Biofísica do Sistema Circulatório

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BIOFÍSICA DO SISTEMA CIRCULATÓRIO
05/08
Ana Clara Borges
Fonoaudiologia - UF� - 2021/1
INTRODUÇÃO
● O sistema circulatório é considerado um sistema fechado e estacionário (a mesma
quantidade que entra, sai).
● Ventrículo esquerdo é o único que possui pressão alta.
PARÂMETROS DO FLUXO
● Energia potencial: associada a pressão lateral, pressão do gás ou líquido
exercendo nas paredes do tubo.
● Energia cinética: velocidade; líquido ou gás fluindo com o material dentro do tubo.
● Energia dissipada: atrito (faz com que
● Energia gravitacional/posicional: altura; na horizontal, é desprezada, já que o
fluido para cima ou para baixo tem influência da gravidade.
● Aumento do calibre = aumento da pressão e diminuição da velocidade.
● Maior velocidade do fluido = menor pressão lateral (vice-versa)
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EQUAÇÃO DO FLUXO ENERGÉTICO (BERNOULLI)
Energia total = energia potencial (efeito pressão lateral) + energia cinética (deslocamento
do fluido) + energia dissipada (atrito) + energia posicional (efeito da gravidade)
FLUXO E PRESSÃO LATERAL
● Para aumentar ou manter a pressão de um tubo = é necessária a ramificação (ex:
aorta).
● Área = A1 < A2 < A3
● Velocidade = V1 > V2 > V3
● Pressão = P1 < P2 < P3
● Com a ramificação, a perda da pressão
é menor do que com a artéria sozinha.
● + Área = - velocidade e mantém a pressão.
FLUXO ESTACIONÁRIO EM BIOLOGIA
● Sistemas de coagulação servem para não deixar o sangue sair em um corte.
● Quando há grande perda de sangue por um corte, a pressão diminui e causa
falência de funções do corpo.
● Edema pulmonar: + sangue na pequena circulação, não há como drená-lo
completamente. Não tem como tirar o sangue na mesma velocidade que ele é
colocado nos pulmões, havendo um acúmulo e ocorrendo um “afogamento em
seco”. Há perda da capacidade de ser estacionário.
● Hemorragia: perda de volume geral no sistema.
PROPRIEDADES DO FLUXO EM UM REGIME ESTACIONÁRIO
● Estado ou regime estacionário: o que entra é = ao que sai;
● Fluxo: F = f1 = f2 = f3;
● Energética: a velocidade diminui (v1 > v2 > v3).
ANOMALIAS DO FLUXO
● Estenose: estreitamento do canal do vaso, - pressão + velocidade;
● Aneurisma: alargamento do canal do vaso, + pressão - velocidade;
● Vaso esclerosado (velho): + rigidez + pressão.
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PRESSÃO NOS CAPILARES
● Início dos capilares: a pressão osmótica de passagem do tecido para o sangue é
menor do que a do sangue para o tecido (tem mais pressão no sangue para o tecido
do que no tecido para o sangue);
● Final dos capilares: a diferença fica maior do tecido para o sangue, os fluidos saem
para o sangue (tem mais pressão do tecido para o sangue do que do sangue para o
tecido);
● Dilatação das arteríolas ou contração das vênulas: + sangue + pressão (a
velocidade é a mesma, o que resulta no acúmulo de fluido nos capilares);
● Diminuição dos calibres das vênulas para drenagem dos capilares = edema
(acúmulo de líquido).
TIPOS DE FLUXO
● Fluxo laminar: consegue-se correr com uma certa velocidade, não gasta muita
energia e tem eficiência máxima. R < 2000
● Fluxo turbulento: velocidade crítica, há uma turbulência, mais movimento no
líquido ao todo, gasto de energia maior mas não há eficiência. R > 2000
● Número de Reynolds: determina o limite entre o fluxo laminar e o turbulento.
Baseia-se na velocidade, no diâmetro, na densidade e na viscosidade.
● N = v . d . u/n -> N é o número de Reynolds; v é a velocidade; d é o diâmetro do
tubo; u é a densidade do fluido; n é a viscosidade do fluido.
● Medição da pressão arterial: sistema silencioso pois é laminar, mas a turbulência
é criada para ouvir. Quando se retém a circulação dá para escutar o som, porque
começa a fluir do 0 e o início é turbulento.
● Sopro circulatório: há alteração em uma parte do vaso, resultando em uma
mudança de velocidade muito rápida, gerando um turbilhão nesse pedaço.
Geralmente, o fluxo sanguíneo é silencioso com o fluxo laminar, o ruído deve-se por
causa do fluxo turbulento.
EQUAÇÃO DE POISEUILLE
● A movimentação do sangue nos vasos obedece a equação de Poiseuille.
● Pressão: a diferença de pressão entre dois pontos do tubo condiciona o fluxo.
● Raio: é um dos fatores mais importantes para o fluxo na circulação.
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● Comprimento: quanto maior é o comprimento, menor é o fluxo.
● Viscosidade (atrito interno): quanto maior é a viscosidade do fluido, menor é o
fluxo.
RESISTÊNCIA PERIFÉRICA
● Pressão = resistência x fluxo
● Sistemas em série: quatro pontos são somados diretamente. A soma total são
todos os pontos e atrapalha o fluxo final do tubo (apenas no músculo cardíaco).
● Sistemas em paralelo: o mesmo tubo de calibre igual ramifica e passa em apenas
uma resistência, desgastando menos a energia do tubo (todos os músculos, de
menos o cardíaco).
RESISTÊNCIA PERIFÉRICA EM EXERCÍCIOS FÍSICOS
● Pressão = resistência x fluxo
● Quem faz exercícios com intensidade, precisa de fluxo sanguíneo melhor;
● A pressão muda porque o batimento cardíaco muda;
● O fluxo aumenta em até 6x e a unidade de resistência é menor, o que facilita o fluxo
do sangue e a manutenção da pressão, fornecendo sangue melhor para os
músculos que estão em intensa atividade.
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