FLUIDOS EM SISTEMAS BIOLÓGICOS-BIOFISICA

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FLUIDOS EM SISTEMAS BIOLÓGICOS
 
PRESSÃO HIDROSTÁTICA
O termo fluido abrange tanto líquidos como gases, que são substâncias que não possuem forma definida, como os sólidos, podendo adquirir a dos recipientes que os contêm.  Quando submetidas a forças apropriadas, essas substâncias fluem, isto é, uma camada desliza em relação às adjacentes.  As forças que mantêm as moléculas ligadas nos fluidos são menores que as que interligam as moléculas dos sólidos.  Devido ao fato das forças de ligação entre as moléculas de um gás serem menores que aquelas que agem num liquido, o primeiro ocupa o volume total do recipiente que o contem e é altamente compressível, ao passo que o segundo já possui um volume definido e é praticamente incompressível.
  
 Se um fluido contido num recipiente, não estiver sujeito a nenhuma força externa – como, por exemplo, a força gravitacional – a pressão em todos os pontos do mesmo será constante.  Entretanto existindo a força gravitacional, mesmo que o fluido esteja em equilíbrio, sua pressão não será uniforme, na direção vertical:
 
 
 
  
Pressão intra-ocular
Os fluidos do globo ocular, os humores aquoso e vítreo, que transmitem a luz à retina (parte fotossensível do olho), estão sob pressão e mantêm o globo ocular numa forma e dimensão aproximadamente fixas.  As dimensões do olho são criticas para se ter uma boa visão. Uma variação de 0,1 mm no seu diâmetro pode produzir um efeito significativo no desempenho da visão. A pressão em olhos normais varia de 13 a 28 mmHg, sendo a média de 15 mmHg.
O humor aquoso, fluido contido na parte frontal do olho, é essencialmente água adicionada de nutrientes. O olho produz continuamente o humor aquoso, cerca de 5 ml por dia, e existe um sistema de drenagem que permite a saída do excesso.  No entanto se ocorresse um bloqueio neste sistema de drenagem, a pressão ocular aumentaria comprimindo a artéria retiana e isso poderia restringir a circulação sangüínea na retina, provocando a visão tunelada ou até mesmo a cegueira.  A essa situação se da o nome de glaucoma, e a pressão pode aumentar até 70 mmHg, embora em condições normais se eleve até 30 ou 45 mmHg.  A pressão intra-ocular é medida pelo tonômetro, que mede a pressão ocular determinando a deflexão da córnea sob a ação de uma força conhecida.
 
Pressão sangüínea
A pressão sangüínea é medida com o esfigmomanômetro, que consiste de uma coluna de mercúrio com uma das extremidades ligada a uma bolsa, que pode ser inflada através de uma pequena bomba de borracha conforme mostra a figura abaixo.
 
A bolsa é enrolada em volta do braço, a um nível aproximadamente igual ao do coração, a fim de assegurar que as pressões medidas sejam mais próximas as da aorta. A pressão do ar contido na bolsa é aumentada até que o fluxo sangüíneo através das artérias do braço seja bloqueado. A seguir, o ar é gradualmente eliminado da bolsa ao mesmo tempo em que se usa um estetoscópio para detectar a volta das pulsações ao braço. O primeiro som ocorre quando a pressão do ar contido na bolsa se igualar à pressão sistólica, isto é, a máxima pressão sangüínea.  Nesse instante, o sangue que está à pressão sistólica consegue fluir pela artéria (os sons ouvidos através do estetoscópio são produzidos pelo fluxo sangüíneo na artéria e são chamados sons Korotkoff). Assim, a altura da coluna de mercúrio lida corresponde a pressão manométrica sistólica. À medida que o ar é eliminado, a intensidade do som ouvido através do estetoscópio aumenta. A pressão correspondente ao ultimo som audível é a pressão diastólica, isto é, a menor pressão sangüínea, quando o sangue abaixa a pressão consegue fluir pela artéria não oclusa.
 
PRINCIPIO DE PASCAL
Pode-se verificar que a variação de pressão de um ponto a outro de um fluido em repouso depende da diferença de nível entre eles e da densidade do fluido. Assim, se houver um aumento de pressão num ponto de um fluido contido num recipiente, pela ação de uma pressão externa, esse aumento se transmitirá a todos os outros pontos do fluido, inclusive às paredes do recipiente.  Esse fato foi inicialmente estabelecido pelo Francês Blaise Pascal (1623 – 1662) e é conhecido como Princípio de Pascal. No entanto, ele é mais uma conseqüência natural das leis da mecânica dos fluidos do que um princípio.
A transmissão do aumento de pressão é instantânea em líquidos, devido a sua incompressibilidade. A validade desse princípio também se mantém para os fluidos compressíveis desde que o equilíbrio tenha se estabelecido.