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presion, velocidad y resistencia

presion, velocidad y resistencia

  1. Estudiante de Medicina
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    #1

    presion, velocidad y resistencia

    Se que en un capilar, hay menor velocidad de cirulacion de sangre y disminuye la presión, lo que no entiendo es el por que.
    (entendia que en el caso, por ejemplo de una aneurisma el hecho de que la sangre circule a menor velocidad hacia que aumente la presion y eso se ensanche cada ves mas) no logro entender la relacion entre velocidad y presion. Segun bernoulli para aumentar la velocidad en un fluido ideal tengo que bajar la presion lateral. Tambien lei algo como que a mayor seccion menor resistencia; y como el caudal (al ser sangre tiende a disminuir) = Presion /resistencia (si hablamos de un capilar a mayor seccion, entonces, menor resitencia) deberia disminuir la presion.
    asi que estoy medio mezclado. esa formula no se bien de donde es, la lei solo en un lugar
    q=P/R tampoco se quien dice que a mayor seccion hay menor resistencia


    Resumiendo la pregunta: a menos seccion, mayor velocidad, y segun la place si disminuye el diametro, disminuye la presion. lo que coincide con la idea de que si en una aneurisma tengo menos velocidad aumenta la presion.
    ahora por que no se cumple para una arteriola o capilar ya que hay mayor seccion que en la arteria, lo que indica una menor velocidad y segun laplace a mayor seccion mayor presion ...... (se que en la arteriola o capilar la presion es menor que en la arteria pero nose como justificarlo)
    bueno alguien que me ayude gracias
  2. Avatar de Krasel86
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    #2
    Citar Originalmente publicado por dieguitoo Ver post
    Se que en un capilar, hay menor velocidad de cirulacion de sangre y disminuye la presión, lo que no entiendo es el por que.
    (entendia que en el caso, por ejemplo de una aneurisma el hecho de que la sangre circule a menor velocidad hacia que aumente la presion y eso se ensanche cada ves mas) no logro entender la relacion entre velocidad y presion. Segun bernoulli para aumentar la velocidad en un fluido ideal tengo que bajar la presion lateral. Tambien lei algo como que a mayor seccion menor resistencia; y como el caudal (al ser sangre tiende a disminuir) = Presion /resistencia (si hablamos de un capilar a mayor seccion, entonces, menor resitencia) deberia disminuir la presion.
    asi que estoy medio mezclado. esa formula no se bien de donde es, la lei solo en un lugar
    q=P/R tampoco se quien dice que a mayor seccion hay menor resistencia

    bueno alguien que me ayude gracias
    A ver si puedo ayudar con este asunto... Primero, simplificá las cosas.
    Para entender el tema de la velocidad te recomiendo que no te enredes con demasiadas fórmulas , y que te atengas a la famosa ley de continuidad: Q = V x S
    Para un mismo caudal, si la sección total aumenta, la velocidad del flujo disminuye. Vamos a asumir que el caudal se mantiene constante, para que esto sea más fácil de entender. La velocidad de circulación de sangre en los capilares es menor porque la sección total de los capilares, especialmente en las vénulas postcapilares, es la mayor en todo el sistema.

    Ahora, la presión es otro asunto. Que haya una menor presión en los capilares que en, por ejemplo, la aorta, tiene que ver con la presencia de una resistencia interpuesta entre la bomba (el corazón) y los capilares. Esta resistencia está representada por la propia pérdida de energía que sufre la sangre al circular (no es un líquido ideal), y por las arteriolas (vasos de resistencia, capaces de regular su diámetro).
    Otra ley que te puede servir para ver esto es la de Ohm: deltaP = Q x R. A un mismo caudal, si la resistencia aumenta la diferencia de presión disminuye. La ley de Poiseulle nos dice algo similar a la ley de Ohm, pero enumera los factores de resistencia. De todos ellos, el más importante es el radio del tubo por el que se mueve el líquido, ya que este factor se halla elevado a la cuarta potencia. Es decir, una pequeña disminución en el radio aumenta mucho la resistencia. Por eso las arteriolas son los principales reguladores de la resistencia, porque tienen la capacidad de regular su diámetro. Pero siempre recordá que la razón por la que hay disminución de presión desde el ventrículo izquierdo hasta la aurícula derecha es por la disipación de energía, por el rozamiento que experimenta la sangre al no ser un fluido ideal, y por ende tener viscosidad distinta de cero.

    Pensándolo así, de forma sencilla, podés ver que la velocidad está básicamente determinada por la sección y el caudal (ley de continuidad), y la presión por el caudal y la resistencia (ley de Ohm/Poiseulle).

    La ley de Bernoulli habla de la conservación de la energía. Explicita que la energía total de un fluido está determinada por la suma de su energía cinética, su energía potencial gravitatoria, y su presión lateral, y que se mantiene constante. Esta ley vale para fluidos ideales, con viscosidad igual a cero, en los que no hay pérdida de energía (o sea, transformación en calor). Lo que tenés que rescatar de la ley Bernoulli es que la energía total de un fluido nunca puede aumentar, en el mejor de los casos (fluido ideal) se mantiene constante. Este concepto te va a servir para resolver varios problemas del TP 1.
    Para relacionar las cosas, veamos un ejemplo: En un aneurisma hay una dilatación anormal de la luz de un vaso. La ley de continuidad nos dice que para un mismo caudal, si aumenta la sección, la velocidad disminuye. Ahora bien, si la velocidad disminuye, quiere decir que ese fluido tiene menos energía cinética. Bernoulli nos dice que la energía total de un fluido es constante (asumiendo que no hay pérdida de energía, como vamos a asumir nosotros). Debido a Bernoulli, al disminuir la presión cinética, aumenta la presión lateral. Esto contribuye a la dilatación del vaso, lo que disminuye aún más la velocidad, lo que aumenta aún más la presión lateral... se entra en un círculo vicioso.

    Finalmente, una aclaración: las fórmulas que se usan (Bernoulli, Poiseulle, Pascal, Reynolds) están hechas bajo ciertas condiciones experimentales, como tubos rígidos horizontales con diámetro uniforme. No están pensadas para un sistema tan complejo como el aparato circulatorio, con millones de vasos de diámetro variable y distintas propiedades elásticas. Estas fórmulas son muy útiles para comprender las leyes que rigen la circulación de fluidos y muchas son aplicables en ciertas situaciones al cuerpo humano, pero no se vuelvan locos tratando de adaptar todo a todas las situaciones, porque simplemente las cosas no van a cerrar.

    Salu2!
  3. Los siguiente/s 6 mancianos agradecen a Krasel86 por este mensaje de gran utilidad:

    *Mari* (18-Jun-2012), dieguitoo (22-Apr-2010), Fafa (03-Jul-2011), Mantonela (14-Jan-2012), popi85 (22-Apr-2010), Shiine (27-Apr-2010)

  4. Estudiante de Medicina
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    #3
    la ultima para cerrar la idea si disminuyo la seccion aumenta la resistencia que pasa con la presion aumenta?? en un liquido viscoso sangre el caudal disminuiria
  5. Avatar de Krasel86
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    #4
    No entiendo la pregunta...
  6. Estudiante de Medicina
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    #5
    claro asi como a mayor seccion, disminuye la resistencia, y disminuye la presión.
    en el caso de que haya menor seccion, y aumente la resistencia aumentaria la presion? si hablamos de un fluido viscoso como la sangre
  7. Avatar de Mer90
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    #6
    Citar Originalmente publicado por Krasel86 Ver post
    Ohm: deltaP = Q x R. A un mismo caudal, si la resistencia aumenta la diferencia de presión disminuye.
    No tendria que ser al reves? si Q= deltaP / R a un Q constante, si aumento R para que Q se mantenga constante tengo que AUMENTAR deltaP no dismunuirlo, o yo estoy entendiendo algo mal?

    Juro que me complica demasiado el tema de relacionar velocidad con presion, osea si fuera asi y por ser un fluido real, y el rozamiento que hay contra las paredes de los vasos, la velocidad a la que va la sangre en el miembro inferior seria menor a por ejemplo la velocidad a la que va por la aorta abdominal, y no por eso si le tomo la presion (estando acostado) a alguien va a tener mayor presion en el pie que en el brazo. No se si tendra sentido lo que planteo,pero tenia que ver con ejercicios de la guia que no pudimos resolver con unas amigas hoy, y nos frustramos xD
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  8. Estudiante de Medicina
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    #7
    si a mi me paso lo mismo pero con el correr del dia fui entendiendo, es pura fisica al ppo pero con lo que escribio krasel lo pude redondear mas...

    sis si aumenta r= la presion aumenta
  9. Avatar de Mer90
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    #8
    espero razonarlo prontamente entonces jaja porque me sigue dando dolores de cabeza =P
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    #9
    Citar Originalmente publicado por Krasel86 Ver post
    Ahora, la presión es otro asunto. Que haya una menor presión en los capilares que en, por ejemplo, la aorta, tiene que ver con la presencia de una resistencia interpuesta entre la bomba (el corazón) y los capilares. Esta resistencia está representada por la propia pérdida de energía que sufre la sangre al circular (no es un líquido ideal), y por las arteriolas (vasos de resistencia, capaces de regular su diámetro).
    Otra ley que te puede servir para ver esto es la de Ohm: deltaP = Q x R. A un mismo caudal, si la resistencia aumenta la diferencia de presión disminuye.
    Salu2!
    En este caso seria si aumenta la resistencia en pararelo? osea si aumenta la R en parelo disminuye R perif y dismimuye la dif de presion?

    Me lei todos los post y no lo puedo terminar de redondear. Se agradece!!!!!!!
  11. Jae
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    #10
    Citar Originalmente publicado por tiani Ver post
    En este caso seria si aumenta la resistencia en pararelo? osea si aumenta la R en parelo disminuye R perif y dismimuye la dif de presion?

    Me lei todos los post y no lo puedo terminar de redondear. Se agradece!!!!!!!
    Cualquier aumento de la resistencia ya sea en paralelo o en serie, da como resultado un aumento de la resistencia total!!

    Con respecto a la Ley de Ohm: Q=DP/R
    Si te aumenta la resistencia, y mantenés la DP CONSTANTE, entonces el Q disminuye (aumenta el denominador por lo tanto la fracción es mas baja)... Ahora para mantener el mismo Q, la DP tiene que aumentar proporcionalmente al aumento de la R...

    PD: me parece que te estás confundiendo un concepto de las resistencias en paralelo. La resistencia TOTAL en estos sistemas siempre es menor que cada una de las resistencias INDIVIDUALES que componen el circuito. Y si agregás otro tubo en paralelo al mismo, por más que tenga el diámetro de un picómetro (o sea una resistencia sumamente elevada), va a dar finalmente una disminución de la resistencia total.
  12. Los siguientes usuarios agradecen a Jae por haber posteado información muy útil:

    tiani (04-Jul-2011)

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    #11
    Citar Originalmente publicado por Jae Ver post
    Cualquier aumento de la resistencia ya sea en paralelo o en serie, da como resultado un aumento de la resistencia total!!

    Con respecto a la Ley de Ohm: Q=DP/R
    Si te aumenta la resistencia, y mantenés la DP CONSTANTE, entonces el Q disminuye (aumenta el denominador por lo tanto la fracción es mas baja)... Ahora para mantener el mismo Q, la DP tiene que aumentar proporcionalmente al aumento de la R...

    PD: me parece que te estás confundiendo un concepto de las resistencias en paralelo. La resistencia TOTAL en estos sistemas siempre es menor que cada una de las resistencias INDIVIDUALES que componen el circuito. Y si agregás otro tubo en paralelo al mismo, por más que tenga el diámetro de un picómetro (o sea una resistencia sumamente elevada), va a dar finalmente una disminución de la resistencia total.

    Gracias Jae! por tu respuesta igualmente siento que contradice a lo de krasel86 y a lo de dieguito qu escribieron mas arriba

    Citar Originalmente publicado por dieguitoo Ver post
    si a mi me paso lo mismo pero con el correr del dia fui entendiendo, es pura fisica al ppo pero con lo que escribio krasel lo pude redondear mas...

    sis si aumenta r= la presion aumenta



    si esa r que escribio dieguito es radio me estaria diciendo que al aumento de radio por estar a la cuarta disminuye la R (resistencia) y por lo tanto si lo llevamos a la ley de ohm, Disminuyo la resistencia para mantener el flujo cte tendria que disminuir la presion, y se contradice con lo que dice Dieguito.

    Por lo tanto NO me cierra por ningun lado!

    Lo de krasel 86: A un mismo caudal, si la resistencia aumenta la diferencia de presión disminuye.

    LO TUYO : Ahora para mantener el mismo Q, la DP tiene que aumentar proporcionalmente al aumento de la R...

    No me termina de quedar claro ahhhhh!


    Gracias por su ayudaaaaaaaaaaaaaaa
  14. Jae
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    #12
    El asunto es más complejo que las fórmulas, dado a que se aplican para tubos cilíndricos y RÍGIDOS. Y los vasos son distensibles, elásticos, pueden ser regulados con lo que si queres usar las fórmulas muy fríamente te vas a volver loca jajaja


    Citar Originalmente publicado por tiani Ver post
    si esa r que escribio dieguito es radio me estaria diciendo que al aumento de radio por estar a la cuarta disminuye la R (resistencia) y por lo tanto si lo llevamos a la ley de ohm, Disminuyo la resistencia para mantener el flujo cte tendria que disminuir la presion, y se contradice con lo que dice Dieguito.
    Mmmm acabó de leer lo de Dieguito y él menciona el caso del aneurisma, acá yo creo que se confundió con un par de conceptos. Antes que nada es conveniente marcar las diferencias entre presión y tensión.

    Presión: fuerza aplicada perpendicularmente a una superficie. Tiende a separar las moléculas de la superficie (sería mas fácil explicarlo con dibujos).

    Tensión: fuerza de cohesión entre las moléculas, tiene a oponerse al separamiento de las moléculas generada por la presión. O también definida como fuerza por unidad de superficie, pero que es paralela a esta NO perperdicular.

    En un aneurisma hay una dilatación patológica del vaso afectado, es decir que la sección está aumentada. Por lo tanto la presión debería ser mayor, pero sinceramente no creo que sea tan importante el aumento de la presión. El inconveniente esta en que aumenta el radio y el espesor está algo disminuido. Entonces todo lleva al aumento de la TENSIÓN(Ley de Laplace, T= P.r/2h)

    Citar Originalmente publicado por tiani Ver post
    A un mismo caudal, si la resistencia aumenta la diferencia de presión disminuye.
    Ley de Ohm Q x R = P
    Si mantengo igual Q y aumento R, entonces P tiene que aumentar.

    Si aumenta la resistencia, el caudal disminuye, entonces el organismo responde aumentando la presión. El típico ejemplo es la hipertensión.

    PD: Si hay algún ayudante dando vueltas que verifique todo esto =P
  15. Los siguiente/s 2 mancianos agradecen a Jae por este mensaje de gran utilidad:

    tiani (13-Jul-2011), Vaani (04-Jul-2011)

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    #13

    Hola a todos

    Hola, soy estudiante de ingenieria mecánica eléctrica de último año. pase por aquí y pensé en dar mi opinion:

    1) Las leyes de la fisica si bien tienen ciertas consideraciones , se cumplen siempre. Así sea el cuerpo humano, una tubería, máquina, etc.

    2) Por fluido se comprende todo aquella sustancia que pueda fluir ( hay excepciones de algunas sustancias como algunas breas que demoran años en fluir )

    3) La ley de Bernoulli es una ley que aplica para los fluidos considerando fluidos ideales ( sin viscosidad ) .

    4) la ley de ohm de igual manera se cumple para los fluidos.

    5) En ingeniería analizamos los flujos de agua y sus interacciones considerandola mayormente como un fluido ideal, pero cuando es necesaria mayor precision , la viscosidad se considera. Tengo entendido que la sangre tiene un gran porcentaje de agua 90 % aprox, y que su viscosidad relativa es de 1.2 a 1.5 veces la del agua.

    6) Deduzco que la ley de bernoulli no tendría ningun problema en cumplirse para el agua ( con cierta imprecisión de cálculo ) así se cumplira: que a mayor sección menor velocidad, y mayor presión ( en el fluido, aquí no estoy hablando de la presión en las parades de los capilares)

    7) Como pude leer, la confusión surge porque las arterias tienen mayor sección que los capilares y aún así presentan mayor velocidad de flujo.

    8) No soy conocedor de medicina, pero haciendo un parangón con un sistema de tuberías de agua ( que se puede aproximar en gran magnitud ) para hacerlo didactico podría decir :

    - El caudal de sangre ( metros cúbicos por segundo , de sangre ) en las arterias es mayor que en los capilares, esto puede deberse a que los flujos en los capilares son ramificaciones ( derivaciones) de un caudal mayor ( como el de la arteria ) .
    Es decir si lo comparamos con un sistema de tuberías ( por ej. el de tu casa ) vemos que la tubería general tienen un caudal mucho mayor que las tuberias derivadas de ella , si p.e. tenemos 1 tubería general y 1000 derivaciones de ella , tendremos 1000 caudales que sumados son iguales al de la tubería grande. Para cada una de las derivaciones se cumplirá que Q=V.A donde Q es la milésima parte del caudal general. Entonces vemos que no podemos comparar a una de las derivaciones con la tuberia general , ya que los caudales no son los mismos .

    En conclusion creo que la confusión surge porque no se está comparando el mismo caudal. Y aquí no se cumpliría la primera ley de la física , la conservación de la energía.

    PD: no estoy considerando las resistencias ni viscosidades, porque veo que no es relevante para la pregunta planteada.
  17. Estudiante de Medicina
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    #14
    Beny, gracias por la opinion, simepre es bueno un aporte, y como estudiante de medicina hay poco que te puede decir sobres leyes de los fluidos. Sin embrago hay cosas que hay que no estas teniendo en cuenta (que como estudiante de ingenieria no tenes porque saber)
    Cuando nosotros comparamos el caudal en arterias con el caudal en capilares comparamos con el equivalente de todos los capilares dispuestos en paralelo, por lo tanto las arterias estan serie con los capilares (teniendo en cuenta el conjunto de todos ellos) y como son sistemas en serie y no hay ni fuentes ni sumideros el caudal es el mismo en las arterias que en los capilares.
    La diferencia de energia entre arteria y capilares es porque entre ellos hay un sitio de alta resistencia, que son las arteriolas. Alli se pierde energia por rozamiento en forma de calor, por eso la energia total de los capilares es menor que la de las arterias.
    De ahi surge que en los capilares, a pesar de que el area transversal equivalente sea mayor que el de las arterias, y por lo tanto la cinetica es menor, la presion no va a ser mayor que la de las arterias. Por eso no nos sirve bernoulli para compararlos.

    Es verdad que las leyes fisicas siempre se cumplen, pero siempre y cuando sean aplicadas en las situaciones en que se formularon. Como dijieron por alla arriba, bernoulli experimento con tubos rigidos, no con un sistemas terriblemente enquilombado y autoregulado como nuestro organismo.

    Saludos!!

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