homodinamia


Trabajo Práctico Nº 5 de Física Biológica

CIRCULACION PERIFERICA

Conocimientos necesarios:
Relación entre presión y flujo en tubos rígidos.
Determinantes de la resistencia. Ley de Poiseuille.
Concepto de viscosidad. Factores determinantes. Unidades.
Viscosidad de la sangre. Variables que influyen en sus características.
Aplicación al sistema cardiovascular: resistencia periférica.Métodos de determinación del volumen minuto cardíaco. Método de Fick. Método de Sterwart-Hamilton. Termodilución.

ASPECTOS FISICOS DE LA HIDRODINAMICA

1) MODELO HIDRAÚLICO

Se denomina presión hidrostática a la presión que ejerce un líquido en reposo sobre las paredes de un recipiente. La presión hidrostática en un punto de una masa líquida depende de la distancia de este punto a lasuperficie libre (h) y del peso específico del líquido ().

Presión hidrostática =  * h

Es frecuente que se utilicen como medidas de presión las alturas de las columnas de líquidos conocidos (p.ej. milímetros de mercurio o centímetros de agua).
Cuando en un tubo lleno de líquido la presión en uno de sus extremos es mayor que en otro, se establece un flujo de líquido, tanto menor, cuantomayor sea la resistencia que oponga el sistema.

Caudal = diferencia de presión/resistencia C = P/R

Se define como caudal al volumen que atraviese una sección cualquiera del tubo en una unidad de tiempo.
Para un sistema de tubos cilíndricos, horizontales y rígidos Poiseullie estableció que la resistencia depende de la geometría del tubo (radio "r" y longitud "l") y de la viscosidad dellíquido ().

Ecuación de Poiseuille: C = P . . r4
8 .  . l


Parte práctica

Mediante el modelo hidráulico (Fig. 1) se determinará la caída de presión a lo largo de tubos conectados en serie con manómetros intercalados. La caída de presión entre estos manómetros representa las variaciones que aparecen en la circulación sistémica del extremo arterial al venoso.1.- Situación A: se mantiene la llave distal cerrada y el agua se nivelará en todos los manómetros. Este es el nivel de referencia al cual se deben ajustar las variaciones de presión.
Situación D: llave distal completamente abierta. Se deberá juntar el agua en una probeta por un período de 15" (la cantidad en ml multiplicada por 4 nos da el caudal). Observar el desnivel que se produce en cadamanómetro y registrar la variación de altura de la columna de agua (h).
Situación B: llave parcialmente abierta tal que el caudal obtenido se aproxime a 1/3 del valor en D. Registrar h.
Situación C: llave parcialmente abierta tal que el caudal obtenido sea aproximadamente 2/3 del valor en D. Registrarh.

Resultados

Situación
Caudal
h1
h2
h3
h4
A





B





CD






Discusión

El modelo de Poiseuille sugiere que si , l y r se mantienen constantes, la relación entre P ( h) y C debería ser de proporcionalidad directa.
Grafique P vs C ¿Qué obtiene?
¿A qué pueden deberse en el modelo las desviaciones de este comportamiento?
Si la diferencia h1-h2 corresponde a un tubo de longitud l y h1-h3 a uno 2l, ¿cómo debería ser la caída depresión en este último caso si el C que los atraviesa es el mismo?
La P entre h1-h2 o h2-h3 se debe a la resistencia que ofrece un tubo de menor diámetro que el que determina h3-h4. ¿Cómo debería ser la caída de presión en este último caso?
¿Qué ocurre con la presión en el tramo proximal (anterior) y distal (posterior) a la oclusión en un punto?
¿Cómo es el flujo en los tubos de menor diámetrorespecto a los de mayor diámetro?

2.- Inyectar una mínima cantidad de solución coloreada (solución de permanganato de potasio) mientras la llave esté semiabierta y comparar las características del flujo en los tubos de menor y mayor diámetro.

Programa de simulación

1.- Abrir el programa "Ley de Poiseuille". Seleccione "Valores iniciales". Verá un reservorio con una presión de 100 mmHg que...