12. Hemodinámica
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12. Hemodinámica
FLUJO SANGUINEO Flujo Flujo = ΔP / R [Flujo] ml/min [P] mm Hg [R] mm Hg. min. ml-1 1 Flujo en el sistema circulatorio Flujo = ΔP / R aorta vena cava Resistencia en serie Resistencia vascular R1 R2 R3 RT = R1 + R2 +R3 Resistencia en paralelo R1 R2 R3 1 1 1 1 + + = RT R1 R2 R3 2 Resistencia vascular Flujo = ΔP / R R= 8Lη πr4 Ley de Poiseuille (η viscosidad del fluido) Resistencia vascular La resistencia al flujo depende del radio del vaso Flujo = ΔP / R R= 8Lη πr4 3 Reistencia vascular Viscosidad R= 8Lη πr4 Viscosidad es la propiedad física de los líquidos de oponerse a su deformación. O también, la resistencia que oponen los fluidos a la variación de la velocidad de sus líneas de corriente. Shear stress o tensión tangencial Si un fluido se deforma por la acción de una fuerza, aparecen fuerzas tangenciales de igual dirección a la primera pero, de sentido contrario que se oponen al movimiento. Estas fuerzas tangenciales son directamente proporcionales a la velocidad. 4 Reistencia vascular La resistencia al flujo depende de la viscosidad de la sangre R= F A 8Lη πr4 A v F/A = η dvx/dy shear stress shear rate [η] dina sec/cm2 = Poise 1 atm ≈ 1 dina/cm2 x 106 Flujo en el sistema circulatorio El flujo puede ser laminar o turbulento 5 FLUJO LAMINAR Perfil de velocidades en el vaso capas concéntricas Hemoreología Estudio del flujo sanguíneo y de la deformación de los glóbulos rojos y de los vasos 6 Viscosidad de la sangre La sangre es un fluido no-Newtoniano La viscosidad depende de: •Hematocrito Viscosidad de la sangre La viscosidad depende del hematocrito Flujo = ΔP / R R= 8Lη πr4 7 La sangre es un fluido no-Newtoniano La viscosidad depende de: •Hematocrito •La velocidad del flujo Viscosidad de la sangre La viscosidad depende de la velocidad del flujo 8 Viscosidad de la sangre La sangre es un fluido no-Newtoniano La viscosidad depende de: •Hematocrito •La velocidad del flujo •La agregación de los eritrocitos •La deformabilidad de los eritrocitos Viscosidad de la sangre Rouleaux 9 Viscosidad de la sangre La sangre es un fluido no-Newtoniano La viscosidad depende de: •Hematocrito •La velocidad del flujo •La agregación de los eritrocitos •La deformabilidad de los eritrocitos Estudio del perfil de velocidades de los eritrocitos en el flujo sanguíneo Bishop, J. J. et al. Am J Physiol Heart Circ Physiol 280: H222-H236 2001 10 transiluminación epiluminación diI epiluminación fluoresceina 1 punto cada 5 msec 11 12 Viscosidad de la sangre Efecto Fahraeus-Lindqvist Viscosidad de la sangre Efecto Fahraeus-Lindqvist En los capilares la viscosidad efectiva es menor que en vasos de radio mayor. 13 Flujo Difusión transmembrana Corriente eléctrica Δ presión Δ concentración Δ voltaje Volumen de fluído Número de moléculas a través de la membrana Número de moléculas cargadas Variable de relación Resistencia del vaso Permeabilidad de la membrana Resistencia eléctrica Parámetro de la sustancia en mov Viscosidad del fluído Coeficiente de difusión Signo de la carga Radio y longitud del vaso Grosor y composición de la membrana Conductancia del medio Fem: Movimiento de: Parámetro del medio Presión sanguinea Gradiente de presión entre arterias y venas Flujo = ΔP / R reservorio de presión reservorio de sangre 14 Presión sanguinea Área total (cm2) Velocidad (cm/s) vena cava venas arteriola capilares venulas arteria aorta Presión (mm Hg) 15 Área total (cm2) R= 1 1 = Σ RT R 8Lη πr4 Radio interno Area Area total aorta arterias arteriola capilares 1 cm 4 cm2 4 cm2 0.05 cm 8x10-3 cm2 63 cm2 0.0015 cm 7x10-7 cm2 141 cm2 0.0003 cm 3x10-7 cm2 2827 cm2 El aumento en la superficie total produce una caída en la resistencia Área total (cm2) R= 8Lη πr4 1 1 = Σ RT R Flujo = P / R Presión (mm Hg) P = Flujo *R La caída en la resistencia produce una caída en la presión 16 Área total (cm2) Velocidad (cm/s) Δx Flujo = ΔP / R A Vol / tiempo = ΔP / R área * Δx/tiempo = ΔP / R Δx/tiempo = ΔP / (R* área) Área total (cm2) Velocidad (cm/s) vena cava venas arteriola capilares venulas arteria aorta Presión (mm Hg) 17 Presión sanguinea Los vasos sanguíneos no son cilindros rígidos Windkessel model Vasos sanguíneos compliance = ΔV / Δ P 18 sistema venoso sistema arterial reservorio de sangre 50% volumen reservorio de presión Vasos sanguíneos arteria vena capilar válvulas endotelio músculo liso t. conectivo 19 Músculo liso filamento contractil cuerpos densos Duración de la contracción 20 Acople excitación contracción en el músculo liso Acople excitación-contracción: Músculo liso vs músculo esquelético 21 El retorno venoso es asistido por la contracción muscular Gasto cardíaco Gasto cardíaco desde el punto de vista vascular gasto cardíaco = volumen de sangre/min = presión arterial media resistencia periférica total 22