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Unidad 2 biofisica

Este documento resume conceptos clave de biofísica, hemodinámica y respiración. Explica la viscosidad sanguínea, circulación sanguínea, presión arterial, flujo sanguíneo y leyes de la circulación. También describe el proceso de intercambio gaseoso en los pulmones, incluyendo la ventilación, difusión de gases y transporte de oxígeno y dióxido de carbono en la sangre. Finalmente, resume la estructura y función del aparato respiratorio.

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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
Facultad de ciencias medicas
Segundo semestre de medicina
CATEDRA DE BIOFISICA
Docente: Dr. Cecil Hugo Flores Balseca
Grupo # 3
Nombre: Briggitte Sornoza  Kaina Macias  Tasha Delgado
“UNIDAD #02”
Biofísica de los fluidos,
hemodinámica y
respiración
La viscosidad sanguínea
Viscosidad de la sangre es una medida de la
resistencia al flujo de la sangre, que está
siendo deformado por cualquiera de
deformación por esfuerzo cortante o
extensional.
SANGRE
Es un líquido que se compone de plasma y partículas,
tales como las células rojas de la sangre. La viscosidad
de la sangre depende por lo tanto de la viscosidad del
plasma, en combinación con el hematocrito.
Principio de continuidad
Ley de Poiseuille
Es la ley que permite determinar el flujo
laminar estacionario y de un liquido
incomprensible y uniformente viscoso
(también denominado fluido
newtoniano) a travez de un tubo
cilíndrico de sección circular
constante.
Donde V es el volumen del liquido que
circula La Ley se puede derivar de la
ecucion de Darcy – Weisbach,
desarrollada en el campo dela
hidráulica y que por lo demás es
valida para todos los tipos de flujo. La
ley de Hagen-Poiseuille se puede
expresar del siguiente modo:
Es aquella parte de la biofísica que se
encarga del estudio de la dinámica de la
sangre en el interior de las estructuras
sanguíneas como arterias, venas, vénulas,
arteriolas y capilares así como también la
mecánica del corazón propiamente dicha
mediante la introducción de catéteres finos
a través de las arterias de la ingle o del
brazo. Esta técnica conocida como
cateterismo cardíaco permite conocer con
exactitud el estado de los vasos sanguíneos
de todo el cuerpo y del corazón.
Hemodinámica
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  • 1. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL Facultad de ciencias medicas Segundo semestre de medicina CATEDRA DE BIOFISICA Docente: Dr. Cecil Hugo Flores Balseca Grupo # 3 Nombre: Briggitte Sornoza Kaina Macias Tasha Delgado “UNIDAD #02” Biofísica de los fluidos, hemodinámica y respiración
  • 2. La viscosidad sanguínea Viscosidad de la sangre es una medida de la resistencia al flujo de la sangre, que está siendo deformado por cualquiera de deformación por esfuerzo cortante o extensional. SANGRE Es un líquido que se compone de plasma y partículas, tales como las células rojas de la sangre. La viscosidad de la sangre depende por lo tanto de la viscosidad del plasma, en combinación con el hematocrito.
  • 4. Ley de Poiseuille Es la ley que permite determinar el flujo laminar estacionario y de un liquido incomprensible y uniformente viscoso (también denominado fluido newtoniano) a travez de un tubo cilíndrico de sección circular constante. Donde V es el volumen del liquido que circula La Ley se puede derivar de la ecucion de Darcy – Weisbach, desarrollada en el campo dela hidráulica y que por lo demás es valida para todos los tipos de flujo. La ley de Hagen-Poiseuille se puede expresar del siguiente modo:
  • 5. Es aquella parte de la biofísica que se encarga del estudio de la dinámica de la sangre en el interior de las estructuras sanguíneas como arterias, venas, vénulas, arteriolas y capilares así como también la mecánica del corazón propiamente dicha mediante la introducción de catéteres finos a través de las arterias de la ingle o del brazo. Esta técnica conocida como cateterismo cardíaco permite conocer con exactitud el estado de los vasos sanguíneos de todo el cuerpo y del corazón. Hemodinámica
  • 7. Participantes de la circulación sanguínea Arterias Estan hechas de tres capas de tejido, uno muscular en el medio y una capa interna de tejido epitelial. Capilares Los capilares son muy delgados y frágiles, teniendo solo el espesor de una capa epitelial. Venas Transporta sangre a más baja presión que las arterias, no siendo tan fuerte como ellas. Corazón Es el órgano principal del aparato circulatorio.
  • 8. Presión sanguínea La presión sanguínea es la presión ejercida por la sangre circulante sobre las paredes de los vasos sanguíneos, y constituye uno de los principales signos vitales La presión de la sangre disminuye a medida que la sangre se mueve a través de arterias, arteriolas, vasos capilares, y venas Los valores típicos En el ser humano adulto, sano, en descanso, son aproximadamente 120 mmHg (16 kPa) para la sístólica y 80 mmHg (11 kPa) para la diastólica (escrito como 120/80 mmHg, y expresado oralmente como "ciento veinte sobre ochenta").
  • 9. TIPOS DE PRESIÓN SANGUÍNEA Presión venosa Presión arterial Presión sistólica Presión diastólicaEs la presión que ejerce la sangre contenida en los vasos venosos. Es al valor máximo de la tensión arterial en sístole(cuando el corazón se contrae). Se refiere al efecto de presión que ejerce la sangre eyectada del corazón sobre la pared de los vasos. Es al valor mínimo de la tensión arterial cuando el corazón está en diástole o entre latidos cardíacos. Depende fundamentalmente de la resistencia vascular periférica.
  • 10. Flujo sanguíneo El flujo sanguíneo es la cantidad de sangre que atraviesa la sección de un punto dado de la circulación en un período determinado. Normalmente se expresa en mililitros por minuto o litros por minuto, se abrevia Q. Valores normales en el humano El flujo sanguíneo global de la circulación de un adulto en reposo es de unos 5000 ml min-1, cantidad que se considera igual al gasto cardíaco porque es la cantidad que bombea el corazón en la aorta en cada minuto.
  • 11. Función fisiológica del flujo sanguíneo Aportar un flujo de sangre a los tejidos que permita:  El transporte de los nutrientes.  El transporte de los compuestos químicos que actúan como mensajeros.  El transporte y distribución del calor.  El transporte de elementos celulares generalmente relacionados con las funciones inmunológicas.
  • 12. Mecánica circulatoria Diástole cardíaca Es el período en el que el corazón se relaja después de una contracción, llamado período de sístole, en preparación para el llenado con sangre circulatoria. En la diástole ventricular los ventrículos se relajan, y en la diástole auricular las aurículas están relajadas. Sístole cardiaca Movimiento cardiaco que puede ser: Sístole auricular: Es la contracción del tejido muscular cardiaco auricular. Sístole ventricular: Es la contracción del tejido muscular cardiaco ventricular. Pulso Es la pulsación provocada por la expansión de sus arterias como consecuencia de la circulación de sangre bombeada por el corazón.
  • 13. Leyes de la circulación sanguínea LEY DE LA VELOCIDAD LEY DE LA PRESION A medida que las arterias se alejan y se van dividiendo, aumenta la superficie de sección del sistema vascular. En otras palabras, al dividirse una arteria en dos ramas, la suma de la superficie de sección de éstas es mayor que la superficie de sección de la arteria madre. De este modo, a medida que se aleja la sangre del corazón, va ocupando un lecho cada vez mayor, y tiene su amplitud máxima al nivel de los capilares. La sangre circula en el sistema vascular debido a diferencias depresión. La periódica descarga de sangre por parte del corazón y la resistencia opuesta al curso de la sangre por el pequeño calibre de las arteriolas, crean en el sistema vascular una presión que es máxima en la aorta, cae bruscamente al nivel de las arteriolas y capilares y sigue, luego, cayendo paulatinamente al nivel de las venas para ser mínima al nivel de las aurículas
  • 14. Volumen minuto cardiaco Es la cantidad de sangre que expulsa el corazón hacia las arterias (pulmonar y aorta), en un minuto. Esto se calcula multiplicando los ml que salen de sangre en un latido, por la cantidad de latidos en un minuto (frecuencia cardiaca) y nos dará el gasto cardíaco.
  • 15. Circulación sistémica La circulación sistémica es aquella que envía la sangre desde el corazón a todos los tejidos vivos del cuerpo, a excepción de los pulmones que tienen su propio circuito circulatorio. En la circulación sistémica no toda la sangre realiza el mismo recorrido, ni la misma distancia, ni tarda lo mismo en volver al corazón.
  • 16. Corazones artificiales Los corazones artificiales, llamados dispositivos de asistencia circulatoria mecánica, sirven para reemplazar total o parcialmente el trabajo de un corazón gravemente enfermo, ya sea en forma aguda o crónica. El objetivo es mejorar la función circulatoria y asegurar el aporte de sangre y oxígeno al resto de los órganos vitales (cerebro, riñones, hígado, etc.). Un paciente estabilizado puede entonces esperar por la recuperación de su propio corazón, esperar por un trasplante cardíaco o incluso continuar el resto de su vida con un corazón artificial.
  • 17. ESTRUCTURA DEL APARATO RESPIRATORIO SISTEMA DE CONDUCCION. fosas nasales, boca, epiglotis y faringe. Vías aéreas bajas: laringe, tráquea, bronquios y bronquiolos. SISTEMA DE INTERCAMBIOS. Conductos Alveolares y sacos alveolares
  • 18. Es la provisión de oxigeno de los pulmones al torrente sanguíneo y la eliminación de dióxido de carbono del torrente sanguíneo a los pulmones. Tiene lugar en los pulmones. El mecanismo de intercambio gaseoso correcto del organismo con el exterior presenta dos etapas:
  • 19. Ésta consiste en: La inspiración, o entrada de aire a los pulmones. Este mecanismo es diferente en distintos grupos de vertebrados: -En anfibios es una deglución, como si se tragaran el aire. -En mamíferos el aire entra activamente en los pulmones al dilatarse la caja torácica -En aves por la compresión de los sacos aéreos por los músculos de las alas. -La expiración, o salida de aire, se realiza pasivamente.
  • 20. Se realiza debido a la diferente concentración de gases que hay entre el exterior y el interior de los alvéolos; por ello, el O2 pasa al interior de los alvéolos y el CO2 pasa al espacio muerto. A continuación se produce el intercambio de gases entre el aire alveolar y la sangre. Cuando la sangre llega a los pulmones tiene un alto contenido en CO2 y muy escaso en O2. El O2 pasa por difusión a través de las paredes alveolares y capilares a la sangre. Allí es transportada por la hemoglobina, localizada en los glóbulos rojos, que la llevará hasta las células del cuerpo donde por el mismo proceso de difusión pasará al interior para su posterior uso.
  • 21. Los pulmones están situados en un compartimiento cerrado que es la cavidad torácica o tórax. La caja torácica está formada por las costillas, la columna vertebral torácica situada posteriormente y en el plano anterior por el esternón. La parte superior está cerrada por músculos y tejido conectivo y la parte inferior por el diafragma. En la línea media y separados a través de membranas se encuentra el corazón, los grandes vasos y el esófago, manteniéndose separados los dos pulmones.
  • 22. El proceso respiratorio pulmonar se desarrolla de manera secuencial y cíclica, mediante el llenado de aire o inspiración y su vaciado o espiración. En cada ciclo respiratorio normal o basal se distinguen, por lo tanto, dos fases debidas a la expansión y retracción de la caja torácica mediante contracción muscular. El desplazamiento de la pared torácica arrastra los pulmones, de tal forma, que al aumentar o disminuir el volumen de la cavidad torácica se producirá un cambio en el mismo sentido en el volumen pulmonar. En un ciclo respiratorio basal (en reposo o eupneico) las dos fases de que consta son: a)Inspiración. Fase activa muscular en la que se produce la entrada de aire desde el medio ambiente externo hasta el interior pulmonar. b)Espiración. Fase pasiva, sin actividad muscular, en la que el aire sale de la cavidad pulmonar al medio ambiente externo. La frecuencia respiratoria es de 12-16 ciclos por minuto.
  • 23. VOLUMEN RESIDUAL.- Es la cantidad de gas que permanece en los pulmones al finalizar una espiración forzada; sólo puede medirse mediante procedimientos indirectos, por dilución de un gas neutro contenido en un circuito espirográfico cerrado. De promedio es de 1,350 l. en la mujer y de 1,4501 en el hombre. Es importante ya que proporciona aire al alveolo para airear la sangre entre dos respiraciones, caso contrario se produciría un cambio de concentración de CO2 con la espiración y la inspiración.
  • 24. Transporte en el plasma: Se realiza en tres formas: 1.- Parte se mantiene disuelta físicamente en el plasma, dependiendo de la presión parcial de CO2 y de su coeficiente de solubilidad. 2.- Otra parte forma compuestos carbamínicos con las proteínas plasmáticas en una reacción rápida que no requiere de catalizador: R-NH2 + CO2 R-NHCOO- + H+ 3.- Una pequeña cantidad reacciona con el agua para formar ácido carbónico e implicarse en el equilibrio ácido-base: CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3- El CO2 se produce a nivel las mitocondrias, como producto final del metabolismo celular. Desde las mitocondrias atraviesa el citoplasma, pasa a la sangre en los capilares tisulares y es llevado por la sangre al alvéolo, desde donde se elimina a la atmósfera gracias a la ventilación alveolar. El CO2 es transportado en la sangre, tanto en combinaciones químicas como en solución física.
  • 25. La mayor parte del CO2 que difunde desde los tejidos hacia los capilares entra al glóbulo rojo, donde se transporta en las siguientes formas: 1.-Una pequeña fracción permanece disuelta en el líquido dentro del glóbulo 2.-Parte del CO2 se combina con los grupos amino de la hemoglobina para formar compuestos carbamínicos. 3.-La mayor parte del CO2 que penetra al glóbulo rojo a nivel tisular se hidrata como en el plasma, pero a mayor velocidad
  • 26. La unidad respiratoria está compuesta por bronquiolos respiratorios, conductos alveolares, los atrios y los alvéolos. Las paredes alveolares son extremadamente delgadas, y en su interior existe una red casi sólida de capilares interconectados.
  • 27. Es el conjunto de estructuras que deben cruzar los gases entre el alveolo y el capilar pulmonar. Está constituida por las siguientes capas: Una monocapa, epitelio alveolar, membrana basal alveolar y capilar, espacio intersticial, y membrana endotelial capilar
  • 28. REGULACION DE LA RESPIRACION Está regulada por los centros respiratorios nerviosos situados en el encéfalo que recogen información proveniente del aparato respiratorio y de otras partes del organismo, para dar lugar a una respuesta a través de los órganos efectores o musculatura respiratoria que determinará la profundidad de la respiración, o volumen corriente, y la frecuencia.
  • 29. Modelo de regulación La génesis del ritmo básico de la respiración se basa en la actividad alternada de los centros bulbares inspiratorios y espiratorios, que constituyen el generador central del ritmo respiratorio. En condiciones de respiración basal o de reposo, la actividad inspiratoria se genera automáticamente, produciendo la contracción del diafragma. Después esta actividad se detiene, lo que ocasionará la relajación del diafragma, tras los cuales volverán a descargar de nuevo. En esta situación, la actividad espiratoria está inhibida. El centro respiratorio (CR) se encuentra en el bulbo raquídeo, que es la parte más baja del tronco del encéfalo.
  • 30. Vitalometria Sirve para medir ciertos volúmenes y capacidades tales como: • Volúmenes de ventilación pulmonar. • Volúmenes de reserva inspiratoria. • Volúmenes de reserva espiratoria.