UNIDAD 3
VISCOSIDAD SANGUÍNEA
• A pesar de que la sangre es levemente más pesada que el agua, es muchísimo más gruesa/viscosa.
La viscosidad de la sangre es una medida de la resistencia al flujo es entre 3,5 a 5,5 veces la del agua. La viscosidad del plasma es cerca de 1,5 veces la del agua.
• Adicionalmente, una alta viscosidad sanguínea es un factor que predispone a coagulaciones no controladas. En las personas sanas, un incremento en la viscosidad sanguínea causada por una producción de células sanguíneas de tipo defensivo y a la deshidratación causada por la fiebre por enfermedades leves como la gripe es fácilmente tolerable.
• Sin embargo, en pacientes con sangre de por sí muy viscosa, como aquellos con enfermedades pulmonares puede conllevar a la coagulación sanguina, al taponamiento de las arterias y por lo tanto a infartos obstructores o a derrames internos.
La viscosidad depende de:
• Hematocrito
• La velocidad del flujo
• La agregación de los eritrocitos
• La deformabilidad de los eritrocitos
• El radio del vaso
PERFILES DE FLUJO. CONTINUIDAD
• 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 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 cilíndricas en las que todas las partículas se mueven sin excepción paralelamente al eje vascular.
• Flujo turbulento: En la circulación sanguínea en regiones con curvaturas pronunciadas, en regiones estrechadas o en bifurcaciones, aparecen remolinos locales en las capas limítrofes de la corriente. Cuando se llega a 2000- 2400 el flujo es totalmente turbulento.
LEY DE STOKES, LEY DE POISEVILLE
Ley de Stokes
La Ley de Stokes, formulada por George Gabriel Stokes, describe la relación entre la fuerza de fricción de una esfera que se mueve dentro de un líquido y otras magnitudes (como el radio o la velocidad de la partícula). Si una esfera o un cuerpo se mueve a través de un líquido (fluido), deberá superarse una fuerza de fricción.
Fórmula para calcular la fuerza de fricción según la Ley de Stokes
• En el supuesto de que el número de Reynolds Re sea inferior a 1 (flujo laminar), se aplica la
Ley de Stokes:
FR=6*π*η*r*v
• FR: fuerza de fricción que debe superarse [N]
• V: velocidad de la esfera con respecto al líquido o la velocidad de la partícula [m/s]
• R: radio de la partícula o radio de la esfera [m]
• Η: viscosidad dinámica
Partiendo de la fórmula para calcular la fuerza de fricción, puede determinarse la velocidad de sedimentación siguiendo la ecuación de Stokes.
Ley de Poiseville
En flujos laminares que se desarrollan en tubos cilíndricos, se pueden deducir las relaciones entre la intensidad del flujo, el gradiente de presión y la resistencia o fuerzas de fricción que actúan sobre las capas de envoltura.
Debido a que esta ley física fue estudiada en condiciones de laboratorio en tubos rígidos, ¿cómo varía en un sistema 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 (líquido newtoniano);
2. flujo laminar;
3. capa o lámina externa adyacente a la pared (interfase líquido-pared) con velocidad (fenómeno de no deslizamiento o no slip page);
4. flujo estable;
5. tubos con paredes paralelas de sección circular;
6. tubos no rígidos, inelásticos.
PRINCIPIO DE PASCAL
Es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise Pascal que se resume en la frase:
- La presión ejercida sobre un fluido poco compresible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido.
El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca, perforada en diferentes lugares y provista de un émbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión sobre ella mediante el émbolo, se observa que el agua sale por todos los agujeros con la misma velocidad y por lo tanto con la misma presión.
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES, HEMODINÁMICA
Principio de arquímedes
• El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.
La explicación del principio de Arquímedes consta de dos partes como se indica en la figuras:
• El estudio de las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto del fluido.
• La sustitución de dicha porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones.
• Ampliamos el principio de Arquímedes, a un cuerpo sumergido en un fluido en rotación
Hemodinámica
· La 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.
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PRESIÓN EN EL SISTEMA CIRCULATORIO .PRESIÓN SANGUÍNEA
La presión sanguínea es la tensión ejercida por la sangre circulante sobre las paredes de los vasos sanguíneos, y constituye uno de los principales signos vitales. La presión de la sangre disminuye a medida que la sangre se mueve a través de arterias, arteriolas, vasos capilares, y venas; el término presión sanguínea generalmente se refiere a la presión arterial, es decir, la presión en las arterias más grandes, las arterias que forman los vasos sanguíneos que toman la sangre que sale desde el corazón.
La presión arterial es comúnmente medida por medio de un esfigmomanómetro, que usa la altura de una columna de mercurio para reflejar la presión de circulación. Los valores de la presión sanguínea se expresan en milímetros del mercurio (mmHg), a pesar de que muchos dispositivos de presión vascular modernos ya no usan mercurio.
Los valores típicos para un ser humano adulto, sano, en descanso, son aproximadamente 120 mmHg (16 kPa) para la sistólica y 80 mmHg (11 kPa) para la diastólica (escrito como 120/80 mmHg ).
Aunque a la presión sanguínea se la confunde con la presión arterial, se puede distinguir dos tipos de presión sanguínea:
· Presión venosa
· Presión arterial: Tiene dos componentes o medidas de presión arterial que son:
· Presión sistólica o la alta.
· Presión diastólica o la baja.
La presión arterial (presión sanguínea en las arterias) puede registrarse fácilmente, sin esfuerzo y de manera indolora, lo que supone una ventaja tanto para los pacientes como para los médicos. Además la medición de la presión arterial tiene un coste mínimo.
TENSIÓN ARTERIAL Y FLUJO SANGUÍNEO.
• La presión arterial es la presión que ejerce la sangre contra la pared de las arterias. Esta presión es imprescindible para que circule la sangre por los vasos sanguíneos y aporte el oxígeno y los nutrientes a todos los órganos del cuerpo para que puedan funcionar.
La presión arterial tiene dos componentes:
• Presión arterial sistólica: corresponde al valor máximo de la tensión arterial en sístole . Se refiere al efecto de presión que ejerce la sangre eyectada del corazón sobre la pared de los vasos.
• Presión arterial diastólica: corresponde al valor mínimo de la tensión arterial cuando el corazón está en diástole o entre latidos cardíacos. Depende fundamentalmente de la resistencia vascular periférica. Se refiere al efecto de distensibilidad de la pared de las arterias, es decir el efecto de presión que ejerce la sangre sobre la pared del vaso.
• Una presión arterial normal ronda entre los 120/80 mm de Hg, mientras que para un atleta puede ser menor y rondar entre 100/60 mm de Hg
Medidas de la presión de la presión arterial y su significado
Tipo de presión arterial
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Medida (mmHg)
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Qué significa la medida para usted
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Normal
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Menor a 120/80 Hable con su médica si tiene diabetes o enfermedad renal
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Incluso un leve aumento en cualquier de las cifras incrementa el riesgo de enfermedad cardíaca y derrame cerebral
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Prehipertensión
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120/80 a 140/90
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Puede provocar presión arterial más alta. Pregunte a su médico las medidas que puede tomar para disminuir la presión arterial
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Presión arterial alta (Hipertensión)
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140/90 y más alta
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Consulte a su médico si su presión arterial es siempre alta.
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MECÁNICA CIRCULATORIA. SÍSTOLE, DIÁSTOLE Y PULSO
SÍSTOLE
- 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 interventricular 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.
PULSO
• El pulso de una persona es la pulsación provocada por la expansión de sus arterias como consecuencia de la circulación de sangre bombeada por el corazón. Se obtiene por lo general en partes del cuerpo donde las arterias se encuentran más próximas a la piel, como en las muñecas o el cuello e incluso en la sien.
DIÁSTOLE
• La 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.
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LEYES DE LA VELOCIDAD Y DE LA PRESIÓN. VOLUMEN MINUTO CIRCULATORIO
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.
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 PRESIÓN.
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.
CIRCULACIÓN SISTÉMICA, PULMONAR Y FETAL
CIRCULACIÓN MAYOR O CIRCULACIÓN SISTÉMICA
El 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
La 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.
CIRCULACIÓN FETAL
¿Cómo funciona el sistema circulatorio fetal?
Durante el embarazo, el sistema circulatorio fetal no funciona como lo hace después del nacimiento:
El feto se encuentra conectado por el cordón umbilical a la placenta, órgano que se desarrolla e implanta en el útero de la madre durante el embarazo.
A través de los vasos sanguíneos del cordón umbilical, el feto recibe de la madre la nutrición, el oxígeno y las funciones vitales indispensables para su desarrollo mediante la placenta.
Los productos de desecho y el dióxido de carbono del feto se envían al sistema circulatorio de la madre a través del cordón umbilical y la placenta para su eliminación.
Los desechos de la sangre fetal se transfieren nuevamente a la sangre de la madre mediante la placenta.
· Dentro del corazón fetal:
La sangre ingresa a la aurícula derecha, la cavidad superior derecha del corazón. Cuando la sangre ingresa a la aurícula derecha, la mayor parte de esta fluye a través del foramen oval hasta la aurícula izquierda.
Luego, la sangre pasa al ventrículo izquierdo (cavidad inferior del corazón) y a la aorta (la arteria grande que viene del corazón).
Desde la aorta, la sangre, además de enviarse al corazón mismo, se envía al cerebro y a las extremidades superiores. Luego de circular allí, la sangre regresa a la aurícula derecha del corazón a través de la vena cava superior. Muy poca cantidad de esta sangre menos oxigenada se mezcla con la sangre oxigenada y, en vez de regresar a través del foramen oval, ingresa al ventrículo derecho.
Esta sangre menos oxigenada es bombeada desde el ventrículo derecho hasta la aorta. Una pequeña cantidad de sangre continúa hasta los pulmones. La mayor parte de esta sangre es derivada a través del ductusarteriosus hasta la aorta descendiente. Luego, esta sangre ingresa a las arterias umbilicales y fluye dentro de la placenta.
CORAZONES ARTIFICIALES.
• Los corazones artificiales, llamados dispositivos de asistencia circulatoria mecánica, sirven para reemplazar total o parcialmente el trabajo de un corazón gravemente enfermo, ya sea en forma aguda o crónica. El objetivo es mejorar la función circulatoria y asegurar el aporte de sangre y oxígeno al resto de los órganos vitales (cerebro, riñones, hígado, etc.). Un paciente estabilizado puede entonces esperar por la recuperación de su propio corazón, esperar por un trasplante cardíaco o incluso continuar el resto de su vida con un corazón artificial.
APARATO RESPIRATORIO
Normalmente con el término respiración se define el intercambio de gases entre el medio ambiente externo y el medio interno. Sin embargo, bajo esta definición tan simple se incluye no solamente el movimiento de aire entre el interior y exterior de los pulmones, sino también el paso de los mismos del interior pulmonar a la sangre; el transporte mediante la vía sanguínea hasta las células y su posterior difusión a través de las membranas celulares
Todos estos pasos permiten a las células el consumo de O2 y la liberación de CO2. Desde un punto de vista más limitado, como es el celular, la respiración (o respiración celular) se refiere al metabolismo oxidativo (oxidación de nutrientes) para la generación de energía metabólica; y en este proceso es dónde se consume el oxígeno y se forma anhídrido carbónico.
Además del intercambio gaseoso, el aparato respiratorio desarrollas otras funciones. Así:
· El lecho capilar pulmonar actúa como un filtro para la sangre, ya que pequeños coágulos, restos celulares o burbujas de aire son eliminados en este aparato.
· Las vías aéreas ejercen una gran acción de defensa del organismo, impidiendo la entrada de agentes patógenos en el cuerpo.
· Participa en mecanismos homeostáticos como el control de la temperatura, control de líquidos corporales, control ácido-básico, etc.
· El lecho capilar pulmonar es un importante reservorio de sangre.
· Tiene importantes acciones metabólicas.
El aparato respiratorio se divide en dos partes desde el punto de vista funcional
a) Sistema de conducción o vías aéreas.
b) Sistema de intercambio o superficie alveolar.
Vías 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 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.
· Los 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.
INTERCAMBIO DE GASES
• Se realiza debido a la diferente concentración de gases que hay entre el exterior y el interior de los alvéolos; por ello, el O2 pasa al interior de los alvéolos y el CO2 pasa al espacio muerto (conductos respiratorios).
El intercambio de gases entre el aire alveolar y la sangre.
• Cuando la sangre llega a los pulmones tiene un alto contenido en CO2 y muy escaso en O2. El O2 pasa por difusión a través de las paredes alveolares y capilares a la sangre. Allí es transportada por la hemoglobina, localizada en los glóbulos rojos, que la llevará hasta las células del cuerpo donde por el mismo proceso de difusión pasará al interior para su posterior uso.
PRESIONES RESPIRATORIA
Hay cuatro presiones en el aparato respiratorio que han de ser consideradas a la hora de analizar los movimientos respiratorios.
• Presión bucal o atmosférica, corresponde a la del aire en la atmósfera
• Presión alveolar o intrapulmonar, es la presión del aire contenido en los alvéolos.
• Presión pleural o intrapleural, es la presión que se mide entre las dos hojas de la pleura.
• Presión transpulmonar, es una de las presiones transmurales que puede medirse en el aparato respiratorio.
MECANISMO QUE LLEVAN Y SE OPONEN AL COLAPSO PULMONAR
El organismo puede considerarse como una máquina de combustión interna que quema principalmente grasas e hidratos de carbono y obtiene así la energía que necesita para realizar sus múltiples funciones. Este proceso consume oxígeno y produce anhídrido carbónico. El aire atmosférico suministra el primero y recibe el segundo.
Como la combustión tiene lugar en las células situadas profundamente en los tejidos, es necesario un medio de conexión con la atmósfera. Este nexo es la corriente sanguínea, que transporta los gases en solución física y en combinaciones físicoquímicas.
Es evidente que si el aire de los alvéolos no se renueva en proporción a la perfusión sanguínea, el oxígeno se agotará rápidamente siendo reemplazado por CO2. Un fenómeno mecánico, la ventilación pulmonar, renueva en forma parcial y periódica el aire alveolar y mantiene dentro del pulmón una composición adecuada para el intercambio gaseoso o hematosis.
VOLÚMENES Y CAPACIDADES PULMONARES
Las capacidades pulmonares se refieren a los distintos volúmenes de aire característicos en la respiración humana. Un pulmón humano puede almacenar alrededor de 5 litros de aire en su interior, pero una cantidad significativamente menor es la que se inhala y exhala durante la respiración.
Volúmenes pulmonares
· Volumen corriente (VC): volumen de aire inspirado o espirado en cada respiración normal. En adulto sano es de 6 o 7 ml/kg (unos 600 ml aproximadamente).
· Volumen de reserva inspiratorio (VRI): volumen adicional máximo de aire que se puede inspirar por encima del volumen corriente normal mediante inspiración forzada; habitualmente es igual a unos 3.000 ml.
· Volumen de reserva espiratorio (VRE): cantidad adicional máxima de aire que se puede espirar mediante espiración forzada, después de una espiración corriente normal, normalmente es de unos 1.100 ml.
· Volumen residual (VR): volumen de aire que queda en los pulmones y las vías respiratorias tras la espiración forzada, supone en promedio unos 1.200 ml aproximadamente. Este volumen no puede ser exhalado.
Capacidades pulmonares
Al describir los procesos del ciclo pulmonar, a veces es deseable considerar juntos dos o más volúmenes pulmonares, estas combinaciones de volúmenes son llamados capacidades pulmonares:
· Capacidad inspiratoria (CI): Es la cantidad de aire que una persona puede respirar comenzando en el nivel de una espiración normal y distendiendo al máximo sus pulmones (3.500 ml aproximadamente). CI = VC + VRI
· Capacidad residual funcional (CRF): Es la cantidad de aire que queda en los pulmones tras una espiración normal (2.300 ml aproximadamente). CRF = VRE + VR
· Capacidad vital (CV): Es la cantidad de aire que es posible expulsar de los pulmones después de haber inspirado completamente. Son alrededor de 4,6 litros. CV = VRI + VC + VRE
· Capacidad pulmonar total (CPT): Es el volumen de aire que hay en el aparato respiratorio, después de una inhalación máxima voluntaria. Corresponde a aproximadamente a 6 litros de aire. Es el máximo volumen al que pueden expandirse los pulmones con el máximo esfuerzo posible (aproximadamente 5.800 ml). CPT = VC + VRI + VRE + VR
Valores constantes
· Volumen corriente: 500 ml
· Volumen de reserva inspiratorio: 3.000 ml (con esfuerzo inspiratorio)
· Volumen de reserva espiratorio: 1.000 ml (con esfuerzo espiratorio)
· Volumen residual: 1.200 ml
· Capacidad vital: volumen de reserva inspiratorio (3.000 ml) + volumen de reserva espiratoria (1.000 ml) + volumen circulante (500 ml) = 4.500 ml
· Capacidad inspiratoria: volumen circulante (500 ml) + volumen de reserva inspiratoria (3.000 ml) = 3.500 ml
· Capacidad espiratoria: volumen residual (1.200 ml) + volumen de reserva espiratoria (1.000 ml) = 2.200 ml
· Capacidad pulmonar total: capacidad vital (4.500 ml) + volumen residual (1.200 ml) = 5.700 ml.
VOLUMEN RESIDUAL
El volumen de gas en los pulmones depende de la mecánica de los pulmones, de la pared torácica y de la actividad de los músculos respiratorios. La medición estática de los volúmenes pulmonares hace referencia al cálculo de una serie de volúmenes y capacidades que pueden variar por procesos patológicos o fisiológicos normales (como edad, sexo, talla y peso).
Hay cuatro capacidades pulmonares estándar:
- La capacidad funcional residual(FRC)
- La capacidad pulmonar total (TLC)
- La capacidad vital (VC)
- La capacidad inspiratoria (IC)
FORMAS QUÍMICAS EN QUE SE TRANSPORTA EL CO2
· Transporte de Gases
Constituye una fase vital que exige la integración de los sistemas respiratorio y circulatorio y su adecuada compresión es fundamental para el ejercicio clínico.
· Transporte de Oxígeno
El consumo de oxígeno en reposo de un individuo normal es alrededor de 250 ml/min y en ejercicio intenso puede aumentar más de 10 veces. El oxígeno atmosférico es la fuente del oxígeno que se consume al nivel de las mitocondrias y llega los alvéolos por efecto de la ventilación. De allí difunde a la sangre del capilar pulmonar y es transportado a las células por el aparato circulatorio. Si bien el oxígeno se disuelve físicamente en el plasma, más del 99% del gas es transportado en combinación química por la hemoglobina (Hb) de los glóbulos rojos.
UNIDAD RESPIRATORIA . MEMBRANA RESPIRATORIA. REGULACIÓN DE LA RESPIRACIÓN
El ciclo respiratorio consta de dos fases la inspiración y la espiración.
Durante la inspiración el aire procedente del exterior penetra por las vías respiratorias superiores e inferiores hasta llegar a las últimas divisiones que son los alveolos. Existen alrededor de 300 millones de alveolos lo cual representa alrededor de 150 millones por cada pulmón.
La unidad funcional respiratoria consta de 3 partes:
1.- Alveolo.
2.-Capilares.
3.- Espacio intersticial.
Cada alveolo está rodeado por varios capilares y separados de ellos por un espacio intersticial. Los capilares pulmonares son las últimas divisiones de la arteria pulmonar que reciben sangre con hb reducida, se produce en ellos la hematosis (entra o2 y sale co2), y drenan hacia la aurícula izquierda a través de las 4 venas pulmonares, llevando sangre con Hb oxigenada.
REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD DEL CENTRO RESPIRATORIO Y VITALOMETRIA
REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD DEL CENTRO RESPIRATORIO
Un incremento en la PCO2, en la concentración de h+ de la sangre arterial o una caída de PO2, aumentan la actividad del centro respiratorio, y los cambios en la dirección opuesta tienen un efecto inhibidor ligero.
Los efectos de las variaciones en la química sanguínea sobre la ventilación están mediados por los quimiorreceptores respiratorios, células receptoras en el bulbo y en los cuerpos carotídeos y aórticos, sensibles a los cambios en la composición de la sangre, que inician impulsos que estimulan el centro respiratorio.
VITALOMETRIA:
Sirve para medir ciertos volúmenes y capacidades tales como:
· Volúmenes de ventilación pulmonar.
· Volúmenes de reserva inspiratoria.
· Volúmenes de reserva espiratoria.
ELECTROFISIOLOGIA: SISTEMA NERVIOSO ,MUSCULAR
• Es un conjunto de estructuras que permiten a nuestro cuerpo percibir las condiciones del medio externo, conocer el estado de los órganos internos, coordinar los movimientos; sean voluntarios o no, y crear el pensamiento. El más completo y desconocido de todos los que conforman el cuerpo humano, asegura junto con el Sistema Endocrino, las funciones de control del organismo.
• Capaz de recibir e integrar innumerables datos procedentes de los distintos órganos sensoriales para lograr una respuesta del cuerpo, el Sistema Nervioso se encarga por lo general de controlar las actividades rápidas. Además, el Sistema Nervioso es el responsable de las funciones intelectivas, como la memoria, las emociones o las voliciones.
• A continuación se dará a conocer todo lo relacionado con el sistema Nervioso Central Su estructura y función está dada por las neuronas.
Por su estructura:
• UNIPOLARES: tienen una dendrita o un axón.
• BIPOLARES: tiene un axón y una dendrita.
• MULTIPOLARES: tienen varias dendritas y un axón.
Por su función:
• AFERENTES: reciben impulsos nerviosos
• EFERENTES: transmiten impulsos nerviosos
• INTER NEURONAS: comunican 2 o más neuronas.
SISTEMA BIOELÉCTRICO
EFECTOS DE LA ELECTRICIDAD EN LOS SERES VIVOS
Efectos físicos inmediatos
• Según el tiempo de exposición y la dirección de paso de la corriente eléctrica para una misma intensidad pueden producirse lesiones graves, tales como: asfixia, fibrilación ventricular, quemaduras, lesiones secundarias a consecuencia del choque eléctrico, tales como caídas de altura, golpes, etc., cuya aparición tiene lugar dependiendo de los valores.
Efectos Físicos no Inmediatos
Trastornos cardiovasculares:
• La descarga eléctrica es susceptible de provocar pérdida del ritmo cardíaco y de la conducción aurículaventricular e interventricular, manifestaciones de insuficiencias coronarias agudas que pueden llegar hasta el infarto de miocardio, además de trastornos únicamente subjetivos como taquicardias, sensaciones vertiginosas, cefaleas rebeldes, etc.
Trastornos nerviosos:
• La víctima de un choque eléctrico sufre frecuentemente trastornos nerviosos relacionados con pequeñas hemorragias fruto de la desintegración de la sustancia nerviosa ya sea central o medular. Normalmente el choque eléctrico no hace más que poner de manifiesto un estado patológico anterior.
Trastornos sensoriales, oculares y auditivos:
• Iones de repolarización de membrana En la membrana celular hay proteínas especializadas, llamadas canales del sodio, del calcio y del potasio a través de las cuales pasan los iones y están también la bombas del sodio y del calcio que trabajan contra gradiente, debido a la diferencia de concentraciones de iones, a través de las membranas, consumiendo energía; es evidente que cuanto más aumentan las concentraciones del sodio y del calcio en la sangre más aumenta el consumo de energía.
Efectos Sobre El Organismo
Paro cardíaco:
- Se produce cuando la corriente pasa por el corazón y su efecto en el organismo se traduce en un paro circulatorio por parada cardíaca.
Asfixia:
- Se produce cuando la corriente eléctrica atraviesa el tórax. El choque eléctrico tetaniza el diafragma torácico y como consecuencia de ello los pulmones no tienen capacidad para aceptar aire ni para expulsarlo.
Quemaduras:
- Internas o externas por el paso de la intensidad de corriente a través del cuerpo por Efecto Joule o por la proximidad al arco eléctrico. Se producen zonas de necrosis (tejidos muertos), y las quemaduras pueden llegar a alcanzar órganos vecinos profundos, músculos, nervios e inclusos a los huesos.
Tetanización:
- O contracción muscular. Consiste en la anulación de la capacidad de reacción muscular que impide la separación voluntaria del punto de contacto (los músculos de las manos y los brazos se contraen sin poder relajarse). Normalmente este efecto se produce cuando se superan los 10 mA.
Fibrilación ventricular:
- Se produce cuando la corriente pasa por el corazón y su efecto en el organismo se traduce en un paro circulatorio por rotura del ritmo cardíaco. El corazón, al funcionar incoordinadamente, no puede bombear sangre a los diferentes tejidos del cuerpo humano.
LA UTILIDAD DE LA BOMBA DE NA Y K EN LA GENERACIÓN DE IMPULSO NERVIOSO
• La Bomba de Na y K va a funcionar a partir de la membrana alla llegado a la fase umbral (se allá sobre excitado) donde sus cargas era positivas debido al ingreso de Na en abundancia
• Después de que sucede el periodo refractario la membrana va a llegar a la fase de despolarización donde sus cargas van a volver a ser negativas aquí se abren las compuerta de k y actuara también la bomba de Na y K para nivelar los niveles de K dentro de la célula.
• Y saldrán 3 iones de Na y entraran 2 de K, para regular su carga y volver a ser negativa.
• La negatividad estándar establecida es de -70mv.
FISIOLOGÍA DE LA MEMBRANA
Membrana Plasmática
O Bicapa lipídica que delimita todas las células.
O Está compuesta por un 50% de lípidos y un 50% de proteínas.
O Hay 50 moléculas de estos lípidos por cada molécula de proteína.
Lípidos de la membrana: el 75% son fosfolípidos, también algo de colesterol y glucolípidos.
ELECTRODIAGNÓSTICO Y ELECTROTERAPIA.
Electrodiagnóstico
Es un modelo de intervención fisioterápica que permite una evaluación cualitativa de la placa neuromotora. Se observará la durabilidad contráctil, localización del punto motor más allá de la anatomofisiología neurológica.
Electroterapia
Es la aplicación de energía procedente del espectro electromagnético al organismo humano, para generar sobre los tejidos, respuestas biológicas deseadas y terapéuticas.
• La aplicación por defecto no consigue la respuesta terapéutica.
• La aplicación en exceso satura al sistema y daña los tejidos tratados.
• La aplicación correcta produce respuestas biológicas buscadas a modo de tratamientos terapéuticos.
SONIDO, AUDICIÓN Y ONDAS SONORAS
El sonido humanamente audible consiste en ondas sonoras que se producen cuando las oscilaciones de la presión del aire, son convertidas en ondas mecánicas en el oído humano y percibidas por el cerebro. La propagación del sonido involucra transporte de energía sin transporte de materia, en forma de ondas mecánicas que se propagan a través de un medio elástico sólido, líquido o gaseoso.
Ondas sonoras.
Las ondas sonoras se producen cuando un cuerpo vibra rápidamente. La frecuencia es el número de vibraciones u oscilaciones completas que efectúan por segundo. Los sonidos producidos son audibles por un ser humano promedio si la frecuencia de oscilación está comprendida entre 20 Hz y 20000 Hz.
Por encima de esta última frecuencia se tiene un ultrasonido no audible por los seres humanos, aunque algunos animales pueden oír ultrasonidos inaudibles por los seres humanos.
1,- Onda mecánica. : Las ondas mecánicas no pueden desplazarse en el vacío, necesitan hacerlo a través de un medio material . Además dicho medio debe ser elástico y no rígido para permitir la transmisión del sonido.
2.- Onda longitudinal: En las ondas longitudinales el movimiento de las partículas se desplazan en la misma dirección que la onda.
3.- Ondas transversas : En las ondas transversales el movimiento de las partículas es perpendicular a la dirección de la onda.
4.- Es una onda tridimensional : Son ondas que se propagan en tres direcciones. Las ondas tridimensionales se conocen también como ondas esféricas, porque sus frentes de ondas son esferas concéntricas que salen de la fuente de perturbación expandiéndose en todas direcciones.
Velocidad y energías del sonido
Las partículas del medio se comprimen en las zonas de máxima amplitud de la ondulación y se separan en las de mínima amplitud. Estas zonas se denominan compresión y rarefacción. En el caso de medios gaseosos, como el aire, las vibraciones son trasmitidas de un punto a otro mediante choques entre las partículas que constituyen el gas. De este modo cuando mayor sea la densidad del gas, mayor será la rapidez de la onda.
Energia del Sonidos
La energía sonora es la energía que transmiten o transportan las ondas sonoras. Procede de la energía vibracional del foco sonoro y se propaga a las partículas del medio que atraviesan en forma de energía cinética , y de energía potencial .
ELEMENTOS DE UNA ONDA
• Cresta: es la parte más elevado de una onda.
• Valle: es la parte más baja de una onda.
• Elongación: es el desplazamiento entre la posición de equilibrio y la posición en un instante determinado.
• Amplitud: es la máxima elongación, es decir, el desplazamiento desde el punto de equilibrio hasta la cresta o el valle.
• Longitud de onda (l): es la distancia comprendida entre dos crestas o dos valles.
• Onda completa: cuando ha pasado por todas las elongaciones positivas y negativas.
• Período (T): el tiempo transcurrido para que se realice una onda completa.
• Frecuencia (f): Es el número de ondas que se suceden en la unidad de tiempo.
CUALIDADES DEL SONIDO
Podemos distinguir cuatro cualidades:
• La altura o tono. Está determinado por la frecuencia de la onda. Medimos esta característica en ciclos por segundos o Hercios (Hz). Para que podamos percibir los humanos un sonido, éste debe estar comprendido en la franja de 20 y 20.000 Hz.
• La intensidad. Nos permite distinguir si el sonido es fuerte o débil. Está determinado por la cantidad de energía de la onda. Los sonidos que percibimos deben superar el umbral auditivo y no llegar al umbral de dolor . Esta cualidad la medimos con el sonómetro y los resultados se expresan en decibeles .
• La duración. Esta cualidad está relacionada con el tiempo de vibración del objeto. Por ejemplo, podemos escuchar sonidos largos, cortos, muy cortos, etc..
• El timbre. Es la cualidad que permite distinguir la fuente sonora. Cada material vibra de una forma diferente provocando ondas sonoras complejas que lo identifican. Por ejemplo, no suena lo mismo un clarinete que un piano aunque interpreten la misma melodía.
LA VOZ HUMANA
• La voz humana, por su timbre característico, su flexibilidad y fácil emisión, es el instrumento más natural que existe. Ha servido de modelo y base para la ordenación y formación de las distintas familias instrumentales que constituyen el eje de la orquesta. Debido a que la extensión de la voz se produce dentro de los límites del número de vibraciones que mejor tolera el oído humano, hace que sea considerado un instrumento muy agradable de oir.
BIOFÍSICA DE LA PERCEPCIÓN AUDITIVA
Sistema auditivo
• Ya que la audición es una parte importante en la vida del ser humano, hablaremos del factor fisiológico, el cual se debe tener en cuenta ya que incide en la percepción final del sonido. Este factor es el hecho de que disponemos de un sistema periférico: el aparato auditivo. El oído es el órgano receptor en donde comienza el estimulo acústico, el cual se convierte en sensación sonora.
Amplitud
• La amplitud es la distancia entre el pico de una longitud de onda respecto a su estado normal, es medida por la unidad dinas/cm2, pero para comodidad de cálculos se utiliza otra escala de medida, los decibeles . Para el oído humano una onda sonora con una amplitud mayor a 140dB ocasiona dolor y puede generar perdida permanente de la audición.
Estímulo auditivo
• La percepción auditiva es una de las formas en que el organismo recibe información del ambiente que lo rodea, esto ocurre por la percepción de estímulos auditivos. Estos estímulos pueden provenir del desplazamiento de moléculas de aire. Esto ocurre por la vibración de un objeto elástico, causando que las moléculas de aire cambien de posición y choquen unas con otras, produciendo ondas sonoras.
Frecuencia
• La frecuencia es la cantidad de ciclos que una onda sonora completa por segundo, esta es medida por la unidad Hz. Los intervalos de frecuencia que el humano puede oir varia para cada persona y entre edades, generalmente los aultos pueden escuchar entre 20 y 20000 Hz.
LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO.
• Se denomina espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético o simplemente espectro a la radiación electromagnética que emite o absorbe una sustancia. Dicha radiación sirve para identificar la sustancia de manera análoga a una huella dactilar. Los espectros se pueden contemplar mediante espectroscopios que, además de permitir observar el espectro, permiten realizar medidas sobre el mismo, como son la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación .
CONCEPTOS RELATIVOS A LA LUZ. COLOR
La teoría de la relatividad incluye tanto a la teoría de la relatividad especial como a la de relatividad general, formuladas por Albert Einstein a principios del siglo XX, que pretendían resolver la incompatibilidad existente entre la mecánica newtoniana y electromagnetismo.
La teoría de la relatividad especial, publicada en 1905, trata de la física del movimiento de los cuerpos en ausencia de fuerzas gravitatorias, en el que se hacían compatibles las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo con una reformulación de las leyes del movimiento.
La teoría de la relatividad general, publicada en 1915, es una teoría de la gravedad que reemplaza a la gravedad newtoniana, aunque coincide numéricamente con ella para campos gravitatorios débiles y "pequeñas" velocidades. La teoría general se reduce a la teoría especial en ausencia de campos gravitatorios.
CUALIDADES DE LA LUZ SISTEMA VISUAL HUMANO
Las cualidades de la luz son cuatro:
• Intensidad: alta, baja.
• Dirección: frontal, trasera, cenital, nadir.
• Calidad: dura, suave
• Color: cálida, fría.
INTENSIDAD:
• La intensidad es la cantidad de luz que incide sobre un objeto y determina si dicho objeto esta mas o menos iluminado.
DIRECCIÓN:
• La dirección nos única desde donde viene la luz. Pero ojo, esto no debe verse desde el punto del sujeto, sino desde el punto donde esta la cámara, pues para hallar la dirección de la luz hay que ver como incide en el sujeto. En fotografia hay cinco direcciones principales:
CALIDAD DE LA LUZ:
• Dependiendo de la calidad de la luz podremos saber si esta es dura o suave y percibir los distintos matices de dureza o suavidad.
• La calidad, por tanto, afecta en como se van a ver las sombras y las luces y como será la transición entre ellas. Gracias a esto podremos saber el tamaño (aparente) de la fuente de luz.
COLOR DE LA LUZ:
• Cuando hablamos de color de la luz estamos mas bien refiriéndonos a la temperatura de dicha luz, ya que esta temperatura marcara la dominante de color.
• Las dominantes de color pueden englobarse en cálidas y frías.
RADIACIONES NO IONIZANTES
• Las radiaciones no ionizantes comprenden un gran número de radiaciones representadas por las ultravioletas, la luz visible, infrarrojos, microondas y radiofrecuencias.
RADIACIONES IONIZANTES.
• La radiación ionizante es un tipo de energía liberada por los átomos en forma de ondas electromagnéticas (rayos gamma o rayos X) o partículas (partículas alfa y beta o neutrones).
RADIACIÓN Y RADIOBIOLOGÍA
Radiobiologia
La radiobiología es la ciencia que estudia los fenómenos que se producen en los seres vivos tras la absorción de energía procedente de las radiaciones ionizantes.
Las dos grandes razones que han impulsado la investigación de los efectos biológicos de las radiaciones ionizantes son:
Protección Radiológica: Poder utilizar esas radiaciones de forma segura en todas las aplicaciones médicas o industriales que las requieran.
Radioterapia: Utilización de las radiaciones ionizantes principalmente en neoplasias, preservando al máximo los órganos críticos (tejido humano sano).
Radiación
La radiación es la emisión, propagación y transferencia de energía en cualquier medio en forma de ondas electromagnéticas o partículas.
Una onda electromagnética es una forma de transportar energía (por ejemplo, el calor que transmite la luz del sol).
RADIOACTIVIDAD
La radioactividad es un fenómeno físico por el cual los núcleos de algunos elementos químicos, llamados radiactivos, emiten radiaciones que tienen la propiedad de impresionar placas radiográficas, ionizar gases, producir fluorescencia, atravesar cuerpos opacos a la luz ordinaria, entre otros. Debido a esa capacidad, se les suele denominar radiaciones ionizantes . Las radiaciones emitidas pueden ser electromagnéticas, en forma de rayos X o rayos gamma, o bien corpusculares, como pueden ser núcleos de helio, electrones o positrones, protones u otras. En resumen, es un fenómeno que ocurre en los núcleos de ciertos elementos, inestables, que son capaces de transformarse, o decaer, espontáneamente, en núcleos atómicos de otros elementos más estables.
LOS RAYOS X
Principales propiedades de los rayos X
1. Los rayos X son invisibles.
2. La propagación de los rayos X se efectúa en línea recta y a la velocidad de la luz.
3. No es posible desviar los rayos X por medio de una lente o de un prisma, pero sí por medio de una red cristalina (difracción).
4. Los rayos X atraviesan la materia. El grado de penetración depende de la naturaleza de la materia y de la energía de los rayos X.
5. Los rayos X son rayos ionizantes, es decir, liberan electrones de la materia.
6. Los rayos X pueden deteriorar o destruir las células vivas.
