Unidad 2 biofiscia Laura Sempertegui Ortega

Universidad de Guayaquil

Facultad de ciencias médicasDr. Alejo Lascano Bahamonde.

Escuela de medicina.

Título: Separatas de Biofísica

ESTUDIANTE:

Laura Cristina Sempertegui

Docente: Dr. Cecil Flores Balseca

Ciclo: Segundo Semestre

Grupo: 2

UNIDAD 2: BIOFÍSICA DE LOS FLUIDOS, HEMODINÁMICA Y RESPIRACIÓN.........................................................1

VISCOSIDAD SANGUÍNEA..................................................................................................................................1

PERFILES DE FLUJO............................................................................................................................................1

CONTINUIDAD..................................................................................................................................................2

LEY DE POISEUILLE............................................................................................................................................2

RELACIÓN DE LA LEY DE POISEUILLE CON EL FLUJO SANGUÍNEO IN VIVO............................................................3

HEMODINÁMICA..............................................................................................................................................4

PRESIÓN EN EL SISTEMA CIRCULATORIO...........................................................................................................4

PRESION SANGUINEA........................................................................................................................................5

LA TENSIÓN ARTERIAL.......................................................................................................................................6

FLUJO SANGUÍNEO...........................................................................................................................................7

LA CIRCULACIÓN PULMONAR O MENOR.........................................................................................................15

LA CIRCULACIÓN SISTÉMICA O MAYOR...........................................................................................................15

SÍSTOLE...........................................................................................................................................................15

DIÁSTOLE........................................................................................................................................................16

PULSO.............................................................................................................................................................17

LEY DE LA VELOCIDAD.....................................................................................................................................18

LEY DE LA PRESION.........................................................................................................................................18

EL VOLUMEN MINUTO CARDIACO...................................................................................................................18

¿QUÉ ES UN CORAZÓN ARTIFICIAL?.................................................................................................................19

VÍAS RESPIRATORIAS O SISTEMA RESPIRATORIO CONDUCTOR........................................................................23

INTERCAMBIO DE GASES.................................................................................................................................24

PRESIONES RESPIRATORIAS............................................................................................................................25

MECANISMO QUE LLEVAN Y SE OPONEN AL COLAPSO PULMONAR.................................................................26

VOLÚMENES Y CAPACIDADES PULMONARES..................................................................................................28

VOLUMEN RESIDUAL.......................................................................................................................................28

UNIDAD RESPIRATORIA...................................................................................................................................30

MEMBRANA RESPIRATORIA............................................................................................................................30

REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD DEL CENTRO RESPIRATORIO Y VITALOMETRIA...............................................30

ANEXOS..........................................................................................................................................................31

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILESCUELA DE MEDICINA

UNIDAD 2: BIOFÍSICA DE LOS FLUIDOS, HEMODINÁMICA Y RESPIRACIÓN

VISCOSIDAD SANGUÍNEAViscosidad de la sangre es una medida de la resistencia al flujo de la sangre, que está siendo deformado por cualquiera de deformación por esfuerzo cortante o extensional. La sangre viscosa puede causar calambres en las piernas o dolor en las piernas causadas por la mala circulación, una enfermedad llamada claudicación intermitente. Los médicos también pueden recetar medicamentos para estas condiciones, incluido el accidente cerebrovascular, la impotencia, la infertilidad masculina, la enfermedad de Raynaud, y los nervios y problemas de circulación causados por la diabetes.La sangre es un líquido que se compone de plasma y partículas, tales como las células rojas de la sangre. La viscosidad de la sangre depende por lo tanto de la viscosidad del plasma, en combinación con el hematocrito. Sin embargo, el plasma puede ser considerado como un fluido newtoniano, pero la sangre no puede debido a las células rojas de la sangre que se suman los no ideales al fluido. Cuando el hematocrito se eleva a 60 o 70, que lo hace a menudo en la policitemia, la viscosidad de la sangre puede llegar a ser tan grande como 10 veces la del agua, y su flujo a través de los vasos sanguíneos es en gran medida retrasada debido a la mayor resistencia al flujo. Esto conducirá a una disminución del aporte de oxígeno.En pascal-segundo, la viscosidad de la sangre a 37 º C es normalmente de 3 10-3 a 4 10-3. Los plasmas viscosidad se determina por el contenido de agua y componentes macromoleculares, por lo que estos factores que afectan la viscosidad de la sangre son la concentración de proteínas de plasma y los tipos de proteínas en el plasma, pero estos efectos son mucho menor que el efecto de hematocrito que no están significativo, y la elevación de la viscosidad del plasma se correlaciona con la progresión de las enfermedades vasculares coronarias y periféricas. La anemia puede llevar a disminuir la viscosidad de la sangre, lo que puede conducir a insuficiencia cardíaca.Otros factores que influyen en la viscosidad de la sangre incluyen la temperatura, donde un aumento en la temperatura da como resultado una disminución de la viscosidad. Esto es particularmente importante en la hipotermia, donde un aumento de la viscosidad de la sangre puede causar problemas con la circulación sanguínea.

PERFILES DE FLUJOLa viscosidad de la sangre normal (μ) es de aproximadamente 3,5 x 10-2 P o de 3,5 x 10-3 Pa-s (Pascal/seg)[1 poise (ñ) = 1 dina/s/cm2 equivale a 10 pascales -seg (Pa-s)]; esto está directamente relacionado con el hematocrito Cuanto mayor la viscosidad de un fluido, más se suaviza el movimiento del mismo. A bajas velocidades, éstefluye a lo largo de líneas regulares; este patrón de flujo se llama laminar.La fricción viscosa produce una resistencia al flujo; para mantener un flujo estable a través de un vaso seproduce

una caída de presión a lo largo del mismo:Q = DDP/R

Figura 1. Relación entre viscosidad sanguínea y hematocritodonde DP es igual a P1-P2 (caída de presión a lo largo del sistema).

SEGUNDO SEMESTRE – GRUPO 2 Página 1


O sea que R = P1-P2/Qes decir que la resistencia al flujo (R) es directamente proporcional a la diferencia de presión e inversamenteproporcional a la tasa volumétrica de flujo (Q).Este fenómeno es descripto por la ley de Hagen-Poiseuille:donde dP: P1-P2; r: radio del vaso; μ: viscosidad sanguínea; L: longitud del vaso.Sabemos que Q = V/t (V: volumen; t: tiempo; V = A . L/t). Como Q = A .v (A: área; v: velocidad); luego: v =Q/A = Q/p.r2Reemplazando Resto demuestra que un pequeño cambio en el radio vascular produce grandes cambios en la resistencia alflujo. Este concepto está claramente ligado al de "estenosis crítica" que será desarrollado más adelante.Por lo tanto, una disminución del radio del vaso a la mitad precisa de un aumento de (2) de la presión para mantener el flujo constante; si tenemos 3 vasos de 1, 2 y 3 mm de diámetro, aigual gradiente de presi ón que permita que por el primero pase 1 mL/s, por el segundo pasarán 16 mL/s y porel tercero 81 mL/s (a igualdad de presión de perfusión, duplicar o triplicar el diámetro aumenta el flujorespectivamente ¡16 y 81 veces!); imaginemos la importancia que los cambios de la autorregulación en laspequeñas arterias tienen sobre el flujo sanguíneo.Por otro lado, frente a tubos de igual diámetro interno, el componente que determina la resistencia es laviscosidad.Sin embargo, esto es válido para tubos rígidos, inelásticos, sin ramificaciones ni circulación colateral, conflujo estable no pulsátil, de tipo newtoniano, es decir, con viscosidad lineal (de tipo cristaloide). Esto es sóloparcialmente aplicable al flujo pulsátil de nuestro sistema circulatorio arterial que posee flujo pulsátil,elasticidad, numerosas anastomosis, autorregulación (vasodilatación y vascostricción) y capacidad decolateralización. Esto será tratado a continuación.En el cerebro, la resistencia vascular se ajusta por las arteriolas y vénulas, de modo que existe flujo cerebralconstante con gradientes de presión de perfusión ("P1-P2") de entre 50 y 150 o m ásmmHg. Cuando laautorregulación cerebral se agota, se aplica la ecuación (12), produciéndose un marcado aumento de laresistencia y caída secundaria de flujo si existe estenosis o espasmo de las arterias intracraneales.

CONTINUIDAD.El principio de continuidad indica que el volumen por una determinada sección es siempre el mismo y por lo tanto el producto Av, de donde se deduce que, cuando aumenta la sección del vaso la velocidad disminuye y al contrario. En el sistema circulatorio la sección, del conjunto del lecho vascular, aumenta progresivamente desde la raíz de la aorta hasta los capilares, por lo tanto, la velocidad de la sangre es progresivamente menor. Desde el sistema capilar al venoso el área de sección vuelve a disminuir con el consiguiente aumento de velocidad.

LEY DE POISEUILLELa ley de Poiseville es la ley que permite determinar el flujo laminar estacionario ΦV de un líquido incompresible y uniformemente viscoso a través de un tubo cilíndrico de sección circular constante. Esta ecuación fue derivada experimentalmente en 1838, formulada y publicada en 1840 y 1846 por Jean Louis Marie Poiseuille (1797-1869). La ley queda formulada del siguiente modo:Donde V es el volumen del líquido que circula en la unidad de tiempo t, media la velocidad media del fluido a lo largo del eje z del sistema de coordenadas cilíndrico, r es el radio interno del tubo, ΔP es la caída de presión entre los dos extremos, η es la viscosidad dinámica y L la longitud característica a lo largo del eje z. En el caso de fluidez suave (flujo laminar), el caudal de volumen está dado por la diferencia de presión dividida por la resistencia viscosa. Esta resistencia depende linealmente de la viscosidad y la longitud, pero la dependencia de la cuarta potencia del radio, es exageradamente diferente. La ley de Poiseuille se ha encontrado



razonablemente de acuerdo, con experimentos para líquidos uniformes (llamados fluidos Newtonianos) en casos donde no hay apreciables turbulencias.

RELACIÓN DE LA LEY DE POISEUILLE CON EL FLUJO SANGUÍNEO IN VIVODebido a que esta ley física fue estudiada en condiciones de laboratorio en tubos rígidos, ¿cómo varía en unsistema circulatorio de flujo pulsátil, con arterias elásticas, ramificadas y de diámetro decreciente?La ley de Poiseuille asume:1. viscosidad constante, o sea relación lineal entre fricción viscosa y gradiente de velocidad (líquidonewtoniano);2. flujo laminar;3. capa o lámina externa adyacente a la pared (interfase líquido-pared) con velocidad 0 (fenómeno de nodeslizamiento o no slippage);4. flujo estable;5. tubos con paredes paralelas de sección circular;6. tubos no rígidos, inelásticos.Veamos uno a uno los puntos previos:1. La sangre actúa como flujo newtoniano en la mayoría de las circunstancias examinadas por elDoppler, excepto en vasos muy pequeños (menores de 1 mm de diámetro y con muy baja velocidad,así como con hematocritos menores del 10% o mayores del 60%); esto último puede ser importante enanemias severas o en EPOC o cardiopatías congénitas con policitemia marcada.

2. Escapan sólo ciertas zonas del sistema arterial, como la aorta ascendente, que pueden sufrirturbulencias transitorias al final de la sístole.3. Existe velocidad 0 en la capa más externa.4. Por supuesto, el flujo es pulsátil, con variación de los perfiles de velocidad, siendo frecuentemente noparabólicos; la aceleración se agrega al componente estable descripto por la ley de Poiseuille.5. Las venas y las arterias pulmonares son ovoides; sí son circulares las arterias sistémicas. Al reducirseel diámetro arterial, a medida que se acercan a la periferia (lo contrario ocurre con las venas hacia el corazón), las paredes no son

paralelas, pero esto no representa un problema clínico.6. Los vasos sanguíneos son distensibles (ver más adelante el efecto Windkessel) y cambian el diámetro en función de la presión transmural, produciéndose errores de por lo menos el 10%.En resumen, las tres primeras suposiciones se cumplen en el sistema circulatorio humano y las últimas tresno. En general, la ley de Poiseuille sobrestima el flujo medio para un gradiente de presión, viscosidadsanguínea y diámetro vascular dados, especialmente en los pequeños vasos. Sin embargo, los conceptosson cualitativamente correctos, sirviendo para la comprensión de las bases de la hidrodinámica y su estudio por técnicas como el Doppler.Los vasos sanguíneos progresivamente van reduciendo su diámetro, el determinante más importante de laresistencia; en menor medida lo es la longitud. Sin embargo, otro elemento a tener en cuenta es ladisposición del sistema arterial. En efecto, las arteriolas se disponen no en serie, donde la resistencia es iguala la suma de las resistencias consecutivas (Rt = R1 + R2 + … + Rn) (Figura 12A), sino que lo hacen enparalelo. Esta disposición permite que la resistencia sea igual a la suma de las conductancias (la inversa dela resistencia: C = 1/r, o sea que Rt = 1/R1 + 1/R2… + 1/Rn). Esto permite que, al mismo tiempoque se da un gran área de intercambio a nivel



capilar, y aunque la mayor resistencia del sistema arterial seencuentre a nivel arteriolar (prácticamente la mitad), la misma sea muy inferior a la que hubiera sido de haberestado estos vasos en serie, de acuerdo a la ley de Poiseuille (aunque ésta no tiene en cuenta el hecho deque en vasos de menos de 1 mm de diámetro la resistencia viscosa adquiere un peso significativo en ladistribución de la energía).

HEMODINÁMICALa hemodinámica es aquella parte de la biofísica que se encarga del estudio de la dinámica de la sangre en el interior de las estructuras sanguíneas como arterias, venas, vénulas, arteriolas y capilares así como también la mecánica del corazón propiamente dicha mediante la introducción de catéteres finos a través de las arterias de la ingle o del brazo. Esta técnica conocida como cateterismo cardíaco permite conocer con exactitud el estado de los vasos sanguíneos de todo el cuerpo y del corazón.Participantes de la circulación sanguínea• Arterias: las arterias están hechas de tres capas de tejido, uno muscular en el medio y una capa interna de tejido epitelial.• Capilares: los capilares irrigan los tejidos, permitiendo además el intercambio de gases dentro del tejido. Los capilares son muy delgados y frágiles, teniendo solo el espesor de una capa epitelial.• Venas: las venas transportan sangre a más baja presión que las arterias, no siendo tan fuerte como ellas. La sangre es entregada a las venas por los capilares después que el intercambio entre el oxígeno y el dióxido de carbono ha tenido lugar. Las venas transportan sangre rica en residuos de vuelta al corazón y a los pulmones. Las venas tienen en su interior válvulas que aseguran que la sangre con baja presión se mueva siempre en la dirección correcta, hacia el corazón, sin permitir que retroceda. La sangre rica en residuos retorna al corazón y luego todo el proceso se repite.• Corazón: es el órgano principal del aparato circulatorio. Es un músculo estriado hueco que actúa como una bomba aspirante e impelente, que aspira hacia las aurículas la sangre que circula por las venas, y la impulsa desde los ventrículos hacia las arterias. Tiene 4 cavidades, 2 aurículas y 2 ventrículos.

PRESIÓN EN EL SISTEMA CIRCULATORIOEn primer lugar, la circulación sanguínea realiza dos circuitos a partir del corazón:Circulación mayor o circulación somática o sistémicaEl recorrido de la sangre comienza en el ventrículo izquierdo del corazón, cargada de oxígeno, y se extiende por la arteria aorta y sus ramas arteriales hasta el sistema capilar, donde se forman las venas que contienen sangre pobre en oxígeno. Estas desembocan en las dos venas cavas (superior e inferior) que drenan en la aurícula derecha del corazón.Circulación menor o circulación pulmonar o centralLa sangre pobre en oxígeno parte desde el ventrículo derecho del corazón por la arteria pulmonar que se bifurca en sendos troncos para cada uno de ambos pulmones. En los capilares alveolares pulmonares la sangre se oxigena a través de un proceso conocido como hematosis y se reconduce por las cuatro venas pulmonares que drenan la sangre rica en oxígeno, en la aurícula izquierda del corazón. La actividad del corazón es cíclica y continua. El ciclo cardíaco es el conjunto de acontecimientos eléctricos, hemodinámicas, mecanismos, acústicos y volumétricos que ocurren en las aurículas, ventrículos y grandes vasos, durante las fases de actividad y de reposo del corazón.El ciclo cardíaco comprende el período entre el final de una contracción, hasta el final de la siguiente contracción. Tiene como finalidad producir una serie de cambios de presión para que la sangre circule.Principal importancia: pasa por las venas de nuestro cuerpo.



Fases del ciclo cardiaco1. Fase de llenado: tenemos válvulas sigmoideas aórtica y pulmonar (cerradas), y válvulas auriculoventriculares denominadas tricúspide y mitral (abiertas). Durante esta fase la sangre pasa desde la aurícula al ventrículo, es el principio de la diástole (relajación de los ventrículos).2. Fase de contracción isométrica ventricular: en esta fase comienza la sístole (contracción ventricular) va a cerrar las válvulas auriculoventriculares.3. Fase de expulsión: es la sístole propiamente dicha, en donde hay una contracción ventricular (cerrados) abriéndose las válvulas sigmoideas, existe una salida de sangre a la aorta y a la pulmonar.4. Fase de relajación ventricular: los ventrículos se relajan, las válvulas sigmoideas se cierran y las válvulas auriculoventriculares se abren. El ciclo completo dura unos 0,8 s (Reposo).

PRESION SANGUINEALa presión intracardiaca o intravascular es la presión hidrostática ejercida por la sangre contra la pared de las cavidades cardíacas o de los vasos. En nuestro sistema cardiovascular las presiones son resultado de varios factores, entre los que se incluyen: El flujo sanguíneo o débito, las resistencias al flujo, la distensibilidad de los ventrículos y de los vasos, la fuerza de contracción de los ventrículos, la capacitancia del sistema, y la volemia.En condiciones fisiológicas, los ventrículos generan una presión sistólica que expulsa la sangre hacia las grandes arterias, con una mínima resistencia intracardiaca a la expulsión. Este bolo (o volumen) de sangre entra al sistema vascular arterial produciendo un aumento de la presión, que dependerá del volumen expulsivo y de la distensibilidad y capacitancia de las arterias. Luego la sangre fluye hacia los distintos órganos por medio de arterias y arteríolas, que ofrecen una importante resistencia al flujo, determinando un descenso significativo de las presiones entre las arterias y los capilares. Finalmente la sangre atraviesa el sistema capilar y entra al sistema venoso, donde su presión está determinada fundamentalmente por la relación entre la volemia y la capacitancia del sistema.En un mismo individuo, el Gasto Cardíaco (= volumen de eyección x frecuencia cardíaca) puede variar en forma muy importante, dependiendo tanto de variables fisiológicas (ejercicio físico, emociones, digestión, etc.) como patológicas (fiebre, hipotiroidismo, anemia, etc.) Las enfermedades cardíacas normalmente sólo afectan el Gasto Cardiaco cuando se acompañan de una Insuficiencia Cardiaca avanzada.En condiciones fisiológicas, el gasto cardíaco guarda una relación muy estrecha con la superficie corporal, por lo que habitualmente nos referimos al Índice cardíaco, que equivale a:Los valores normales de Índice Cardíaco fluctúan entre 2,6 y 3,4 L/min/m2.Existen muchas maneras de medir el gasto cardíaco. Las de uso habitual se basan en el Principio de Fick o en las Curvas de Dilución.1) Principio de FickEstablece que la diferencia de contenido de Oxígeno entre la sangre arterial y la sangre venosa central es directamente proporcional al consumo de Oxígeno e inversamente proporcional al gasto cardíaco (nota: el principio de Fick es aplicable a cualquier órgano)Para aplicar este método debemos, por lo tanto, conocer el Consumo de Oxígeno y el contenido de Oxígeno de la sangre arterial y de la sangre venosa mezclada.El consumo de Oxígeno es un valor relativamente complejo de medir, por lo que habitualmente se utilizan tablas por edad, sexo y superficie corporal. Estos valores son adecuados para el cálculo del gasto en condiciones basales, pero inapropiados cuando existen situaciones que afecten significativamente la actividad metabólica (infecciones, ansiedad, hipertiroidismo, shock, etc.).El contenido de oxígeno de sangre venosa mezclada se debe obtener de muestras de sangre de arteria pulmonar o aurícula derecha, para asegurar una adecuada mezcla de la sangre venosa, debido a su diferente saturación de



O2 de ambas venas cavas. Este contenido se puede medir directamente en mL/L o calcularlo en base a la saturación de oxígeno en sangre venosa mezclada y la a cantidad de hemoglobina de la sangre, teniendo presente que cada gramo de hemoglobina oxigenada es capaz de trasportar 1,36 ml de O2.2) Métodos de diluciónLa concentración que alcanza un determinado marcador en el sistema circulatorio es directamente proporcional a la cantidad de marcador inyectado e inversamente proporcional al flujo sanguíneo. El marcador más utilizado en la actualidad es un bolo de suero frío, inyectado en el territorio venoso central. La inyección produce un descenso en la temperatura de la sangre que se puede medir mediante un termistor, incorporado en un catéter que se ubica distal al sitio de inyección, habitualmente en el tronco de la arteria pulmonar.El registro de la temperatura nos mostrará una curva, en donde el área de la curva es equivalente a la concentración alcanzada por el marcador en un período determinado. El gasto cardiaco se obtiene relacionando la cantidad de "frío" inyectado (volumen y temperatura del bolo) con el área de la curva: entre mayor el descenso de temperatura, menor es el gasto cardíaco y viceversa.

LA TENSIÓN ARTERIALLa tensión (opresión) arterial es la medida de la presión que la sangre ejerce sobre las paredes de las arterias como consecuencia del bombeo del corazón y la contracción de las paredes arteriales.Al contraerse el corazón, esta presión arterial es la tensión arterial sistólica (también llamada alta o máxima). Cuando se relaja (para que entre sangre de nuevo en sus cavidades), la presión arterial es la tensión arterial diastólica (también llamada baja o mínima).La tensión arterial normal varía según la edad y el momento concreto del día en que se mide. Por ello, es recomendable realizar una serie regular de mediciones para saber los niveles medios de tensión arterialSe deben tomar tres determinaciones de tensión arterial, en tres días diferentes, y en condiciones de reposo.Los niveles aconsejados de una tensión normal son intentar no superar los 120 mmHg para la máxima o sistólica, y 80 mmHg para la mínima o diastólica, pero para considerar que una persona mayor de 18 años es hipertensa como enfermedad, deberá tener una tensión máxima mayor de 140, o una mínima mayor de 90, en cada una de las tres tomas mencionadas.Clasificación de la presión arterial en adultosDurante un ejercicio la presión arterial sistólica aumenta tanto en los ejercicios dinámicos como en los estáticos.El aumento de la presión sistólica es mayor que el de la presión diastólica por lo que se constata un aumento de la presión diferencial.Una vez finalizado el ejercicio existe un descenso rápido de la presión arterial como consecuencia de la disminución del gasto cardíaco, la vasodilatación y la disminución del retorno venoso por lo que no es aconsejable detener súbitamente el ejercicio lo que puede provocar: malestar, vértigo, lipotimia, etc.El entrenamiento de resistencia tiende a reducir los valores de reposo de la tensión arterial, tanto sistólica como diastólica por lo que se lo utiliza como terapéutica de pacientes hipertensos.

FLUJO SANGUÍNEOEl flujo sanguíneo es la cantidad de sangre que atraviesa la sección de un punto dado de la circulación en un período determinado. Normalmente se expresa en mililitros por minuto o litros por minuto, se abrevia Q.El análisis de los factores que determinan el flujo sanguíneo es relativamente complejo ya que es un flujo pulsátil, que discurre por un circuito cerrado de tubos distensibles con múltiples ramificaciones y de calibre variable. Además el fluido circulante, la sangre, es un fluido pseudoplástico con propiedades no lineales y



compuesto de líquido (plasma) y elementos formes (hematíes, leucocitos, plaquetas y otros). Esto explica que se recurra a modelos y simplificaciones que no siempre se pueden aplicar de manera directa.

Valores normales en el humanoEl flujo sanguíneo global de la circulación de un adulto en reposo es de unos 5000 ml min-1, cantidad que se considera igual al gasto cardíaco porque es la cantidad que bombea el corazón en la aorta en cada minuto. Corresponde al resultado de multiplicar el volumen de eyección que el ventrículo expulsa en cada latido (unos 70 ml) por la frecuencia cardíaca (unos 75 latidos por minuto). El gasto cardíaco disminuye en posición sentado y de pie frente a su valor en decúbito, por el

contrario, aumenta de manera importante con el ejercicio, con el aumento de la temperatura corporal y en los estados de ansiedad. Este aumento se produce sobre todo por el aumento de la frecuencia cardíaca más que por el del volumen sistólico.Índice cardíacoEl gasto cardíaco depende de la talla y peso del individuo y para tener valores comparables entre distintos sujetos se utiliza el índice cardíaco que se calcula dividiendo el gasto cardíaco por el área de superficie corporal. El índice cardíaco en reposo es muy similar en el hombre y la mujer. El índice cardíaco disminuye con la edad desde valores de 4,4 l min-1 m-3 en los adolescentes, hasta 3.5 l min-1 m-2 en el adulto a los 40 años y 2,4 l min-1 m-2 en los octogenarios.Función fisiológicaEl flujo sanguíneo es el parámetro más relevante de la función cardiovascular ya que ésta consiste, esencialmente, en aportar un flujo de sangre a los tejidos que permita:El transporte de los nutrientes (principios inmediatos y oxígeno) y la recogida de los productos del metabolismo celular (metabolitos y dióxido de carbono).

El transporte de los compuestos químicos que actúan como mensajeros y elementos de control del organismo (hormonas, enzimas, precursores, elementos de la coagulación, etc.) a sus lugares de actuación.El transporte y distribución del calor que participa en los mecanismos de control de la temperatura corporal.El transporte de elementos celulares generalmente

relacionados con las funciones inmunológicas (pero también, en algunos casos, el transporte de elementos patógenos como bacterias, virus y células cancerosas).De manera artificial lo utilizamos para transportar sustancias o para extraer sangre mediante el cateterismo de un vaso arterial o venoso lo que permite realizar diversos tipos de medidas (entre otras las del propio flujo sanguíneo) y la administración de fármacos y fluidos.MediciónHistóricamente la medida del flujo sanguíneo no fue cosa fácil y esto explica que el flujo sanguíneo se utilice menos que otros parámetros cardiovasculares, como la presión arterial, más fáciles de medir. Clásicamente, el flujo se ha medido aplicando el principio de Fick a la dilucción de un indicador químico o térmico. Esta situación está cambiando con la introducción de los medidores electromagnéticos y los de ultrasonidos mediante efecto Doppler que permiten medir el flujo sin abrir el vaso sanguíneo y con las técnicas de imagen con marcadores para medir el flujo en un determinado territorio.Flujo, presión y resistencia



Si la sangre se comportase como un fluido ideal, es decir sin viscosidad, se podría utilizar el teorema de Bernouilli y considerar que en cualquier punto del fluido situado a una altura h, con velocidad v y con presión absoluta p se cumplirá:p/ρg + v2/2g + h = constante = carga del fluidodonde ρ es la densidad del fluido y g es la aceleración de la gravedadp/ρg es la altura piezométrica es decir la altura necesaria para producir la presión p. En el sistema circulatorio esta presión es producida por la sístole ventricular y resulta de la contracción de las fibras musculares sobre el fluido incompresible que es el volumen de sangre existente en el ventrículo al final del periodo de llenado ventricular.v2/2g es la altura cinética es decir la altura necesaria para producir en caída libre la velocidad v a la que se mueven las partículas de fluido.h es la altura geométrica, este término es importante en el organismo ya que, mientras que en la posición de decúbito todo el sistema circulatorio está a una altura similar, en la posición de pie los miembros inferiores añaden a la presión intramural la que corresponde a una columna de más de un metro de altura y en los vasos pulmonares, cercanos a los vértices, hay que restar la presión que corresponde a una altura del orden de 30 cm lo cual es importante en un sistema de baja presión como el pulmonar.El perfil de la velocidad de las partículas será el frente plano mostrado en el panel izquierdo de la figura en el que las velocidades de las partículas, en una determinada sección, A, del tubo serán todas iguales y el fluido avanza en conjunto en el tubo. En estas condiciones las partículas que se encuentren en un punto avanzarán, en el tiempo t, una distancia que será v*t y por lo tanto el volumen de fluido desplazado habrá sido V=Avt y el flujo, es decir el volumen por unidad de tiempo será Q= Av. De aquí se obtiene una primera conclusión importante ya que siendo la sangre un fluido incompresible el principio de continuidad indica que el volumen por una determinada sección es siempre el mismo y por lo tanto el producto Av, de donde se deduce que, cuando aumenta la sección del vaso la velocidad disminuye y al contrario. En el sistema circulatorio la sección, del conjunto del lecho vascular, aumenta progresivamente desde la raíz de la aorta hasta los capilares, por lo tanto, la velocidad de la sangre es progresivamente menor. Desde el sistema capilar al venoso el área de sección vuelve a disminuir con el consiguiente aumento de velocidad.Fluido newtoniano, flujo laminarLa idea de que la sangre es un fluido ideal es poco realista y es más razonable considerarla como un fluido newtoniano. Los fluidos newtonianos presentan una resistencia, que se opone al movimiento en su seno de alguna de sus partes y que se denomina viscosidad, cuyo valor es constante, independiente de la velocidad y propio de cada fluido. El fluido se desplaza como capas concéntricas que se deslizan unas sobre otras lo que se denomina régimen laminar. Así la velocidad de las partículas por el tubo crece de las paredes al centro del tubo ya que las capas que se desplazan son frenadas una por otras debido a la viscosidad. Como se representa en la figura, en el panel derecho, el perfil de la velocidad de las capas de fluido es de forma parabólica con una capa en contacto con la pared cuya velocidad es nula y se denomina capa límite y una velocidad máxima en el eje del tubo. La ecuación de la velocidad en función de la distancia el centro del tubo es:v= (p1-p2)(R2-r2)/4Lµdonde p1-p2 es el gradiente de presión, R es el radio del tubo, r el de la lámina correspondiente, L la longitud del tubo y µ la viscosidad del fluido. Para calcular el flujo hay que obtener el volumen del paraboloide de revolución, lo que se hace integrando, con lo que se llega a la ecuación de Poiseuille:Q=(p1-p2)πR4/8Lµque también se puede escribir como:Q=(p1-p2)/Kcon K=8Lµ/πR4Resistencia vascular



K se denomina resistencia al flujo. Como la viscosidad de la sangre con un hematocrito de 0,45 a 37 °C de temperatura es de 0,04 poise (1 poise= 1 dina s cm-2), la resistencia de un vaso de 1 cm de longitud y 1 cm de diámetro es K= 8*1*0,04/3,14*0,54 = 1,63 din s cm-5, mientras que si el diámetro es la mitad la resistencia es K=8*1*0,04/3.14*0,254= 26,08 din s cm-5 (¡16 veces mayor!). El radio de los vasos no solo es importante por su gran efecto sobre la resistencia sino porque, al contrario que la longitud de estos, el calibre puede ser modificado. Esto se hace mediante la contracción y relajación de la capa de músculo liso de los vasos. Gracias a esto es posible llevar a cabo grandes cambios de resistencia lo cual permite que, con el mismo gradiente de presión, se pueda modificar de manera importante el flujo sanguíneo de un determinado territorio. Habitualmente no se dispone de los datos sobre calibre y longitud de los vasos de los diversos territorios vasculares y la resistencia se calcula utilizando al relación:K==(p1-p2)/QTodavía se utiliza para medir la presión el mmHg y para el flujo l/min en lugar de din cm-2 y cm3 s-1, respectivamente. Cuando se emplean las medidas antiguas la resistencia se mide en UAR (unidades arbitrarias de resistencia) pero es fácil convertir el resultado en din s cm-5 multiplicando por 80.Flujo turbulentoCuando la velocidad del fluido en el tubo aumenta, se observa que no se cumple la ecuación de Poiseuille. Esto se debe a que el flujo pasa de laminar a turbulento y las partículas en lugar de desplazarse como láminas concéntricas se desplazan formando torbellinos. Esto aumenta la resistencia al flujo y modifica la forma de la curva de perfil de velocidad que se aplana por el frente de avance. Parte de la energía se disipa como energía acústica provocando sonidos audibles como los murmullos. El efecto del paso a flujo turbulento es que la relación Q=(p1-p2)/K pasa a ser Qm=(p1-p2)/K con un exponente m entre 1 y 2. Existe una combinación de factores que determina cuando un flujo pasa de laminar a turbulento y que se recogen en el número de Reynolds:Re=2Rρv/µdonde R es el radio del tubo, v la velocidad media, y ρ y µ la densidad del fluido y el coeficiente de viscosidad, respectivamente Con un número de Reynolds entre 0 y 2000 el flujo es laminar, por encima de 3000 es turbulento y entre 2000 y 3000 se plantea una situación inestable en que se pasa de uno a otro. El número de Reynolds es del orden de 4000 en un vaso de 3 cm de diámetro si la velocidad media es 50 cm s-1 para una densidad de la sangre de 1,05 g cm-3 y una viscosidad de 0,04 poise En consecuencia en el sistema circulatorio humano se pueden obtener números de Reynolds superiores a 2000 en algunos lugares como el tronco de la arteria pulmonar y la aorta ascendente. En la mayor parte del sistema cardiovascular el flujo seria laminar salvo a nivel de las válvulas cardíacas, alguna bifurcación de grandes vasos o en lugares con alteraciones patológicas de la pared que supongan obstáculos para el flujo.Fluido no newtonianoLa sangre no se comporta exactamente como un fluido newtoniano (uniforme y de viscosidad constante) sino como un fluido pseudoplástico de manera que la viscosidad aumenta cuando disminuye la velocidad. Por otra parte la viscosidad depende del hematocrito (proporción de glóbulos rojos) aumentando cuando aumenta éste (policitemia) y también del calibre del vaso ya que las células tienden a acumularse en el eje axial de los vasos disminuyendo la viscosidad con el calibre de éstos. Sin embargo el efecto es poco importante para vasos de más de 0,5 mm de diámetro y en general, para las velocidades habituales en el sistema cardiovascular, se puede considerar que la viscosidad se encuentra normalmente entre 0,03 y 0,04 poise.Flujo pulsoOtra complicación para el estudio del flujo sanguíneo proviene del hecho de que el gradiente de presión no es constante sino que depende del tiempo. Se comporta como una función periódica lo que hace que el flujo sea pulsátil durante el ciclo cardíaco. Además la forma en que varía la presión no es una función periódica simple por lo que debe ser estudiada como la suma de una serie (serie de Fourier, normalmente bastan 5 a 10 términos en forma de funciones sinusoidales denominadas armónicos). En estas condiciones el flujo se podría escribir como:



Q(t)= Qm + Σ Mn sen(nωt+ϕn)con Qm es el flujo medio, Σ es el símbolo del sumatorio y para cada armónico, Mn es la amplitud de la onda, nω su frecuencia y ϕ el ángulo de fase. Para cada armónico Womersley2 planteó que para el flujo sinusoidal el gradiente de presión tendría la forma M cos(ωt-ϕ) donde ω=2πf es la frecuencia angular (radián s-1) para la frecuencia f (ciclos s-1 o Hz), M es el módulo o amplitud del gradiente y ϕ es el desfase. Entonces la velocidad vendría dada por:w=(MR2M'/μα2) sen(ωt-ϕ+ε')donde M'y ε' son parámetros tabulados por Wormersley para cada valor de α2=R2ωρ/µ que es un número adimensional relacionado con el número de Reynolds. Integrando se obtiene para el flujo la fórmula:Q=(πMR4M'/μα2) sen(ωt-ϕ+ε')Cuando ω tiende a cero, M'/α2 tiende a 1/8 y ε' tiende a 90º por lo tanto el flujo resulta proporcional a M cos(ωt-ϕ) que, como se ha visto es el gradiente de presión. El factor de proporcionalidad es la misma resistencia que encontramos en la ecuación de de Poiseuille. Lo que nos dice este conjunto de relaciones es que cuando el flujo es pulsátil, no se relaciona de forma lineal con el gradiente de presión, sino que intervienen una serie de parámetros que modifican la forma de áquel y su relación temporal con la presión (adelanto o retardo de fase). Aunque el uso de los ordenadores simplifica los cálculos necesarios en este tipo de análisis lo cierto es que, salvo experimentalmente, en la clínica se razona, frecuentemente, sobre la base del análisis del armónico de orden cero (flujo medio) que coincide con la ecuación de Poiseuille.Tubos distensiblesEl árbol vascular dista mucho de comportarse como un tubo rígido y esto añade una nueva dificultad al análisis del flujo sanguíneo ya que la pared de los vasos es elástica y se puede distender con la presión intramural. Cuando se considera el flujo como pulsátil y en tubos distensibles la ecuación para la velocidad esW = (MR2M*/μα2) sen(ωt-ϕ+ε*)y entonces el flujo en función del gradiente de presión es:Q = (πMR4M*/μα2) sen(ωt-ϕ+ε*)Los términos M* y ε* dependen del parámetro alfa, pero además también del espesor relativo del tubo (h/R) y de la relación entre deformación longitudinal y transversal o coeficiente de Poisson. Habitualmente el resultado para el mismo valor de μα2 es que M* es algo mayor que M' y ε* es algo menor que ε'. Como resultado se modifica la amplitud y el desfase pero la forma de la curva de flujo se mantiene similar a la que se registra realmente. De hecho el aumento en la amplitud del flujo es lo esperable ya que, en un tubo distensible, el incremento de la presión aumentará el calibre del tubo disminuyendo, por lo tanto, la resistencia.Flujo sanguíneo durante el ciclo cardíacoEn la figura se representa la evolución de la presión arterial, el flujo sanguíneo y el gradiente de presión (en rojo, amarillo y verde, respectivamente) en ordenadas, frente a la duración del ciclo cardíaco en grados de arco (1 ciclo=360 grados) en abscisas. Se trata de una reconstrucción de las ondas empleando los seis primeros armónicos de la serie de Fourier lo que proporciona una aproximación razonable de la realidad en una de las grandes arterias.Al final del período de contracción isométrica del ventrículo la presión en éste excede de la presión en la aorta y las válvulas ventrículo arteriales se abren, este momento es el que corresponde al comienzo de la gráfica. Entonces, la presión ventricular se comunica a la aorta y la presión en ésta aumenta. Hacia el final de la sístole la presión aórtica supera a la ventricular y las válvulas se cierran de nuevo, marcando la incisura dícrota. Después la presión ventricular cae rápidamente y la aórtica también, pero más lentamente, hasta el valor previo al del inicio de la sístole ventricular. Normalmente es posible observar una segunda onda en ésta fase que se denomina onda diastólica.



El gradiente de presión describe una primera onda positiva aumentando desde el inicio de la sístole hasta alcanzar su valor máximo en la octava parte del ciclo y a continuación disminuye. Esta onda va seguida de otra

negativa en la cual el gradiente de presión se invierte. En consecuencia el flujo primero aumenta con un máximo al que se llega poco después del máximo del gradiente de presión, pero que está adelantado respecto del máximo de la onda de presión. A continuación el flujo desciende hasta invertirse. A nivel aórtico este momento coincide con el cierre de las válvulas aórticas. En arterias como la femoral ocurre aproximadamente hacia la mitad del ciclo cardíaco. Este periodo de flujo retrógrado va seguida de otro de flujo anterógrado coincidente con la onda diastólica de presión y de un aumento del gradiente de presión al final del ciclo.La onda de flujo sanguíneo se desplaza a una velocidad del orden de 100 cm s-1 mientras que la onda de presión se transmite por la pared arterial mucho más rápido, a 5 m s-1.

El flujo sanguíneo en los territorios vascularesFlujo en el sistema arterialSalvo que se indique lo contrario se entiende que se trata del territorio que riegan la aorta y sus ramas ya que el territorio pulmonar presenta caracteres particulares que se suelen describir al tratar del sistema respiratorio.El valor máximo de la onda de presión se denomina presión máxima o presión sistólica (normalmente entre 100 y 140 mmHg en varones jóvenes, 5-10 mmHg menos en las mujeres), el nadir o mínimo se denomina presión mínima o presión diastólica (normalmente entre 60 y 90 mmHg), ambos valores tienden a aumentar con la edad. La presión del pulso es la diferencia entre las dos mientras que la presión media se calcula integrando la onda de presión o bien como la suma de la presión diastólica y un tercio de la presión de pulso:pmedia = pdiastólica + 1/3 ppulso = (2pdiastólica + psistólica)/3La forma de la onda de presión se modifica conforme recorre el árbol arterial; se pierde la incisura dícrota y la amplitud del pulso aumenta incrementándose la presión sistólica y la presión de pulso, pero la presión media decae. Este cambio de forma se explica por la atenuación de las altas frecuencias debida a las propiedades viscosas y elásticas de la sangre y de la pared arterial y por la suma de ondas de presión reflejadas procedentes de las ramificaciones de la aorta.La onda de flujo disminuye en amplitud conforme progresa en el árbol arterial, el reflujo se mantiene todavía a nivel de la arteria femoral pero es poco aparente en la aorta abdominal. La onda diastólica se va progresivamente transformando en un flujo estacionario en las ramas de la aorta descendente. La elasticidad de la pared de las grandes arterias las convierte en reservorios elásticos que se distienden durante la sístole cardíaca actuando como vasos de capacidad lo que permite devolver, durante la diástole, la energía potencial almacenada durante la sístole, contribuyendo así a mantener el flujo sanguíneo en el sistema arterial durante todo el ciclo.Distribución del flujoEl flujo sanguíneo se distribuye por los diversos territorios del organismo mediante las diversas ramificaciones del sistema arterial. En algunos territorios el flujo es relativamente constante como en el territorio cerebral (13% del flujo total) y el renal (19%), en otros es dependiente de la actividad funcional como en el territorio coronario (4%, que aumenta con la frecuencia cardíaca), el esplácnico (24% en los periodos interdigestivos, aumentando en los periodos digestivos), el territorio muscular (21% en reposo y mucho mayor durante el ejercicio) y el territorio cutáneo (9% normalmente, aumentando con el calor y disminuyendo con el frío)3En los territorios en que el flujo se mantiene constante existen mecanismos de autorregulación de manera que ocurre así aunque varíe la presión arterial dentro de un amplio rango, esto se logra modificando la resistencia de manera semejante al cambio de presión de forma que, aparentemente, el flujo parece independiente de la



presión. La distribución del flujo por los diversos territorios depende de los valores de la resistencia vascular en cada territorio y naturalmente, implica una redistribución del flujo, de manera que aumenta en los territorios donde disminuye la resistencia y disminuye en los restantes, hasta incluso superar los mecanismos de autorregulación Esto explica los efectos que puede tener una ola de calor que, al provocar una vasodilatación del territorio cutáneo, disminuye la resistencia en éste, como resultado la sangre se redirige hacia la piel, lo que permite perder calor al organismo pero, al mismo tiempo, puede ocasionar una disminución del flujo en otros territorios como el cerebral y causar pérdida de conciencia.La zona del árbol vascular donde se produce la máxima caída de presión media es la que corresponde a las arterias de menos de 0,5 mm de diámetro y las arteriolas, que tienen un diámetro de 0,2 mm o menos y por eso se llaman vasos de resistencia.La existencia de una capa de músculo liso en la pared de estos vasos permite la regulación del flujo cambiando el calibre del vaso y por lo tanto la resistencia. En algunos territorios, mediante los esfínteres pre-capilares se puede conseguir una fina regulación permitiendo el flujo por unos capilares y cerrando otros al paso de sangre.Conforme el flujo sanguíneo se distribuye al territorio capilar la presión cae rápidamente y al flujo se va transformado en un flujo estacionario con un carácter cada vez menos pulsátil. A la entrada del territorio capilar la presión media ha caído hasta unos 30 mmHg.Para un volumen de sangre de unos 5 litros, en el sistema arterial se encuentra solo la décima parte, 500 ml. Esta cantidad es similar a la que hay en los pulmones y en el corazón lo que explica la distribución de 1,500 ml del total.Flujo sanguíneo en el territorio capilarEl territorio capilar es el lugar en donde se llevan a cabo las funciones más importantes de la circulación. Cuando se trata de territorio capilar se sobreentiende que se trata del territorio de la circulación sistémica, se excluye, por lo tanto, el territorio pulmonar que tiene características peculiares y se estudia con la función pulmonar.Aunque puede quedar una pulsación residual el flujo capilar es prácticamente estacionario. En el sistema capilar el volumen de sangre es, tan sólo, de unos 300 ml pero por él pasa la totalidad del flujo sanguíneo.En la tabla se resumen una serie de parámetros relacionados con la microcirculación, calculados a partir del calibre y velocidad de la sangre en un capilar promedio para un individuo de 70 kg de peso y 5 l/min de gasto cardíacoDifusiónLa pared de los capilares carece de músculo liso y está formada por un endotelio cuya estructura influye en la facilidad para el intercambio de sustancias (vasos de intercambio) entre el interior del capilar y el líquido intersticial que los rodea. Como medida de esta facilidad para la difusión se utiliza el coeficiente de difusión que es característico de cada sustancia (generalmente disminuye a medida que aumenta el peso molecular). La ley de difusión de Fick permite cuantificar la cantidad de sustancia desplazada:J = -D A dC/dxDonde J es la cantidad desplazada, D es el coeficiente de difusión, A es la superficie de intercambio y dC/dx es el gradiente de concentración, el signo menos indica que la sustancia se desplaza desde donde hay más concentración a donde ésta es menor. La complejidad de la estructura de la red capilar impide hacer un análisis cuantitativo preciso ya que el propio proceso de difusión modifica el gradiente de concentración. Para una sustancia como la glucosa, se considera que difunde del plasma hacia los tejidos una cantidad del orden de 20000 g/día.Filtración y reabsorciónPor otra parte la presión en el capilar y en el intersticio interviene en el movimiento de líquido entre ambos.De acuerdo con la hipótesis de Starling en el capilar hay dos fuerzas que favorecen la filtración, esto es el paso de líquido del capilar al intersticio, que son la presión hidrostática del capilar y la presión osmótica de las proteínas



del intersticio. Por su parte otras dos fuerzas favorecen el movimiento de líquido en sentido contrario o reabsorción y son la presión hidráulica del intersticio y la presión osmótica de las proteínas del plasma (presión oncótica). La presión hidrostática del intersticio y la presión oncótica de las proteínas intersticiales tienen un valor bajo y es razonable admitir que similar, por lo tanto tratándose de fuerzas opuestas se cancelan y la presión efectiva será la diferencia entre la presión hidrostática del capilar y la presión oncótica de las proteínas del plasma. Quedando:ϕ= k (Pcapilar-πcapilar)donde ϕ es el flujo por unidad de área de intercambio, Pcapilar y πcapilar las presiones hidrostática y oncótica, respectivamente y k un coeficiente que se denomina conductancia hidráulica de la pared capilar.En el extremo arterial del capilar predominan las fuerzas favorables a la filtración y el líquido (plasma) sale del capilar, esto provoca, en el capilar, la disminución de la presión hidráulica y un discreto aumento de la oncótica y en el intersticio un aumento discreto de la presión hidráulica y disminución de la oncótica lo que hace que se invierta el proceso y en el extremo venoso predomine la reabsorción. El resultado final depende también de la conductancia, que es mucho mayor en los capilares discontinuos y fenestrados que en los capilares continuos. Considerando en conjunto el proceso, el resultado neto es una situación casi de equilibrio de manera que predomina la filtración pero, ya en el propio capilar, se reabsorbe el 80% de lo filtrado y el 20% restante pasa a los vasos linfáticos. Aunque solo se filtra el 0,5% del plasma que pasa por los capilares la cifra es importante al cabo del día ya que, con un flujo sanguíneo de 5 litros por minuto, por los capilares pasan al cabo del día 7200 litros de sangre, es decir unos 4000 L de plasma (el plasma es el 55% de la sangre) y por lo tanto se filtran unos 20 litros diarios. Se reabsorben 16 litros pasando a los capilares linfáticos 4 litros que drenaran por los ganglios linfáticos al conducto torácico y por éste a la vena subclavia. Esto explica la importancia que pueden tener los trastornos del sistema linfático en la acumulación de líquido intersticial.La importancia de la filtración para el intercambio de solutos es mucho menor que para la difusión, así para la glucosa el filtrado no llega a los 20 g/día (y casi todo es reabsorbido). Es evidente que para el intercambio de solutos el mecanismo esencial es el de difusión. En el caso del oxígeno la difusión es prácticamente el único mecanismo para el transporte hacia los tejidos ya que la hemoglobina, normalmente, no pasa la membrana capilar.Ambos procesos, difusión y filtración, varían de forma importante según los territorios que se consideren (por ejemplo en el riñón se filtran unos 170 l/día y se reabsorben 168 l/día). A su vez en cada territorio dependen de los mecanismos de regulación del flujo en el propio territorio y de factores segregados localmente que pueden modificar los coeficientes de conductancia y permeabilidad (como la bradiquinina o la histamina).Flujo en el sistema venosoLa pared de las venas tiene pocas fibras elásticas y es más fina que en el territorio arterial por eso resulta fácil mantener distendidas las venas y así actúan como reservorio de sangre (vasos de capacitancia).El número de venas es similar al de arterias pero su calibre es superior al de éstas, en consecuencia la velocidad de la sangre es menor (de 10 a 20 cm s-1 en las cavas) y el flujo es de tipo newtoniano. La resistencia que depende, inversamente, de la cuarta potencia del radio es claramente menor que en el sistema arterial y en cambio el volumen del contenido es superior en proporción al cuadrado del radio. El volumen de sangre en el sistema venoso es de unos 3,5 litros (70%). Se puede modificar cambiando el tono venomotor mediante la contracción y relajación del músculo liso de la pared.En la posición de decúbito la presión sanguínea decae desde unos 15 mmHg en las vénulas, hasta valores de 5 mmHg en la vena cava inferior y llega a equilibrarse con la atmosférica en la aurícula derecha.Cuando se descansa de pie a estos valores hay que añadir la presión correspondiente al peso de la columna de sangre y en el caso de las venas intratorácicas el efecto sobre la presión intramural de la presión torácica subatmosférica y sus modificaciones con el movimiento respiratorio. Así cuando se pasa de decúbito a la bipedestación la presión en las venas del pie es de unos 90 mmHg, la sangre se acumula en las venas de las extremidades inferiores, disminuye el retorno venoso y en consecuencia el volumen sistólico lo cual ocasiona



una disminución, transitoria, de la presión arterial que se denomina hipotensión postural o hipotensión ortostática. Este efecto puede evitarse mediante la acción de bomba muscular que realiza la contracción de los músculos de las piernas comprimiendo las paredes de la venas, la sangre fluye así hacia el corazón gracias a que unas estructuras propias de las venas, que son las válvulas venosas, impiden el flujo retrógrado.También puede favorecerse el flujo hacia el corazón mediante la inspiración ya que el aumento de presión negativa intratorácica expande las venas y por su parte, el aumento de presión intraabdominal puede favorecer el movimiento de sangre hacia el corazón. Lo contrario ocurre en la espiración.El flujo en el sistema venoso no es pulsátil salvo en las grandes venas en su llegada al corazón a las cuales se transmite de forma retrógrada la pulsación de la aurícula derecha. En muchas personas cuando están acostadas es fácil observar esta pulsación en la vena yugular, a nivel del cuello.MECANICA CIRCULATORIALa circulación es la distribución, a todas las células del organismo, de las moléculas alimenticias y también del oxígeno, así como la recogida del dióxido de carbono, del agua y del amoníaco o sus derivados, que son los productos de desecho de la respiración celular. Además interviene en las defensas del organismo y regula la temperatura corporal.El sistema circulatorio va a tener dos grandes circulaciones que van a llevar y a recoger la sangre del cuerpo: Conformado por el corazón, vasos sanguíneos y la sangre transporta la sangre desde el corazón al resto del cuerpo por medio de una red compleja de arterias, arteriolas y capilares y regresa al corazón por las vénulas y venas. EL CORAZÓN: El corazón actúa como una bomba que impulsa la sangre hacia los órganos, tejidos y células del organismo.El circuito mayor lleva la sangre oxigenada a los tejidos desde el ventriculo izquierdo, finalizando en la aurícula derecha. El circuito menor lleva sangre sin oxigeno desde el ventriculo derecho hasta los pulmones, para realizar la hematosis; una vez se oxigena, va de nuevo a la aurícula izquierda.Esto lo hace similar a la de las esclusas del canal de Panamá, que permiten que un barco pase de un océano a otro, utilizando el principio de los vasos comunicantes. Este principio asegura la circulación de la sangre por todo el organismo. La insuficiencia venosa y las varices se relacionan con problemas en el principio de funcionamiento de los vasos comunicantes. Un arreglo de tubos de diferentes formas, interconectados permite demostrar que la presión en un líquido es la misma en todos los puntos que tienen la misma elevación. Para la física aplicada dentro del sistema circulatorio, es muy importante el Teorema de Bernoulli, que explica como un líquido ideal (la sangre) fluye a pesar del roce con las paredes de las venas, las arterias y los capilares por donde circula la sangre. Se observa que la suma del calibre de todos los capilares es mayor al calibre de la aorta; por esa razón se explica que en la aorta la sangre fluye más rápidamente a pesar de tener el mismo flujo que en los capilares; puesto que la sangre fluye más rápidamente en las secciones más anchas.Por otro lado Poiseuille observó que los vasos presentan una resistencia al flujo y debe existir una diferencia de presión entre ambos extremos del conducto, lo suficiente para vencer esa resistencia. Esta resistencia depende de factores como la fricción con las paredes, la viscosidad del fluido, la longitud del tubo y la densidad del fluido.LA SANGRE: La sangre transporta oxígeno de los pulmones y nutrientes del aparato digestivo a las células del organismo. También se lleva el dióxido de carbono y todos los productos de desecho que el organismo no necesita. Los riñones filtran y limpian la sangre. El hombre medio tiene entre 10 y 12 pintas de sangre en el cuerpo. La mujer media tiene entre 8 y 9 pintas. 8 pintas equivalen a un galón. EL LATIDO CARDÍACO: Es la acción de bombeo en dos fases, tiempo 1 seg. Las fases son sístole y diástole.EL GASTO CARDIACO: La cantidad de sangre bombeada por cada ventrículo por latido, es cerca de 70 ml en un hombre de tamaño medio en reposo y en posición supina (70 ml del ventrículo izquierdo y 70 ml del derecho,



con las dos bombas ventriculares en serie). La cantidad de sangre expulsada por el corazón por unidad de tiempo es el gasto cardíaco. En un hombre reposando en posición supina, tiene un promedio aproximado de 5.0 L/min

LA CIRCULACIÓN PULMONAR O MENOREl sistema circulatorio pulmonar es la parte del sistema cardiovascular en el que la sangre pobre en oxígeno se bombea desde el corazón, a través de la arteria pulmonar, a los pulmones y se devuelve, oxigenada, al corazón a través de la vena pulmonar.Privado de oxígeno de la sangre superior y vena cava inferior, entra en la aurícula derecha del corazón y fluye a través de la válvula tricúspide (válvula atrio ventricular derecha) en el ventrículo derecho, desde el cual se bombea a través de la válvula semilunar pulmonar en la arteria pulmonar a los pulmones. El intercambio de gases se produce en los pulmones, mediante el cual se libera CO2 de la sangre, y el oxígeno se

absorbe. La vena pulmonar devuelve la sangre ya oxigenada a la aurícula izquierda.

LA CIRCULACIÓN SISTÉMICA O MAYORLa circulación sistémica es la circulación de la sangre a todas las partes del cuerpo, excepto los pulmones. La circulación sistémica es la parte del sistema cardiovascular que transporta la sangre oxigenada desde el corazón a través de la aorta desde el ventrículo izquierdo donde la sangre se ha depositado previamente a partir de la circulación pulmonar, con el resto del cuerpo, y devuelve sangre pobre en oxígeno de vuelta al corazón. La circulación sistémica es, en términos de distancia, mucho más tiempo que la circulación pulmonar, el transporte de sangre a cada parte del cuerpo.

SÍSTOLE Es la contracción del tejido muscular cardiaco auricular.Sístole Auricular: Esta contracción produce un aumento de la presión en la cavidad cardiaca auricular, con la consiguiente eyección del volumen sanguíneo contenido en ella.La contracción de las aurículas hace pasar la sangre a los ventrículos a través de las válvulas auriculo-ventriculares. Mediante la sístole ventricular aumenta la presión intraventricular lo que causa la coaptación de las válvulas auriculo-ventriculares e impiden que la sangre se devuelva a las aurículas y que, por lo tanto, salga por las arterias, ya sea a los pulmones o al resto del cuerpo. Después de la contracción el tejido muscular cardíaco se relaja y se da paso a la diástole, auricular y ventricular.



Sístole ventricular: Es la contracción del tejido muscular cardiaco ventricular.Esta contracción provoca un aumento de presión en el interior de los ventrículos y la eyección de sangre contenida en ellos. Se impide que la sangre vuelva a las aurículas mediante el aumento de presión, que cierra las válvulas bicúspide y tricúspide. La sangre sale por las arterias pulmonares y aorta. Éstas también tienen las llamadas válvulas sigmoideas, que evitan el reflujo de la sangre

.

DIÁSTOLE Es el período en el que el corazón se relaja después de una contracción, llamado período de sístole, en preparación para el llenado con sangre circulatoria. En la diástole ventricular los ventrículos se relajan, y en la diástole auricular las aurículas están relajadas. Juntas se las conoce como la diástole cardíaca y constituyen, aproximadamente, la mitad de la duración del ciclo cardíaco, es decir, unos 0,5 segundos.Durante la diástole las aurículas se llenan de sangre por el retorno venoso desde los tejidos por la vía de la vena cava superior e inferior y se produce un aumento progresivo de la presión intra-auricular hasta superar la presión intra-ventricular.Durante la diástole ventricular, la presión de los ventrículos cae por debajo del inicio al que llegó durante la sístole. Cuando la presión en el ventrículo izquierdo cae por debajo de la presión de la aurícula izquierda, la válvula mitral se abre, y el ventrículo izquierdo se llena con sangre que se había estado acumulando en la aurícula izquierda. Un 70% del llenado de los ventrículos ocurre sin necesidad de sístole auricular. Igualmente, cuando la presión del ventrículo derecho cae por debajo del de la aurícula derecha, la válvula tricúspide se abre, y el ventrículo derecho se llena de la sangre que se acumulaba en la aurícula derecha.


http://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_tric%C3%BAspide

http://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_mitral

http://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n

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http://es.wikipedia.org/wiki/Aorta

http://es.wikipedia.org/wiki/Arteria_pulmonar

http://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_cardiaca

http://es.wikipedia.org/wiki/Aur%C3%ADcula_card%C3%ADaca

http://es.wikipedia.org/wiki/Sangre

http://es.wikipedia.org/wiki/Ventr%C3%ADculo

http://es.wikipedia.org/wiki/Coraz%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Tejido_muscular

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Heart_diastole.png


PULSOEl pulso arterial depende de las contracciones del ventrículo izquierdo, la cantidad de sangre que es eyectada en cada sístole, la frecuencia y ritmicidad con que ocurre, y la onda de presión que se produce a través del sistema arterial que depende también de la distensibilidad de la aorta y de las principales arterias, y de la resistencia arteriolar periférica.El pulso normal se palpa como una onda, con una fase ascendente y otra descendente. Normalmente tiene una amplitud que permite palparlo fácilmente y una ritmicidad regular.El pulso arterial se puede palpar en distintas partes del cuerpo. Los más buscados son los siguientes:Pulso carotídeo. Se busca en el recorrido de las arterias carótidas, medial al borde anterior del músculo esternocleidomastoídeo. En las personas mayores no conviene presionar mucho sobre la arteria, ni masajearla, por el riesgo que pueda desprenderse una placa de ateroma.Pulso axilar. Se palpa profundo en la fosa de la axila, por detrás del borde posterior del músculo pectoral mayor.Pulso braquial. Se palpa sobre la cara anterior del pliegue el codo, hacia medial. Se conoce también como pulso humeral.Pulso radial. Se palpa en la cara anterior y lateral de las muñecas, entre el tendón del músculo flexor radial del carpo y la apófisis estiloide del radio.Pulso femoral. Se palpa bajo el pliegue inguinal, hacia medial.Pulso poplíteo. Se palpa en la cara posterior de las rodillas, ya sea estando el paciente en decúbito dorsal o prono. Puede convenir efectuar una palpación bimanual.Pulso pedio. Se palpa en el dorso de los pies, lateral al tendón extensor del ortejo mayor. Una palpación transversal a la dirección de la arteria, con dos o tres dedos, puede facilitar ubicar el pulso tibial posterior Se palpa detrás de los maléolos internos de cada tobillo.Pulso Tibial Posterior. En la práctica clínica, el pulso radial es el que más se palpa para identificar las características del pulso. En algunos casos, especialmente si la presión arterial está baja, se recurre a buscar el latido en otros pulsos, como el carotídeo o el femoral.



LEY DE LA VELOCIDAD. A medida que las arterias se alejan y se van dividiendo, aumenta la superficie de sección del sistema vascular. En otras palabras, al dividirse una arteria en dos ramas, la suma de la superficie de sección de éstas es mayor que la superficie de sección de la arteria madre. De este modo, a medida que se aleja la sangre del corazón, va ocupando un lecho cada vez mayor, y tiene su amplitud máxima al nivel de los capilares. Podría representarse al sistema vascular por dos conos truncados que se miran por la base. Es fácil darse cuenta que, como en los ríos, la velocidad de la corriente será menor cuanto mayor sea la amplitud del lecho vascular. De allí que la velocidad de la sangre disminuye a medida que se aleja del corazón, llega a un mínimo en los capilares y aumenta otra vez progresivamente en las venas.

LEY DE LA PRESION. La sangre circula en el sistema vascular debido a diferencias de presión. La periódica descarga de sangre por parte del corazón y la resistencia opuesta al curso de la sangre por el pequeño calibre de las arteriolas, crean en el sistema vascular una presión que es máxima en la aorta, cae bruscamente al nivel de las arteriolas y capilares y sigue, luego, cayendo paulatinamente al nivel de las venas para ser mínima al nivel de las aurículas.

EL VOLUMEN MINUTO CARDIACOA medida que las arterias se alejan y se van dividiendo, aumenta la superficie de sección del sistema vascular. En otras palabras, al dividirse una arteria en dos ramas, la suma de la superficie de sección de éstas es mayor que la superficie de sección de la arteria madre. De este modo, a medida que se aleja la sangre del corazón, va ocupando un lecho cada vez mayor, y tiene su amplitud máxima al nivel de los capilares. Podría representarse al sistema vascular por dos conos truncados que se miran por la base. Es fácil darse cuenta que, como en los ríos, la velocidad de la corriente será menor cuanto mayor sea la amplitud del lecho vascular. De allí que la velocidad de la sangre disminuye a medida que se aleja del corazón, llega a un mínimo en los capilares y aumenta otra vez progresivamente en las venas.El volumen minuto cardíaco (VMC) es la cantidad de sangre que expulsa el corazón hacia las arterias (pulmonar y aorta), en un minuto. Se conoce como volumen/minuto. Esto se calcula multiplicando los ml que salen de sangre en un latido, por la cantidad de latidos en un minuto (frecuencia cardiaca) y nos dará el gasto cardíaco. Ml sangre 1 latido x nº de latidos 1 minuto (frecuencia cardiaca) = gasto cardíaco En un latido en reposo salen 70 ml y la frecuencia entrará entre 70-80 lat/min. 70x70 = 4900 ml de sangre/minuto En un minuto toda la sangre ha pasado por el lado izquierdo y por el derecho. El gasto cardiaco, puede modificarse en situaciones de estrés, ejercicio, fiebre, etc. en ejercicio intenso puede subir a 20 latidos/minuto. En un minuto, pasará toda la sangre por los dos lados.¿Qué es una circulación sistémica?



Circulación sanguínea sistémica es una parte del sistema cardiovascular o sistema circulatorio. El sistema circulatorio se divide en dos partes: la circulación sistémica y la circulación pulmonar. En el primer caso, la sangre purificada a partir del corazón se recoge con la ayuda de las arterias y se suministra a diferentes partes del cuerpo. Luego, la sangre impura de diferentes partes del cuerpo es llevado al corazón con la ayuda de las venas. Después viene el papel de la circulación pulmonar, que consiste en la purificación de la sangre que se hace en los pulmones. El corazón proporciona la sangre a los pulmones, donde se elimina el dióxido de carbono de las células de la sangre y se sustituye con el oxígeno. Entonces esta sangre oxigenada se transfiere al corazón para el proceso ulterior.Vía de circulación sistémicaEsta vía de circulación por arterias, arteriolas, capilares, venas, vénulas, etc Todos estos órganos del sistema circulatorio participar en este proceso y se les asigna un trabajo en particular. Vamos a ver cómo la sangre oxigenada llegue a diferentes partes de nuestro cuerpo y cómo se toma la sangre oxigenada regresa al corazón para una mayor purificación.La sangre oxigenadaEl proceso comienza cuando la sangre oxigenada se envía al corazón humano a partir de los pulmones. La sangre llega a la aurícula izquierda y luego el corazón bombea la sangre oxigenada al ventrículo izquierdo. De la sangre del ventrículo izquierdo se bombea a la arteria principal conocida como la aorta. Aorta más se divide en dos arterias principales. Una arteria llega hasta el hombro y la cabeza y el otro baja a las piernas, el estómago y otras partes inferiores del cuerpo. La arteria subiendo divide en arteria subclavia que va al hombro y la arteria carótida, que suministra sangre a la cabeza y la región del cuello.La arteria que va hacia abajo, se divide en la arteria hepática, que va al hígado, la arteria renal que va al riñón, la arteria mesentérica, que suministra sangre al estómago y el intestino y, finalmente, la arteria ilíaca que va a los genitales y las piernas. Las arterias se dividen en arteriolas y luego en los capilares. Estos capilares son numerosos en número y se unen y forman vénulas que además se une y forma las venas.La sangre desoxigenadaAhora, tan pronto como la sangre oxigenada llegue a todas las partes del cuerpo, segunda parte de la vía de circulación sanguínea sistémica se inicia. Este es el proceso de tomar la sangre desoxigenada de diferentes partes del cuerpo al corazón para purificación adicional y la oxigenación. La sangre desoxigenada de la cabeza y la región del cuello es llevado por la vena yugular. De la región de hombro, la vena subclavia lleva la sangre. Ambas venas más se juntan y forman vena principal conocida como la vena cava superior.Desde la parte inferior del cuerpo, la vena renal lleva la sangre forma el riñón, la vena hepática del hígado y la vena ilíaca de los genitales y las piernas. Estas venas más se unen para formar la vena cava inferior. La vena cava lleva la sangre desoxigenada a la aurícula derecha del corazón, que se envía además a los pulmones para la purificación. El proceso se repite y una circulación normal de sangre se mantiene en todas las partes del cuerpo.A lo largo de la vía de circulación, la sangre lleva los alimentos absorbidos desde la pared intestinal y distribuye oxígeno y nutrientes a cada célula y cuando la sangre pasa a través del riñón todos los desechos nitrogenados se eliminan de la sangre. Esto mantiene la purificación de la sangre, aparte de oxigenar. Nuestro cuerpo es totalmente dependiente de los sistemas circulatorios de nutrientes, la energía y el oxígeno y la circulación sistémica es una de la parte más importante de este sistema.

¿QUÉ ES UN CORAZÓN ARTIFICIAL?Un corazón artificial es una prótesis que es implantada en el cuerpo para reemplazar al corazón biológico.El tamaño del corazón artificial es similar al de un pomelo y pesa cerca de un kilo. Es un aparato autónomo, pues funciona con una batería adherida a la piel, lo que permite al implantado, realizar una vida casi normal, con cierta autonomía de movimientos. No requiere entonces conectarse a ningún dispositivo extracorpóreo, como los corazones anteriores de la década del 80.



Este modelo fue probado en animales vacunos. Su motor interno le permite mover una bomba hidráulica que hace circular la sangre con ritmo regular. Las válvulas fueron diseñadas especialmente para evitar problemas de coagulación y/o ataques.OrígenesUn reemplazo sintético del corazón es una de las aspiraciones más anheladas de la medicina moderna. El beneficio obvio de un corazón artificial funcional sería reducir la necesidad de trasplantes de corazón, ya que la demanda para donantes de corazones siempre es mayor que la oferta (situación que sucede con todos los órganos).Si bien el corazón es conceptualmente simple (en su esquema más básico es un músculo que funciona como una bomba), posee una serie de características intrínsecas que hacen muy complejo su emulación mediante materiales sintéticos y fuentes de suministro de energía. Estas dificultades dan lugar a una serie de consecuencias que pueden complicar la implantación de un corazón artificial. Algunas complicaciones incluyen el rechazo del trasplante (debido a que el organismo detecta la presencia de un cuerpo extraño), la necesidad de tomar anticoagulantes de forma permanente, y la necesidad de utilizar baterías externas que limitan la movilidad del paciente a horas o días.Primer implante de un corazón artificial totalDurante la tarde del 4 de abril de 1969 Denton A. Cooley y Domingo Liotta le reemplazaron el corazón a un hombre moribundo por un corazón mecánico ubicado dentro de su pecho, esta operación se realizó a modo de puente para permitir un trasplante en el Texas Heart Institute en Houston. El paciente se despertó y se recuperó sin problemas. Después de 64 horas el corazón artificial impulsado por medios neumáticos fue extraído siendo reemplazado por el corazón de un donante. Reemplazar el corazón artificial más tarde se demostró no fue una decisión adecuada. Treinta y dos horas después del trasplante el paciente falleció de lo que más tarde se determinó fue una infección pulmonar aguda, que se extendió a ambos pulmones, causada por hongos, muy probablemente producto de las drogas inmuno depresoras que se le habían sumnistrado. Si hubieran dejado el corazón artificial es probable que el paciente no hubiera fallecido. El prototipo original del corazón artificial de Liotta-Cooley utilizado en esta histórica operación es exhibido en el Smithsonian Museum Treasures of American History en Washington, DC.El primer corazón artificial que fue patentado fue inventado por Paul Winchell en 1963. Posteriormente Winchell le cedió la patente a la Universidad de Utah, donde Robert Jarvik lo utilizó como modelo para desarrollar el Jarvik-7. Los diseños de Jarvik mejoraron el diseño, pero sus pacientes fallecieron después de unas breves pruebas. El primer paciente al que se le colocó el Jarvik-7, fue el dentista Barney Clark de 61 años de edad que sobrevivió durante 112 días después de la implantación que se realizó en la Universidad de Utah el 2 de diciembre, de 1982. Una de las innovaciones que incorporaba el Jarvik-7 era el material de recubrimiento interno, desarrollado por David Gernes. Este recubrimiento favorecía la adherencia de la sangre y el recubrimiento de sus paredes internas con tejido vivo, lo que permitía se estableciera un flujo más natural de la sangre.Desarrollos recientesEl 2 de julio, del 2001 Robert Tools recibió el Corazón de Reemplazo implantable de AbioCor producido por la empresa AbioMed de Danvers, Massachusetts. Fue el primer transplante de un corazón artificial completamente autocontenido. La cirugía se realizó en la University of Louisville en el Jewish Hospital en Louisville, Kentucky. Tom Christerson sobrevivió por 17 meses luego de otro transplante AbioCor. El 6 de septiembre del 2006 el dispositivo AbioCor fue el primer corazón artificial completamente implantable aprobado bajo las denominadas 'dispositivos de uso humanitarios'.CARMAT SA, firma francesa, ha desarrollado un corazón artificial cuya primera implatation en un paciente de 75 años de edad, se llevó a cabo el 18 de diciembre de 2013, por el equipo del Hospital Europeo Georges Pompidou en París (Francia). El paciente falleció 75 días después de la operación. El prototipo utiliza sensores electrónicos integrados y se hizo a partir de tejidos animales químicamente tratados, llamados "biomateriales", o un "pseudo-



piel" de biosíntesis, materiales microporosos. El dispositivo CARMAT diferencia de los diseños anteriores por estar destinado a ser utilizado en casos de insuficiencia cardiaca terminal, en lugar de ser utilizado como un dispositivo de puente mientras el paciente espera un trasplante. Con 900 gramos pesa todavía casi tres veces que el corazón típico y está dirigido principalmente hacia los hombres obesos. También requiere que el paciente lleva una batería de Li-Ion adicional. La vida útil prevista del corazón artificial es de alrededor de 5 años (230 millones de latidos).¿Cómo funciona el corazón artificial?Está fabricado bajo autorización de la FDA (Food and DrugAdministration), para experimentar con pacientes terminales, con una esperanza de vida menor de 30 días, y sin posibilidades de recibir un trasplante de un corazón humano.Es una bomba de plástico y titanio, alimentada por una batería que suministra la energía a un microcircuito de control, que se implanta en el pecho del paciente.Corazón artificial parcialSe aplica "en serie" en relación a la acción del ventrículo izquierdo, con objeto de derivar sangre desde la aurícula izquierda, y de conducirla a la aorta descendente.El modelo se aplica "en paralelo" a la acción del ventrículo izquierdo, derivando la sangre de la aorta ascendente y conduciéndola hasta la descendente. En el siguiente modelo, la bomba está constituida no por un tubo, sino por una esfera dividida en dos secciones por una membrana elástica que, movida por la presión de un fluido externo, determina el movimiento de progresión pulsatoria de la sangre. En todos los casos se sincroniza la acción del corazón artificial parcial con la del corazón del paciente mediante un mecanismo electrónico que utiliza una onda especial del electrocardiograma para regir la bomba de presión externa.Corazón artificial permanenteEl primer corazón artificial permanente fue implantado el 1 de diciembre de 1982. El paciente padecía una miocardiopatía dilatativa y una neumopatía obstructiva. Posteriormente se realizarían otros tres trasplantes.Gracias a estos estudios, en los que el corazón artificial permanente permitió mantener con vida a los pacientes durante un total de 1,557 días (duración máxima: 620 días), se ha podido aprender mucho en torno al funcionamiento y a la resistencia del corazón artificial: errores que favorecían la aparición de episodios tromboembólicos, infecciones provocadas por el aparato y posibilidad de garantizar una calidad de vida aceptable durante periodos prolongados.En todos los pacientes el corazón artificial ha permitido la estabilización del cuadro hemodinámico mediante autorregulación. En dos sujetos se ha podido detectar un aumento espontáneo delvolumen cardíaco (hasta un máximo del 30 %) durante el esfuerzo en el cicloergómetro.Complicaciones del corazón artificial permanenteLas principales complicaciones en investigaciones son las siguientes:hemorragia, necrosis renal aguda, alteraciones del sistema nervioso central del cerebro; infecciones, etc. Para que el corazón artificial total pueda realmente constituir una alternativa es necesario resolver estos problemas.

COMPLICACIONES DEL CORAZÓN ARTIFICIAL PERMANENTELas principales complicaciones recogidas por DeVries en sus investigaciones son las siguientes:-Hemorragias (4 pacientes sobre 4), -Necrosis renal aguda (4 pacientes sobre 4), -Alteraciones del sistema nervioso central (cerebro; 3 pacientes sobre 4)-Infecciones (3 pacientes sobre 4).



Para que el corazón artificial total pueda realmente constituir una alternativa al tratamiento de sujetos con cardiópatas en estado terminal es necesario resolver estos problemas.Complicaciones hemorrágicas. Las complicaciones hemorrágicas son muy graves. Se registraban tanto en fase perioperatoria (puntos de sutura, vías de control de la presión arterial por vía transcutánea) como en fase tardía (tracto gastrointestinal, cavidad nasofaríngea, articulaciones). La aparición de hemorragias se veía favorecida por el tipo de tratamiento anticoagulante demasiado agresivo adoptado el primer día después de la intervención (heparina, etc.) para reducir el riesgo de complicaciones tromboembólicas. Todas las prótesis intravasculares conllevan la aparición de trombos, aunque el riesgo real de episodios tromboembólicos depende de factores como estructura, materiales componentes, método de funcionamiento, terapia anticoagulante adoptada y asociación de procesos infecciosos. El examen de los corazones artificiales de los pacientes fallecidos reveló la existencia de un número elevado de depósitos trombóticos en el área de las válvulas conectadas a los ventrículos artificiales. El fenómeno halla probablemente explicación en la estructura del corazón artificial, en la medida en que las válvulas se encuentran en un área de flujo no uniforme que favorece el estancamiento de la sangre. No se detectaron trombos a la altura del diafragma, de la conexión entre diafragma y revestimiento externo o del propio revestimiento, a diferencia de cuanto se ha hallado en los corazones implantados como puente al trasplante. Dos de los pacientes operados por DeVries presentaron complicaciones tromboembólicas en fase taidía, a pesar de la administración de anticoagulantes y antiagre-gantes en dosis terapéuticas en un periodo en el que ambos presentaban fiebre y hemocul-tivos bacterianos positivos. Mediante autopsia se estableció el diagnóstico de pseudoéndocarditis.Complicaciones infecciosas. Se trata del problema más grave y persistente detectado en el ámbito de la experimentación con corazón artificial permanente. Ha quedado demostrado que la presencia de prótesis intravasculares y mediastínicas y de catéteres transcutáneos es un factor de riesgo casi insuperable, hasta tal punto que no se puede utilizar un corazón artificial durante más de 30 días consecutivos. El problema más grave es el que planteaban las infecciones, que aparecían a la altura de los catéteres y que se propagaban luego al espacio mediastínico, alrededor del corazón artificial. Estas infecciones periprotésicas se debían a estafilococos gramnegativos (Staphylococcus aureus, Pseudomonasaeruginosa, otras especies de Pseudomonas). Se observó además la aparición de empiema, infecciones en las vías urinarias y sepsis de los catéteres intravasculares por Candidaalbicans. La necesidad de recurrir a un tratamiento poliantibiótico dio lugar a la aparición de bacterias resistentes y a diarrea infecciosa debida a Clostridiumdifficile. Una vez que aparecían, los distintos procesos infecciosos resultaban refractarios a cualquier terapia, aunque el tratamiento antimicrobiano permitiera la supresión temporal de la infección durante periodos prolongados. Por ahora sólo se puede formular la hipótesis de que la inmunosupresión influya en las reacciones del organismo a los agentes infecciosos.Necrosis tubular (renal) aguda. La aparición de necrosis tubular aguda ha afectado desde la fase postoperatoria inicial a todos los pacientes operados, y en un caso se ha registrado una recidiva tardía. La aparición de la patología en fase perioperatoria se debe probablemente a varios factores: reducción del volumen cardíaco en fase preoperatoria, curso postoperatorio difícil con varias reintervenciones, hemorragias y múltiples transfusionesEstructura del aparato respiratorioEl aparato respiratorio se divide en dos partes desde el punto de vista funcionala) Sistema de conducción o vías aéreas.



b) Sistema de intercambio o superficie alveolar.

VÍAS RESPIRATORIAS O SISTEMA RESPIRATORIO CONDUCTORVías aéreas altas: fosas nasales y faringe.Vías aéreas bajas: laringe, tráquea y bronquios.La faringe es un conducto complejo que conecta la cavidad nasal y la cavidad oral con el esófago y con la laringe. Es una zona de paso mixta para el alimento y el aire respirado.La laringe tiene una región denominada la glotis, formada por dos pares de pliegues o cuerdas vocales, siendo los pliegues superiores las cuerdas vocales falsas y los pliegues inferiores las cuerdas vocales verdadera. Las cuerdas vocales verdaderas son las responsables de la emisión de los sonidos propios del habla al vibrar cuando entre ellas pasa el aire espirado.

La tráquea es un conducto de unos 12 cm de longitud y 2,5-3,5 cm de diámetro, que conecta la laringe con los bronquios. Su mucosa tiene células pseudoestratificadas y ciliadas, que actúan de línea defensiva frente a la entrada de partículas. Contiene unos 16-20 anillos de cartílago hialino en forma de C o de U localizados uno encima de otro. La porción abierta de los anillos se orienta hacia atrás, donde está el esófago, permitiendo su distensión durante la

deglución de los alimentos. La tráquea se divide en dos conductos o bronquios primarios, uno dirigido hacia el pulmón izquierdo y otro dirigido hacia el derecho. Dentro de cada pulmón, los bronquios primarios van subdividiéndose en bronquios secundarios, terciarios y así sucesivamente hasta llegar a las vías aéreas de conducción de menor calibre o bronquiolos terminales.PulmonesLos pulmones son dos masas esponjosas situadas en la caja torácica, formados por los bronquios, bronquiolos y alvéolos, además de los vasos sanguíneos para el intercambio. El pulmón derecho es mayor que el izquierdo y presenta tres lóbulos. El izquierdo es más pequeño debido al espacio ocupado por el corazón y sólo tiene dos lóbulos.

El número total de alvéolos en los pulmones oscila entre 300-600 millones; al final de la espiración, su diámetro medio es de unas 100 μ, lo cual hace que la superficie o área total conjunta para el intercambio gaseoso sea de 100 m2, área de tamaño suficientemente grande como para garantizar los intercambios con toda eficacia.Los alvéolos son estructuras en forma esférica, llenas de aire, y de pared muy fina donde se realiza el intercambio de gases.El epitelio alveolar es muy plano y está rodeado de capilares. Formado por células epiteliales denominadas neumocitos o células alveolares. Por fuera de estas células hay fibroblastos que sintetizan fibras elásticas y conectivas que le proporcionan soporte al alvéolo y son responsables del comportamiento elástico de este órgano.

Pleura



Es una membrana serosa que tapiza los pulmones doblada sobre sí misma. Dispone de dos hojas, la externa o parietal, adherida a la cara interna de la pared costal; y la interna o visceral, que se encuentra adherida firmemente a los pulmones. Entre ellas prácticamente no hay separación, tan sólo un poco de líquido que las mantiene aún más adheridas entre sí.

El espacio pleural (también denominado intra o interpleural) separa ambas pleuras unas 5-10 μ y está relleno de unos 20 ml de líquido pleural, obtenidos por ultrafiltración del plasma, que se están renovando continuamente. Este espacio intrapleural es virtual, pero cuando entre las hojas aparece aire o líquido, se separan y puede apreciarse la existencia individualizada de cada hoja. La pleura tiene dos funciones: a) mantener en contacto el pulmón con la pared torácica, de forma que sus movimientos vayan al unísono, y actuar como lubricante permitiendo que las hojas resbalen entre sí y no haya mucha fricción en un órgano en continuo movimiento. La presencia de

esa pequeña cantidad de líquido favorece de forma extraordinaria la adherencia. La presión en la cavidad pleural es negativa, y puede mantenerse gracias a los capilares linfáticos que drenan el líquido y generan con su aspiración una presión negativa. La entrada de aire a la cavidad pleural elimina la presión negativa, provocando el colapso del pulmón y limitando de forma importante la respiración.

INTERCAMBIO DE GASES.Cuando el aire entra en los pulmones, primero circula por los bronquios y luego por las divisiones repetidas de los bronquiolos que dan lugar a los bronquiolos terminales o respiratorios. Estos, a su vez, se abren en el conducto alveolar, del cual derivan los sacos aéreos. La pared de cada conducto alveolar y de los sacos aéreos está formada por varias unidades llamadas alvéolos.

Cada pulmón tiene 300 millones de alvéolos, lo que da una superficie de 70 m2 para dos pulmones. Es una enorme superficie de intercambio de gases respiratorios (CO2 y O2).El movimiento de los gases respiratorios es por simple difusión: la concentración de oxígeno es mayor en los alvéolos que en los capilares, de modo que este gas se difunde de los alvéolos a la sangre. En cambio, el CO2 está más concentrado en la sangre que en los alvéolos, por lo que se difunde de los capilares hacia el espacio

alveolar.Los alvéolos están revestidos

por una monocapa muy delgada de células epiteliales y además poseen una alta irrigación sanguínea, lo que permite que los gases se difundan libremente a través de su pared hacia los capilares sanguíneos. En los capilares sanguíneos, los glóbulos rojos serán los encargados de transportar el oxígeno hasta las células.El O2 es transportado en los glóbulos rojos asociado a la hemoglobina formando oxihemoglobina.El CO2 se trasporta disuelto en el agua del plasma (8%), combinado con la hemoglobina (25%) y un 67% lo hace como aniones bicarbonato (HCO3–).



PRESIONES RESPIRATORIASPresiones intratorácica y su comportamiento dinámico en los ciclos respiratorios Las presiones que se encuentra en el sistema respiratorio se encuentran en relación con todo lo que es el tórax, pulmón y ventilación. Los movimientos que se realizan en la fase inspiratoria, incluyendo el cambio de presiones esta dado por los músculos inspiratorios, entre ellos el más principal es el diafragma, este musculo tiene una forma especial ya que es cóncavo por abajo y convexo por arriba, y en la inspiración este musculo se aplana, cuyo origen e inserción es bastante amplio. Para entender un poco de presiones, tenemos que conocer algunas leyes de los gases, como es el caso de la ley de boyle que nos indica que a temperatura constante el volumen y la presión son inversamente proporcionales, es decir a la temperatura constante del sistema respiratorio mientras a mayor volumen intratoracico, la presión intratoracica se disminuye. Las presiones intratoracica que podemos encontrar son:Presiones intraalveolar (PA): es la presión que se encuentra al interior de los alveolos pulmonares, muchas veces es llamada intrapulmonar, cuando la glotis se encuentra abierta esta presión se iguala a la de presión atmosférica.Presión intrapleural: (PIP) es la presión que se encuentra entre las 2 pleuras es decir en el espacio pleural, esta presión suele ser negativa comparada con la presión atmosférica.

Presión transpleural: (PTP) presión se encuentra entre la presión intraalveolar (PA) y la intrapleural (PIP) diferida durante la fase inspiratoria en el ciclo respiratorio, donde es positiva.Presión de retracción: esta presión como su nombre lo dice, se produce por la capacidad que tiene los pulmones de retraerse, está en relación con las paredes que deben de estirar a los pulmones durante la inspiración.Presión pleural (Ppl). Ocurre la respiración espontánea es habitualmete negativa, porque el tamaño de reposo del pulmón es menor que el del tórax.Presión en las vías aéreas. Es la que impulsa el flujo aéreo, se dice que la dirección de esta presión es de tipo decreciente hacia el alvéolo o hacia la boca.Presión transpulmonar (Ptp) es la diferencia entre la presión en la boca y la presión pleural. En condiciones estáticas determina el grado de distensión del pulmón y en condiciones dinámicas debe, además, vencer las resistencias opuestas al movimiento del aire.Presión tras-torácica: es la diferencia entre la presión pleural y la atmosférica.Presiones transmurales: (Ptp) es la diferencia de presión entre el interior y exterior de la pared pulmonar o vía aérea Presión atmosférica.Cuando da lugar el ciclo respiratorio, algunas de estas presiones y volúmenes van variando. Se produce variaciones en las presiones como:Presión intraalveolar (Pa) Presión pleural (Ppl) Presión Transpulmonar (Ptp) Al final de la espiración, los músculos se encuentran relajado y no hay flujo de aire, y las presiones intraalveolar es de 0 y las presión pleural es de menos 5 cm H20 y la presión transpulmonar es siempre positiva en una ciclo normal, para que todo esto ocurra es necesario la fuerza elástica de las estructuras pulmonares y la resistencia de las vías aéreas. Cambios de

presiones en el ciclo respiratorio Inspiración Contracción de los músculos inspiratorio Aumento del Vol. torácico, expansión de la cavidad torácica Disminución de la presión pleural (más negativa) Aumento de la presión transpulmonar (más positiva) Flujo de aire hacia los pulmones Presión intraalveolar (subatmosférica) Espiración Relajación de los músculos respiratorios Disminución de

la cavidad torácica Aumenta la presión pleural, (menos negativa) Disminución de la presión transpulmonar Flujo de aire hacia el exterior Presión intraalveolar mayor a la presión atmosférica.



MECANISMO QUE LLEVAN Y SE OPONEN AL COLAPSO PULMONAR.En el ciclo respiratorio analizamos los cambios de volumen corriente (Vc), flujo, presión alveolar (PA) y presión pleural (Ppl). Para una frecuencia respiratoria de 12 ciclos por minuto, la duración del ciclo respiratorio es de 5 segundos, consumiendo la inspiración 2 segundos y la espiración los tres restantes.Como se puede apreciar en la figura, los resultados obtenidos son los esperados en cuanto a que el flujo de aire hacia los alvéolos se produce por una ligera disminución de la presión pulmonar (alveolar), causada por una caída importante de la presión intrapleural (esofágica en su medida) ocasionada a su vez, por la actividad de los músculos inspiratorios que expanden el tórax y con él la capacidad pulmonar. La espiración no es totalmente pasiva, ya que se produce una activación de los músculos inspiratorios que frenan el proceso de recuperación elástica, por ese motivo se observa en la gráfica de volumen una caída rápida del mismo seguida de una evolución más lenta. Los cambios en la presión pleural son el resultado de la presión necesaria para cambiar el volumen pulmonar (resistencias viscoelásticas del sistema) (línea discontinua) más la presión necesaria para vencer las resistencias dinámicas y generar el flujo de aire. La presión total está representada por una línea continua. La inspiración es el proceso activo de la respiración, es decir con consumo de energía, para lo cual deben participar los músculos inspiratorios, los cuales determinan la distensión de los elementos fibroelásticos torácicos pulmonares, necesaria para aumentar el volumen y consecuentemente disminuir la presión alveolar. Realmente la mecánica respiratoria estudia la curva presión volumen del conjunto tórax pulmón, o curva de la función pulmonar.

El diafragma es el principal músculo implicado en la respiración eupnéica con un 75% de participación, el resto se debe a los músculos intercostales externos, los cuales tienen como misión tensar el espacio intercostal para evitar el hundimiento del mismo durante la generación de la presión negativa intratorácica. Además con su contracción, también contribuyen a expandir la caja torácica hacia fuera y hacia arriba. Al contraerse se aplana, con lo que aumenta la capacidad intratorácica, incrementando el diámetro vertical y empujando las costillas hacia fuera. En una respiración eupnéica el desplazamiento del diafragma es de solo 2 cm, aunque en una respiración forzada su desplazamiento puede ser de 10 a 12 cm.

El papel inspiratorio del diafragma puede verse disminuido con la obesidad, el embarazo, ropas ajustadas en la región abdominal y lesión de los nervios frénicos. Si falla el diafragma, los músculos intercostales externos pueden compensarlo. Normalmente el papel inspiratorio de estos últimos (25% en la inspiración eupnéica) aumenta durante las inspiraciones forzadas y si éstas son fuertes, se suman los músculos accesorios, los cuales contribuyen a aumentar el flujo de aire por las vías respiratorias al disminuir la resistencia de éstas, además de elevar ligeramente la parte superior del tórax. Los músculos abductores de la laringe se contraen de forma refleja al inicio de la inspiración, separando las cuerdas vocales y abriendo la glotis. Por el contrario durante la deglución la contracción refleja de los aductores cierra el paso a los alimentos hacia la tráquea, evitando una reacción inflamatoria en el pulmón (neumonía por aspiración). La espiración es un proceso parcialmente pasivo por cuanto supone la recuperación elástica generada durante la distensión inspiratoria, aunque durante la espiración está activo el diafragma con lo que se produce un retroceso



elástico frenado que evita una expulsión rápida del aire pulmonar, con el consiguiente incremento de la resistencia al flujo. Cuando la espiración es forzada, se necesita generar mayor presión pulmonar, para lo cual se necesita consumo de energía muscular mediante la participación de los músculos intercostales internos, los cuales reducen el diámetro torácico además de tensar los espacios intercostales y evitar su protusión por el incremento de presión. Además intervienen los músculos abdominales, los cuales aumentan la presión abdominal que empuja al diafragma hacia el tórax. También participan los músculos accesorios en esfuerzos espiratorios especiales como la tos, el vómito, la defecación, el esfuerzo, etc., facilitando el flujo de salida. El reposo respiratorio (después de una espiración eupnéica) se consigue cuando la fuerza elástica expansiva del tórax y la retractiva del pulmón alcanzan el equilibrio, lo que determina la capacidad residual funcional (crf) y que la presión intrapleural sea subatmosférica. Por lo tanto, toda la mecánica respiratoria se basa en el juego de fuerzas elásticas existentes entre las de tipo expansivo propias del tórax y las de tipo retractivas del pulmón. Estas dos fuerzas contrarias son las que definen el valor negativo de la presión pleural durante el ciclo respiratorio. Y podemos ponerlas de manifiesto generando un neumotórax como puede verse en la Figura. Este juego de fuerzas elásticas que hemos evidenciado como responsables del ciclo respiratorio y la generación de las presiones necesarias para establecer el flujo alternante, forman parte de las resistencias estáticas del sistema y las veremos más adelante.Como consecuencia de las diferentes maniobras respiratorias que podemos hacer durante el ciclo respiratorio, se pueden obtener diferentes volúmenes de aire en los pulmones y definir diferentes capacidades pulmonares que son parámetros importantes en el estudio de la función respiratoria.

VOLÚMENES Y CAPACIDADES PULMONARESLas vías aéreas y los pulmones conforman en su totalidad un espacio capacitativo del que se pueden movilizar diferentes volúmenes, en función de las diferentes respiraciones que realicemos. Por ello, es de interés fisiológico conocer los volúmenes y capacidades del sistema, así como los métodos de medida de los mismos.Los volúmenes movilizables y capacidades dependientes pueden ser medidas mediante un aparato conocido como espirómetro de Benedict. Este aparato consiste en un bote o campana invertida que flota en un recipiente lleno de agua. El espacio interno de la campana está aislado de la atmósfera y conectado a los pulmones del sujeto a través de un tubo. Este circuito cerrado permite que en cada inspiración la campana baje y en cada espiración ésta suba. Si a esta campana unimos una aguja inscriptora que escriba sobre un tambor rotatorio, genera un trazado conocido como espirograma. Dado el diseño del aparato, cuando el sujeto inspira y baja la campana la aguja sube y viceversa.En un ciclo respiratorio en reposo, el volumen de aire que entra y sale es casi constante y representa el VOLUMEN CORRIENTE (VC), que en un sujeto normal con respiración eupnéica (respiración normal) supone un volumen de unos 500 ml. Este volumen se genera por la participación de los músculos inspiratorios y las propiedades elásticas del tórax.



Si tras una inspiración normal el sujeto realiza una inspiración máxima, el volumen extra proporcionado se denomina VOLUMEN DE RESERVA INSPIRATORIO (VRI), cuyo valor es de aproximadamente 3,3 litros (en mujeres: 1,9).Si tras una espiración normal (eupnéica) el sujeto realiza un esfuerzo espiratorio máximo, el volumen extra expelido se denomina VOLUMEN DE RESERVA ESPIRATORIO (VRE), con un valor aproximado de 1,0 litros (en mujeres: 0,7)El volumen de gas que queda en el sistema respiratorio tras haber realizado un espiración forzada máxima se denomina VOLUMEN RESIDUAL(VR), cuyo valor aproximado es de 1,2 litros (en mujeres: 1,1). Es el volumen que queda atrapado en el pulmón como consecuencia del cierre de las vías más elásticas y pequeñas ante la presión espiratoria máxima. Este volumen que queda encerrado fundamentalmente en los alvéolos evita que éstos se colapsen, lo que ahorra una considerable energía que habría que gastar para intentar reinflar dichos alvéolos.Las capacidades determinadas por estos volúmenes son: LA CAPACIDAD VITAL (CV) que corresponde a la suma de todos los volúmenes movilizables, así sería igual a VC + VRI + VRE lo que supone unos 4,8 litros (en mujeres: 2,1 litros). Esta capacidad vital varía con la edad, el sexo, la estatura y la postura, existiendo fórmulas y tablas que nos dan una idea aproximada de la misma.Importancia del volumen residual.

VOLUMEN RESIDUALRepresenta el volumen de aire encerrado en el sistema respiratorio en el seno del cual se diluye el aire inspirado. La renovación del aire alveolar será tanto mejor cuanto menor sea este volumen de la CRF. En consecuencia es el volumen de aire que queda en el sistema respiratorio tras una espiración normal y representa la suma de VR + VRE, aproximadamente 2,2 litros (en mujeres: 1,8 litros). Esta capacidad puede variar si variamos de postura, así al adoptar la posición supina, la CRF decrece como consecuencia de que disminuye el efecto de la gravedad y se incrementa el efecto de la presión generada por el contenido visceral. La importancia de la CRF es que indica el volumen que queda en los pulmones entre las respiraciones y su valor cambia también en algunas afecciones respiratorias.

Actúa como un medio estabilizador contra los cambios extremos en la PAO2 en cada inspiración, pues alcanzaría los valores del oxígeno inspirado por un lado y por el otro (en la espiración) el valor de oxígeno en la sangre venosa. CAPACIDAD INSPIRATORIA (CI), es el volumen de gas inhalado tras una inspiración máxima forzada, comenzada al final de una espiración normal, es decir a partir de una CRF, es por tanto igual a VIR + VT y aproximadamente igual a 3,3 litros (en mujeres: 1,9). CAPACIDAD PULMONAR TOTAL (CT), es la suma de CI + CRF, aproximadamente unos 6 litros. De todos estos volúmenes y capacidades descritos, el vr, la crf y la ct, es decir, los volúmenes no movibles y capacidades dependientes, no pueden ser medidos por espirometria, utilizándose por tanto otras técnicas como la de dilución del nitrógeno o helio y la pletismografía corporal que se basa en la ley de boyle.

FORMAS QUIMICAS EN QUE SE TRASNPORTA EL CO2 Se basa en el siguiente principio:



Si la cantidad total de una sustancia disuelta en un volumen es conocida y su concentración puede medirse, el volumen en el cual está disuelto puede ser determinado. Este no es más que el principio de dilución de un indicador.Es decir, cantidad de soluto (mg) = [soluto] mg/ml x vol. de solvente (mg), donde la incógnita es el volumen de solvente.Esta técnica utiliza la dilución del helio en los pulmones, determinándose la concentración de este gas mediante un analizador de helio. El helio al no ser intercambiable en la sangre, su cantidad no varía durante la prueba.Formas químicas en que se transporta el CO2.En los tejidos la sangre arterial entrega parte del oxigeno que transporta y retira CO2 transformándose en sangre venosa. La composición gaseosa de ésta es diferente según los órganos de donde proviene y su estado metabólico: en el miocardio la extracción de oxigeno es siempre muy alta y los músculos extraen mucho más oxigeno y producen mucho más CO2 cuando se contraen que cuando están en reposo. Por esta razón los gases válidos para la mayoría de las aplicaciones clínicas son los medidos en sangre venosa mixta obtenida por cateterismo de la arteria pulmonar. Como este procedimiento es complejo e invasivo en clínica su uso está restringido a pacientes críticos en Unidades de Tratamiento Intensivo donde se usa para medir la cuantía de los cortocircuitos y evaluar globalmente la hipoxia tisular.En reposo los valores oscilan alrededor de 40 mmHg para la PO2, de 70% para la saturación de Hb y de 14 ml/dl para el contenido. Este remanente forma parte de las reservas de oxigeno que pueden mantener la vida por unos minutos en un paro respiratorio. Salvo que existan cortocircuitos importantes, la desaturación excesiva de la sangre venosa no se traduce en hipoxemia arterial porque la mayor diferencia de presión de O2 entre capilar y alveolo incrementa la difusión de este gas desde el alveolo a la sangre capilar. El CO2 se produce a nivel las mitocondrias, como producto final del metabolismo celular. Desde las mitocondrias atraviesa el citoplasma, pasa a la sangre en los capilares tisulares y es llevado por la sangre al alvéolo, desde donde se elimina a la atmósfera gracias a la ventilación alveolar.El CO2 es transportado en la sangre, tanto en combinaciones químicas como en solución física. Debido a que tiene la propiedad de hidratarse, formando ácido carbónico en una reacción reversible, el transporte de CO2 y su eliminación son parte fundamental del equilibrio ácido-base. La cantidad total de CO2 en la sangre arterial es de aproximadamente 48 volúmenes en 100ml de sangre.Unidad respiratoria. Membrana respiratoria.

UNIDAD RESPIRATORIALa unidad respiratoria está compuesta por bronquiolos respiratorios, conductos alveolares, los atrios y los alvéolos. Las paredes alveolares son extremadamente delgadas, y en su interior existe una red casi sólida de capilares interconectados. Por tanto, es obvio que los gases alveolares están muy próximos a la sangre de los capilares; el intercambio gaseoso entre el aire alveolar y la sangre pulmonar, se produce a través de las membranas de todas las porciones terminales de los pulmones, no meramente en los propios alvéolos. Estas membranas se denominan colectivamente membrana respiratoria, llamada también membrana pulmonar.



MEMBRANA RESPIRATORIAEstá constituida por las siguientes capasUna capa de líquido que reviste el alvéolo y que contiene el agente tensioactivo que disminuye la tensión superficial del líquido alveolar:El epitelio alveolar compuesto de células epiteliales finas;Una membrana basal epitelial;Un espacio intersticial fino entre el epitelio alveolar y la membrana capilar;Una membrana basal del capilar que en muchos lugares se fusiona con la membrana basal epitelial;La membrana endotelial capilar.A pesar de la cantidad de capas presentes, la membrana respiratoria tiene un espesor de tan solo 0,2 micras en algunos lugares, y es en promedio de 0,6 micras.El diámetro del capilar es de tan solo micras, por lo que el hematíe debe deformarse, y su membrana se pone en contacto con la pared del capilar, entonces del Co2 no precisa atravesar cantidades significativas de plasma cuando difunde. Esto aumenta la velocidad de la difusión.

REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD DEL CENTRO RESPIRATORIO Y VITALOMETRIA.Regulación de la respiraciónEl centro respiratorio está compuesto de varios grupos de neuronas localizadas bilateralmente en el bulbo raquídeo y en la protuberancia. Está dividido en tres grupos principales de neuronas:Grupo respiratorio dorsal, localizado en la porción dorsal del bulbo, que origina principalmente la inspiraciónGrupo respiratorio ventral, localizado en la parte ventrolateral del bulbo, que puede originar la espiración o la inspiración, dependiendo de qué neuronas del grupo se estimulenCentro neumotáxico, localizado dorsalmente en la parte superior de la protuberancia, que ayuda a controlar la frecuencia y el patrón respiratorio.El grupo respiratorio dorsal de neuronas desempeñan el papel del control de la respiración.



ANEXOS


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Unidad 2 biofiscia Laura Sempertegui Ortega