BIOFISICA Hemodinamica (1) (1)

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)


14/47

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

3

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


25/47

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



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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

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