Fluido sanguineo

1.2. Fuerzas que conducen y se oponen al flujo sanguíneo
Las fuerzas que conducen el flujo de la sangre son la fuerza gravitacional y el gradiente de presión. La presión en los vasos sanguíneos varía en cada punto. La razón de cambio de la presión respecto a la distancia en una determinada dirección, es el gradiente de presión en esa dirección. La presión por sí sola no origina el movimiento dela sangre, el gradiente de presión, sí.
Las fuerzas que se oponen al flujo sanguíneo son las fuerzas cortantes debido a la viscosidad de la sangre y turbulencias dentro la misma.
El término de esfuerzo se refiere a la fuerza que actúa en una superficie dividida entre el área de esta superficie. En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de esfuerzo es Newton por metro cuadrado, oPascal. El esfuerzo que actúa en toda superficie se puede resolver en dos componentes: el esfuerzo cortante que es la componente tangente a la superficie y el esfuerzo normal, que es la componente perpendicular a la superficie. La presión es un esfuerzo normal. Un esfuerzo normal negativo es una presión positiva y un esfuerzo normal positivo es un esfuerzo de tracción.
Figura 1.2.1

1.3. Ley deNewton del Movimiento aplicado a un fluido
La ley de Newton nos dice que:
Masa x aceleración = fuerza
Aplicada a un fluido, toma la siguiente forma:
Densidad x (aceleración transitoria +
aceleración convectiva) = -gradiente de presión + divergencia de
los esfuerzosnormal y cortante +
fuerza gravitacional por unidad de volumen. (1)

Donde la densidad se refiere a la masa por unidad de volumen del fluido, la aceleración transitoria se refiere a la razón de cambio de la velocidad con respecto al tiempo en un punto determinado, y la aceleración convectiva se refiere a la razón de cambio de lavelocidad de una partícula del fluido causada por el movimiento de un punto a otro en un campo de flujo no uniforme. El gradiente de presión ha sido explicado anteriormente. La divergencia de los esfuerzos normal y cortante, other tan la presión, se refiere a la razón de cambio de estos esfuerzos provenientes de la viscosidad del fluido. La fuerza gravitacional por unidad de volumen es el peso por unidadde volumen del fluido, esto es la densidad del fluido por la aceleración de la gravedad.
La aceleración transitoria es la derivada parcial de la velocidad con respecto al tiempo en cada punto dado del fluido.
La aceleración convectiva existe en muchos problemas de Bioingeniería porque los campos de fluidos que interesan son generalmente no uniformes. En estos problemas se calcula las derivadasparciales de las componentes de la velocidad no uniforme con respecto a las coordenadas espaciales. Este conjunto de derivadas parciales forma el tensor gradiente de velocidad. El producto entre el vector velocidad y el tensor gradiente de velocidad (por un proceso llamado contracción) nos da la aceleración convectiva.
La fuerza gravitacional es importante. Si nuestra sangre parara de fluir, luegola presión sanguínea variaría con la altura, justo como la presión del agua en una piscina. La presión de la sangre en cualquier punto del cuerpo es la suma de la presión estática debido a la gravedad y la presión debido a la acción de bombeo del corazón y las pérdidas por fricción de los vasos sanguíneos. Por lo tanto, la presión sanguínea en nuestro cuerpo es una variable continua que cambia encada lugar y en cada instante de tiempo.
En un suave y distensible órgano como el pulmón, el efecto de la gravedad es particularmente evidente. Debido al peso de la sangre, la presión estática de la sangre en los vasos capilares en el ápice del pulmón cuando se tiene una postura erguida, es menor que la que se tiene en la base por una cantidad igual a la altura del pulmón multiplicada por la...