Hemodinámia DINÁMICA DE FLUIDOS

Hemodinámia

DINÁMICA DE FLUIDOS

Se denomina FLUIDO, a toda sustancia que se deforma de manera continua al actuar sobre ella una fuerza tangencial o de tensión de corte. Los fluidos incluyen a los líquidos y a los gases.

Fluido ideal: Es todo aquel fluido que en movimiento, no hay pérdida de energía por frotamiento, es decir que el fluido tiene viscosidad nula, por lo que fluye sin dificultad. No existe en circunstancias reales. Sus propiedades son:

• Viscosidad = 0.
• Densidad constante.
• Flujo laminar.
• Velocidad de todas las moléculas del fluido un una sección transversal en igual.

VISCOSIDAD

Es una propiedad física química de los fluidos, se opone al movimiento porque hay fricción entre las partículas de dicho fluido. Solo se manifiesta en los liquidos en movimiento. Un fluido en movimiento ejerce una fuerza paralela a la superficie, pero en sentido contrario a dirección del flujo. Se simboliza con [pic 3]

Esta varía según:

• Temperatura corporal.
• Hematocrito.
• Calibre del vaso sanguíneo:

[pic 4]

 (H2O) = 1 cm Poisse o 0,01 Poisse.[pic 5]

 (sangre entera) = (0,04-0,01) Poisse.[pic 6]

 (plasma) 0,15 Poisse.[pic 7]

DENSIDAD ABSOLUTA

Cantidad de masa en una determinada unidad de volumen de un fluido en determinadas condiciones de presión y temperatura.

Densidad = masa/ Volumen

[pic 8]

DENSIDAD RELATIVA

Es la densidad de cualquier fluido con respecto a la densidad del agua o del aire respectivamente.

CAUDAL/FLUJO

Es el movimiento de un fluido o el volumen de fluido por unidad de tiempo. Se representa con la letra Q, y es relativamente proporcional a la velocidad, ya que si esta aumenta, aumenta también el caudal.

Se mide en m3/segundo. También es muy usado Litro/minuto (m)

Caudal (Q)= volumen/tiempo

VOLUMEN MINUTO CARDIACO

Cantidad en volumen de sangre que bombea el corazón en un minuto de tiempo; depende del producto del volumen sistólico y la frecuencia cardíaca. Su valor normal en reposo es de 5 litro  aproximadamente.

En el cuerpo en reposo el Caudal (Q) es 5 L/m. Si decimos que el Q= Vols (volumen sistólico) x Fc (frecuencia cardíaca) entonces:

 [pic 9]

       o       [pic 10][pic 11]

FLUJO LAMINAR

Movimiento de un fluido ordenado paralelo a la superficie, en capas, en láminas paralelas, en donde cada partícula del fluido sigue una trayectoria llamada línea de corriente. Las capas centrales se desplazan con mayor velocidad que las de la periferia ya que no son afectadas por la fricción contra las paredes del vaso.

FLUJO TURBULENTO

Movimiento de un flujo que se da desordenadamente, produce corrientes y contracorrientes y todas las moléculas se ven afectadas por la fricción de las paredes ya que se mueven para todas las direcciones, aumentando la resistencia del flujo.

Factores que favorecen la turbulencia: velocidad elevada del flujo, diámetro grande de los vasos, densidad elevada de un líquido, viscosidad baja. Solo en aorta y seno carotídeo.

NUMERO DE REYNOLD: (NR)

Relaciona los factores que determinan el pasaje del flujo laminar al flujo turbulento, tendencia a que haya uno u otro flujo.

Nº Reynold= (Velocidad. densidad. diámetro) / viscosidad.

• NR < 1000 o 1500  = Flujo Laminar.
• NR > 3000 = Flujo Turbulento.
• NR entre 1000 y 3000 = Flujo en transición.

LEY DE CONTINUIDAD

A partir de la ecuación de continuidad se establece que el caudal que atraviesa cualquier sección del lecho vascular debe ser el mismo en un tubo de sección constante. La velocidad no varía; si la sección o el área aumenta, la velocidad disminuye y viceversa.

Caudal (Q) = velocidad x área.

• > área, < velocidad.
• < área, > velocidad.

Cuando un tubo se bifurca, la velocidad en las ramas depende del área de sección total.

Por esto es que la velocidad de la sangre disminuye desde el corazón hacia los capilares, ya que la sección total (área) del lecho vascular aumenta y luego aumenta desde los capilares a la auricula derecha, ya que la sección total (área) disminuye.

A1 . V1 = A2 . V2

PRINCIPIO DE BERNOULLI

Establece que la energía total de un liquido en movimiento presenta tres componentes:

• La resultante de un trabajo realizado sobre el sistema, que se manifiesta en la presión lateral sobre las paredes del tubo (energía de presión lateral Epl). Por ejemplo el trabajo cardiaco.
• La energía potencial gravitatoria (Eg), que dependerá de la altura de la columna con respecto al punto de referencia.
• La energía cinética (Ec) representada por la velocidad del liquido considerado.

El princpio de la conservación de la energía exige que, para cada unidad de volumen:

P= ½ d.v2 + d.g.h= Constante[pic 12][pic 13]

Epl + Eg+ Ec=  Constante

• P = presión.
• d = densidad.
• v = velocidad.
• h = altura.
• g = aceleración gravitatoria.

Establece que la Energia Total (ET) es constante en todos los puntos del circuito (consecuencia del primer principio de la termodinámica). La ET implicada en el flujo de un liquido en un sistema formado por túbulos rígidos (diámetro constante), por los que circula un líquido ideal, posee un valor a lo largo de todo el circuito y corresponde a la suma de tres componentes

ET = Ep + Ec + Eg = Constante

• Ep = Energía que un fluido tiene por la presión que posee.
• Ec = Energía que un fluido tiene debido a su velocidad.
• Eg = Energía que un fluido tiene debido a su altitud.

Si en lugar de un tubo uniforme consideramos un vaso sanguíneo en el que circula un liquido real, parte de la energía que posee se pierde por rozamiento interno entre las xapas del liquido (viscosidad) y por el rozamiento con las paredes del vaso.

...