Hemodinámica
“Enormes dificultades físicas y matemáticas por la complejidad de los vasos sanguíneos, de la sangre que en ellos circula y de la bomba que los impulsa”
Berne y Levy
1. Ley de Ohm
Flujo = P 1 –P 2 R (P1 es presión arterial media y P2 es presión venosa media)
La presión arterial media y la presión venosa se mantienen constantes, el flujo dependerá de cambios en la Resistencia
Cambios de P producirán cambios de R y el Flujo puede mantenerse constante (autoregulación)
Primera Parte
Hemodinamica propiamente dicha
Ley de Ohm
Válida para cualquier sistema hidrodinámico, independiente de que tan simple o complicado es el circuito (diferente de Poiseuille)
Recuerde En condiciones normales los cambios
en el flujo a un órgano o tejido son secundarios a cambios en la Resistencia (R)
Se supone que la presión se mantiene constante
2. Resistencias
Los vasos del mismo tipo estan colocados en paralelo
Los vasos de diferente tipo estan colocados en serie
RPT (SVR) Es la suma de todas las resistencias
sistémicas del cuerpo: Resitencia Periférica Total. No incluye la resistencia pulmonar
Generalmente se refiere a la resistencia producida por las arteriolas
Si cambia la resistencia de muchas o todas las arteriolas, cambia la RPT
Los cambios en un solo lecho vascular generalmente no producen cambios en la resistencia
RPT
También es llamada SVR (Systemic Vascular Resistence)
Determinada principalmente por el radio de los vasos sanguíneos
Calculada según: RPT = (PAM – PVC) / gasto cardiaco
RPT = PAM / gasto cardiaco Gasto cardiaco = Pa / RPT
Resistencias Todos los vasos sanguíneos producen
resistencia Los vasos donde la resistencia es mayor son
las arteriolas Si aumenta el número de resistencias la RPT
disminuye (el número no cambia en el cuerpo)
Si aumenta el valor de todas o casi todas las resistencias la RPT aumenta si disminuye el valor de todas o casi todas la RPT disminuye
3. Resistencia al Flujo Derivada de la ecuación de Poiseuille-Hagen
donde se reemplaza R en Ohm R = 8 x viscosidad x longitud
π x r 4
En condiciones fisiológicas solo varía el radio del vaso
Pequeños cambios en r grandes cambios en R La viscosidad puede variar si varía el hematócrito Solo aplicable a tubos rígidos y cilindricos
Cambios en R por cambios en r R = 8 x viscosidad x longitud π x r 4
R disminuyó a la mitad (de 4 a 2) 44=256, 24=16 256/16= 16 Una disminución del radio a la mitad disminuye
el flujo 16 veces Importancia de obstrucciones arteriales.
Mecanismos compensatorios
4. Velocidad de flujo
Velocidad de flujo
Depende del área del vaso
V = Flujo
Area
Velocidad de flujo
Se toma en cuenta el area transversal TOTAL
Capilares tienen mayor area
Capilares tienen menor velocidad
5. Flujo laminar vs turbulento
Flujo Laminar Capas de sangre se
deslizan en forma de láminas
Máxima velocidad en el centro, mínima en el borde
Cuando se mide velocidad por dopler, es el promedio
Es silencioso
Flujo Turbulento
Flujo es irregular
Produce ruído
Número de Reynolds
No tiene unidades Re = 2 x densidad x diametro x
velocidad viscosidad
• Velocidad = 1/r2
• Si r disminuye la vel aumenta mucho mas
Si es mayor de 3000 produce ruído
Si es menor de 2000 es laminar
6. Principio de Bernouilli
Energía Total = energía cinética + potencial
Principio de Bernouilli
7. Ley de Laplace
Ley de Laplace
Segunda Parte
Vasos Sanguíneos
Arterias
Distribuyen la sangre Elásticas Almacenan como energía potencial
la energía producida en la sístole ventricular
Hacen posible el flujo continuo a nivel de los capilares
Arteriolas Musculares Regulan la distribución del flujo sanguíneo.
Su radio es variable: SNA y hormonas circulantes
Vasos de resistencia. En ellos ocurre la mayor caída de presión
Si el radio disminuye la resistencia aumenta.
Si la resistencia aumenta la presión hacia atrás aumenta y hacia adelante disminuye
Capilares
Una sola capa de células Velocidad de la sangre es muy
lenta Intercambio entre la sangre y
los tejidos
Venas
Reservorios de sangre: vasos de capacitancia
Distensibles Tono variable: importantes en
la regulación del RV y la Pa
Linfáticos
Remueven la Albúmina y otras macromoléculas
Distensibilidad
Relación V/P Si un pequeño cambio
de volumen produce un pequeño cambio de presión: muy distensible
Elasticidad es el inverso de la distensibilidad (P/V)
Distensibilidad
1. Disminuye con el envejecimiento
2. Arterial es menor que venosa
3. La de los vasos pulmonares es mayor que la de los vasos sistémicos
Fuera de Foco La distensibilidad pulmonar es
mayor que la sistémica La presión es menor La postcarga es menor El trabajo cardiaco es menor La masa muscular del ventrículo
derecho es menor
Para mantener a la placa superior en movimiento mientras la inferior está en reposo se de debe aplicar una fuerza de corte F por unidad de area A: este es el Esfuerzo de Corte (shear stress)La relación entre la velocidad máxima y la distancia donde la velocidad es 0 es la tasa de corte (shear rate)
Esfuerzo de corte = F/ATasa de corte = v/lViscosidad = Esfuerzo de corte / Tasa de corteViscosidad = poise ó Pascal seg
Esfuerzo de corte
En realidad es la fuerza para vencer la fuerza de fricción
En los sólidos produce deformación
Líquido Newtoniano
Viscosidad constante
Esfuerzo de corte
En un líquido Newtoniano existe una relación lineal entre el esfuerzo de corte y la rata de corte
En un líquido no Newtoniano no existe una relación lineal entre el esfuerzo de corte y la rata de corte Hay que aplicar algo de fuerza antes de que el líquido
comience a moverse Esta fuerza se llama yield shear stress La sangre es un líquido no Newtoniano pero cuando se
le aplica un gran esfuerzo de corte se comporta como líquido newtoniano
Viscosidad de la sangre Depende de:
Fibrinogeno: a mayor, mayor Hematocrito: a mayor, mayor Radio del vaso menor de 1 mm (fenómeno
Fahraeus-Lindqvsit): a menor, menor Velocidad: a mayor, menor Temperatura: a menor, mayor