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LEYES DE LA HIDRODINAMICA EN EL APARATO CIRCULATORIO
LEYES DE LA HIDRODINÁMICA EN APARATO CIRCULATORIO EN EL
CUERPO HUMANO
ESTEFANY KATERINE GUERRA MINDIOLA
KALORINEE DUQUE LAMBRAÑO
MARIA FERNANDA GONZALES ALVARADO
ROSIO HERRERA
CINDY PAOLA DIAZ SEVERICHE
CIELO MARGARITA REALES
JUAN REYES
(DOCENTE)
UNIVERSIDAD METROPOLITANA CIENCIA DE LA SALUD
MEDICINA IB
BIOFISICA
BARRANQUILLA-ATLANTICO
AÑO-2011
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LEYES DE LA HIDRODINAMICA EN EL APARATO CIRCULATORIO
TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCION
OBJETIVOS
1. CIRCULACIÓN
2. TEORIA BASICA DE LA FUNCION CIRCULATORIA
3. LEYES DE LA HIDRODINAMICA AL FLUJO SANGUINEO
4. FLUJO O CAUDAL SANGUÍNEO
5. FLUJO O CAUDAL LAMINAR Y TURBULENTOEN LA CIRCULACION
6. LEY DEL CAUDAL
7. VELOCIDAD DE FLUJO O CAUDAL SANGUÍNENO
8. VELOCIDAD DEL CAUDAL O VELOCIDAD DE FLUJO:
9. LEY DE LA VELOCIDAD
10. PRESIONES EN LAS DIFERENTES PORCIONES DE LA CIRCULACION
11. INTERRELACION ENTRE LA PRESION, EL FLUJO Y LA RESISTENCIA
12. PRESION SANGUINEA
13. EFECTOS DE LA PULSACION SOBRE LA RESISTENCIA VASCULAR Y EL
FLUJO SANGUINEO TISULAR
14. PULSACIONES DE LA PRESION ARTERIAL
15. FACTORES QUE AFECTAN LA PRESION DEL PULSO
16. EFECTO DE LA PRESION HIDROSTATICA SOBRE LA PRESION VENOSA
17. FUNCION DE LAS VENAS COMO RESERVORIO SANGUINEO
18. LEY DE LAS PRESIONES
19. FORMULAS DE PRESION
20. PRESION ARTERIAL MEDIA
21. PRESION DE PULSO
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LEYES DE LA HIDRODINAMICA EN EL APARATO CIRCULATORIO
22. CONCLUSION
23. BIBLIOGRAFIA
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LEYES DE LA HIDRODINAMICA EN EL APARATO CIRCULATORIO
INTRODUCCION
la circulación tiene como función satisfacer las necesidades de los tejidos:
transportar nutrientes de tejidos, llevarse los productos de desecho, conducir
hormonas de una parte del cuerpo a otra y, en general, mantener un ambiente
apropiado en todos los líquidos tisulares para una supervivencia y función
óptima de las células.
Además las leyes de la hidrodinámica que se le aplican al flujo sanguíneo
encontramos tales como: la ley del caudal que exige al caudal sanguíneo que
sea el mismo en cualquier sesión completa del lecho circulatorio, la ley de la
velocidad exige que en las sesiones completas de mayor área la velocidad
sanguínea de cada uno de los vasos sea menor y viceversa. y la ley de la
presiones en la cual encontramos la presión media arterial que es con la cual
el corazón expulsa la sangre
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LEYES DE LA HIDRODINAMICA EN EL APARATO CIRCULATORIO
OBJETIVO
GENERAL
Comprender y analizar las distintas leyes de la hidrodinámica aplicada al
aparato circulatorio en el cuerpo humano
ESPECIFICOS

Distinguir cada una de las presiones en el sistema vascular

Comprender cada una de las leyes de la hidrodinamica
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LEYES DE LA HIDRODINAMICA EN EL APARATO CIRCULATORIO
CIRCULACION
el aparato circulatorio es el sistema de transporte que proporciona o2 y
sustancias absorbidas del tubo digestivo hacia los tejidos; retorna el co2 a los
pulmones, y otros productos del metabolismo a los riñones; y funciona en la
regulación de la temperatura capolar y distribuye hormonas y otros agentes que
regulan la función celular. La sangre, medio de transporte de estas sustancias,
es bombeada por el corazón atreves de un sistema cerrado de vasos
sanguíneos; el corazón de los mamíferos, constituye en realidad dos bombas
en serie entre sí. A partir del ventrículo izquierdo, la sangre se bombea a través
de las arterias y arteriolas a los capilares, en donde se equilibra con el líquido
intersticial. Los capilares drenan a través der vénulas a venas y de retorno a la
aurícula derecha. Esta es la circulación mayor (sistémica). De aurícula
derecha, la sangre fluye al ventrículo derecho que la bombea a través de los
vasos de los pulmones, es decir la circulación menor (pulmonar) y de
aurícula izquierda la ventrículo izquierdo. en los capilares pulmonares, la
sangre se equilibra con el o2 y co2 del aire alveolar, algunos líquidos tisulares
penetran a otro sistemas de vasos cerrados , los linfáticos que drenan linfa a
través del conducto torácico y del conducto linfático derecho al sistema venoso
(circulación linfática) la circulación es controlada por múltiples sistemas
reguladores q actúan en general, manteniendo un flujo sanguíneo capilar
adecuado cuando es posible a todos los órganos pero en particular al corazón y
al cerebro.
TEORIA BASICA DE LA FUNCION CIRCULATORIA
Existen 3 principios básicos que subyacen a todas las funciones del sistema.
1. El flujo a todos los tejidos del cuerpo esta casi siempre de forma en relación
con las necesidades de los tejidos
2. El gasto cardiaco está controlada principalmente por la suma de todos los
flujos tisulares locales
3. En general la presión está controlada de forma independiente por el control
del flujo sanguíneo local o por el control del gasto cardiaco.
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LEYES DE LA HIDRODINAMICA EN EL APARATO CIRCULATORIO
LEYES DE LA HIDRODINAMICA AL FLUJO SANGUINEO
HEMODINÁMICA
Es la parte de la fisiología que aplican las leyes de la hidrostática y la
hidrodinámica en el estudio y compresión de cómo se lleva acabo la circulación
de la sangre en el aparato cardiovascular.
Biológicamente, el aparato cardiovascular del ser humano es de tipo doble
completo y cerrado. Mecanicamente, se le puede definir como un circuito
continuo, a volumen constante, con una bomba hidráulica de cuatro cámaras,
pero de función doble (dos cámaras para cada función). Las dos cámaras
derechas manejan sangre venosa y las dos izquierdas arterial.
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LEYES DE LA HIDRODINAMICA EN EL APARATO CIRCULATORIO
FLUJO O CAUDAL SANGUÍNEO
El flujo o caudal sanguíneo que llega a los órganos se traslada desde el corazón a a
través de las arterias que se ramifican de las aorta; de esta maneras el órgano recibe lo
necesario para su metabolismo. El flujo sanguíneo en el aparto cardiovascular se
expresa en kcardiaco es un flujo, y se define como la cantidad de sangre que sale del
corazón en 1min. Se calcula en aproximadamente 5L/min (por esta razón también se le
denomina volumen minuto).
FLUJO O CAUDAL LAMINAR Y TURBULENTOEN LA CIRCULACION
La circulación sanguínea presenta un fluido laminar en la mayor parte de su
recorrido, pero como es un sistema biológico y la sangre es un liquido que dista
de mucho de ser ideal, hay regiones con flujos turbulentos.
Cuando la turbulencia ocurre, el liquido forma remolinas y vórtices, y la
“partículas” del liquido se mueve de un lugar a otro del tubo de manera irregular.
Esta mezcla violenta del liquido consume energía y, por tanto, el flujo turbulento
requiere para su manutención, mayor gradiente de presión en comparación con
el flujo laminar.
En las condiciones ideales para la ecuación de poiseuille, la velocidad crítica
para la turbulencia puede predecirse mediante el número de Reynolds. Éste
puede encontrarse con las siguiente fórmula:
Nr=
Donde:
Nr=Número deReynolds
v = velocidad del flujo
d=diámetro del tubo
D=densidad del liquido
𝛈=coeficiente de viscosidad
Es importante recordar que se ha fijado el número de Reynolds en un valor de
1200 para predecir la presencia o ausencia de turbulencia en la sangre. Muchos
textos mencionan el valor de 2000 como límite para la aparición de turbulencia.
LEY DEL CAUDAL
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LEYES DE LA HIDRODINAMICA EN EL APARATO CIRCULATORIO
Dado que el lecho circulatorio es un circuito cerrado la ley del caudal exige que
el flujo sanguíneo o caudal sanguíneo es el mismo en cualquier otra sección del
lecho circulatorio
EJEMPLO:
¿Cuánto ES EL FLUJO SANGUINEO DE UN CAPILAR TIPICO?
Cen 1(un) capilar =
= 4,165*
ml/seg ó 0,0000004165 ml/seg
VELOCIDAD DE FLUJO O CAUDAL SANGUÍNENO
La velocidad del flujo sanguíneo (velocidad lineal) es el desplazamiento que
realiza una “partículas hipotéticas” de sangre en una unidad de tiempo, y
comúnmente se expresa en centímetros por segundo. El promedio de la
velocidad del flujo, multiplicando por el área de sección transversal del tubo, es
igual al flujo: F ó C = A * V para el caso de los líquidos (incompresibles) que
influyen a través de un tubo único pero con secciones transversales de diferente
diámetro; el flujo se mantendrá igual en todas las secciones transversales por
diversas que sean, pero la velocidad lógicamente variará de acuerdo con las
siguientes relación: V= F/A; es decir, que cuanto mayor sea el diámetro de la
sección transversal, menor será la velocidad.
El aparato cardiovascular es un sistema formado por una red de tubos
ramificados, y debe considerarse que la sumatoria total de las áreas
transversales de todas las ramificaciones es más grande que el área total de la
sección transversal del tronco principal; es decir, la aorta. Esto significa que el
área total de la sección transversal se incrementa desde la aorta hacia las
arterias, arteriolas y capilares. De manera correspondiente, el promedio de la
velocidad del flujo sanguíneo disminuye, haciéndose mínimo a nivel de los
capilares.
VELOCIDAD DEL CAUDAL O VELOCIDAD DE FLUJO:
Es el desplazamiento que realiza una partícula del líquido en un tiempo
determinado. Si la partícula presenta una velocidad promedio de “v” y recorre
una distancia “x” en un tiempo dado; la expresión seria
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LEYES DE LA HIDRODINAMICA EN EL APARATO CIRCULATORIO
Durante ese tiempo ( ) habrá atravesado un determinado volumen del liquido
que puede expresarse como área de la base por altura
Pero la altura será el desplazamiento realizado una partícula, entonces:
Remplazando
Pasando a
se tiene
al primer miembro de la ecuación, para obtener flujo:
Se tiene:
F ó C= A base *velocidad
La conclusión que se puede obtener de esta ecuación es la siguiente
Velocidad= flujo o caudal/ área de la base
Por lo tanto, si el fluido es constante (como en la circulación sanguínea), a
mayor área (sección transversal) le corresponde menor velocidad y esto ocurre
en los capilares.
LEY DE LA VELOCIDAD
De acuerdo con la del caudal y recordando que cuando mas grandes es una
sección menor es la velocidad (velocidad media = densidad sobre area)
Entonces la ley de la velocidad exige que en las secciones completas de mayor
área la velocidad sanguínea de cada uno de los vasos sea menor y viceversa.
La sección completa de mayor área son los capilares mientras la de menor área
es la aorta.
La velocidad de la sangre ve disminuyendo desde la aorta en su orden
atravesando de las arterias y capilares para luego aumentar el diámetro hacia
las
venas.
PRESIONES EN LAS DIFERENTES PORCIONES DE LA CIRCULACION
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LEYES DE LA HIDRODINAMICA EN EL APARATO CIRCULATORIO
Debido a que el corazón bombea la sangre a la aorta de forma continua la
presión es este vaso es elevada de 100 mmHg de media. Además debido a que
el bombeo cardiaco es pulsátil, la presión arterial fluctúa entre una presión
sistólica de 120 mmHg y una presión diastólica de 80 mmHg. A medida que la
sangre fluye por la circulación sistematica, su presión media se reduce de forma
progresiva hasta aproximadamente 0 mmHg en el momento en que alcanza la
desembocadura de la venas cavas en la aurícula derecha del corazón.
En las arterias pulmunares la presión es pulsatil, igual que en la aorta, pero el
nivel es menor con una presión sistólica de aproximadamente, 25 mmHg y una
presión diastólica de 8 mmHg con una arteria pulmonar media de solo 16
mmHg. La presión capilar pulmonar es solo 7 mmHg. Sin embargo el flujo
sanguíneo total que atraviesan los pulmones cada minuto es el mismo que el de
la circulación sistémica.
INTERRELACION ENTRE LA PRESION, EL FLUJO Y LA RESISTENCIA
El flujo a través de un vaso sanguíneo está determinado por dos factores
1. La diferencias de presión entre las extremas del vaso (llamada con
frecuencia “gradiente de presión”, que es la fuerza que empuja el flujo de la
sangre a través del vaso 2, el impedimento al flujo de la sangre a través del
vaso, que se le llama resistencia vascular.
PRESION SANGUINEA
¿Unidades estándar de presión? la presión sanguínea se mide casi siempre en
Milímetros de mercurio (mmHg)
Porque el nanómetro de mercurio se ha utilizado desde la antigüedad como
modelo de referencia para medir la presión.
La presión sanguínea significa la fuerza ejercida por la sangre contra cualquier
unidad de área de la pared del vaso
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LEYES DE LA HIDRODINAMICA EN EL APARATO CIRCULATORIO
Cuando se dice que la presión es un vaso es de 50 mmHg esto quiere decir que
la fuerza ejercida es suficiente para empujar una columna de Hg contra la
gravedad hasta una altura de 50 mm
De forma ocasional la presión se mide en centímetros de agua (cm H2O) una
presión de 10 cm de H2O significa una presión sufiente para evaluar una
columna de agua hasta una altura de 10 cm contra la gravedad.
EFECTOS DE LA PULSACION SOBRE LA RESISTENCIA VASCULAR Y EL
FLUJO SANGUINEO TISULAR
La presión sobre el flujo sanguíneo es mucho mayor de lo que se podría
esperar asi como se encuentra en la razón esto es que el incrementa de la
presión arterial no solo aumenta la fuerza que tiende a empujar la sangre a
travez de los vasos, si no que destiende al mismo tiempo, lo que reduce la
resistencia vascular. Asi una presión aumentada suele incrementar el flujo de
dos formas.
Por lo tanto para la mayor parte de los tejidos, el flujo sanguíneo a 100 mmHg
de presión arterial suele ser aproximadamente cuatro a seis veces mayor que el
flujo sanguíneo a 50 mmHg, y no el doble como sucedería si el aumento de la
presión no tuviera el efecto de aumentar el diámetro vascular.
PULSACIONES DE LA PRESION ARTERIAL
Con cada latido cardiaco, una nueva oleada de sangre llena a las arterias. Si no
fuera por la distengibilidad del sistema arterial, la sangre fluiría por los tejidos
solo durante la sístole cardiaca y no durante la diástole. Sin embargo, las
condiciones normales la capacitancia del árbol arterial reduce la presión de las
pulsaciones de forma que casi han desaparecido cuando la sangre llega los
capilares; así el flujo sanguíneo tisular es fundamentalmente continuo con muy
escasas ocasiones.
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FACTORES QUE AFECTAN LA PRESION DEL PULSO
1. El volumen sistólico del corazón
2. La capacitancia (densibilidad total) del árbol arterial
3. Carácter de la eyección del corazón durante la sístole menos importante
EFECTO DE LA PRESION HIDROSTATICA SOBRE LA PRESION VENOSA
En cualquier deposito lleno de agua, la presión en la superficie de esta es igual
a la atmosférica pero se eleva un mmHg por cada 13,6 mm por debajo de la
superficie, esta presión es el resultado del peso del agua y por tanto se llama
presión hidrostática o presión gravitatoria, la presión hidrostática también
aparece en el sistema vascular de los seres humanos, por efecto del peso de la
sangre en los vasos. Cuando una persona está de pie la presión de la aurícula
derecha es de aproximadamente 0 mmHg, pues el corazón bombea a las
arterias cualquier exceso de sangre que intente acumularse en este punto sin
embargo, una persona adulta que se halle de pie absolutamente inmóvil, la
presión en las venas de los pies es de aproximadamente 90 mmHg,
simplemente a causa del peso hidrostático de la sangre contenida en las venas
entre el corazón y los pies.
Las presiones venenosas en otras regiones del cuerpo varían, de forma
proporcional entre 0 y 90 mmHg
FUNCION DE LAS VENAS COMO RESERVORIO SANGUINEO
Más del 60% de toda la sangre del sistema circulatorio se encuentra en las
venas, por esta razón y debido a que las venas tiene una gran capacitancia, se
dice que el sistema venoso sirve como reservorio de sangre para la circulación.
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LEYES DE LA HIDRODINAMICA EN EL APARATO CIRCULATORIO
Cuando se pierde sangre y la presión arterial comienza a disminuir se
desencadena reflejos de presión a partir de los senos carotideos y otras aéreas
sensibles a la presión de la circulación, como señales nerviosas procedentes
del encéfalo y la medula espinal que atreves sobre todo de los nervios
simpático, hacen que las venas se contraigan corrigiendo así, una parte
importante del trastorno produciendo por la pérdida sanguínea en el aparato
circulatorio.
LEY DE LAS PRESIONES
Presión media arterial es la presión por la cual el corazón expulsaría o
exectaria la sangre si aumenta (presión) se mantuviese siempre constante en la
práctica se sabe que cada ciclo cardiaco la presión que ejerce el corazón para
expulsar la sangre varía desde una mínima llamada presión diastólica, hasta la
máxima presión sistólica.
La sangre liquida es un liquido lo cual necesita una diferencia de presión para
poder circular la presión sanguínea varia disminuyendo desde el valor máximo
en su orden del lecho venoso, es decir la entrada a la aurícula derecha la
presión es mínima.
FORMULAS DE PRESION
Determinación de la presión arterial en decúbito y de pie
p. cabeza = p. sang – p. hidrostática
39 cm de sangre
p. pies = p. sang + p. hidrostática
130 cm de sangre
PRESION ARTERIAL MEDIA
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RAM = presión arterial media
PAD = presión arterial distolica
PAS = presión arterial sistólica
PRESION DEL PULSO
Pp= presión del pulso PP=PAS – PAD
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LEYES DE LA HIDRODINAMICA EN EL APARATO CIRCULATORIO
CONCLUSION
Para poder acabo cálculos acerca de la mecánica de fluidos es
necesario analizar la situación de la cual se quieren realizar dichos
cálculos. El análisis consta de leyes, procedimientos y conceptos
que se tienen que conocer para realizar una estimación acertada de
los cálculos a realizar.
BIBLIOGRAFIA
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LEYES DE LA HIDRODINAMICA EN EL APARATO CIRCULATORIO
 GUYTON, Arthur. Tratado de Fisiología Medica. Decima Edicion. Mc Graw Hill.
 BIOFISICA Luis Yushimito Rubiños. Editorial el manual moderno.
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