martes, 8 de mayo de 2018

Biofísica 2 Fluidos 12 Hidrodinámica

Fluidos 12. La aorta se ramifica en arterias que se van haciendo cada vez más finas hasta convertirse en arteriolas que finalmente conducen la sangre a los capilares. Sabiendo que el caudal sanguíneo es, para una persona en reposo, de 5 L/min y que los radios disminuyen desde 10mm para la aorta a 0,008mm para los capilares, siendo la sección total de los capilares de aproximadamente 2.000cm², determinar:

a. el número de capilares y el caudal en cada uno de ellos, y

Número de capilares

Sección total de capilares = número de capilares * sección de un capilar

donde
Sección total de capilares = 2.000 cm2 = 0,2 m2
Sección de un capilar = π * (0,008 mm)2 = 2 x 10-10 m2
Numero de capilares = ¿??

Reemplazando y despejando número de capilares
Numero de capilares = 0,2 m2 / 2 x 10-10 m2 = 109  < --------- capilares

Caudal por capilar

Caudal total = número de capilares * Caudal por capilar

donde
Caudal total = 5 L/min = 5 x 10-3 m3 / 60 seg = 8,33 x 10-5 m3/seg
Numero de capilares = 109

Reemplazando y despejando Caudal por capilar
Caudal por capilar = 8,33 x 10-5 m3/seg / 109  = 8,33 x 10-14 m3/seg < --------- caudal x capilar

b. la velocidad de la sangre en la aorta y en cada uno de los capilares.

Velocidad en la Aorta

Q = caudal = Area * Velocidad   (definición de caudal)

donde
Q = caudal = 5 L/min = 5 x 10-3 m3 / 60 seg = 8,33 x 10-5 m3/seg
Area = π * (10 mm)2= 3,14 * (1 x 10-2 m)2  = 3,14 x 10-4  m2
Velocidad = ???

Reemplazando y despejando Velocidad
Velocidad = 8,33 x 10-5 m3/seg / 3,14 x 10-4  m2 = 2,65 x 10-1  m/seg < ---------- velocidad en la aorta

Velocidad en el capilar

Q = caudal = Area * Velocidad   ( definición de caudal)

donde
Q = caudal = 8,33 x 10-14 m3/seg
Area del capilar = 2 x 10-10 m2
Velocidad = ???

Reemplazando y despejando Velocidad


Velocidad = 8,33 x 10-14 m3/seg / 2 x 10-10 m2 = 4,17 x 10-4  m/seg < ---------- velocidad en un capilar

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