Fluidos Corporales: Hemodinámica y Presión en el Organismo

Conceptos Básicos de Fluidos

Los fluidos son sustancias que no soportan fuerzas de corte (cizallamiento o tangenciales). Se clasifican en:

• Líquidos: como el líquido cefalorraquídeo, el humor acuoso y vítreo del ojo, y el líquido en la vejiga.
• Gases: presentes en el corazón, capilares y venas.

Estática de Fluidos

La estática de fluidos, también conocida como hidrostática, se basa en las leyes de Pascal (1623-1662) que describen el comportamiento de los fluidos en reposo. Principios fundamentales:

• La presión de un fluido es igual en todas las direcciones.
• La presión aumenta con la profundidad bajo la superficie libre del fluido.

Densidad (ρ): se define como masa por unidad de volumen (ρ = m/v).

Peso específico (γ): se define como peso por unidad de volumen (γ = mg/v = ρg).

Presión (P): se define como fuerza por unidad de área (P = F/A). Unidades: N/m², dinas/cm², kgf/m² y lb/pulg².

Presiones Corporales

• Líquido cefalorraquídeo (LCR): aproximadamente 150 cm³ circulan en una serie de aberturas llamadas ventrículos. Un bloqueo en el acueducto, un conducto estrecho en uno de los ventrículos, puede causar hidrocefalia (acumulación de LCR) al nacer.
• Presión ocular: el flujo de los humores acuoso y vítreo mantiene la forma y el tamaño del ojo. La presión ocular normal oscila entre 15 y 25 mmHg. El ojo produce y drena constantemente humor acuoso.
• Presión en el aparato digestivo: la presión en el sistema digestivo (boca-ano) está acoplada a la presión en los pulmones a través del diafragma.

Hemodinámica: El Flujo Sanguíneo

Dinámica de Fluidos

La dinámica de fluidos estudia las trayectorias seguidas por las partículas líquidas. Una vena líquida es el conjunto de líneas que atraviesan una sección transversal. El flujo turbulento se caracteriza por la presencia de remolinos, que absorben mucha energía en comparación con el flujo estacionario.

Principios de la Hemodinámica

La hemodinámica estudia el flujo de sangre por los vasos sanguíneos y el corazón. El corazón impulsa la sangre hacia la aorta, que se distiende y genera una presión interna. Esta presión impulsa la sangre por arterias, arteriolas, capilares, venas y de regreso al corazón.

Sistema Cardiovascular

El sistema cardiovascular está compuesto por la sangre, los vasos sanguíneos y el corazón. Un doble bombeo hace circular la sangre por los pulmones y por el resto del cuerpo. Aproximadamente el 80% de la sangre circula por el cuerpo y el 20% por los pulmones.

• El ventrículo izquierdo bombea sangre a una presión de 120 mmHg hacia el sistema arterial.
• La sangre suministra oxígeno (O₂) a las células y recoge dióxido de carbono (CO₂).
• La sangre que retorna se almacena en la aurícula derecha y, mediante una contracción débil (5-6 mmHg), pasa al ventrículo derecho.

Distribución de la sangre:

• General: 15% en arterias, 10% en capilares, 75% en venas.
• Pulmonar: 7% en capilares, 93% en arterias y venas pulmonares.

Vasos Sanguíneos

• Venas: llevan sangre de los tejidos al corazón. Tienen paredes más delgadas que las arterias.
• Arterias: llevan sangre del corazón a los tejidos. Tienen paredes gruesas y expandibles.
• Capilares: se encuentran al interior de los tejidos y unen las arterias con las venas.

Ciclo Cardíaco

El ciclo cardíaco, también conocido como revolución cardíaca, se compone de las siguientes fases:

1. Sístole auricular: la sangre pasa de las aurículas a los ventrículos (0.1 s).
2. Sístole ventricular: la sangre es expulsada hacia las arterias aorta y pulmonar (0.3 s).
3. Diástole: el corazón entra en reposo y las aurículas se llenan de sangre (0.4 s).

Gasto y Caudal Sanguíneo

Gasto: cantidad de líquido que fluye de un depósito en la unidad de tiempo. Fórmula: Q = Av (l/s o ml/s).

Gasto cardíaco: se puede medir de forma directa (método de Fick, dilución de indicadores, balistocardiografía) o indirecta (ultrasonido, electromagnetismo).

Caudal: volumen de sangre que pasa por la sección transversal de un vaso. Fórmula: Q = Av, donde A es la sección transversal del vaso y v es la velocidad del fluido.

Caudal sanguíneo: volumen minuto circulatorio. Fórmula: VM = Vsist x f, donde VM es el volumen minuto, Vsist es el volumen sistólico y f es la frecuencia cardíaca.

Presión Arterial

La presión arterial es la fuerza que impulsa la sangre a través de los vasos sanguíneos. Se mide en mmHg y tiene dos componentes:

• Sistólica: 120 mmHg (presión máxima durante la contracción ventricular).
• Diastólica: 80 mmHg (presión mínima durante la relajación ventricular).

Viscosidad y Turbulencia

Viscosidad: se refiere al rozamiento interno del fluido.

Turbulencia de la sangre: el flujo sanguíneo normalmente es laminar, pero bajo ciertas condiciones puede volverse turbulento, caracterizado por remolinos. La turbulencia es proporcional a la raíz cuadrada de la caída de presión.