BIOFISICA Hemodinamica (1) (1)
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7/27/2019 BIOFISICA Hemodinamica (1) (1)
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Capitulo 17
Dra. Aileen Fernndez Ramrez M.Sc.Profesora catedrtica
Departamento de Fisiologa
Escuela de Medicina, UCR
Sistema cardiovascular:
hemodinmica
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Flujo sanguneo (F)
F = PR
P extr.arterial - P extr. venosoRed de vasos en serie y en
paralelo
Corriente arriba Corriente abajo
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P perfusin
P: eje del vasox1:arterias
x2 :venas
Determinante F
P transmural
P: eje radial
r1:intravascular
r2 :tisular
Determinante del
radio del vaso
P hidrosttica
P: eje de altitud
h1:parte altacolumna
h2 :parte bajade la columna
P = gh
Presin
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Flujo turbulento:
Vasos con r grandes(aorta)
v media de flujo (GCelevado)
viscosidad (anemia)
Variaciones sbitas delas dimensiones o
irregularidadesRe = 2r
3000 turbulento
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Flujo sanguneo laminar y turbulento
Desplazamiento de lasangre en capas paralelas
v con perfil parablico
Desplazamientocatico de partculas
Se requiere mayor P
Menos eficiente
Genera ruidos, probabilidad detrombos
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Resistencia periferica total (RPT)
RPT = P
F
mm Hg
ml/ s
Unidades deresistencia
perifrica
(PRUs)
RPT= 93.33
81.66
mm Hg
ml/ s
1.1
PRU=
Resistencia
vascular
sistmica total
RPT= 15-2
81.66
mm Hg
ml/ s0.16
PRU
Resistencia
vascular
pulmonar total
=
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Ciancaglini Carlos Hidrodinamia de la circulacin vascular perifrica normal ypatolgica. Rev. costarric. cardiol v.6 n.2 2004
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Disposicin de los vasos en serie
Rt= RA+ Ra + Rc + Rv+ RV
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Disposicin de los vasos sanguneos en
paralelo
Rt es menor queR individual
Rt= R/3
1 11 1
R1R2R3Rt
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Ley de Poiseuille:
factores determinantes del flujo de loslquidos por un tuboAplicacin de la Ley:
Flujo laminar: desplazamiento por capas
Lquido newtoniano (viscosidad constante)
Flujo constante (no pulstil)
Cilindros rgidos
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Ley de Poiseuille
F = PR
P : gradiente de P entrada y la salida
r: radio del tubo
l: longitud del tubo
: viscosidad del lquido
8 lF = P 1/R r
4
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Factores determinantes de la
resistencia (R)
Ecuacin de la resistencia: ley de Poiseuille
R= (l/r4)k
F = P
R
R = P
F
8 lR = r4
=
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R= (l/r4)k
Radio del
vaso (r)
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Radio:
Tono del
msculo liso
vascular
P transmural p
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Viscosidad ()
Fuerza de cizallamiento(shear stress) Fuerza necesaria para
vencer la friccin ymover la segunda
lmina
Velocidad decizallamiento:
Gradiente de velocidadentre lminas
= fuerza de cizalla
Velocidad de cizalla
fuerza de cizalla = x v cizalla
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Al aplicar P al lquido en un vaso sanguneo
cilndrico: cada lmina se mueve paralela al eje
longitudinal (cilindros concntricos)
Fuerza de cohesin
Perfil
parablico
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Factores determinantes de la viscosidad de
la sangre:hematocrito, fibringeno, radio de los vasos y velocidad
del flujo
Hematocrito: aumenta Interaccin entre glbulos
rojos (F de cohesin y
deformacin )
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La viscosidad disminuye en
los vasos con radios
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La viscosidad se reduce con el aumento
de la velocidad de flujo: adelgazamiento
por cizallamiento
Velocidad rpida:
Mayor tendencia
de glbulos rojosa acumularse enel centro delvaso
Relacionada conla v del flujo
Velocidad lenta:No Newtoniano
Formacin deagregados
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Factores determinantes de la viscosidad de
la sangre:fibringeno, hematocrito, radio de los vasos y velocidad
del flujo
[Fibringeno]: aumenta
Interaccin con loseritrocitos
Comportamiento nonewtoniano
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Presin arterial
Presin sistlica
Presin diastlica
Presin de pulso
Pp = Ps Pd
Presin arterial media
PAM= Pd + 1/3 Pp
PAM= Pd + Ps-Pd
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F t d t i t d l
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Factores determinantes de la
generacin de la presin sangunea
Gravedad P hidrosttica: ( P producida por h)
Distensibilidad de los vasos Facilidad con la que se puede estirar la pared de un
vaso
Resistencia viscosa
P= F R (si F cte: a mayor R, mayorP)
Inercia Gradiente energtico responsable de F
E= E potencial + E cintica
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Efecto de la
gravedadsobre la
presin
arterial y
venosa
5
3
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Efecto de la
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Efecto de la
gravedad sobre la
presin arterial y
venosa
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Distensibilidad o complianza
Distensibilidad = V/P
Complianza = 0 Complianzainfinita
Complianza finita
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Distancia recorrida por un volumen fijo endeterminado tiempo
Inversamente proporcional al rea transversal
VELOCIDAD DEL FLUJO
Q
A
v=
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Principio de Bernoulli: En un tubo la E total
(E cintica + E potencial) es constante
v (es consecuencia la P
dinmica):
zona estrecha> zona
P lateral (potencial):
zona estrecha< zona
ancha
P din=
E totalincluye: P,
y v
P incluye:
P lateral oesttica
(E potencial)
+ P
dinmica
(E cintica)
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Efecto de la inercia
sobre la presin
Estrechamiento:
v P transmural
Conversin de Epotencial (P) en Ecintica (v)
M di i d l t
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q1 q2
q3
Medicin del gasto
cardaco por el
Principio de FickCantidad de
O2 que entra a
los capilares
pulmonaresde los
alveolos
Cantidad de
O2 que llega a
los capilares
pulmonarespor la arteria
pulmonar
Cantidad de O2 que
sale por la vena
pulmonar
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q3= Q [O2]vpq1= Q [O2]ap
q1 + q2 = q3
Q [O2]vpQ [O2]ap + VO2 =
Q = VO2/ [O2]vp - [O2]ap
250 ml O2 /min
0.20 ml O2/min- 0.15 ml O2/min
Q =
Q = 5000 ml/min
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Medicin del gasto cardaco:
GC = (Vo2 /diferenica a-v O2)
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Principio de Fick para determinar
consumo de O2 de rganos
VO2 = Q ([O2]a - [O2]v)
VO2 = 700 ml/min (0.20 ml/min- 0.18 ml/min)
VO2 = 14 ml O2 /min
Q = VO2 / [O2]a-[O2]v
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Flujo sanguneo promedio total :
Gasto cardaco
Q= GC = F= FC x
VS
GC = 70 lat/min x 0. 07 L/lat
GC = 4.9 L/min
Principio de continuidad de flujo
Circuito sistmico y pulmonar en serie tienen
el mismo flujo
GC corazn derecho= GC corazn izquierdo
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Anexos
C t i t N t i
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Comportamiento Newtoniano y no
Newtoniano de los fluidos
= Fde cizalla
=F/A
v cizalla V/
x
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Medicin del GC por el mtodo de Fick
F = VO2/ [O2]B - [O2]A
F = 250 ml /min
0.20 0.15 ml /ml
F = 5000 ml/min
Tambin para determinarVO2 de rganos:
VO2 = F ([O2]a - [O2]v)VO2 = 700 ml/min (0.20 ml/min- 0.18 ml/min)
VO2
= 14 ml O2
/min
e c n e gasto car aco: ecuac n e
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e c n e gasto car aco: ecuac n eFick
GC = (Vo2 /a-v O2)
Fl j di t t l
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Flujo sanguneo promedio total :
Gasto cardaco
GC = F= FC x VSGC = 70 lat/min x 0. 07 L/lat
GC = 4.9 L/min
Principio de continuidad de flujo
Circuito sistmico y pulmonar en serie tienen
el mismo flujo
GC corazn derecho= GC corazn izquierdo
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Anexos
Comportamiento Newtoniano y no
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Comportamiento Newtoniano y no
Newtoniano de los fluidos
= Fde cizalla
=F/A
v cizalla V/
x
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Medicin del flujo sanguneo
Flujmetros electromagnticos Vaso se coloca en un campo
electromagntico
Flujmetros basados enultrasonografa (Doppler) Una sonda enva ondas ultrasnicas a un
vaso, las ondas son reflejadas por lasclulas sanguneas en movimiento y otra
sonda registra esta seal
Pletismografa Cambios de volumen de una extremidad
desplazan el agua
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Medicin del flujo sanguneo
Mtodos de dilucin Medicin de la concentracin de
una sustancia corriente abajo
(arteria sistmica) que ha sido
inyectada en una vena sistmica
Mtodos de aclaramiento
Tasa de remocin o eliminacin
de una sustancia y la diferencia
arteriovenosa de la concentracin
de esa sustancia
Flujo sanguneo regional
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Mtodos para medir la presin
sangunea
Invasivos (directo: lnea arterial) Catter /transductores
Registro continuo
No invasivos (indirectos) Oscilomtrico
Amplitud de oscilaciones de las paredes
arteriales
Palpatorio
Palpacin del pulso
Ausculatorio
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Presin sangunea: diferencia relativa
de P con respecto a una referencia
P = gh Densidad del lquido ():
agua o mercurio
Constante gravitacional (g)
Altura de la columna (h)
Unidades: cm H2O o mm Hg
Equipo: Esfigmomanmetros
transductores
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Medicin de la presin arterial
Medicin de las cmaras
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Medicin de las cmarascardacas
Ventriculografa isotpica de imgenes
Se inyecta un radioistopo que emite rayos gamma y con unagammacmara se observan las imgenes de las cmaras
cardiacas
Angiografa
Introduccin de un catter con un medio de contraste
que permite observar volumen ventricular
Resonancia magntica
Imgenes de los protones en el agua del msculo cardaco
y de la sangre
Ecocardiografa Usa ondas ultrasnicas para visualizar el corazn y
los grandes vasos