Biofísica Médica - Aula Dinâmica de Fluidos 2013

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Dinâmica de fluidos - Biofísica da 
circulação sanguínea e da função renal
Profa Ana Eliza Andreazzi
O sistema dos fluidos 
Circuito é a parte continente (recipiente) de sistemas de fluidos em
dinâmica.
Circuito fechado: o fluido contido no circuito circula sem contato com outros
sistemas;
Circuito aberto: o fluido deixa o circuito mesmo que temporariamente.
O sistema circulatório de mamíferos é um circuito fechado
 Só ocorrerá aceleração (movimentação) de um
fluido se houver diferença de pressão entre dois
pontos do circuito.
 A aceleração de um fluido ocorre do
ponto do circuito de maior pressão para
o ponto de menor pressão do circuito.
P1>P2
 Quando aumentamos a pressão de um
continente, dizemos que foi gerada uma pressão
positiva (expulsa o fluido do seu interior);
 Quando diminuímos a pressão do continente,
geramos uma pressão negativa (sucção – aspira
o fluido para seu interior).
 Quando quisermos gerar pressão positiva devemos
diminuir o volume do continente;
 Para gerar pressão negativa, devemos aumentar o
volume do continente.
 Sistema linfático
 Sístole (contração, o volume dos átrios e ventrículos
diminui e a pressão interior aumenta;
 Diástole (relaxamento, o volume dos átrios e
ventrículos aumenta e a pressão interior diminui; assim,
o coração aspira o sangue de volta.
Fluxo 
Fluxo é sinônimo de vazão (volume por unidade de tempo).
Em um circuito fechado, o fluxo é constante.
O fluxo do coração (débito cardíaco) é de 5L/min; a cada minuto o
coração ejeta 5L de sangue nos vasos e, a cada minuto recebe 5L
de sangue.
Fluxo 
 O fluxo é diretamente proporcional à
área de secção transversa e à velocidade
do fluido;
 Fluxo é o produto da velocidade pela área
de secção transversa.
Q= V.A
Q= fluxo
V= velocidade
A= área
Velocidade dos fluidos
 Em um circuito fechado, quanto maior o
calibre do vaso, menor a velocidade do
fluido nele contido. O fluxo é
constante apesar da variação da
área do condutor.
Os vasos capilares apresentam a espessura de um
fio de cabelo, porém a rede capilar apresenta
milhões de vasos capilares dispostos em paralelo,
de forma que a área de secção transversa total da
rede capilar é centenas de vezes maior que a área
da arteríola que deu origem à rede.
 Quanto maior a área do vaso sanguíneo
ou recipiente que contém o fluido, menor
a velocidade do fluido.
 A grande área de secção transversa dos
capilares tem importância fisiológica??????
A pressão na rede capilar é baixa - Sistema dissipativo
Pressão dos fluidos
Uma redução acentuada da pressão ocorre nas arteríolas pois esses
vasos exercem alta resistência ao fluxo de sangue (camada muscular
lisa bem desenvolvida). Como o fluxo sanguíneo total é constante,
quando a resistência aumenta, a pressão deve diminuir (fluxo=
diferença de pressão/resistência). A pressão reduz ainda mais na rede
capilar pois o volume sanguíneo da arteríola é distribuído entre os
capilares.
 Para que o capilar desempenhe
corretamente sua função, é
importante que a pressão capilar e a
velocidade de escoamento do
sangue sejam baixas.
Fluxo laminar e turbilhonado
Sopro 
Fluxo laminar
Resistência ao fluxo
 O fluxo de um fluido é proporcional à
diferença de pressão do sistema, mas
inversamente proporcional à resistência.
 Quais fatores são responsáveis por tal
resistência???
O raio do vaso interfere na resistência
 Quanto maior o raio do vaso, menor será
a resistência e maior será o fluxo.
 Será que essa relação é linear? Poiseuille
demonstrou que ela é exponencial:
O fluxo de um vaso é diretamente
proporcional à quarta potência do
raio.
Mínimas alterações no calibre do vaso geram 
grandes alterações no fluxo de seu conteúdo
NO – relaxamento da musculatura lisa
A viscosidade do fluido
 Quanto mais viscoso um fluido, maior o
atrito entre as lâminas do fluido;
O fluxo de um vaso é inversamente
proporcional à viscosidade de seu
conteúdo.
O comprimento do vaso
 Se dobrarmos o comprimento do vaso,
dobramos sua resistência (reduzimos o fluxo
pela metade);
 Quanto maior a extensão do vaso, maior será a
superfície de atrito entre a lâmina externa do
fluido e a parede do vaso;
 O fluxo de um vaso é inversamente
proporcional ao seu comprimento.
 Na circulação sanguínea a variável
comprimento não tem muita importância;
 A viscosidade apresenta importância
relativa (desidratação ou anemia);
O principal determinante da
resistência ao fluxo no sistema
circulatório é o raio do vaso.
Pressões de escoamento na rede capilar
Pressão hidrostática: favorece filtração
Pressão oncótica: oposição à filtração
Néfrons – unidades funcionais dos rins
Pressões de filtração nos néfrons