3.1- VISCOSIDAD SANGUÍNEA Y PERFILES DE FLUJO.

BIOFÍSICA DE LOS FLUIDOS Y HEMODINÁMICA 

La sangre es un fluido que presenta gran cantidad de hematocritos, además de proteínas que están disueltas en el plasma sanguíneo. Todas estas partículas contenidas en la sangre influirán en su viscosidad que en valores normales a 37oC es 4×10-2 P (Poises) o 4×10-3 Pl (Poiseuilles).

La viscosidad de la sangre depende considerablemente del número de glóbulos rojos, de la deformidad de los eritrocitos, de la temperatura, y en menor grado, del contenido de las proteinas del plasma. 

La viscosidad de la sangre se incrementa a medida de la cantidad de células disueltas en  ella aumenta, así como cuando aumenta la cantidad de proteínas. Una sangre más viscosa es más resistente al movimiento, lo cual implica que se requiere una mayor presión sanguínea para que esta se mueva a través de los vasos sanguíneos.

TIPOS DE FLUJO

A)     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.

B)       Flujo turbulento

En determinadas condiciones el flujo puede presentar remolinos, se dice que es turbulento. En esta forma de flujo el perfil de velocidades se aplana y la relación lineal entre el gradiente de presión y el flujo se pierde porque debido a los remolinos se pierde presión.

PERFILES DE FLUJO

El perfil de flujo está determinado fundamentalmente por tres factores:

1)           Aceleración: 

Esta agrega un componente plano al perfil de flujo. Ésta es la causa principal del perfil  plano de flujo en las arterias periféricas. 

En la fase de desaceleración en la sístole tardía se resta un componente plano al perfil de flujo, lo que puede ocasionar reversión del mismo cerca de las paredes vasculares, de velocidad cercana a 0.

Esto ocasiona que pueda haber turbulencias en la diástole tardía porque desaparece el componente estabilizador de la aceleración; por otra parte, también durante la diástole, la reducción de la velocidad disminuye el Re, por lo que en esta fase del ciclo cardíaco puede aparecer una relaminización del flujo; estos efectos contrapuestos, aparentemente paradójicos, demuestran la complejidad de la circulación "in vivo "y del estudio y aplicación de leyes estáticas a una situación de flujo pulsátil como ocurre en el ser humano.

2)       Factores Geométricos:

a)   Un flujo convergente aplana el perfil; esto ocurre, por ejemplo, en el nacimiento de la carótida primitiva izquierda; luego, gradualmente se transforma en perfil parabólico, como se explicará más adelante.

b)   Un flujo divergente (por ejemplo en el seno carotídeo) agudiza el perfil.

c)   En un asa o rulo arterial ocurre una desviación del perfil de la línea media, dependiendo del perfil de entrada: si el flujo es laminar y el perfil de ingreso parabólico, la inercia desplaza las velocidades mayores desde el centro axial hacia la pared externa; sin embargo, se destaca un flujo secundario separado en dos círculos paralelos pero de sentido opuesto, uno horario y el otro anti horario. Si el perfil de ingreso por el contrario es plano, toda la capa tiene la misma inercia; las fuerzas centrífugas crean presiones elevadas en la pared externa, en lugar de desplazar las velocidades hacia fuera; por ley de conservación de energía las velocidades más pronunciadas están en el radio interno del arco. En la aorta, que posee una doble curvatura, esto ocurre en la primera de ellas, proximal; una vez que se crearon las turbulencias fisiológicas en esta zona, en la curvatura distal, el perfil se desplaza hacia fuera, encontrándose las mayores velocidades cerca de la pared externa.

d)   En las ramificaciones

Sean éstas por bifurcación o colaterales, el área de cada una de las ramas hijas es menor que la arteria originaria; sin embargo, en el primer caso (bifurcación) la suma de las secciones de las ramas hijas es mayor que la de la principal; debido a que el flujo debe ser constante, debe existir una caída de la velocidad proporcional en cada una de las ramificaciones.

3)        Viscosidad: El aumento de la viscosidad sanguínea estabiliza el patrón laminar de flujo y ocasiona un perfil parabólico más precozmente y más marcado.

Referencias bibliograficas:

https://ocw.unican.es/mod/page/view.php?id=537

Cita bibliográfica:

Open course - (2017) Hemodinámica o física del flujo sanguíneo