miércoles, 27 de febrero de 2019

3. Viscosidad sanguínea y perfiles de flujo


La viscosidad de la sangre es un indicador clave para el tratamiento de ciertas enfermedades. En la práctica clínica se determina mediante viscosímetros. Un estudio por ordenador de la microrreología de la sangre ha permitido predecir el valor teórico de esta viscosidad y permitirá entender la fluido dinámica no newtoniana de la sangre como una suspensión de glóbulos rojos (eritrocitos o hematíes). Las simulaciones han tenido en cuenta dos tipos de glóbulos rojos y la dinámica molecular de ciertas biomolecular del plasma sanguíneo (como los fibrinógenos). Una vez demostrada la viabilidad del concepto, los autores del estudio pretenden analizar cómo afectan diferentes enfermedades a la microrreología de la sangre, como la malaria, el SIDA y la diabetes mellitus. También pretenden estudiar cómo afectan medicamentos anticoagulantes, como el famoso Sintrom, a la reología sanguínea, y como afecta ésta a la absorción y distribución de fármacos y medicamentos inyectados por vía sanguínea. 

Perfiles de flujo

Un fluido se desplaza en el interior de un tubo cuando la presión en el inicio es superior a la existente al final del tubo, moviéndose desde una zona de mayor presión a una de menor presión. El flujo o caudal depende directamente del gradiente o diferencia de presión entre esos dos puntos e inversamente de la resistencia, en una relación similar a la de Ohm para los circuitos eléctricos.

Tipos de flujo:

Flujo laminar: En condiciones fisiológicas el tipo de flujo mayoritario es el denominado flujo en capas o laminar, El fluido se desplaza en láminas coaxiales o cilíndricas en las que todas las partículas se mueven sin excepción paralelamente al eje vascular. Se origina un perfil parabólico de velocidades con un valor máximo en el eje o centro geométrico del tubo. En el sistema vascular los elementos celulares que se encuentran en sangre son desplazados tanto más o fuertemente hacia el centro cuanto mayor sea su tamaño.

Flujo turbulento. E la circulación sanguínea en regiones con curvaturas pronunciadas, en regiones estrechadas o en bifurcaciones, con valores por encima de 400, aparecen remolinos locales en las capas limítrofes de la corriente. Cuando se llega a 2000- 2400 el flujo es totalmente turbulento. Aunque la aparición de turbulencias no es deseable por el riesgo que tienen de producir coágulos sanguíneos, se pueden utilizar como procedimientos diagnósticos, ya que mientras el flujo laminar es silencioso, el turbulento genera ruidos audibles a través de un estetoscopio.

Viscosidad

Uno de los factores que determina la resistencia al movimiento de los fluidos son las fuerzas de rozamiento entre las partes contiguas del fluido, las fuerzas de viscosidad.

La viscosidad se define como la propiedad de los fluidos, principalmente de los líquidos, de oponer resistencia al desplazamiento tangencial de capas de moléculas. Según Newton, resulta del cociente entre la tensión de propulsión o fuerza de la gradiente de velocidad entre las distintas capas de líquidos.

Los fluidos newtonianos u homogéneos son los que muestran una viscosidad constante, como el agua, o las soluciones de electrolitos; por el contrario, los fluidos no newtonianos, o heterogéneos, presentan una viscosidad variable, es el caso de la sangre que se modifica dependiendo de las dimensiones del tubo y del tipo de flujo.

Así ha de tenerse en cuenta que la sangre no presenta una viscosidad constante. Al estar formada por células y plasma, las primeras son las responsables principales de la viscosidad sanguínea, y tanto el hematocrito como la velocidad del flujo y el diámetro del vaso modifican la viscosidad de la sangre. A altas velocidades, la viscosidad disminuye al situarse las células preferentemente en el eje central del vaso.


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