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Hemodinamia
La hemodinamia es una rama de la biofísica que se encarga del estudio del flujo sanguíneo dentro de las estructuras
especializadas en su conducción.
El sist circulatorio esta formado por el corazón (2 bombas de 2 tiempos), la sangre y los vasos. Este sist es dinamico,
pues se adapta a los requerimientos del orgnismo.
Va a estar compuesto por un circuito menor o pulmonar y un circuito mayor o sistémico, los cuales se encontraran
dispuestos en serie, ya que el vol de sangre que primero recorre el circuito menor, es el que después pasa por el
circuito sustemico. A su vez, cada uno de estos circuitos cuando se dividen (arteria – arteriola – capilar – venula –
vena) forman los llamados circuitos en paralelo, pues el vol de sangre se terminra distribuyendo en varios lechos en
un mismo momento. Por ej el mismo vol que fue eyectado por el ventrículo izquierdo, “en paralelo” se esta
distribuyendo entre distintos lechos, como el digestivo, el de los miembros, el del cerebro, etc.
Si bien el corazón envía un flujo pulsatil, a medida que nos alejamos de este, el flujo se va haciendo mas continup,
tan asi que en los capilares el flujo es en cierta medida continuo.
Flujo o Caudal: Ley de Poiseuille
El flujo o caudal es el volumen que atraviesa la sección tranversal de un conducto por unidad tiempo (por esto el
gasto cardiaco es el flujo o caudal que tiene la sangre por minuto). Para que haya flujo, es necesario de un gradiente
de presion. La dificultad del liquido para avanzar es la resistencia.
𝑪𝒂𝒖𝒅𝒂𝒍
(
𝑸
)
=
∆𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏
∆𝑻𝒊𝒆𝒎𝒑𝒐
Ahora, para que haya flujo es necesario de un gradiente de presión. A mayor Δpresion, mayor caudal. A su ves el
flujo va a estar limitado por la resistencia, la cual va a ser inversamente proporcional con la superficie de sección/el
diámetro del vaso (mientras mas grande el vaso, menor será la resistencia). Esto es asi porque la resistencia se
genera pues el flujo a medida que avanza, roza contra las paredes del vaso, perdiendo de esta manera energía. Es
por esto que cuando hay mucho contacto del liquido con las paredes del vaso (como ocurre en las arterias
contraídas), el flujo pierde mucha energía.
𝑸 =
∆𝑷𝒓𝒆𝒔𝒊𝒐𝒏
𝑹𝒆𝒔𝒊𝒔𝒕𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂
Ahora que entendimos un poco mejor la importancia del ΔP y de la R, podemos entender mejor su relación con en
flujo. Esta relación la podemos ver mejor en la llamada ley de Poiseuille:
𝑭 =
𝚫𝐏 𝝅 𝒓
𝟒
𝟖 𝜼 𝑳
F: Flujo ; ΔP: Diferencia de presion ; r: Radio ; η: viscosidad del fluido ; L: Longitud del tubo
Como la formula de flujo/caudal es una división, todo lo que se encuentre por encima de la división (ΔP π r
4
) van a
ser directamente proporcional con el caudal, esto quiere decir que si yo aumento el ΔP o el radio del vaso,
aumentara el caudal osea si aumento al doble ΔP el cuadal aumentara al doble, mientras que si yo aumento el radio
al doble, el caudal aumentara 16 veces mas, pues este se encuentra elevado a la cuarta, de esta manera el radio es el
factor que mas influye en la formación del caudal. En cambio todo lo que esta por debajo de la línea divisoria (8 η L)
van a ser inversamente proporcional al caudal, esto quiere decir que si aumento o la longitud del vaso o la viscosidad
del fluido (por ejemplo si en vez de pasar agua paso dulce de leche), disminuirá el caudal.
Leyes del sistema circulatorio
La ley de la continuidad o del caudal dice que el caudal es el mismo/se mantiene a lo largo de todo el árbol
circulatorio. Esto quiere decir que por ej el cuadal será el mismo tanto en la aorta como en los capilares. Esto es asi
poeque el volumen de sangre es el mismo, la sangre no se pierde en todo el recorrido
La ley de la velocidad dice que la vel es mayor cuanto menor es el calibre o la superficie de sección. Pero ojo, es el
calibre del lecho/del todo, no de solo un capilar pues en los capilares la vel es elnta y en la aorta es rápida.
La ley de la presion dice que la presion es máxima en la aorta y va disminuyendo progresivamente, se hace minima
en el territorio venoso y en la auricula derecha.
La Ley de la superficie de sección dice que lLa superficie de sección aumenta a medida que nos aejamos del corazón
siendo la superficie de sección en los capilares unas casi 1000 veces mas que en la aorta y es por esto que hay menos
resistencia en los capilares que en la aorta. (se explica mejor en la parte de resistencia)
Resistencia
La formula de la resistencia va a sersuper paresida a la de poiseuille, solo que no considera el ΔP:
𝑹 =
𝟖 𝜼 𝑳
𝝅 𝒓
𝟒
El calibre del vaso será el factor mas importante de la génesis de la resistencia pues además de sel el que mas influye
en esta, el organismo puede modificar o regular el calibre de los vasos mediante la vasocontriccion o dilatación. El
caudal entonces, va a depender de la resistencia periférica, la cual se define como la resistencia que opone el lecho
arteriolar al pasaje de sangre. Esta determinana por el tono del musculo liso arteriolar, mientras mas contraídas
estén las arteriolas; mayor será la resistencia periférica. La superficie de sección aumenta a medida que nos aejamos
del corazón (Ley de la superficie de sección), siendo la superficie de sección en los capilares unas casi 1000 veces
mas que en la aorta y es por esto que hay menos resistencia en los capilares que en la aorta.
¿Pero como es posible que la superficie de sección sea mas grande en los capilares que en la aorta, si esta es
muchísimo mas grande/de mayor diámetro que los capilares? Pasa que aorta hay una sola y capilares hay
,muchísimos, tan asi que si sumaramos la superficie de todos los capilares, seria en conjunto una superficie moyon
(1000 veces mas) a la que tendría la aorta. Entonces para que el mismo volumen/caudal pase por la aorta que por
los capilares, que los capilares tienen mucha menos resistencia, necesito mucha mas presión o ΔP en aorta que en
capilares (y esto es lo que ocurre). La aorta recibe 120 mmHg de presión, mientrs que los capilares tienen una
presión media de 20 mmHg.
Para determinar la resistencia total (Rt)de un circuito en serie (por ej el circuito arteria – arteriola – capilar – venula
– vena del higado), se suman todas las R, osea:
R órgano: R arterias + R arteriolas + R capilares + R vénulas + R venas
R total: 2 + 2 + 2 + 2 + 2 = 10 → siendo la R total mayor que las R individuales
Para sacar la resistencia total en un circuito en paralelo se saca sumando la inversa de cada componente:
1
𝑅 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
=
1
𝑅 𝑚𝑢𝑠𝑐𝑢𝑙𝑜
+
1
𝑅 ℎ𝑖𝑔𝑎𝑑𝑜
+
1
𝑅 𝑟𝑖ñ𝑜𝑛𝑒𝑠
+
1
𝑅𝑐𝑒𝑟𝑒𝑏𝑟𝑜
…
1
𝑅 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
=
1
2
+
1
2
+
1
2
+
1
2
= 2
𝑅 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 0.5 → La suma de las R en un circuito en paralelo será incluso menor a cada uno de los sitemas separados
(Esto es bueno pues si todo nuestro cuerpo estuviera conectado en un circuito en serie, que no ocurre, la R total
seria tan grande que al ultimo órgano de esta serie ya no le llegaría nada de sangre. Por eso los órganos de nuestro
cuerpo para evitar eso se encuentrana dispuestos en paralelo).
Viscosidad
La viscosidad (η) es la resistencia que tienen las moléculas que conforman un liquido para separarse unas de otras,
es decir, es la oposición de un fluido a deformarse y esta oposición es debida a las fuerzas de adherencia que tienen
unas moléculas de un liquido o fluido con respecto a otras del mismo fluido. Por ek si tubieramos 2 placas entre las
cuales hay muy poca resistencia/viscosidad, si moviéramos una, esta se movería sola
Pero si ubiera resistencia/viscosidad entre estas, pasaría lo que ocurre si empujamos una carta de un mazo de cartas:
Visto de otra manera:
Onda, la 1ra empuja a la 2da, la 2da a la 3ra y asi sucesivamente, pero a fuerza se va perdiendo, por eso se genera un
desplazamiento asimétrico de las cartas, pues las que están mas abajo son las que menos avanzan, de l amisma
forma pasa con las velocidades, las cartas de arriba avanzan mucho mas rápido que las de abajo.
La viscosidad nos mostrara la resistenia que tiene el liquido a avanzar, pensando al liquido como en varias capas.
Ahora si pasamos el ej de las cartas a un tubo (como ocurre en los vasos):
Tal como ocurria con las cartas, al poner flujo en el tubo, este flujo moverá el centro (que avanzara mas rápido). Las
partículas del centro moverán a las que están alrededor de ella y asi sucesivamente pero con menor energía. Del
mismo modo las partículas de la periferia al tener mucho contacto con la pared, abra mucho rose, por lo que
tenderán a disminuir su velocidad, y como ocurria con que las del centro influenciavan a las demás para que
avancen, las de la periferia influirán a las que esn mas en centro a que se detengan. La suma de todos estos vectores
dara el efecto punta de flecha, el cual dice que todas las partículas del centro se moverán mas rápido que las de la
periferia.
La viscosidad de la sangre seria de 3-4 centipoise (cP). La viscosidad del agua será de 1 cP.
La viscosidad dependerá de:
• Temperatura: A menor T° mayor viscosidad.El frio como aumenta la viscosidad de la sangre (hay mas
resistencia y la sangre fluye mas lento), vasoconstriñe y evita que la hemoglobina suelte su O2, una
concecuensia en los tej periféricos es la isquemia.
• Radio del vaso: Afecta tanto al flujo (por la ley de poisville) como a la viscosidad de la sangre
• Fibrinogeno
• Hematocrito:Cuando hay muchos globulos rojos (policitemia), aumenta la viscosidad, de esta manera
también la resistencia, y si aumenta la resistencia hay menos flujo. En cambio cuando hay pocos globulos
rojoa (anemia), disminuye la viscosidad y la resistencia, por lo que hay mayor flujo.
El radio de vaso influirá en la viscosidad, pues a medida que disminuye el radio de los vasos (sea cual sea el tipo
de sangre, osea normal, anémica o policitemica) la viscosidad disminuirá, pues los eritrocitos comienzan a
acomodarse, quedando “en filita”/uno detrás de otro, separados de la pared por plasma (la llamada acumulación
axial). Sin embargo si sigo disminuyendo el calibre de los vasos (como en los capilares), la viscosidad aumenta
exponencialmente, pues comenzaran a apretarse los eritrocitos entre si y contra la pared, pudiéndose hasta
deformar. Este es la llamada viscosidad anómala de la sangre o efecto Fahraeus-linqdvist:
Flujo sanguíneo
Hay 2 tipo de flujo sanguíneo:
• Flujo lamiar: Es el flujo que se da en situaciones fsiologicas, donde la sangre se dispone en punta de flecha
(como abramos en viscosidad), en donde los elementos formes de la sangre se ubican en el centro del vaso,
donde avanzan con mayor velosidad, mientras que la fase liquida, el plasma, de dispone en la periferia
rodeando a toda esta columna central. Este tipo de flujo es muy “amigable” con el endotelio, en otras
palabras, la sangre se “Asegura” de no dañar las cel endotelianes en su avance
• Flujo turbulento: Es la desorganización del flujo laminar. Esto suele suceder fisiológicamente en las
bifurcaciones de algunos vasos, por ej en la bifircaion de las arterias iliacar, la de las carótidas, donde esas
bifurcaciones “rompe” esa armonía que tenia el flujo laminar, generando un flujo turbulento. Esta
desorganización hacen que los elementos formes gire, choquen entre si y con la pared o incluso quedándose
en el mismo lugar (y cuando la sangre se estanca, es mucho pas posible que se genere un coagulo). En
situaciones patológicas se pueden lesionar las arterias por ej en pacientes que tienen placas ateromatosas,
donde la placa que ocluye parcialmente la luz del vaso, perturba el flujo laminar formando uno turbulento,
donde los elementos formes están constantemente lesionando el endotelio, agravando aun mas la lesión.
Entonces va a haber flujo turbulento en:
Para ver si un flujo es laminar o turbulento se saca el numero de Reynolds (Re, NR), el cual es un numero
adimensional que predise el tipo de flujo:
𝑹𝒆 =
𝜹 ×𝑭
𝒓 × 𝜼
o 𝑹𝒆 =
𝜹 ×𝑽𝒆𝒍 ×𝟐𝒓
𝜼
δ: Densidad; F: Flujo; r: Radio ; η: viscosidad del fluido
Flujo turbulento
Re > 4000
Flujo de transición
2300 < Re < 4000
Flujo laminar
Re < 2300
Entonces el numero de Reynolds aumenta cuando:
• Aumenta la velocidad
• Aumenta el diámetro
• Aumenta la densidad
• Disminuye la viscosidad
El conocimiento de estos tipos de flujos sanguíneos son de vital importancia para la toma de la presion arterial, pues
al aumentar la presion del tensiómetro, terminamos ocluyendo el vaso. Cuando comenzamos a desinflar, va a llegar
una presion en la comenzara a pasar sangre pues la presion sistólica le gana a la del tensiómetro. La escuchamos
pues el flujo a medida que pasa esta “oclusión” de la arteria, se vuelve turbulento. Ahora, para ver cual es la presion
diastólica, lo que ocurre es que en el momento en que la presion del vaso al ser mayor que la del tensiómetro deja
de estar apretada/ocluida y comienza el flujo laminar.
FISIO Transmision sinaptica y union neuromuscular.docx
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