03BIOFLUIDOS 2014--10.ppt

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  • BIOFLUIDOSmedicina humana

  • FLUIDOSSon sustancias cuyas fuerzas de cohesin intermolecular son muy dbiles (en los lquidos) o no existen (en los gases). De all que los fluidos ceden fcilmente a los esfuerzos cortantes movilizndose en la direccin en la cual existe una diferencia de presiones. Fluidos: Gaseslquidos

  • Gases: distancia intermolecular 10 D D,diam. molec. Mov con alta velocidad

  • Lquidos: molculas en contacto, con movimiento migratorio

  • Los fluidos juegan un importante rol en biologa. En los animales y en las plantas los fluidos de sus sistemas circulatorios transportan nutrientes y eliminan desechos. En el vuelo de las aves y de los aviones intervienen movimientos de fluidos, as como en el clima, las olas y las corrientes ocenicas.

    Importancia

  • FLUIDOS EN EQUILIBRIOLa condicin necesaria para que un fluido se encuentre en equilibrio es que sus fronteras solo experimenten fuerzas normales. Es decir un fluido en equilibrio se encuentra bajo la accin de tensiones normales nicamente. Cualquier esfuerzo cortante o tangencial producir el deslizamiento del fluido sobre sus fronteras y est en disposicin de manar, fluir, verter, escurrir, fugar o gotear.

    Lquido LquidoProfesor Gastn Tvara Aponte

    Profesor Gastn Tvara Aponte

  • PropiedadesDensidad: = m = VmVCompresibilidad B = -VPeso especfico Pe =Viscosidad = t / F = AFluidez = 1/ mg VPresin P = F = PSFSPVvyProfesor Gastn Tvara Aponte

    Profesor Gastn Tvara Aponte

  • Profesor Gastn Tvara Aponte

    Profesor Gastn Tvara Aponte

  • Presin atmosfrica. Experimento de TorricelliProfesor Gastn Tvara Aponte

    Profesor Gastn Tvara Aponte

  • Unidades prcticas de presinatmsfera (atm) = 760 mm Hg = 101 kPatorr = 1 mm Hg = 133 Pa3) 1 mm H2O = 9,8 Pa 10 PaPresin atmosfrica y altura: La presin se reduce con la altura de modo exponencialA 1 km .670 mm HgA 5,5 km ..380 mm Hg (mitad de 1 atm) A 11 km al 25%A ms de 31 km < 1% Profesor Gastn Tvara Aponte

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  • Presin HidrostticaPoPhP = presin en el fondo del recipientePo = .presin atmosfricaP Po = presin del lquidoSP Po = = = ghWSmgh ShP Po = gh (p. manomtrica)P = Po + gh = presin absoluta o totalProfesor Gastn Tvara Aponte

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  • Teorema general de la HidrostticaP = (- h)La variacin de presin entre dos puntos de un fluido depende del peso especfico del fluido considerado y de la diferencia de alturas de dichos puntos = g , peso especificoh = diferencia de alturasProfesor Gastn Tvara Aponte

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  • GasManmetrohPresin del gas PG = HgghHgProfesor Gastn Tvara Aponte

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  • ManmetroPresin del gas PG = HgghHgGasProfesor Gastn Tvara Aponte

    Profesor Gastn Tvara Aponte

  • hP = 0PatBarmetro de tubo en U para medir la presin atmosfricaProfesor Gastn Tvara Aponte

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  • PRINCIPIO DE PASCALToda presin ejercida en un punto de un fluido confinado es transmitida con igual intensidad en toda direccin y sentidoLos fluidos transmiten la presinProfesor Gastn Tvara Aponte

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  • F2S1S2p1 = p2

    F1S1p1 = F2S2p2 = S2S1F2 = F1PRENSA HIDRAULICA aplicacin del principio de PascalF1Profesor Gastn Tvara Aponte

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  • "Todo cuerpo sumergido total o parcialmente experimenta una fuerza ascensional denominada empuje E cuyo valor es igual al peso del fluido desalojado"PRINCIPIO DE ARQUIMEDESE = gVd = densidad del .........lquidoVd = volumen .........desalojadoVdEProfesor Gastn Tvara Aponte

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  • Profesor Gastn Tvara Aponte

    Profesor Gastn Tvara Aponte

  • W''WW'aire aceite aguaPeso aparente y peso especficoW', W'' pesos aparentesW-W' peso especfico ()

    123456789101112123456789101112123456789101112Profesor Gastn Tvara Aponte

    Profesor Gastn Tvara Aponte

  • Profesor Gastn Tvara ApontepesoPRINCIPIO DE ARQUIMEDES

    Profesor Gastn Tvara Aponte

  • Peso aparente y peso especficoW', W'' pesos aparentesPrdida de peso W-W 'Se observa que: W-W' peso especfico ()

    W-W' W-W'' aceite = agua

    W-W' W-W'' aceite agua =Profesor Gastn Tvara Aponte

    Profesor Gastn Tvara Aponte

  • Presin arterial

    Es la presin transmitida sobre la pared lateral de la arteria y resultante de la actividad cardiaca para movilizar la sangre. Esta presin se transmite a las arterias y venas siendo el origen de la presin arterial y venosa. Como la sangre se encuentra en movimiento hay una cada de la presin a lo largo del sistema, contrariamente a lo que ocurre con un lquido en reposo. La presin arterial oscila, debido a la actividad pulstil del corazn, entre un valor mximo (alrededor de 120 mm Hg en la sstole) y un valor mnimo (aproximadamente 80 mm Hg en la distole). Se anota en la forma 120/80Profesor Gastn Tvara Aponte

    Profesor Gastn Tvara Aponte

  • Las presin arterial depende de tres factores:

    La cantidad de sangre que el corazn arroja por segundo

    (b) La resistencia que rige en los vasos perifricos

    (c) La cantidad total de sangre presente en el organismoSstole: 100 a 140 mm HgDastole: 60 a 90 mm HgProfesor Gastn Tvara Aponte

    Profesor Gastn Tvara Aponte

  • El corazn es una bomba pulstil que realiza un trabajo en forma discontinua. El trabajo realizado durante el desplazamiento de una masa lquida sometida a una presin constante P es igual al producto de dicha presin por el volumen barrido V.12xProfesor Gastn Tvara Aponte

    Profesor Gastn Tvara Aponte

  • El corazn es una bomba pulstil que realiza un trabajo en forma discontinua. El trabajo realizado durante el desplazamiento de una masa lquida sometida a una presin constante P es igual al producto de dicha presin por el volumen barrido V.12xProfesor Gastn Tvara Aponte

    Profesor Gastn Tvara Aponte

  • En la figura anterior se observa que el volumen desplazado por la fuerza F al hacer avanzar a la columna lquida de la posicin 1 a la 2 es igual a:

    V = S.x S = seccin; x = distancia

    Adems: W = F.x; F = PS Trabajo : W = P.VProfesor Gastn Tvara Aponte

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  • El trabajo realizado por el ventrculo izquierdo se obtiene del denominado diagrama de presin-flujo abVcabVVVIIIppLlenado ventricularmsculo cardiaco almacena energapabcdabcdIIIIVpImpulsion de la sangreRecuperacion de la energiaProfesor Gastn Tvara Aponte

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  • I : trabajo realizado por la sangre sobre el ventrculo

    II : concentracin isovolumtrica, el msculo cardiaco almacena energa

    III : el corazn entrega energa a la sangre para su expulsin

    IV : no se realiza trabajo pero se recupera la energa elstica almacenada.Profesor Gastn Tvara Aponte

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  • Presin Venosa

    Al considerar la presin arterial y venosa en el hombre debemos tener en cuenta dos factores: (a) La presin debida a la actividad cardiaca; (b) La presin hidrosttica que aparece en toda la columna lquida. En un individuo acostado el segundo factor es de escasa importancia y en lo que hace a la presin arterial aun en la posicin vertical la contribucin de la presin hidrosttica es poco importante. Este no es el caso para la presin venosa, como veremos en el punto siguienteProfesor Gastn Tvara Aponte

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  • La distancia entre el tobillo y el corazn puede ser estimada digamos en 1,5 metros. En un individuo parado la columna lquida representada por el sistema venoso tendr dicha altura. Si aceptamos un peso especifico relativo de 1 para la sangre (agua) y de 13,6 para el mercurio llegamos a la conclusin que una columna sangunea de 150 cm equivale a 11 cm Hg. En realidad debido a un sistema de vlvulas que se activan durante el retorno de la sangre venosa hacia el corazn, la presin de la sangre venosa es alrededor de 7 mm HgProfesor Gastn Tvara Aponte

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  • LIQUIDOS EN MOVIMIENTOFluidos ideales y reales.

    Ideales no compresibles y no viscosos. Reales ~ incompresibles, y de viscosidad significativa y caracterstica de cada lquido.

    Podemos considerar como ideales a los lquidos de baja viscosidad como el alcohol y mejor aun el helio lquido, en cambio la sangre es un lquido de viscosidad variable. Profesor Gastn Tvara Aponte

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  • Lnea de Flujo. Es la trayectoria determinada por el movimiento de un elemento de fluidoFluido: conjunto de lneas curvas cuyas tangentes coinciden con las direcciones de la velocidad del fluido en cada punto. Lnea de flujoProfesor Gastn Tvara Aponte

    Profesor Gastn Tvara Aponte

  • Caudal o Gasto (Q). Es el volumen de fluido transportado en cada unidad de tiempo:Q = V tSe expresa en m3/s lit /sQ = = V t A(vt) tQ = Av v

    A

    Profesor Gastn Tvara Aponte

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  • ECUACION DE CONTINUIDADCuando el lquido es incompresible el caudal en