Este documento describe los principios de la hidrodinámica aplicados al sistema circulatorio. Explica que la sangre fluye a través de los vasos sanguíneos impulsada por el corazón. La velocidad de la sangre depende del diámetro de los vasos, siendo menor en áreas más amplias como los capilares. También cubre conceptos como flujo laminar vs. turbulento, viscosidad, presión y cómo afecta la pulsación del corazón al flujo sanguíneo.

1. UNVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE FILOSOFIÍA, LETRAS Y CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN
CARRERA PEDAGOGICA EXPERIMENTAL QUÍMICA Y BIOLOGÍA
TEMA: Hidrodinámica en sistema circulatorio
Introducción
Es una rama de la hidráulica que estudia el comportamiento de los líquidos en movimiento
para ello considera entre otras cosas la velocidad, la presión, el flujo y el gasto del líquido.
Las aplicaciones de la hidrodinámica, se pueden ver en el diseño de canales, puertos,
prensas, cascos de barcos, elices, turbinas, y ductos en general; uno de los ejemplos
naturales de este es la sangre y su circulación por los vasos sanguíneos.
Las leyes de la hidrodinámica que se le aplican al flujo sanguíneo encontramos tales
como: la ley del caudal que exige al caudal sanguíneo que sea el mismo en cualquier
sesión completa del lecho circulatorio, la ley de la velocidad exige que en las sesiones
completas de mayor área la velocidad sanguínea de cada uno de los vasos sea menor y
viceversa. y la ley de la presiones en la cual encontramos la presión media arterial que es
con la cual el corazón expulsa la sangre
Desarrollo
La sangre es un medio de transporte de sustancias en donde es bombeada por el corazón
mediante un sistema cerrado de vasos sanguíneos; el corazón de los mamíferos,
constituye en realidad dos bombas en serie entre sí.
La sangre es un fluido con movimiento perpetuo y pulsátil, que circula unidireccionalmente
contenida en el espacio vascular, suele tener un pH entre 7,36 y 7,44.
El impulso hemodinámico es proporcionado por el corazón en colaboración con los
grandes vasos elásticos, una persona adulta tiene alrededor de 4-5 litros de sangre (7 %
de peso corporal), a razón de unos 65 a 71 mL de sangre por kg de peso corporal.
VISCOSIDAD Y RESISTENCIA
La resistencia del flujo sanguíneo depende de dos factores del radio de los vasos
sanguíneos y de su viscosidad de la misma, además es más resistente al movimiento, lo
cual implica que se requiere una mayor presión sanguínea para que esta se mueva a
través de los vasos sanguíneos.
La viscosidad de la sangre es una medida de la resistencia al flujo entre 3,5 a 5,5 veces
la del agua, por ende se incrementa a medida de la cantidad de células disueltas en ella
aumenta, así como cuando aumenta la cantidad de proteínas.
FLUJO O CAUDAL SANGUÍNEO

2. El flujo o caudal sanguíneo que llega a los órganos se traslada desde el corazón a través
de las arterias que se ramifican en una aorta; de esta manera el órgano recibe lo
necesario para su metabolismo, además el aparto cardiovascular se expresa en
kcardiaco es un flujo, y se define como la cantidad de sangre que sale del corazón en
1min por ende se puede calcular en aproximadamente 5L/min (por esta razón también se
le denomina volumen minuto).
FLUJO O CAUDAL LAMINAR Y TURBULENTOEN LA CIRCULACION
La circulación sanguínea presenta un fluido laminar en la mayor parte de su recorrido,
pero como es un sistema biológico, la sangre es un líquido en donde existen regiones
con flujos turbulentos. Cuando existe una turbulencia presentado en un líquido se mueve
de un lugar a otro de manera irregular en donde consume energía y, por lo tanto, el flujo
turbulento requiere para su manutención, mayor gradiente de presión en comparación con
el flujo laminar.
VELOCIDAD DE FLUJO O CAUDAL SANGUÍNENO
La velocidad del flujo sanguíneo es considerada un a velocidad lineal en donde su
desplazamiento que realiza en partículas hipotéticas de sangre en una unidad de tiempo,
se puede expresar en centímetros por segundo.
El promedio de la velocidad del flujo se establece mediante la ecuación F ó C = A * V en
donde el área de la sección transversal se multiplica por la velocidad, esto se aplica en
casos de los líquidos incompresibles.
El aparato cardiovascular es un sistema formado por una red de tubos ramificados, y se
debe considerar que la sumatoria total de las áreas transversales de todas las
ramificaciones es más grande que el área total de la sección transversal del tronco
principal; es decir, la aorta. Esto significa que el área total de la sección transversal se
incrementa desde la aorta hacia las arterias, arteriolas y capilares. De manera
correspondiente, el promedio de la velocidad del flujo sanguíneo disminuye, haciéndose
mínimo a nivel de los capilares.
LEY DEL CAUDAL
El caudal sanguíneo se mantiene constante en toda sección completa del árbol
circulatorio. En consecuencia al aumentar la sección total, la velocidad disminuye, siendo
mínima a nivel capilar, lo que favorece el intercambio de nutrientes, gases y productos de
desecho en los tejidos.
VELOCIDAD DEL CAUDAL O VELOCIDAD DE FLUJO:
Es el desplazamiento que realiza una partícula del líquido en un tiempo determinado. Si la
partícula presenta una velocidad promedio de “v” y recorre una distancia “x” en un
tiempo dado; su ecuación seria la siguiente: Velocidad= flujo o caudal/ área de la base
Por lo tanto, si el fluido es constante como en la circulación sanguínea, a mayor área
en una sección transversal le corresponde menor velocidad y esto ocurre en los
capilares.

3. EFECTOS DE LA PULSACION SOBRE LA RESISTENCIA VASCULAR Y EL FLUJO
SANGUINEO TISULAR
La presión sobre el flujo sanguíneo es mucho mayor de lo que se podría esperar así
como se encuentra en la razón esto es que el incrementa de la presión arterial no solo
aumenta la fuerza que tiende a empujar la sangre a travez de los vasos, si no que
destiende al mismo tiempo, lo que reduce la resistencia vascular. Asi una presión
aumentada suele incrementar el flujo de dos formas.
Por lo tanto para la mayor parte de los tejidos, el flujo sanguíneo a 100 mmHg de
presión arterial suele ser aproximadamente cuatro a seis veces mayor que el flujo
sanguíneo a 50 mmHg, y no el doble como sucedería si el aumento de la presión no
tuviera el efecto de aumentar el diámetro vascular
Conclusiones
El sistema circulatorio constituye un circuito continuo, en el que el volumen impulsado por
el corazón es el mismo volumen que debe circular por cada una de las subdivisiones de la
circulación y se pueden dividir en dos partes principales que son el sistema de circulación
general y el de circulación pulmonar.
Una alta viscosidad sanguínea es un factor que predispone a coagulaciones no
controladas, además en las personas sanas presente un incremento en la viscosidad
sanguínea causada por una producción de células sanguíneas de tipo defensivo y a la
deshidratación causada por la fiebre por enfermedades leves como la gripe es fácilmente
tolerable.
El número de Reynolds es un valor entre 1200 para predecir la presencia o ausencia de
turbulencia en la sangre pero también tiene un valor de 2000 como límite para la
aparición de turbulencia.
Anexos
Proponer dos ejercicios con el tema del ensayo y resolverlos
1. El corazón bombea 9mililitros (ml) de sangre, pero la sangre demora un tiempo
de 1,5 segundo para atravesar el corazón .Calcular su caudal.
Datos Conversión
V=90 ml = 0,09 litros 90 ml
1litro
1000 ml
= 0,09 litros
∆t = 1,5 segundos
Incógnita Solución
Q= ¿? Q =
𝑉
∆𝑡
=
0,09 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠
1,5 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜
= 0,06 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠/𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜𝑠

4. 2. La aorta es la principal arteria del cuero humano que tiene un diámetro de 2,5
cm; para una persona adulta el flujo sanguíneo será de 0,082 litros por segundo.
Calcular la velocidad de salida del flujo sanguíneo
Datos Conversión
Q=0,082 L /seg 0,082 L
1000𝑐𝑚3
1L
= 82 𝑐𝑚3
𝐷 = 2,5 𝑐𝑚
Incógnita Solución
n= ¿? A =
𝜋𝑑2
4
=
𝜋(2,5 𝑐𝑚)2
4
= 4,908 𝑐𝑚2
Q= N× A
N=
𝑄
𝐴
=
82 𝑐𝑚3
/𝑠𝑒𝑔
4,908 𝑐𝑚2 = 16,707 𝑐𝑚 /𝑠𝑒𝑔
Bibliografía
 Hidrodinámica en la sangre
http://hidrodinamicafluidos.blogspot.com/
 Mecánica de fluidos en la sangre
http://fluidosmpolo.blogspot.com/
 Fenómenos físicos de los aparatos biológicos
http://www.bdigital.unal.edu.co/4996/1/TRABAJO_GRADO_ARLEX_ALIRIO_MOS
QUERA_Parte1.pdf
 Hidrodinámica
http://www.odon.uba.ar/uacad/biofisica/fisioybiofisica/hidrodinamicac.pdf
 Mecánica de fluidos
https://es.slideshare.net/brayanjhairlinaresdiaz/biofisica-mecanica-de-fluidos-
60942159
 Salud y bienestar
https://www.kienyke.com/tendencias/salud-y-bienestar/a-que-velocidad-viaja-la-
sangre-en-el-cuerpo
 Lo esencial de la circulación
http://fisiologoi.com/paginas/flujo/circulacion.htm