Modelado del Sistema Circulatorio: Flujo, Presión y Resistencia Vascular

Inicialmente, se requirió comprender la estructura del sistema circulatorio. Este sistema se compone de diversas bifurcaciones, donde los vasos del mismo tipo están conectados en paralelo, mientras que los vasos de diferente tipo se conectan en serie. Posteriormente, se ingresaron los radios y longitudes de los vasos sanguíneos que conforman el sistema circulatorio.

A continuación, en la sección de presión, viscosidad y área, utilizando los datos previamente ingresados, se calculó la superficie en disco de cada vaso. Para obtener la diferencia de presión, se emplearon los valores de una persona sana: 120 mmHg para la presión sistólica y 80 mmHg para la diastólica. Finalmente, se calculó la viscosidad de la sangre mediante la fórmula de Einstein, considerando la concentración de glóbulos rojos y la viscosidad del plasma.

Luego, se procedió a calcular las resistencias hidráulicas individuales para cada vaso, utilizando la fórmula correspondiente. En esta fórmula, se ajusta la longitud y el radio según el vaso cuya resistencia hidráulica se desea calcular. Los resultados demuestran que, a medida que disminuye el radio de los vasos, la resistencia hidráulica aumenta.

Para determinar las resistencias hidráulicas de todo el sistema, primero se deben calcular las relaciones entre las distintas bifurcaciones. Para calcular la resistencia hidráulica de todo el cuerpo, se modeló el "árbol" de vasos, sumando los vasos de interior a exterior. Los vasos del mismo tipo se suman en paralelo, y luego esa resistencia en paralelo se utiliza para determinar la resistencia en serie del siguiente vaso. Este proceso se repite sucesivamente hasta obtener la resistencia hidráulica total.

Con la resistencia hidráulica obtenida, se puede calcular el flujo total del sistema mediante la Ley de Darcy. El valor obtenido fue de aproximadamente 5 litros por minuto, lo cual corresponde al flujo normal en un adulto.

Posteriormente, se calcula el flujo para cada vaso dividiendo el flujo total por el número de bifurcaciones. De esto se deduce que a mayor calibre del vaso, mayor será el flujo.

Con las resistencias hidráulicas y los flujos de cada vaso, es posible obtener las diferencias de presión en cada vaso, también utilizando la Ley de Darcy.

En el contexto de una herida, primero se calcula la presión en el momento del paso por cada vaso, utilizando la fórmula correspondiente. Luego, se calcula la velocidad de la sangre en cada vaso. Se observa que tanto la presión como la velocidad en los grandes vasos son mayores que en los vasos más pequeños. Finalmente, para calcular el flujo en una herida propio de cada vaso, se utiliza la Ley de Darcy, determinando que el flujo es mayor cuanto más grande sea el vaso, lo que implica una mayor probabilidad de desangrarse en vasos de mayor calibre.