Biofísica 2 Fluidos 22 Hidrodinámica

Fluidos 22. En una persona adulta en reposo el caudal sanguíneo suele ser de unos 5 L/min, siendo la presión media en la aorta de 100 mmHg y de 5 mmHg para la vena cava.

a. ¿Cuál es la resistencia hidrodinámica total del sistema circulatorio (llamada RTP, resistencia periférica total)?

Ley de Ohm hidrodinámica

ΔPr = Q * R

donde

ΔPr = diferencia de presión = 100 mmHg – 5 mmHg = 95 mmHg * 101.300 Pa / 760 mmHg = 12.663 Pa

Q = caudal = 5 ltr/min = 5 x 10^-3 m³ / 60 seg = 8,3 x 10^-5 m³/s

R = resistencia hidrodinámica

Reemplazando y despejando R

R = 12.663 Pa / 8,3 x 10^-5 m³/s = 1,52 x 10⁸ Pa.s/ m³  < ----------- Resistencia hidrodinámica

b. ¿Cuál es la potencia media desarrollada por el corazón humano?

Pot = ΔPr * Q

donde

Pot = potencia media

ΔPr = diferencia de presión = 12.663 Pa

Q = caudal = 8,3 x 10^-5 m³/s

Reemplazando

Pot = 12.663 Pa * 8,3 x 10^-5 m³/s  = 1,055 watt < -------- Potencia

c. Si durante el ejercicio el caudal aumenta aproximadamente un 200% y la presión media en la aorta un 40%, manteniéndose prácticamente inalterada en la vena, ¿cómo se modifican las respuestas anteriores?.

c.1. Resistencia hidrodinámica

 Ley de Ohm hidrodinámica

ΔPr = Q * R

donde

ΔPr = diferencia de presión = 100 mmHg (1 + 40%) – 5 mmHg = 135 mmHg * 101.300 Pa / 760 mmHg = 17.994 Pa

Q = caudal = 5 ltr/min * (1 + 200%)= 15 x 10^-3  m³ / 60 seg = 2,5 x 10^-4 m³/s

R = resistencia hidrodinámica

Reemplazando y despejando R

R = 17.994 Pa / 2,5 x 10^-4 m³/s = 7,2 x 10⁷ Pa.s/ m³  < ----------- Resistencia hidrodinámica

c.2. Potencia media

Pot = ΔPr * Q

donde

Pot = potencia media

ΔPr = diferencia de presión = 17.994 Pa

Q = caudal = 2,5 x 10^-4 m³/s

Reemplazando

Pot = 17.994 Pa * 2,5 x 10^-4 m³/s  = 4,5 watt < -------- Potencia