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Biofísica Cardiaca y Respiratoria: maquina perfecta Nuestro cuerpo está regido por fluidos en nuestros dos sistemas más importantes y vitales como lo son el sistema cardiovascular y el respiratorio. En el primero circula la sangre que es un líquido complejo que circula dentro de un circuito tubular cerrado el cual es movido por una bomba llamada corazón. En este se presenta la circulación sistémica que se da a través de la arteria aorta y sus ramas lo que hace que la sangre llegue a todo el organismo. En el punto de los capilares encontramos la interacción entre los dos sistemas mencionados porque allí se presenta el intercambio gaseoso, que circula a través del árbol pulmonar, esto es impulsado por medio de mecanismos de la mecánica respiratoria. En este sistema esta presente la circulación pulmonar, que va a través del ventrículo derecho que impulsa la sangre hacia el pulmón para ser purificada. También tenemos elementos en la estática que comparte estos dos sistemas como lo son la presión, la cual tiene que ver con la presión atmosférica que afecta a los gases y con la presión hidrostática que afecta a fluidos según su densidad y peso específico. El principio de Pascal rige a los fluidos porque se enuncia como toda presión ejercida en un punto de una masa liquida es transmitida con igual intensidad en toda dirección y sentido. Las leyes como las de Boyle-Mariotte y Charles GayLussac son aplicadas a la ecuación general de estado del mismo estado gaseoso. Como hay reposo también hay movimiento y eso lo vamos a llamar como dinámica de fluidos considerando a todo fluido como ideal aunque suene un poco fantástico. El Principio de Bernoulli nos de las energías potencial, gravitacional y de presión lateral las cuales al sumarse dan una constante; la aplicación de este teorema no siempre corresponde debido a que la sangre es un líquido real mas no ideal. Todo fluido tiene un caudal que esta determinado por el producto de la sección transversal por la velocidad, donde la si la sección transversal aumenta la velocidad disminuye debido a la ley de la continuidad. Para entender inicialmente el sistema circulatorio la mayoría se basa en la leyes hidrodinámicas pero aquí sabemos que por las venas corre un fluido diferente al agua, este es la sangre la cual varia su composición dependiendo de la persona. Por ejemplo cuando aumenta el hematrocito se eleva la viscosidad relativa, siendo este efecto menor cuando la sangre circula por vasos de menores diámetros. La disminución del hematrocito en ciertas anemias se traduce a su vez en un aumento de la velocidad circulatoria. Tambien es de destacar que una dilatación súbita del calibre arterial se traduce en un aumento local de presión. Contrariamente una estrechez en un vaso induce un aumento de la velocidad circulatoria. Estos hechos tienen importancia en la fisiopatología de las dilataciones vasculares (aneurismas) y en las consecuencias de la reducción del calibre vascular. En el caso de la circulación sanguínea en los capilares la relación caudal- flujo no es lineal, por lo que la sangre es un líquido no newtoniano por no cumplir la ley de Poiseulle. Cuando la sangre circula a través de los vasos muy pequeños, la viscosidad relativa disminuye. Al circular por vasos del mismo tamaño de los eritrocitos, estos tienden a ocluir el vaso. No obstante y debido a lo fácil de la

deformación de las células estas pueden circular aun a través de vasos de menos sección. En los vasos pequeños los eritrocitos tienden a desplazarse hacia el eje del tubo. Esto es lo que se denomina “acumulación axial”, responsable en parte de la viscosidad irregular de la sangre. De igual forma presentamos una manifestación que se llama como ruidos circulatorios que se dan debido al pasaje del flujo circulatorio desde un régimen laminar a un régimen turbulento. Un ejemplo de esto son los ruidos de Korotkoff los cuales se oyen por encima de la arteria braquial, a medida de que se reduce la sección con un manguito de presión localizada por encima del codo. Pero la presencia de esto ruidos se debe a que ayudan a medir la presión de arterial de acuerdo a estos criterios: primero, se aplica presión hasta anular el paso de la sangre; segundo, al comenzar la descomprensión de la sangre comienza a pasar por el desfiladero y al hallarse luego con un brusca dilatación llega a régimen turbulento, lo que provoca un ruido característico: allí se marca la presión arterial sistólica; tercero, aparece una variación de tono cuando el flujo deja de ser intermitente. En este momento se marca la presión diastólica. Cuando se reestablece el flujo laminar, los ruidos desaparecen. Como ya sabemos el aire esta en constante entra y salida de nuestro cuepo esto se debe por la expansión reversible de la caja torácica. Esto es lo que nosotros denominamos mecánica pulmonar. Las propiedades que respaldan la resistencia al estiramiento del pulmón son la extensibilidad y la elasticidad de los tejidos esto es muy similar a lo que sucede en nuestros músculos. Pero la también depende de las propiedades de un film acuoso que recubre las paredes alveolares. La interfase gasliquido desarrolla, por tensión superficial, importantes fuerzas de retracción, que son tanto más importantes cuando los alveolos presentan un volumen menor, estas fuerzas de retracción son disminuidas por el existencia en el líquido alveolar de una sustancia “surfactante” que impide la adhesión de las paredes pulmonares. La determinación del volumen minuto cardiaco es importante debido a que es la cantidad de sangre que circula en nuestro cuerpo durante un minuto, se determina mediante la técnica de Stewart-Hamilton la cual se basa en el principio de la dilución utilizando un colorante. Los conductos por lo que transita nuestro fluido base son importante por eso hay que tener en cuenta las propiedades físicas de la pared vascular como son la distencibilidad enunciada por la ley de Hooke. Poseen algo que se llama compliance que se traduce como capacidad de acomodamiento o distencibilidad, que es básica en la participación de la circulación. La circulación cardiopulmonar es un sistema de alto caudal y baja resistencia, donde las presiones son seis veces inferiores a las de las circulación sistemática (presión máxima de la arteria pulmonar es de 25 mmHg). Una característica importante es su carácter pursatil. Las pulsaciones atraviesan la red capilar, amortiguándose y la sangre llega al corazón izquierdo en forma menos oscilante. Y de igual forma el sistema está sometido a pulsaciones retrogradas que vienen de la aurícula izquierda. La electrocardiografía a consiste en el registro gráfico de la actividad eléctrica que se genera en el corazón. Su análisis proporciona importante información que debe complementar siempre a una anamnesis y exploración física detalladas. Aporta datos sobre función cardiaca, trastornos del ritmo y de la conducción, hipertrofia de cavidades y ayuda al diagnóstico de cardiopatías congénitas o adquiridas de tipo infeccioso, inflamatorio, metabólico o isquémico. Su normalidad no siempre descarta afectación cardiaca.

La vectocardiografia es un método que aunque en teoría resulta el más adecuado para el estudio del comportamiento de las fuerzas eléctricas del corazón, en la práctica constituye un complemento de la electrocardiografía. El mismo consiste en la proyección en un plano, de los bucles resultantes de la suma algebraica de múltiples vectores instantáneos en un ciclo cardíaco. Los planos utilizados, de cuya integración resultará la configuración espacial de los vectores estudiados, serán: frontal. En el que se proyectan las fuerzas en su dirección hacia arriba o abajo, a la derecha o a la izquierda; sagital. Proyección de las fuerzas hacia adelante o atrás, arriba o abajo y el que podrá ser derecho o izquierdo, siendo el primero el que utilizaremos en nuestras descripciones; horizontal. Fuerzas proyectadas adelante o atrás, a la derecha o a la izquierda. La base del electrocardiograma es el galvanómetro, que detecta el pasaje de una corriente por un conductor. El principio de funcionamiento es el siguiente: cuando una corriente atraviesa una fuerza situada en un campo magnético, aparece una fuerza que tiende a hacer rodar la bobina sobre el eje. La fuerza de rotación es proporcional a la intensidad de la corriente. Si sobre el conductor se adhiere la aguja, será posible medir, previa calibración y sobre una escala graduada, la intensidad, la intensidad de la corriente o, en condiciones adecuadas, la diferencia de potencial que la genera. La participación del sistema autónomo es importante en el control de automatismo de la circulación y la respiración es fundamental. En el caso de la presión arterial la regulación neurogenica es fundamentalmente orto simpática y accesoriamente parasimpática. El sistema está comprendido por receptores periféricos, vías aferentes principales (nervio sinusal y aórtico), centro bulbares y vías eferentes compuestas por neuronas bulbo espinales y fibras vágales. También existen los efectos hemodinámicos y respiratorios, en primera instancia vamos a tratar el calor y frio; en el cual interviene la termogénesis la cual por la liberación de calor proviene de la hidrolisis de diversas en diversas estructuras químicas. La termólisis que es el conjunto de procesos por los cuales el cuerpo pierde calor hacia el exterior. Lo cual hace por cuatro mecanimos diferentes: conducción, convección, radiación y evaporación. Cuando un individuo se eleva en la atmosfera terrestre los niveles de oxígeno sanguíneo disminuye, esta disminución se conoce con el nombre de anoxemia. La disminución del nivel de oxigenación sanguínea ocurre también a nivel del mar, en diferentes condiciones patológicas. En el caso de la altura el nivel de la anoxemia alcanzado depende fundamental de la disminución de la tensión parcial de oxígeno. Sin embargo existen variaciones personales que dependen de la capacidad de los mecanismos de compensación que el organismo pone en funcionamiento. Por todos los motivos anteriormente expuestos el funcionamientos de nuestros sistemas vital son tan complejos pero a la vez tan perfectos y están regidos por leyes dela física debido a que nuestro cuerpo trabaja como una maquina perfecta, en la cual como ya lo mencionamos nuestro corazón es la bomba que envía toda la sangre a nuestro cuerpo y los pulmones realizan el intercambio gaseoso donde recibimos el oxígeno y expulsamos dióxido de carbono, gases esenciales para nuestra vida.

ESTUDIANTE: Daniela Andrea Martinez Fuentes GRUPO C Biofísica Medica