Sangre como fluido

La Biomecánica es la mecánica aplicada a la Biología. La biomecánica, término acuñado por Lamarck (1744-1829), es en otras palabras el estudio de las propiedades mecánicas de los tejidos, órganos y sistemas fisiológicos de los seres vivos.
La biomecánica está íntimamente ligada a la biónica y usa algunos de sus principios, ha tenido un gran desarrollo en relación con las aplicaciones de laingeniería a la medicina, la bioquímica y el medio ambiente, tanto a través de modelos matemáticos para el conocimiento de los sistemas biológicos como en lo que respecta a la realización de partes u órganos del cuerpo humano y también en la utilización de nuevos métodos diagnósticos.
Por todo lo expuesto la aplicación de la mecánica al estudio de las arterias, permite un enfoque que complementa yamplia los ya existentes, suministrando un marco conceptual al análisis fisiopatológico. Por lo tanto no se debe considerar al uso de principios físico-matemáticos para explicar fenómenos biológicos como una invasión de otro campo sino como la utilización de lo que siempre debió haberse aplicado.
La aplicación de la mecánica al estudio de los grandes troncos arteriales, es consecuencia de razonestécnicas y de necesidades fisiológicas. Con el advenimiento de los más modernos métodos de medición se ha logrado conocer las variaciones de flujo, presión y deformación de las arterias de mediano y grueso calibre sobre todo del tipo de las arterias humeral, femoral y carótida.
La Biomecánica permite un estudio del sistema circulatorio desde dos diferentes aspectos, la mecánica de medios continuosy la mecánica de los fluidos. Es decir que un análisis racional incluye por un lado el estudio de la pared arterial y por otro el de la sangre que está contenida en su interior.
Con la ayuda de la mecánica de los medios continuos, la pared arterial, material heterogéneo y anisotrópico por excelencia, se estudia como un material compuesto por fluido y tejido en el que se consideran trescaracterísticas principales: elasticidad, viscosidad e inercia.
La pared arterial puede sufrir alteraciones generadas en forma pasiva, que son extrínsecas, como lo son el aumento o la disminución de la presión arterial, lo que produce modificación en sus dimensiones, y por otro lado puede sufrir alteraciones intrínsecas, habitualmente mediadas por estímulos nerviosos y humorales, o provocadasfarmacológicamente por un sinnúmero de elementos químicos. Si bien este material está regido por las mismas leyes de la conservación de la masa, del momento de fuerzas, del balance energético y la entropía como cualquier otro material, lo que lo distingue de otro material común de uso en la ingeniería es la ecuación constitutiva.
Es ésta una de las causas más comunes de fracaso entre los mecánicosanalíticos: la falta de información para la construcción de las relaciones tensión-deformación de los tejidos vivientes. Por tal motivo el informe de situación es complejo: los materiales biológicos son sistemas multifase, no homogéneos, y anisotrópicos; los fluidos son no Newtoneanos, los sólidos son no Hookoneanos (formulada para casos del estiramiento longitudinal, establece que el alargamiento unitarioque experimenta un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada) y están sujetos a una deformación finita en condiciones de vida normal

Huesos
Otro desarrollo importante de la biomecánica fue la búsqueda de ecuaciones constitutivas que modelaran adecuadamente las propiedades mecánicas de los huesos.
Mecánicamente los huesos son estructuras mecánicas anisotropas, másexactamente tienen propiedades diferentes en las direcciones longitudinales y transversales. Aunque sí son transversalmente isótropos, no son globalmente isótropos. Las relaciones de tensión-deformación en los huesos pueden ser modeladas usando una generalización de la ley de Hooke, para materiales ortotrópicos





La sangre como fluido newtoniano
Si señalamos la sangre como un...