Biomecánica Y Flujometría Doppler De La Unidad Utero-placento-fetal

Biomecánica y flujometría Doppler de la Unidad Utero-placento-fetal

“Tres clases hay de ignorancia: no saber lo que debiera saberse, saber mal lo que se sabe, y saber lo que no debiera saberse”. Francois de la Rochefoucauld (1613-1680)

Dr. A. Sosa Olavarría

Marco teórico

Los adelantos tecnológicos alcanzados en medicina perinatal y orientados a evaluar el bienestar fetal desde el punto de vista cardiocirculatorio, nos obligan a una aproximación a los aspectos biomecánicos que determinan e influencian el funcionamiento de la bomba cardiaca, que acoplada a la red vascular está obligada a imprimir un movimiento al fluido sanguíneo que garantice la perfusión de todos los tejidos del cuerpo fetal y de la placenta, es por ello que necesariamente debemos entender de manera precisa que significa y como se produce el fenómeno del flujo, cuales son las leyes que lo determinan y tipifican, que traducen sus modificaciones en función del aporte de oxígeno y demás nutrientes a los tejidos, de que recursos disponemos en la actualidad para evaluarlo y finalmente poder analizar los cambios que se suceden tanto en circunstancias fisiológicas como en las patológicas a fin de asumir conductas que garanticen la integridad de la unidad feto-placentaria.

Para lograr este propósito y emplear la técnica de la flujometría Doppler resulta indispensable sistematizar nuestro estudio de la siguiente manera:

 Conceptos básicos en Mecánica de Fluidos. (Bomba-conductos-fluido)

 Sistema Cardiocirculatorio materno y fetal

 Física de los ultrasonidos

 Flujometría Doppler

Conceptos básicos en Mecánica de fluidos

Tradicionalmente se ha considerado que la materia se encuentra en la naturaleza bajos tres estados: sólido, líquido y gaseoso, formando los dos últimos lo que se conoce como estado fluido, aunque se ha hecho frecuente agregar un cuarto estado, el plasma.

Se entiende por líquido a toda materia que se adapta a la forma del recipiente que lo contiene. Todos los fluidos son elásticos, es decir sufren modificación de su forma pero son considerados como incompresibles. La mecánica de sólidos se ocupa del análisis estructural mientras que la mecánica de los fluidos es la ciencia que trata del estudio del los líquidos en movimiento (Hidrodinámica) y en reposo (Hidrostática), y de los gases, analizando las magnitudes involucradas (tres dimensiones, el tiempo, los vectores de velocidad y aceleración, gasto o caudal de masa), las fuerzas actuantes (presión, tangenciales, gravedad, tensión, otras fuerzas externas), la temperatura y las propiedades del fluido (densidad, peso específico, compresibilidad, viscosidad y tensión superficial)

La Biomecánica es la mecánica aplicada a la Biología. La biomecánica, término acuñado por Lamarck (1744-1829), es en pocas palabras el estudio de las propiedades mecánicas de los tejidos, órganos y sistemas fisiológicos de los seres vivos. La complejidad de los sistemas biológicos necesita numerosas hipótesis simplificadoras para su representación física y matemática, y sólo a partir de entonces puede lograrse su desarrollo permitiendo un conocimiento cada vez más realista de un determinado sistema.

Antecedentes

”Nada es, todo fluye”. Heráclito

 Giovanni Alfonso Borelli (1608-1679) celebre matemático, astrónomo y amigo de Galileo, se le atribuyó la escuela "iatrofísica" o "iatromatemática"

 Robert Hooke (1678): La deformación elástica producida es proporcional al esfuerzo aplicado

 Isaac Newton(1642-1721): El esfuerzo de corte aplicado y la deformación producida son proporcionales (1687)

 Stephen Hales (1677-1761): Primera mención al modelo “windkessel”

 Leonhard Euler (1775): Fluido perfecto o ideal cuya fricción interna o viscosidad es estrictamente nula. Estudió la elasticidad y propagación de las ondas en las arterias

 Jacques Bernoulli (1700-1782): El aumento de la velocidad del fluido conduce a una disminución de la presión

 Jean Louis Poiseuille (1799-1869): Aumento de la velocidad de flujo con el aumento de la presión. Inventó el manómetro de mercurio.

 Adolf Fick (1829-1901) autor de la ley que rige la transferencia de masa

 Diederik Johanes Korteweg (1848-1941) y Horace Lamb (1849-1941) escribieron excelentes trabajos sobre la propagación de ondas en arterias.

 Eugene Cook Bingham y Marcus Reiner (1928): proponen crear una ciencia para abordar los problemas de los fluidos

 Claude Navier (1785-1836): Ecuación de movimiento vibracional en cuerpos elásticos

 George Stokes (1819-1903): Ecuaciones básicas sobre mecánica de los fluidos (1857)

 Osborne Reynolds (1842-1912): Creó el número relacionado con la aparición de la turbulencia(1889) Propuso el modelo teórico del flujo turbulento

 Otto Frank (1865-1944): El mas grande fisiólogo cuantitativo que trabajó con el sistema cardiovascular. Resolvió el problema “windkessel” “La fuerza de contracción aumenta con el alargamiento de la fibra miocárdica” (Ley de Frank-Starling)

 JR Womersley ( PS ): Solucionó la ecuación para el flujo en una arteria elástica. Ecuación lineal que permite aplicar la descomposición de Fourier.

Reología: Ciencia que estudia la deformación y flujo de materia. Todo problema relacionado con el movimiento de los fluidos puede ser definido en términos de longitud (L), tiempo (T) y fuerza (F), o bien de longitud, tiempo y masa (M). Sinonimo: Cinemática. Reología aplicada: Biorreología. Hemorreología

 Reometría: Medidas de las propiedades reológicas. Parámetros dimensionales y adimensionales (numero de Reynolds, ) Newton: es la fuerza requerida para acelerar 1 Kg de masa a un m/s2. Densidad de un fluido se define como masa (M) por unidad de volumen (V). Densidad relativa: es la relación entre la densidad de un fluido cualquiera y la del agua, la de la sangre es de 1gr/ml y la del plasma

...