Circ-FisMedBiol-I

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UNESP 
INST. BIOCIÊNCIAS - DEP. DE FÍSICA E BIOFÍSICA 
Disciplina: Física Médica e Biológica I 
Prof. Dr. Marcos Roberto de M. Fontes 
Lista de exercícios 
Biofísica do Sistema Circulatório 
 
1. Quais são e de que maneira ocorrem as pressões máximas e mínimas do batimento cardíaco. 
2. Usando conceitos biofísicos de fluxo laminar e turbulento explique como se mede as pressões arteriais sistólica 
e diastólica. 
3. Suponha que seja feita uma medida de pressão arterial no tornozelo de um paciente nas seguintes situações: 
a) Com o paciente em pé. 
b) Com o paciente deitado. 
A medida de pressão será a mesma em ambos os casos? Explique o porque. Se há diferença nas medidas, 
calcule qual será esta diferença aproximadamente. (Desconsidere efeitos de resistência ao fluxo sangüíneo e 
viscosidade. Considere que altura do coração ao tornozelo do paciente seja de 1m). 
4. Durante exercícios físicos, quais são os dois principais mecanismos do organismo humano para manter o fluxo 
sangüíneo constante ? 
5. Qual são as vantagens do mecanismo de ramificação das artérias aumentando a seção transversal total pelo qual 
passa fluxo sangüíneo ? 
6. Usando os conceitos de energética de fluxos em regime estacionário, descreva qual é o mecanismo encontrado 
pelo sistema circulatório para ‘compensar’ a perda de energia dissipada em forma de atrito. 
7. Dê exemplos de anomalias do fluxo sangüíneo, explique suas causas e conseqüências. 
8. O conceito de fluxo turbulento pode auxiliar a medicina ? Dê exemplos e explique. 
9. Uma infusão intravenosa, onde se administra glicose (ρ≅1,0 g/cm3
(a) Se a altura for de 1,5 m, qual será a pressão na veia do paciente ? 
) ao paciente é normalmente feita sob 
gravidade, ligando-se um tubo de uma garrafa (contendo glicose) à veia do paciente numa certa altura h. 
Supondo-se que a viscosidade e a resistência da solução com o tubo sejam nulas, responda: 
(b) Se a pressão na veia for de 10 mmHg, qual deve ser a altura mínima para que ocorra a infusão ? 
10. Considerando que o fluxo sangüíneo por uma artéria seja de 20 cm3
(a) A diferença de pressão (P
/s, calcule os novos valores do fluxo para 
cada uma das seguintes mudanças do sistema: 
1-P2
(b) O comprimento da artéria é aumentado em uma vez e meia o seu comprimento original. 
) é diminuída em um terço do valor original. 
(c) O raio da artéria é diminuído em 20% do seu valor original. 
11. Em uma infusão intravenosa o fluxo observado é de 2,0 cm3/min para uma solução de glicose (ρ ≅ 1,0 g/cm3
12. Considere que a aorta tem raio médio de 1 cm e a velocidade média do sangue na mesma é de 30 cm/s e que a 
área da seção transversal média nas artérias maiores é de 20 cm
) 
com o frasco contendo a mesma a um metro de altura da veia do paciente. Se esta altura for alterada para 1,5 m 
qual será o novo fluxo ? (Considere que a pressão na veia do paciente seja de 8,0 mmHg e que não ocorrerá 
mudança na resistência R do sistema com a mudança da altura do frasco). 
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a) Calcule a velocidade média nas artérias maiores. 
. (Use π=3) 
b) Calcule o fluxo no sistema circulatório. 
c) Levando em conta que todo o sangue do sistema circulatório flui pelos capilares e que a velocidade média 
do mesmo é de 3.10-2
13. Seja uma artéria no qual está fluindo sangue e possui valores característicos de energia; de maneira a 
quantificarmos estas energias, faça as seguintes suposições: i) a artéria está na horizontal ii) o sangue 
inicialmente tem uma velocidade de 50 cm/s iii) a artéria tem um raio de 1 cm iv) a pressão inicial na artéria é 
de 1500 J/m
 cm/s, qual é a área da seção transversal total dos capilares ? 
3 v) a energia dissipada é de 100 J/m3 a cada 1 cm de deslocamento (no início do tubo Ed=0). 
(Utilize ρ=103 Kg/m3 
 
para o sangue). Com base nestas informações construa um esquema de energias para uma 
artéria humana e responda as seguintes questões: a) Qual serão as energias/volume do sistema após o sangue se 
deslocar 3 cm na artéria, sem alteração no raio da artéria ? b) Qual serão as energias/volume do sistema, após 
fluir os 3 cm do item a, e após fluir mais 1 cm porém com raio dobrado em seu valor ?