Hemodinรกmica
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Generalidades Hemodinámica es: •El estudio de los movimientos de la sangre, de los mecanismos que modifican su circulación a través del aparato cardiovascular. •Y de las fuerzas que la impulsan mediante la aplicación de principios físicos – mecánicos.
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El sistema Cardiovascular distribuye la sangre y la recolecta por todas las secciones completas del lecho Circulatorio, para lo cual mantiene una diferencia de presión y un flujo sanguíneo adecuada para la perfusión de los diferentes órganos y tejidos
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La función más importante del Sistema cardiocirculatorio es mantener la homeostasis del organismo, es decir suministrar a la célula los nutrientes necesarios para sus procesos vitales en especial el O², y la eliminación de productos metabólicos de desecho, como el CO2, mediante el intercambio gaseoso entre la célula y la sangre arterial a nivel de los capilares periféricos. Paralelo A1
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La cèlula obtiene la energía a través de reacciones entre los nutrientes que se combinan con el oxigeno celular. La circulación tiene como funciones; suplir de oxigeno, metabolitos, vitaminas, hormonas, y calor a cada célula viva del organismo.
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Y a la vez remover de cada cĂŠlula los productos finales de su metabolismo y el calor generado por estas reacciones. No seria adecuado bombear sangre a los tejidos por encima de sus necesidades. Tampoco una circulaciĂłn constante para satisfacer las necesidades mĂĄximas de los tejidos en todo momento.
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Hay entonces un sistema de control, capaz de distribuir eficientemente la circulación a células y tejidos. Hay órganos con funciones especiales como los riñones, cuyas necesidades tisulares no exigen mucho aporte sanguíneo. Sin embargo, el flujo renal excede con mucho los requisitos metabólicos de sus células Paralelo A1
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REQUISITOS DEL APORTE DE OXÌGENO A LAS CÈLULAS Y TEJIDOS La mayoría de los procesos metabólicos requieren de la aportación de oxigeno. El QO2 es un indicador preliminar de las necesidades de flujo sanguíneo de un tejido, se la obtine determinando el consumo de oxigeno por gramo de tejido y se expresa en mlo2/gr. de 9 Paralelo A1 tejido/hora.
Consumo de O2 (Qo2 medido en mlo2/gr. de tejido/hora) Riñones Hígado Cerebro Mucosa intestinal Bazo Miocardio Músculo esquelético en reposo Músculo liso intestinal Tejido pulmonar Paralelo A1
2.2 2.0 1.3 1.2 0.8 0.7 0.5 0.4 0.4 10
Grasa Piel Hueso Sangre
0.2 0.2 0.03 0.006
Conclusiรณn:
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El sistema de transporte del oxigeno y nutrientes es la sangre arterial, la sangre venosa transporta los catabolitos. La sangre representa el 7% de la masa total del organismo.
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El sistema cardiocirculatorio esta formado por: Corazón Sangre Vasos sanguíneos.
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El corazón es una bomba doble que provee presión. El corazón derecho impulsa la sangre hacia el sistema menor o pulmonar. Mientras que el izquierdo desplaza la sangre hacia el sistema mayor o sistèmico. Las dos bombas estàn compuestas por una aurìcula y por un ventrìculo y generan un flujo pulsàtil. Paralelo A1
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Està compuesto por mùsculo auricular y por ventricular, tambièn estàn presentes la fibras musculares excitadoras y conductoras.
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Hay una diferencia entre la estructura muscular del corazòn izquierdo y la del derecho. El izquierdo tiene paredes màs gruesas y fuertes debido al trabajo que deben realizar. Si realizamos un corte transversal vemos que el ventrìculo izquierdo tiene una forma pròxima a la circular Paralelo A1
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Que es la màs apropiada para producir la alta presiòn que se requiere en la circulaciòn general.
La presiòn generada por el VD varìa entre (25 y 10 ) mmHg La presiòn generada en el VI varìa entre (120 y 80 ) mmHg Paralelo A1
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LA SANGRE .- Es un lìquido espeso formado por la suspensiòn de elementos celulares ( que ocupan el 45% del volumen total ) en una soluciòn acuosa de electrolitos, y otros elementos moleculares. Es posible separar, por centrifugaciòn, a dos fracciones de la sangre: el plasma y las cèlulas. Paralelo A1
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El plasma.- es el componente lìquido y constituye el 55% del volumen. El tamaño de los elementos celulares es microscòpico por lo que a la sangre se le considera como un lìquido homogèneo, excepto en la microcirculaciòn, es decir en los capilares, donde su comportamiento corresponde al de un lìquido heterogèneo.
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La tercera fracciòn es el suero que es el lìquido que queda una vez que se retira el coàgulo de la sangre. Su composiciòn es igual a la del plasma del que difiere por la ausencia de componentes proteicos coloidales, el fibrinògeno, removido en el proceso de coagulaciòn.
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VASOS SANGUÌNEOS.- son tubos elàsticos musculares, que cambian la proporciòn de elastina y mùsculo segùn la funciòn de cada uno. En la aorta predominan los elementos elàsticos Los mismos que soportan altas presiones, gracias a su gran capacidad de deformaciòn almacena la energìa acumulada durante la sìstole. Paralelo A1
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Los elementos musculares intervienen en la regulaciòn del caudal sanguÏneo.
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Los vasos sanguìneos tienen distinto diàmetro y espesor Vaso
Aorta Art med Arteriolas Pre capi Cap Vena Cava
Diàmetro
2.5 cm 0.4 cm 30 u 30u 8u 0.5cm 3.0 cm
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Espesor
2mm 1mm 20u 20 u 1u 0.5mm 1.5mm
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FLUJO SANGUÌNEO El flujo o caudal de sangre (Q) depende de : Una fuerza propulsora provocada por el consumo de presiòn a lo largo de la red circulatoria, y De la resistencia al flujo de sangre a lo largo del trayecto. Paralelo A1
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∆P Q= R La presiòn es generada por el corazòn durante la sìstole. La resistencia depende de la geometrìa de los vasos o sea de su longitud, diàmetro y de las caracterìsticas de la sangre, especialmente de la viscosidad. Paralelo A1
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El trabajo cardìaco debe vencer: La inercia de la sangre. Tiene que propulsarla desde el reposo relativo (V = 0 cm/s ) en la diàstole hacia la raìz de la aorta en la sìstole (30 a 50 cm/s). Mantener el movimiento de la sangre, venciendo las resistencias cinemàticas Paralelo A1
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Las velocidades de circulaciòn de los lìquidos biològicos son pequeñas por lo que las resistencia cinemàticas no consumen mucha energìa. La mayor parte del trabajo cardìaco se gasta en vencer las resistencias inerciales, es decir en introducir el volumen sistòlico en la raìz de la aorta. Paralelo A1
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VISCOSIDAD Es la resistencia que ofrece un lìquido al flujo. Se debe a la adhesiòn intermolecular. Cuando un lìquido se mueve sobre una superficie plana estacionaria, la capa que està en contacto con esa superficicie pràcticamente no se mueve. Paralelo A1
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Por efecto de la adherencia que se presenta entre las molèculas de la superficie y las del lìquido; la capa siguiente se desplaza sobre la anterior pero con poca velocidad; y asì sucesivamente, de tal manera que la velocidad aumenta conforme se aleja de la superficie sòlida. De tal manera que la velocidad màxima tenemos en el centro del vaso. Paralelo A1
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La unidad de la viscosidad. ďƒźEn el cgs es el poisse. ďƒź En el sistema internacional es el pascalsegundo (pas). 1 pas = 10 poisse Paralelo A1
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La viscosidad del agua a 20°C es 0.001 pas; la de la miel 100pas, la de la sangre 0.003 a 0.004 pas. La viscosidad de la sangre varìa exponencialmente con el hematocrito. Tambièn es inversamente proporcional con la temperatura y con la concentraciòn de oxìgeno.
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Con el aumento de temperatura, la viscosidad disminuye y aumenta la velocidad sanguìnea. Esto puede perjudicar a los fenòmenos de transporte. Si disminuye la viscosidad de la sangre, disminuye el estìmulo sobre las fibras cardìacas y arteriales; lo que permite la difusiòn de los componentes del plasma a travès de las paredes vasculares perjudicando a la circulaciòn. Paralelo A1
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Viscosidad relativa es el cuociente entre la viscosidad de un lìquido y la del agua, medidas a igual temperatura. La viscosidad relativa no tiene unidades; sòlo indica si un lìquido es màs o menos viscoso que el agua. Paralelo A1
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Viscosidad relativa Lìquido cèfalo raquìdeo
1 a 1.24
Orina
1 a 1.14
Sangre
4.5
Plasma
2.1
Suero
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1.9
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LEY DE POISSEUILLE Al estudiar el flujo sanguìneo llega a las siguientes conclusiones: El flujo de la sangre requiere una gradiente de presiòn, y debe vencer las resistencias ofrecidas por la viscosidad, por la longitud y el radio de los vasos.
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El aumento del consumo de presión da lugar a un mayor caudal. Conclusión: El caudal aumenta exponencialmente con la cuarta potencia del radio. Conclusión: Paralelo A1
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La mayor longitud de los vasos representa mayor resistencia al flujo por lo que el caudal disminuye. Conclusiòn: A mayor viscosidad hay menor flujo. Conclusiòn:
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Poiseuille demostrò experimentalmente que la constante de proporcionalidad es igual a Ħ/8. Por lo que el flujo de un lìquido con una viscosidad ŋ, en un tubo de radio R y longitud L, que requiere un consumo de presiòn es igual a : Q = Ħ∆PR4 / 8ŋL Paralelo A1
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Poisseuille hizo sus experimentos en el laboratorio con agua y en vasos rìgidos por lo que hay diferencias con las fisiològicas. Lab condi fisiològicas Lìquido agua sangre Viscosidad constante varia con el hem Clase de fluìdo Newtoniano No newtoniano Vasos rìgidos elàsticos Presiòn constante variable
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Los líquidos se denominan newtonianos, cuando la viscosidad es casi constante con las condiciones de flujo. La sangre no cumple fielmente con la ley de Poisseuille pero ayuda a comprender el flujo sanguíneo. Q = ∆P/R El flujo o caudal, requiere de una gradiente de presión para vencer las resistencias. Paralelo A1
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A la gradiente o consumo de presiòn se lo denomina presiòn de perfusiòn efectiva (PPE).- Es la diferencia entre las presiones de entrada y salida a una parte del sistema de circulación. Ejemplo: P aorta = 100 mmHg ( entrada) P arteriolas = 20 mmHg (salida) PPE = 100 – 20 PPE = 80 mmHg Paralelo A1
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Q sanguíneo es semejante a 80 ml/s (Q directamente proporcional al consumo de presión). Entonces: R = PPE/ caudal R = 80mmHg / 80 ml/s R = 1 mmHg/ml/s La unidad de resistencia periférica (URP) exige una gradiente de presión de 1 mmHg para permitir el flujo de 1 ml de sangre en cada segundo. Paralelo A1
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La resistencia es la dificultad que debe vencer la sangre para fluir. La facilidad al flujo se denomina conductancia. Las seùales nerviosas modifican el radio y en consecuencia, al cambiar la secciòn transversal, controlan el caudal Paralelo A1
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Hay dos tipos de flujo: ď ś Laminar.- es ordenado, exige menor gasto de energĂŹa, favorece al transporte de solutos, es silencioso y se presenta en la mayor parte del sistema circulatorio.
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El flujo laminar es màs eficiente que el turbulento. El flujo laminar puro sòlo se presenta en la aorta toràcica, en el resto del sistema los vasos no son completamente lisos y tienen curvatura que desfavoresen al flujo.
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el flujo turbulento fluye en todas las direcciones, mezclàndose contìnuamente con velocidades relativamente grandes, requiere mayor energia, y es ruidoso.Es caracterìstico del corazon al final de la diàstole y es el responsable de los ruidos cardìacos. Paralelo A1
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LEY DE LA PRESIÒN El trabajo cardíaco da lugar al transporte de materiales a lo largo de la red circulatoria. Este transporte se presenta gracias a los fenómenos de convección y difusión. CONVECCIÒN.- Es el transporte de materiales a grandes distancias, como ocurre cuando la sangre transporta moléculas hacia ó desde los distintos órganos. Paralelo A1
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DIFUSIÓN.- Se presenta cuando ese transporte se realiza en cortas distancias (a través de la membrana celular). El flujo de sangre, que requiere de una presión que es generada por el corazón. Paralelo A1
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Donde hay presión hay energía
F
d Area
T=F*d Multiplicando y dividiendo para el área, para que no se altere: T = F * d *A /A d * A = Vol. T = F* Volumen /A Paralelo A1 T = P*V = E
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El miocardio genera presión y da lugar a la variación de volumen, en consecuencia hay trabajo cardíaco. Es la energía del corazón que cumpliendo el I principio se transforma en Ec de la sangre, para propulsarla a la raíz de la aorta.
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Gráfico esquemático (no es anatómico)
O²
Pulmonar 5
20
VD
AI
5
AD
Arterial
7
7
Venosa
CO²
120
VI
100
10 16
Capilares Paralelo A1
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La energía fluye de una fuente caliente a una fría (II principio). En cada contracción se provee presión para que la sangre circule en los vasos mayores. En los capilares se presenta el fenómeno de capilaridad. La capilaridad da lugar al flujo de sangre, no por presión sino por las fuerzas de atracción entre las paredes y la sangre: adhesión. Paralelo A1
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Sin embargo, hay un ligero consumo de presión debido a que el flujo sanguíneo debe vencer las resistencias debidas a la curvatura de los capilares. A la AD la sangre llega con una presión de aproximadamente 5mmHg que se consume en introducir la sangre en la AD. Viene la próxima contracción del corazón, la AD genera una presión de 7mmHg para forzar que la sangre pase al VD. Paralelo A1
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En la siguiente contracción, el VD proporciona una presión de 20mmHg para que la sangre se desplace a lo largo del sistema pulmonar; la sangre venosa se transforma en arterial y llega ala AI con una presión de aproximadamente de 5mmHg, que se emplea en hacer llegar la sangre al interior de la AI. Paralelo A1
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LEY DE LA PRESIÓN: La presión de la sangre en el sistema cardiocirculatorio va disminuyendo para asegurar el flujo . La mayor caída de presión se produce en el sistema arterial que en el venoso, porque los vasos arteriales van disminuyendo en diámetro por lo que va aumentando la resistencia al flujo. Por eso al sistema arterial también se le denomina resistente Paralelo A1
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Debido a que la diferencia de presión en la parte venosa (10mmHg) la sangre no tiene mayor velocidad de circulación. Por lo que al sistema venoso se le denomina reservorio.
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Ley del caudal.- Se denomina lecho circulatorio a la suma de los calibres de todos los vasos: arteriales capilares y Venosos de igual radio. En toda secciรณn del lecho circulatorio pasa igual cantidad de sangre por unidad de tiempo. 5lt/mim Se conoce como volumen minuto circulatorio Paralelo A1
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La sangre como todo lĂquido constituye una sola unidad y no puede circular por tramos, tampoco es intermitente.
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PRESIÒN TRANSMURAL Es la ejercida por la tensiòn de las paredes vasculares. La tensiòn es el resultado de las propiedades del tejido elàstico presente en esas paredes.
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PRESIONES QUE INTERACTÙAN EN EL VASO La intravascular o sanguìnea (Ps).
La ejercida por la tensiòn de las paredes o transmural (Pt). La de los tejidos circundantes al vaso (P tejidos). La intersticial debido al lìquido (Pi). Paralelo A1
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La presiòn sanguìnea trata de dilatar al vaso, mientras que las otras actùan en sentido contrario, es decir tratan de colapsar al mismo. La suma de la P tejidos + P lìquido se denomina presiòn exterior (Pe) Entonces la Ps es equilibrada por……….
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Si la presiòn sanguìnea es mayor que la Presión transmural y la Pe que sucede con el vaso?...................... Si la presiòn sanguìnea es menor que la Pt y la Pe que sucede con el vaso?........................................
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La fuerza necesaria para vencer la elasticidad de la pared vascular por unidad de longitud como se denomina?............. √=F/L Unidades: dinas/cm Recordando que: P = F / A
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A mayor valor de la presiòn, la inclinaciòn de la recta que representa a la presiòn tambièn es mayor, èsto es peligroso para los vasos de diàmetro pequeño como las arteriolas y capilares cuya estructura no està preparada para soportar esas tensiones.
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√ = P*R Ejemplo Si la P = 1; P = 3 ; P = 5 Radio Tensión 1
1
2
6
3
15 Paralelo A1
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Vaso
Aorta
presiòn
Radio
dinas/cm2 100 1.3 * 105 1.2
Arterias 90 1.2 * 105
0.5
Capilares 20 2.6 * 104 0.0006 Vènulas 15 2.0 * 104 0.02 Cava
10 1.3 * 104 1.5 Paralelo A1
Tensiòn
dinas/cm 159.000 60.000 16
400 20.000 66