jueves, 2 de mayo de 2013

Ecuación de estado sobre el flujo de un fluido, en este caso el flujo sanguineo..

Datos importantes:
Un fluido se desplaza en el interior de un tubo cuando la presión en el inicio es superior a la existente al final del tubo, moviéndose desde una zona de mayor presión a una de menor presión. El flujo o caudal depende directamente del gradiente o diferencia de presión entre esos dos puntos e inversamente de la resistencia.

La resistencia depende de las dimensiones del tubo y de la naturaleza del fluido, y mide las fuerzas de rozamiento o fricción entre las propias moléculas del fluido y entre éstas y las moléculas de la pared del tubo.
La velocidad con la que circula la sangre en el interior de un tubo es directamente proporcional al flujo e inversamente proporcional al área transversal del tubo.
  


Q = ΔP (P1 – P2) / R


R=resistencia
Q=flujo o caudal

El flujo o caudal (volumen/minuto) se define también como el volumen circulante por un segmento transversal del circuito en la unidad de tiempo:
Situaciones importantes debido al tipo de flujo:
En condiciones fisiológicas el tipo de flujo mayoritario es el denominado flujo en capas o laminar. El fluido se desplaza en láminas coaxiales o cilíndricas en las que todas las partículas se mueven sin excepción paralelamente al eje vascular. Se origina un perfil parabólico de velocidades con un valor máximo en el eje o centro geométrico del tubo.
 En el caso del sistema vascular los elementos celulares que se encuentran en sangre son desplazados tanto más fuertemente hacia el centro cuanto mayor sea su tamaño.


En determinadas condiciones el flujo puede presentar remolinos, se dice que es turbulento. En esta forma de flujo el perfil de velocidades se aplana y la relación lineal entre el gradiente de presión y el flujo se pierde porque debido a los remolinos se pierde presión.


Para determinar si el flujo es laminar o turbulento se utiliza el número de Reynolds (NR), un número adimensional que depende de:
       Imagen5.5
r, radio (m) velocidad media (m/s), densidad (g/cc) y la viscosidad (Pa).

La resistencia no puede medirse directamente por ser una magnitud compuesta, pudiendo obtenerse de la ecuación inicial al establecer un gradiente de presión entre dos puntos y medir el flujo que se establece:
       Imagen5.6
(mmHg. min/ml, URP → unidad de resistencia periférica hemodinámica).
Su magnitud depende de las dimensiones del tubo por donde circula el fluido, de su viscosidad y del tipo de flujo o corriente que se realice.
s).

 Datos de la ecuación:
En flujos laminares que se desarrollan en tubos cilíndricos, se pueden deducir las relaciones entre la intensidad del flujo, el gradiente de presión y la resistencia o fuerzas de fricción que actúan sobre las capas de envoltura.
Ecuación:
Imagen5.10
 
π/8 es el factor que resulta de la integración del perfil de la velocidad.
Debido a que la longitud de los vasos y la viscosidad son relativamente constantes, el flujo viene determinado básicamente por el gradiente de presión y por el radio. De la ecuación representada, destaca el hecho de que el radio al estar elevado a la cuarta potencia, se constituye como el factor más importante. Por esta relación se puede justificar el papel preponderante que los cambios en el radio del conducto juegan en la regulación del flujo sanguíneo.

La ecuación se ha formulado para flujos de fluidos homogéneos con una viscosidad constante, sin embargo, en los vasos sanguíneos estas condiciones no siempre se cumplen.
Cuando la velocidad del flujo es alta o si la presión es elevada, se generan en gran medida remolinos o turbulencias que modifican el flujo.

La viscosidad (η) se define como la propiedad de los fluidos, principalmente de los líquidos, de oponer resistencia al desplazamiento de las capas de moléculas, que es indirectamente proporcional al flujo.
Los fluidos heterogéneos, presentan una viscosidad variable, es el caso de la sangre que se modifica dependiendo de las dimensiones del tubo y del tipo de flujo. Cuando la velocidad de la sangre se incrementa la viscosidad disminuye.

La viscosidad es directamente proporcional a la temperatura de la sangre porque si la temperatura de la sangre aumenta, su densidad disminuye, por lo tanto la resistencia al movimiento en las venas y arterias es menor, por lo que aumentará el flujo.

Fuentes:
http://bit.ly/102iGBv
http://bit.ly/U4Y3MW

miércoles, 1 de mayo de 2013

Introducción a la ecuación de estado

Debido a que el sistema termodinámico a tratar en este blog es "LA SANGRE" consideraré varios puntos para realizar la ecuación de estado pertinente:

  1. La sangre se considera como un fluido, en este caso un fluido viscoso; claro esta que no siempre es así.

    La sangre presenta una viscosidad variable, es el caso de la sangre que se modifica dependiendo de las dimensiones del tubo y del tipo de flujo. Por tanto, cuando la velocidad de la sangre se incrementa la viscosidad disminuye.

    Así se ha de tener en cuenta que la sangre no presenta una viscosidad constante. Al estar formada por células y plasma, las primeras son las responsables principales de la viscosidad sanguínea, y tanto el hematocrito (Aparato centrifugador que permite la separación de los glóbulos y el plasma sanguíneo) como la velocidad del flujo y el diámetro de la artería, vena o capilar modifican la viscosidad de la sangre. A altas velocidades, la viscosidad disminuye al situarse las células preferentemente en el eje central del vaso. 

     Fuente: http://ocw.unican.es/ciencias-de-la-salud/fisiologia-humana-2011-g367/material-de-clase/bloque-tematico-1.-fisiologia-del-aparato/tema-5.-hemodinamica-o-fisica-del-flujo-sanguineo/tema-5.-hemodinamica-o-fisica-del-flujo-sanguineo