosis genera flujos turbulentos, por que se disminuye el área del vaso y por lo tanto aumenta la velocidad en la zona del trombo.
N R
d v
n
En flujos turbulentos vibraciones • Hay vibraciones audibles llamadas soplos. • Bloqueo de arterias aumento de presión.
