miércoles, 18 de octubre de 2017
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Medicina de Rehabilitación BIOMECÁNICA


Procesos físicos que garantizan la hemodinámica en el hombre.

Se define  a la hemodinámica como la parte dentro de la biomecánica en la cual se investiga el movimiento de la sangre a través del sistema vascular. Sus bases físicas radican en las leyes de la hidrodinámica, pero bajos las condicionantes de que este depende de las propiedades de la sangre y de los vasos sanguíneos.

 

En la hidrodinámica se cumple leyes fundamentales que estableces las condiciones del movimiento de los líquidos en la naturaleza. Entre las más conocidas están:

  1. Ley de presión de los líquidos o de Pascal.
  2. Ley del equilibrio de los líquidos.
  3. Teorema de torricelli.
  4. Ley del flujo laminar y turbulento.
  5. Leyes de Newton.

Ley  de la presión de los líquidos: se define  a la presión como una magnitud  que se mide por la relación  entre la fuerza que actúa en la superficie y en el área de la superficie. Ahora, como toda magnitud física debes conocer que la presión mantiene una línea de vector de fuerza que la caracteriza por ser el resultado de la interacción entre los cuerpos permitiéndole distribuirse tanto uniformemente como no uniforme en toda la superficie. A través de la formula se pone de manifiesto la distribución de las presiones en el grosor de diferentes arterias o en las bifurcaciones de la mismas.

   

                        P = F/s

 

Al interpretarla podemos deducir que la presión en el interior de un vaso sanguíneo es directamente proporcional a la fuerza que se produce en el líquido e inversamente proporcional al área de superficie. En la mediad que aumentes con alguna técnica fisioterapéutica la luz arterial se producirá  una caída de la presión, en cambio en la mediada que aumente la fuerza vectorial de la sangre aumentara la presión.

 

Ley del equilibrio de los líquidos: se expresa a través de la ecuación de Bernaulli, Donde el movimiento estacionario depende de la densidad del fluido, de la velocidad de una línea de corriente, de la altura media del líquido y la aceleración de la gravedad. Según esta ecuación la energía total de un fluido que se encuentra estacionario es constante para cada una de las líneas de corrientes del fluido, considerándose la presión como un producto dependiente de esas energías. Ejemplo: Con una frecuencia cardiaca constante, el flujo que se produce a través del desplazamiento de una arteria sin  sufrir ingerencia mecánica de los tejidos externo, se vera sometido  que en la medida que pase por un vaso de menor luz, mayor será la velocidad del flujo estacionario que se produce.

 

Teorema de Torricelli: Expresa la importancia que tiene la salida de un líquido por un orificio, donde la velocidad con que sale el fluido del orificio es igual a la velocidad que alcanza ese cuerpo en el vacío al caerse a partir de una posición de reposo desde una altura que ocuparía, donde está es igual a la distancia vertical que hay entre la superficie libre de recorrido y el artificio.

Ejemplo: La velocidad de salida de la sangre a través de las válvulas cardiacas o venosas es más rápida que en la cavidad o tronco que se encontraba, de esta forma garantiza la diástole en le corazón y el acenso de la sangre hacia el corazón a partir de la venas de los miembros inferiores.

 

Régimen laminar y turbulento.

Se defina como régimen laminar cuando por la acción de la fuerza de la viscosidad, se deslizan las capas de fluidos sobre las capas adyacentes produciendo un desplazamiento de líneas homogéneas con velocidad casi constante. Según este régimen los fluidos más próximos a las paredes por donde se mueve el fluido son más lento o estacionarios con respecto ala pared. Propiedad por la cual pueden por difusión y osmosis a través de la acción de las presiones pasar las sustancias alimenticias y el oxigeno desde la luz arterial al espacio extracelular. Apoyado a su vez por la ley de la ecuación de la continuidad, que plantea que la masa de fluido que atraviesa cualquier sesión del tubo en un tiempo dado se mantiene constante, de hacerse o aproximarse a la superficie sale del fluido del tubo o penetra en el.

 

El flujo turbulento: las partículas del fluido se mueven en todas las direcciones no manteniéndose en un sentido, sino de  forma irregular chocando una contra otras de una manera caótica, dando como resultado que en cualquier punto se produzcan pulsaciones de velocidad rápida e irregular. Este mecanismo es el que facilita el acenso de la sangre a través de las venas al pasar de una válvula a otra en sentido contrario a la gravedad y donde la energía motriz que impulsa la sangre desde el corazón ha desaparecido.

Otras formas de fluidos que se ponente manifiesto en la hemodinámica vascular.

  1. Flujo estable: Cuando la velocidad del fluido en un punto cualquiera se mantiene constante al transcurrir el tiempo.
  2. Uniforme: Cuando la velocidad es la misma en cualquier punto dado.
  3. Rotacional: Cuando las partículas del fluido están animadas de velocidad angular.
  4. Viscoso: Cuando existen fuerzas constante que se oponen al movimiento de las partículas
  5. Incomprensible o perfecto: Cuando tienen la misma densidad en todas las regiones.

En la actualidad las maquinas de hemodiálisis o las de flujo laminar sanguíneo y plasmaféresis y el bombeo mecánico cardiaco artificial, están construido basado en el cumplimiento de estas leyes de la hidrodinámicas garantizando así que ocurra un proceso hemodinámica vascular lo más fisiológicamente parecido a lo natural.

 

Por último entremos a debatir la ley de los vasos comunicantes, según un anales simple, esta expresa que las superficies del líquido se sitúan siempre al mismo nivel. Su explicación radica  en la presión ejercida por la columna de líquido  en cada uno de los vasos, o sea que si la altura de la columna de líquido es más alta en un vaso que en los demás, la presión que se ejerce a nivel del conducto de unión será distinta  moviendo el líquido de donde hay mayor volumen y se ejerce mayor presión, favorecido por el gradiente de presión se mueve  al resto de los vasos que poseen menor presión. Un ejemplo clásico de este mecanismo es las esclusas del canal de Panamá y el Volga –Don en Rusia que permite el paso de los barcos de un lado al otro.

 

En la anatomía humana el sistema venoso de forma general (más marcado en los miembros inferiores) y las arterias cerebrales de forma excepcional, están formado por un sistema de válvulas que forma unos compartimientos valvulares similares a las esclusas y con el mismo principio de funcionamiento de los vasos comunicantes. De esta forma la hemodinámica sanguínea puede garantizar una circulación adecuada. Muchos de los problemas de las varices y la insuficiencia venosa tan  frecuenten en los miembros inferiores esta en relación con problemas en el  principio de funcionamiento de los vasos comunicantes.

Por último  analizaremos  el comportamiento de las presiones de los líquidos para entender lo que sucede en la luz de los vasos sanguíneos. Partimos de cualquier líquido en movimiento presenta diferencias marcada de las presiones, destacándose la presión estática del líquido y la dinámica.

  1. Presión estática: Su causa radica en la compresión  del líquido sobres las paredes del tubo por la cual se desplaza, o cunado se encuentra en un reposo relativo.
  2. Presión dinámica: esta en dependencia  de la velocidad de desplazamiento y al detener el líquidos se manifiesta por una fuerza de empuje que lo desplaza.

La suma de estas dos presiones es la que definimos como la presión total.

 

Según el experimento de Pilot, se plantea que la presión estática conocida como  presión del interior del líquido, será mucho menor en la sesión estrecha que al pasar por la parte ancha del tubo o vaso sanguíneo. Ahora no sucede así con la velocidad que es inversamente proporcional  al área  de la circunferencia del tubo, como resultado la velocidad aumenta en la sesión estrecha y la presión estática decae, como resultados de los dos mecanismos siguientes.

1- Pase del líquido de la parte ancha a la estrecha: (2da Ley de Newton) las partículas son influenciadas por una fuerza que tiene la misma dirección del movimiento del líquido. La fuerza de presión  que ejerce una partícula sobre la otra están dirigidas hacia delante coincidiendo con el movimiento  total del líquido; como resultado la presión  en la parte posterior de las partículas es mayor detrás y en la parte ancha, y menor  en la parte de adelante o estrecha. La velocidad en esta condición aumenta.

2- Pase del líquido de la parte estrecha a la ancha: Las fuerzas que actúan sobre las partículas tiene un sentido contrario  al movimiento del líquido, debido a que se mueve de un lugar de menor presión a uno de mayor presión. Lo que provoca como resultado una caída de la velocidad. Este es el mecanismo que sucede a nivel de la red capilar  formada en los tejidos, donde del flujo sanguíneos aumenta en los capilares facilitando así el transporte de nutrientes y oxigeno así como evitando que se coagule la sangre. Al llegar a las venas la velocidad decae pero se vuelve a reestablecer las presiones de la sangre que permita que esta ascienda hacia el corazón,  apoyado por el sistema de válvulas venosas.

 

En buen conocimiento de estos elementos es fundamental en los fisiatras para poder tratar los fenómenos vasculares en la angiología que requieren de una adecuada rehabilitación para favorecer la circulación cuando el tratamiento medicamentoso no es suficiente. Muchos de los problemas varicoso y de insuficiencia venosa tienen una vía de  prevención a través de la fisioterapia cardiovascular sea por un sistema de ejercicios o el empleo de agentes físicos que apoyado en estas leyes ayuden a un  tratamiento de mayor calidad para el paciente. El objetivo final de la rehabilitación cardiovascular es eliminar las limitaciones en las actividades de estos pacientes y la restricción de la participación en su mundo socio-familiar.

 

Dr. Dysmart Hernández Barrios.

 

 

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