HIDRODINÁMICA Y HEMODINAMIA

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HIDRODINÁMICA Y HEMODINAMIA
BIOFÍSICA
HIDRODINÁMICA
Estudia el comportamiento de los fluidos en movimiento.
Daniel Bernoulli.
La hidrodinámica o fluidos en movimientos presenta varias características que pueden ser descritas por ecuaciones matemáticas.
 
En la Medicina tiene relación con el flujo sanguíneo y la presión.
DANIEL BERNOULLI
PRINCIPIO DE BERNOULLI
Es una consecuencia de la conservación de la energía en los líquidos en movimiento. 
Cuando la velocidad de un fluido aumenta, su presión disminuye y viceversa. 
TEOREMA DE TORRICELLI
Es una aplicación del principio de Bernoulli y estudia el flujo de un líquido contenido en un recipiente, a través de un pequeño orificio, bajo la acción de la gravedad.
LEY DE CAUDAL
El caudal o gasto es una de las magnitudes principales en el estudio de la hidrodinámica. Se define como el volumen de líquido que fluye por una unidad de tiempo. 
Esta fórmula nos permite saber la cantidad de líquido que pasa por un conducto en cierto intervalo de tiempo o determinar el tiempo que tardará en pasar cierta cantidad de líquido.
LEY DE POISEUILLE
Es una ley que permite determinar el flujo laminar estacionario de un líquido incompresible y viscoso.
ECUACIÓN DE CONTINUIDAD
Sistema cerrada por el cual circula in líquido en un instante dado, debe haber en cualquier punto el mismo flujo de masa, o sea:
FLUJO DE LÍQUIDO = FLUJO DE MASA
El mismo volumen ocupará diferente longitud del conducto de acuerdo al diámetro. 
LIQUIDOS REALES Y IDEALES
LIQUIDOS REALES
LIQUIDOS IDEALES
Aquel que al existir fuerzas de rozamiento, la energía mecánica no se conversa pues parte de ella se disipa en forma de calor.
Una vez puesto en movimiento no pierde energía mecánica. 
No existen fuerzas de rozamiento (no conservativas) que se opongan a su desplazamiento. 
CAUDAL EN LOS LIQUIDOS REALES
Poiseuille hizo analogías con la Ley de Ohm (de la electricidad), estableciendo las siguientes relaciones, el flujo es directamente proporcional al producto de dos factores:
1. El gradiente de presión entre dos puntos.
2. Un factor dependiente del área de sección del conducto: π (pi) multiplicado por el radio (R) elevado a la cuarta potencia.
NÚMERO DE REYNOLDS
Es utilizado en la mecánica de fluidos, diseño de reactores y fenómenos de transporte para caracterizar el movimiento de un fluido. 
Su valor indica si el flujo sigue un modelo laminar o turbulento.
Re<2300 indica laminar; Re>4000 turbulencia.
EFECTO DE LA VISCOSIDAD SOBRE EL FLUJO
LÍQUIDOS NEWTONIANOS: son los que pueden definirse simplemente por su viscosidad; son puros y las soluciones verdaderas.
LÍQUIDOS NO NEWTONIANOS: en ellos la viscosidad es afectada por las características del tubo o conducto; dispersiones coloidales y las suspensiones son líquidos no newtonianos. 
RELACIONES ENTRE PRESIÓN, FLUJO Y RESISTENCIA
El flujo sanguíneo que atraviesa un vaso tiene dos factores (gradiente de presión y resistencia vascular); 
La resistencia es consecuencia de la fricción entre el flujo de la sangre y el endotelio intravascular. 
HEMODINAMIA
‘HEMO’ = sangre, ‘DINÁMOS’ = movimiento. La hemodinamia estudia el movimiento de la sangre.
El estudio de las relaciones entre presión (P), resistencia (R) y flujo sanguíneo (Q).
Sus bases físicas radican en las leyes de la hidrodinámica, pero bajos las condicionantes de que este depende de las propiedades de la sangre y de los vasos sanguíneos.
PRESIÓN SANGUÍNEA
La presión sanguínea es la fuerza que se aplica contra las paredes de las arterias cuando el corazón bombea la sangre al cuerpo.
 La presión está determinada por la fuerza y cantidad de sangre bombeada y el tamaño y flexibilidad de las arterias.
PRESIÓN SANGUÍNEA
SISTEMA ARTERIAL E SUS
RELACIONES
SISTEMA ARTERIAL E SUS
RELACIONES
PRESIÓN DIÁSTOLICA
PRESIÓN SISTÓLICA
SISTEMA ARTERIAL E SUS
RELACIONES
SISTÓLE AURICULAR
SISTÓLE VENTRICULAR
Ambas aurículas, llenas de sangre, se contraen en simultáneo provocando un aumento de la presión en su interior.
Con el consecuente pasaje de la sangre hacia los respectivos ventrículos, a través de los orificios aurículoventriculares.
En esta fase los ventrículos, que hasta el momento se hallaban relajados, se contraen. 
El aumento de la presión en su interior abre las válvulas sigmoideas y la sangre sale impelida hacia las arterias aorta y pulmonar.
DIÁSTOLE GENERAL
Durante la diástole general tanto las aurículas como los ventrículos se hallan relajados. 
Las cavidades relajadas tienen un volumen mayor que en estado de contracción, lo que hace que la presión en su interior disminuya. 
La diástole general es el período en que aurículas y ventrículos se llenan de sangre.
 El período de diástole general dura 0,4 seg.
PROPIEDADES HEMODINÁMICAS
DE LOS LÍQUIDOS CIRCULANTES
La sangre es una suspensión de elementos celulares en una solución acuosa de electrólitos y no electrólitos (plasma). 
El aparato circulatorio está constituido por una bomba, el corazón, y un sistema tubular dividido en dos circuitos, uno mayor o sistémico y otro menor o pulmonar. 
CIRCULACIÓN MAYOR Y MENOR
RUIDOS CIRCULATORIOS
Es generalmente aceptado que los ruidos circulatorios son al menos en parte debidos al pasaje del flujo circulatorio desde un régimen laminar a un régimen turbulento.
Ruidos de Korotkoff: se oyen por encima de la arteria braquial, a medida que se reduce la sección con un manguito de presión localizado en el codo.
La presión sanguínea sistólica es tomada como la presión en la cual el primer sonido de Korotkov es oído por primera vez, y la presión sanguínea diastólica es la presión en la cual el cuarto sonido de Korotkov es apenas audible. 
RUIDOS DE KOROTKOFF
PRESIÓN ARTERIAL MEDIA
La presión arterial media es la media aritmética de los valores de presiones diastólicas e sistólicas.
Esta compuesta en aproximadamente 40% por la presión sistólica y tiene en un 60% por la presión diastólica.
Factores condicionantes: volumen
de eyección, distensibilidad
de las arterias, resistencia
vascular y volemia.
METÓDOS DE MEDICIÓN
El primer método para medir la presión sanguínea fue directo. 
Métodos Directos: requieren indefectiblemente que se introduzcan en los vasos sanguíneos catéteres o cánulas llenas con solución fisiológica, o una aguja.
Métodos Indirectos: la medición incruenta de la presión sanguínea fue establecida por Riva-Rocci (1896). El instrumento de medición es el esfigmomanómetro.
RIVA-ROCCI, 1896
ESFIGMOMANOMÉTRICOS
METÓDOS DE MEDICIÓN
Método Palpatorio: se utiliza solo el esfigmomanómetro.
Metódo Auscultatorio: se utiliza el esfigmomanómetro y el estetoscopio, se escuchan los ruidos de Korotkoff. 
PATOLOGIAS
ESTENOSIS AÓRTICA
ANEURISMA
ANGINA DE PECHO
ESTENOSIS AÓRTICA
QUE ÉS: la válvula aórtica no se abre completamente, lo cual disminuye el flujo de sangre desde el corazón.
CAUSA: cuando ventrículo I del corazón tiene que esforzarse más para bombear sangre a través de la válvula; puede estar presente desde el nacimiento; acumulación de depósitos de calcio que estrechan la válvula. 
TRATAMIENTO: cirugía de reemplazo de la válvula.
ESTENOSIS AÓRTICA
ANEURISMA AÓRTICO
QUE ÉS: dilatación o ensanchamiento anormal de una porción de una arteria.
CAUSA: la más común es el endurecimiento de las arterias. La afección es más común en personas con colesterol alto, hipertensión arterial prolongada o que fuman.
TRATAMIENTO: si es pequeño, su médico puede decidir esperar y observar cuidadosamente; reparación quirúrgica abierta; reparación endovascular.
ANEURISMA AÓRTICO
ANGINA DE PECHO
QUE ÉS: es un dolor o molestia en el pecho que se siente cuando no hay suficiente irrigación sanguínea al músculo cardiaco. Puede sentirse como una presión o un dolor opresivo en el pecho. 
CAUSA: en la mayor parte de los casos, es la ateroesclerosis. 
TRATAMIENTO: cambios en el estilo de vida; medicamentos;cirugía de bypass de la arteria coronaria o angioplastia y colocación de stents.
ANGINA DE PECHO
PREGUNTAS
¿Cuáles son los tipos de flujos?
¿Cuáles son los factores del flujo sanguíneo?
¿Qué es la hemodinamia?
¿Qué es la presión arterial?