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
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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)
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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
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