II - BIOHIDROLOGIA
corpo humano podemos citar como exemplos de
fluídos: ar que respiramos, sangue, linfa, líquor, líquido
amniótico, líquido sinovial, etc.
SUMÁRIO
1.
Conceito: .............................................1
2.
Propriedades ........................................1
3.
2.1.
Densidade ....................................1
2.2.
Viscosidade ..................................1
2.3.
Tensão Superficial .......................2
2.4.
Pressão: ........................................2
Prensa Hidráulica ................................3
3.1.
Pressão Atmosférica ....................5
3.2.
Pressão Hídrica ............................5
3.3.
Medidores de Pressão ..................5
3.4.
Pressão Sanguínea .......................5
3.5.
Medidores de Pressão Sanguínea.6
3.6.
Esfigmomanômetro de mercúrio. 6
3.7.
Esfigmomanômetro aneróide .......7
2. Propriedades
Para entender melhor a física que age sobre os
fluídos, é bom lembrar algumas propriedades destes.
2.1.
Densidade
A densidade (também massa volumétrica) de um
corpo define-se como o quociente entre a massa e o
volume desse corpo. Desta forma pode-se dizer que a
densidade mede o grau de concentração de massa em
determinado volume. O símbolo para a densidade é ρ
(a letra grega ró) e a unidade SI é quilograma por
metro cúbico (kg/m³).

m  kg 


V  m3 
3.8. Medidores do tipo
eletrônicos/digitais. ................................8
4.
Movimento e Propriedade dos líquidos
11
4.1.
a) Fluxo ......................................11
4.2.
...................................................12
A

1. Conceito:
Defini-se Biohidrologia como a parte da biofísica
que estuda os fluídos em condições estáticas
(hidroestática) e em movimento (hidrodinâmica). Para
a saúde, de uma forma geral, tanto a hidroestática
como hidrodinâmica são de grande importância, pois o
corpo humano estático na água serve como
hidroterapia, uma vez que a força do empuxo reduz a
ação da gravidade, o que pode ser útil em terapias para
pacientes com torções, processos inflamatórios em
articulações e atletas. Os próprios fluídos do corpo,
mesmo não estando exatamente estático, pode ser
estudado como tal em certas condições, facilitando a
compreensão
de
fenômenos
biológicos.
A
hidrodinâmica está presente na função respiratória, o
estudo de fluxo sanguíneo e outros fluídos.
Para se entender melhor biohidro, é necessário
saber alguns conceitos. Por exemplo, fluídos que são
substâncias que não possuem forma definida, eles
adquirem o formato do recipiente onde se encontram.
Esse termo abrange tanto líquidos como gases. No
ar
 1,3
B
kg
m3
kg
 1,0.103 3
agua
m
kg

 1,06.103 3
sangue
m


Hg
kg
 13,58.103 3
m
2.2.
Viscosidade
Resistência interna de um fluído.
É a força que deve ser feita durante certo tempo para se
deslocar uma área unitária de um fluído (Heneine p. 7)
É o atrito entre duas folhas imaginárias no líquido que
se escoa.

F .t  N.s   kg 

ou
ΔA  m 2   m.s 
Aplicações:
Circulação sanguínea – diabetes.
Lubrificação das articulações
Medicamentos.
2.3.
Tensão Superficial
Tensão superficial é um efeito físico que ocorre na
interface entre duas fases químicas. Ela faz com que a
camada superficial de um líquido venha a se comportar
como uma membrana elástica. Esta propriedade é
causada pelas forças de coesão entre moléculas
semelhantes, cuja resultante vetorial é diferente na
interface. Enquanto as moléculas situadas no interior
de um líquido são atraídas em todas as direções pelas
moléculas vizinhas, as moléculas da superfície do
líquido sofrem apenas atrações laterais e internas. Este
desbalanço de forças de atração que faz a interface se
comportar como uma película elástica como um látex.
Por causa da tensão superficial, alguns objetos mais
densos que o líquido podem flutuar na superfície, caso
estes se mantenham secos sobre a interface. Este efeito
permite, por exemplo, que alguns insetos caminhem
sobre a superfície da água e que poeira fina não afunde.
A tensão superficial também é responsável pelo efeito
de capilaridade, formação de gotas e bolhas, e
imiscibilidade entre líquidos polares e apolares
(separação de óleo e água).
http://pt.wikipedia.org/wiki/Tens%C3%A3o_superficial
Líquido
Tempera
tura
em °C
Tensão
superfici
al em
dyn/cm
Mercúrio
15
487
Éter etílico
20
17
Etanol
20
22,27
Acetona
20
23,7
Ácido acético
20
27,6
Glicerina
20
63
Solução aquosa de cloreto de sódio
20
82,55
Sacarose + água
20
76,45
Água
0
75,64
Água
25
71,97
Água
50
67,91
Água
100
58,85
2.4. Pressão:
Imagine dois corpos com formatos diferentes como na
figura a seguir. Qual desses objetos pesa mais? O cone
ou a esfera?
5 kg
5 kg
Naturalmente, que seus pesos são iguais.
Entretanto, se você colocar a esfera na mão direita e o
cone na mão esquerda, a mão esquerda sentirá mais a
ação do cone do que a mão direita. Por quê? Se ambos
têm a mesma quantidade de massa?
na base do recipiente é dada pela equação P = F/A.
Entretanto, sabemos que;  = m / V (variação da massa
sobre variação do volume) e que F é m.g (produto da
massa pela aceleração da gravidade). Então podemos
concluir que:
Isso se deve graças à Pressão. A mesma
quantidade de matéria está distribuída na mão direita
por uma área maior do que na mão esquerda. Isso seria
como você estar em pé, sentado ou deitado. A sua
massa corporal é a mesma em qualquer uma dessas
condições. Entretanto quando se está em pé a
superfície de contato entre você e o chão é apenas parte
da área da planta do pé. Já quando se encontra deitado,
a superfície de contato são área como, parte da região
occipital do crânio, regiões escapulares, glúteos e
calcanhares.
P 
F m.g  .A.h.g


  .g .h
A A
A
Ex.1 – Sabendo-se que a densidade do mercúrio é de
13,6 g/cm3 e que ao nível do mar este líquido fica
suspenso 76 cm. Qual a pressão que este exerce sobre
sua base em N/m2? Adote g = 9,8 m/s2.
3.
Prensa Hidráulica
A pressão aplicada a um fluido dentro de um
recipiente fechado é transmitida, sem variação, a todas
as partes do fluido, bem como às paredes do recipiente.
A
B
C
Para sólidos, a pressão pode ser definida como, a
quantidade de força que é exercida em uma área e é
dada pela Equação 01.
Em um elevador hidráulico uma pequena força (F1)
aplicada a uma pequena área (A1) de um pistão é
transformada em uma grande força (F2) aplicada em
uma grande área (A2) de outro pistão (veja figura
abaixo). Se um carro está sobre um grande pistão, ele
pode ser levantado aplicando-se uma força F1
relativamente pequena, de modo que a razão entre a
força peso do carro (F2) e a força aplicada (F1) seja
igual à razão entre as áreas dos pistões.

 F  N 
P 
 ouPa 
ΔA 
 m2 
P1  P2
(01)
O fluído contido em um recipiente exerce sobre
uma secção perpendicular de área “A” uma força “F”.
Pode-se caracterizar essa força por meio de pressão
hidrostática, definida como:
A

h
F
P
A
F2
A2
ou
F1
F
 2
A1 A 2
F1
A1
h
P
Sendo um líquido de densidade “" dentro de
um recipiente de área “A” e tendo altura “h”, podemos
dizer que a pressão hidrostática que esse líquido exerce
Ex 2 – Se o raio de A1 for de 4,0 cm e o raio de A2 for
de 2,0 cm e a Força F1 for de 50 N, qual será a
intensidade da força F2 no pistão?
4. UNIDADES DE PRESSÃO
Em Unidades do Sistema Internacional, onde;
F = Variação da força total aplicada à um elemento de
área.
A = Elemento da área.
P rel
P
Essas unidades do Sistema Internacional (SI),
no entanto, nem sempre são utilizadas. Por exemplo, a
calibração de pneus é expressa em lb/pol2 = psi, ou a
pressão atmosférica é dada em atm (atmosfera).
Existem ainda as unidades dadas em função da altura
de colunas de mercúrio ou água (mmHg e mmH2O,
respectivamente). Várias outras unidades de pressão
podem ser usadas, dependendo da região ou da
intensidade deste fenômeno, mas uma unidade pode ser
convertida em outra utilizando um fator de correção. A
Tabela I traz diversas unidades de pressão e como
converter uma unidade em outra. A pressão pode ser
classificada em: estática, ou seja, que não sofre
alterações ao longo do tempo, como por exemplo, um
bloco de concreto agindo sobre uma mesa, e dinâmica,
que varia com o tempo, no caso, a pressão sangüínea,
que varia de acordo com as contrações produzidas pelo
coração. Existem ainda, as pressões relativa e absoluta.
A pressão absoluta (Pabs) significa a pressão de um
fluído sobre um valor referente de pressão no vácuo ou
sobre o zero absoluto de pressão. A Pressão relativa
(Prel) representa o valor da pressão sobre o referente
valor da pressão atmosférica, p. ex. (Figura 4). Ao
nível do mar, o valor da pressão atmosférica é de
aproximadamente 760 mmHg, ou 14,7 lb/in2 (psi). Isso
significa que, se a Pressão relativa em um determinado
recipiente é de 100 mmHg, e este se encontra próximo
ao nível do mar, a pressão absoluta será de 860 mmHg.
P atm
FIGURA 4 – PRINCIPAIS TERMOS USADOS PARA
CLASSIFICAR PRESSÃO.
Tabela I – Unidades de medidas de pressão. (HALLIDAY et al., 1983).
Multiplique no
de
Por
Para obter
Atm.
Bar
mmH2O
lb/pol2 (Psi)
mmHg (Torr)
N/m2 (Pa)
Atm.
Bar
mmH2O
lb/pol2
(psi)
mmHg
(Torr)
N/m2
( Pascal)
1
1,01
1,03 x 104
14,70
760
1,01 x 105
9,87 x 10-1
1
1,02 x 104
14,50
750,06
105
9,68 x 10-5
9,81 x 10-5
1
1,42 x 10-3
7,36 x 10-2
9,80
0,068
6,89 x 10-2
7,03 x 102
1
51,72
6,89 x 103
1,32 x 10-3
1,33 x 10-3
13,59
1,93 x 10-2
1
1,33 x 102
9,87 x 10-6
10-5
1,02 x 10-1
1,45 x 10-4
7,50 x 10-3
1
5. Pressão Atmosférica
É a pressão que as moléculas dos gases que
compõem a atmosfera terrestre faz no corpo humano.
Ao nível do mar, essa pressão é de 1 atm (760 mmHg).
Na medida em que subimos uma montanha, estes gases
se tornam menos densos e a altura da coluna de gás que
age sobre nosso corpo fica cada vez menor, reduzindo
o valor da pressão atmosférica. A pressão atmosférica é
a pressão que as moléculas de ar fazem sobre nosso
corpo. Quanto mais alto menor é a coluna de ar que age
sobre o organismo, menor é a pressão atmosférica. Ao
nível do mar essa coluna é relativamente grande e,
portanto, maior a pressão atmosférica. Sob a água do
mar, alem da pressão atmosférica soma-se a pressão
hídrica.
líquido (água, mercúrio, etc.) pode ser usado como
manômetro. A diferença da 9altura entre os níveis dos
dois braços “h” indica a diferença de pressão (P 1 - P2) e
é dependente da densidade do líquido “” e da
aceleração da gravidade “g” (Equação 02).
P1 - P2  ρ.g.h
(02)
Existem ainda os manômetros em forma de
poço ou cisterna (Figura 2.2 B) que possuem apenas
um braço de aferição e o outro é substituído por um
reservatório do líquido com uma abertura para receber
a pressão P1. A pressão age no reservatório
promovendo uma elevação do líquido acima do nível
de referência. Os manômetros de mercúrio, utilizados
para medir pressão sangüínea são um exemplo deste
tipo de manômetro.
P2
P1
Nível de
referência
h
(A)
Nível de referência
P2
P1
(B)
DIFERENTES TIPOS DE MANÔMETROS: (A) MANÔMETRO
EM FORMA DE “U”, (B) MANÔMETRO EM FORMA DE
POÇO.
6. Pressão Hídrica
É a pressão que um líquido exerce em um
corpo. Quando estamos imersos na água, esse líquido
faz uma pressão no nosso corpo por todos os lados.
Quanto maior a profundidade maior será a pressão
hídrica. Para os fisioterapeutas, essa pressão sempre
deverá ser levada em consideração, tanto em estudos
de hidroterapia como em estudos de edemas e outros.
Ela é dada por P = d. g . h (onde d é a densidade do
líquido, g é a intensidade da gravidade e h é a altura da
coluna de líquido que está sobre a superfície).
7. Medidores de Pressão
Praticamente, existem dois tipos de
configurações para medir pressões estáticas e
dinâmicas (COBBOL, 1974): Manômetros e
Transdutores elásticos.
Manômetros
são
as
mais
simples
configurações utilizadas para medir a pressão estática.
Um tubo em forma de “U” (Figura 2.2 A) contendo um
A maioria dos manômetros usa como
referência a pressão atmosférica e dá como medida a
pressão manométrica, que é a diferença entre a pressão
existente em certo compartimento e a pressão
atmosférica do local. Assim, a pressão manométrica
será positiva se a pressão existente for maior que a
atmosférica, e negativa se ocorrer o contrário. Para se
determinar a pressão absoluta basta somar à pressão
manométrica a pressão atmosférica local.
8. Pressão Sanguínea
É a força variável que o sangue exerce nas
paredes dos vasos sanguíneos. Fisiologicamente a
pressão sanguínea é maior nas proximidades do
coração e à medida que afasta das artérias de grande
para médio e pequeno calibre ela reduz sua
intensidade. Ao chegar nas arteríolas, capilares e
vênulas a pressão cai a menos da metade. Durante o
retorno venoso a pressão continua reduzindo, porém
seu valor é muito baixo quando comparado com a
pressão arterial de forma que sua medida é feita usando
manômetros de água e não de mercúrio. Veja tabela a
seguir.
Tabela – Variação da pressão de acordo com o
diâmetro e tipo de vaso.
Vaso
Diâmetro
Art. aorta
Grandes artérias
Pequenas art.
Arteríolas
Capilares
Vênulas
Pequenas veias
Grandes veias
Veia cava
25
8
2
30 mm
8 mm
20 mm
3
10
30
Pressão
(mmHg)
100
99
97
46
23
10
5
2
0
Do ponto de vista da importância médica
parece que a pressão arterial tem maior aplicação. Não
que a pressão venosa não seja aplicável. Valores
extremos de pressão arterial podem levar o indivíduo
ao enfarto, derrame cerebral e até mesmo à morte. Em
especial a hipertensão tem alcançado uma significativa
atenção da saúde pública. Ligas nacionais e
internacionais juntaram esforços para classificar os
níveis de hipertensos para traçar melhor futuros
tratamentos. Tabela 4.
9. Medidores de Pressão Sanguínea
Os Medidores de Pressão Sangüínea (MPS)
que estão disponíveis no mercado podem ser divididos
em dois grupos: invasivos e não-invasivos
(WEBSTER, 1978). Tanto um tipo quanto o outro
apresenta vantagens e desvantagens. Quanto aos
medidores de pressão sangüínea não-invasivos, o
mercado apresenta uma diversidade muito grande de
equipamentos. Os mais comuns no mercado podem ser
classificados em três grupos: o esfigmomanômetro de
mercúrio, o esfigmomanômetro aneróide, e os do tipo
eletrônico/digital. A seguir, é apresentada uma lista das
principais vantagens e desvantagens destes MPS e um
pouco do seu funcionamento.
Não-Invasivos
9.1. Esfigmomanômetro de
mercúrio.
O Esfigmomanômetro de mercúrio (Figura
2.4) é um dos mais antigos MPS e até hoje tem sido
bastante empregado. No entanto, logo após a
introdução do primeiro protótipo no mercado pela
Riva-Rocci em 1896, muitos erros na avaliação da
Pressão Sangüínea, devido à problemas de desenho e
técnicas, foram identificados. Primeiro, von
Recklinghausen e depois Janeway demonstraram que a
largura original da bainha de 5,0 cm resultou em
medidas errôneas da pressão sistólica (STEWART et
al; 1994). Depois, outros trabalhos mostraram que o
comprimento tem maior importância do que a largura
numa bainha que envolve completamente o braço,
promovendo leituras que correlacionam melhor com a
pressão intra-arterial. Além disso, é muito comum
casos onde a bainha não seja do tamanho adequado
para todos os diâmetros de braços. Para resolver este
problema a British Hypertens Society recomenda que o
tamanho padrão seja de 12 cm por 35 cm, além de
sugerir que outros dois tamanhos especiais sejam
colocados no mercado sendo um para envolver braços
de crianças e outro para obesos.
Apesar de muito antigo, o esfigmomanômetro
de mercúrio possui grandes vantagens como aparelho
para medir a pressão sangüínea:
 possui um longo aferidor de vidro e é fácil de
ser lido;
 não requer reajuste;
 seu mecanismo simples tem consistência e
aferição exatas;
 os modelos domésticos são leves e podem vir
com tubo inquebrável;
Como desvantagens podemos citar :


podem ser volumosos para carregar;
a coluna de vidro pode se quebrar,
derramando mercúrio, caso o vidro não seja
inquebrável;
 deve ser colocado em uma superfície plana
durante a medição;
 medidas devem ser feitas ao nível do olho
para serem mais correta;
 a bainha pode ser difícil de colocar no braço
do paciente com uma só mão;
 bulbo pode ser difícil de ser comprimido;
A medida da pressão sangüínea indireta
geralmente é feita com o esfigmomanômetro, ligado à
uma bolsa, que pode ser inflada através de uma
pequena bomba de borracha, como indica a Figura 2.4.
A bolsa é enrolada em volta do braço, à um nível
aproximadamente igual ao do coração, a fim de
assegurar que as pressões medidas sejam mais
próximas às da aorta. A pressão do ar contido na bolsa
é aumentada até que o fluxo sangüíneo através das
artérias do braço seja bloqueado. A seguir, o ar é
gradualmente eliminado da bolsa ao mesmo tempo que
se usa um estetoscópio para ouvir a volta das pulsações
ao braço (sons Korotkoff). Os primeiros sons ocorrem
quando a pressão do ar contido na bolsa se iguala à
máxima pressão sangüínea (Pressão Sistólica). Neste
instante, o sangue começa a fluir e os sons ouvidos
através do estetoscópio são produzidos pelo fluxo
sangüíneo na artéria. Assim, a altura da coluna de
mercúrio lida corresponde à pressão manométrica
sistólica. A medida que o ar é eliminado, a intensidade
do som ouvido através do estetoscópio aumenta e logo
depois vai diminuindo vagarosamente. A pressão
correspondente ao último som audível é a Pressão
Diastólica, isto é, a menor pressão sangüínea
(OKUNO, 1986).
Preparo do paciente para a medida da pressão arterial
1. Explicar o procedimento ao paciente
2. Repouso de pelo menos 5 minutos em ambiente
calmo
3. Evitar bexiga cheia
4. Não praticar exercícios físicos 60 a 90 minutos antes
5. Não ingerir bebidas alcoólicas, café ou alimentos e
não fumar 30 minutos antes
6. Manter pernas descruzadas, pés apoiados no chão,
dorso recostado na cadeira e relaxado
7. Remover roupas do braço no qual será colocado o
manguito
8. Posicionar o braço na altura do coração (nível do
ponto médio do esterno ou 4° espaço intercostal),
apoiado, com a palma da mão voltada para cima e o
cotovelo ligeiramente fletido
9. Solicitar para que não fale durante a medida
Procedimento de medida da pressão arterial
1. Medir a circunferência do braço do paciente
2. Selecionar o manguito de tamanho adequado ao
braço
3. Colocar o manguito sem deixar folgas acima da
fossa cubital, cerca de 2 a 3 cm
4. Centralizar o meio da parte compressiva do
manguito sobre a artéria braquial
5. Estimar o nível da pressão sistólica (palpar o pulso
radial e inflar o manguito até seu desaparecimento,
desinflar rapidamente e aguardar 1 minuto antes da
medida)
6. Palpar a artéria braquial na fossa cubital e colocar a
campânula do estetoscópio sem compressão excessiva
7. Inflar rapidamente até ultrapassar 20 a 30 mmHg o
nível estimado da pressão sistólica
8. Proceder à deflação lentamente (velocidade de 2 a 4
mmHg por segundo)
9. Determinar a pressão sistólica na ausculta do
primeiro som (fase I de Korotkoff), que é um som
fraco seguido de batidas regulares, e, após, aumentar
ligeiramente a velocidade de deflação
10.
Determinar
a
pressão
diastólica
no
desaparecimento do som (fase V de Korotkoff)
11. Auscultar cerca de 20 a 30 mmHg abaixo do último
som para confirmar seu desaparecimento e depois
proceder à deflação rápida e completa
12. Se os batimentos persistirem até o nível zero,
determinar a pressão diastólica no abafamento dos sons
(fase IV de Korotkoff) e anotar valores da
sistólica/diastólica/zero
13. Esperar 1 a 2 minutos antes de novas medidas
14. Informar os valores de pressão arterial obtidos para
o paciente
15. Anotar os valores e o membro
ESFIGMOMANÔMETRO DE MERCÚRIO.
9.2. Esfigmomanômetro aneróide
O Esfigmomanômetro Aneróide (Figura 2.5),
possui um funcionamento muito simples, e
praticamente mecânico. Um pequeno balão sofre
deformações quando inflado, sua elevação faz mover
um sistema de engrenagens com um ponteiro fixo que
marca a pressão. É um dos mais difundidos, suas
vantagens são:


leves e mais baratos;
mais portátil que o esfigmomanômetro de
mercúrio;
 aferição funciona em qualquer posição;
 alguns modelos são de fácil leitura;
 existem certas bainhas que podem ser
colocadas com uma só mão;
 alguns pode já vir com estetoscópio ou
acoplador para tal;
 podem apresentar deflação automática para
aumentar a exatidão;
 pino de aferição para identificar a necessidade
de ajuste;
Apesar das considerações acima, o esfigmomanômetro
aneróide tem apresentado grandes problemas e
desvantagens :






delicado, de mecanismo mais complicado;
deve
ser
calibrado
a
partir
do
esfigmomanômetro de mercúrio ao menos uma
vez por ano;
 pode sofrer danos facilmente;
 requer reparos e reajustes;
 bulbo pode ser difícil de ser comprimido;
 pode não trabalhar muito bem com indivíduos
que têm a audição comprometida;
Contudo, apesar da grande utilização deste
aparelho, a maioria vem sendo empregada de forma
inadequada, ora pela carência de técnica apropriada,
ora pela ausência de uma manutenção adequada. Para
avaliar a efetividade destes aparelhos, SPLADING et
al. (1996) investigaram 350 esfigmomanômetros. O
levantamento revelou que 41,82% possuíam erros
sistemáticos maiores que 4 mmHg (valor limite aceito
pelo Inmetro segundo autores), 28,18% puderam ser
reajustados e 30% foram colocados fora de circulação,
pois não obtiveram, após o ajuste, um erro inferior ou
igual ao limite aceito. Também observou-se, que 38%
possuíam erros de linearidade, 10,9% apresentaram
erros de zero e 12,7% de erros de ganho.
ESFIGMOMANÔMETRO ANERÓIDE, FUNCIONAMENTO À
ESQUERDA E APLICAÇÃO À DIREITA.
9.3. Medidores do tipo
eletrônicos/digitais.
Devido a enorme variedade destes produtos,
não se pode dizer que todos apresentam uma certa
característica ou falha especifica, assim sendo, serão
citadas as principais vantagens e desvantagens de
forma bem generalizada.
Vantagens:

alguns tem o aferidor e estetoscópio contidos
em uma só unidade;
 requerem pouca destreza manual;
 fáceis de serem usados;
 bons para pessoas como pouca audição;
 geralmente são fáceis de carregar;
podem inflar e desinflar automaticamente;
mostrador fácil de ser lido;
podem vir com indicador de erros;
podem medir o pulso e a freqüência cardíaca;
Desvantagens:


de mecanismo complexo, frágeis e delicados;
a exatidão pode ser influenciada pelos
movimentos do corpo;
 devem ser checados e reajustados mais de uma
vez por ano;
 podem ser caros;
 requer baterias, reparos e reajustes de
fabricação;
Apesar do elevado número de MPS
eletrônicos/digitais
disponíveis
comercialmente,
pouquíssimos trabalhos têm sido feitos para avaliar a
efetividade e/ou funcionamento destes aparelhos em
condições biológicas (O’BRIEN et al., 1990). Três
destes são mais comuns no mercado; os acústicos ou
transdutores sonoros (TSD), o oscilométricos e o
fotopleitismográfico, que utiliza sensores ópticos.
Os medidores de pressão sangüínea indiretos
aqui chamados de “acústicos” utilizam um microfone
bastante sensível para captar os sons de Korotkoff
primeira e quinta fase e fornecer as pressões
sistólica e diastólica respectivamente. A maioria
deles não é recomendada para pacientes que
apresentam hipertensão sistólica isolada ou
distúrbios na complacência dos vasos. Estudos
indicam que há uma boa correlação, aceita pela
American Association for Advancement of Medical
Instrumentation (AAMI), entre as leituras obtidas
por profissionais treinados e estes aparelhos
(PALATINI et al. 1994).
Os aparelhos chamados oscilométricos
atuam de forma semelhante ao do esfigmomanômetro,
sendo composto de uma bainha que envolve o braço e
um mecanismo para inflar e desinflar automaticamente.
O aparelho conta com sistema eletrônico que mede o
sinal das oscilações da pressão exercida pela parede
dos vasos na bainha, e este sinal é processado por um
conjunto de algorítimos fornecendo as pressões
sistólicas e diastólicas além da freqüência cardíaca e
outros parâmetros (KIM-GAU, 1996). KAUFMANN
et al. (1996) verificaram a correlação entre
equipamentos de mesma marca e de marcas diferentes.
Segundo autores, as concordâncias entre esses
equipamentos são aceitáveis de acordo com normas da
AAMI. RITHALIA et al. (1994) estudaram a
correlação entre os aparelhos oscilométricos e a
pressão intra-arterial. Foi obtida uma correlação de r =
0,99 para pressão sistólica, 0,97 para pressão diastólica
e 0,99 para freqüência cardíaca. Entretanto, lembram
que todo cuidado deve ser tomado para que o braço do
paciente permaneça estacionário, pois pequenos
movimentos podem provocar falsas leituras
(RITHALIA et al., 1994). Um aparelho do tipo
oscilométrico pode ser visto na Figura 2.6.
Invasivos
Quanto aos MPS invasivos, é muito difícil
classificá-los do mesmo modo que os não-invasivos,
pois os aparelhos que fazem a medida da pressão
sangüínea de forma invasiva fazem também a de
diversos outros parâmetros como pH, pressão de CO2
(PCO2), pressão de O2 (PO2), temperatura, etc. Tal fato
parece bastante coerente quando se leva em conta os
riscos que o paciente corre quando se faz medidas
invasivas apenas para se obter poucas informações.
FIGURA – MEDIDOR DE PRESSÃO SANGÜÍNEA DO TIPO
OSCILOMÉTRICO.
Diferente dos MPS convencionais, os medidores
eletrônicos/digital fotopletismográficos medem a
pressão na artéria digital, por isso apresenta certas
vantagens como a bainha sendo menor é mais fácil de
ser inflada e menos desconfortável. Utilizando um
detector óptico, o aparelho é capaz de captar as
variações do volume sangüíneo que ocorrem durante a
deflação da bainha. Isso faz com que o pulsar
sangüíneo na falange distal altere a absorção dos raios
infravermelhos (IV) no sensor óptico (SANTIC et al.,
1995) (Figura 2.7). Um exemplo de medidor de pressão
fotopletismográfico eletrônico/digital pode ser visto na
Figura 2.8.
`
FIGURA – ESQUEMA DO FUNCIONAMENTO DO SENSOR
DE PRESSÃO DO TIPO FOTOPLETISMOGRÁFICO
Como é de se esperar, estes aparelhos são
precisos em sua maioria, porém, utilizam um líquido de
interface (geralmente soro fisiológico heparinizado)
entre o sangue e o elemento sensor. Este líquido
apresenta certa complacência além de sofrer ação do
atrito ao percorrer o cateter, reduzindo o verdadeiro
valor da pressão. Além disso, a presença de
microbolhas de ar no líquido funciona como filtro
passa-baixas (SYKES et al., 1991). Isso seria evitado
se o sensor estivesse em contato físico direto com o
sangue, no entanto, existem certos obstáculos, como
riscos de infecção, rejeição, tamanho do sensor e
choque elétricos.
Existem basicamente três tipos de sensores
para medir pressão sangüínea direta por efeitos
elétricos: resistivos, capacitivos e indutivos
(GUYTON, 1993). Na Figura 2.10 A uma placa
metálica é colocada a alguns milésimos de centímetros
acima de uma membrana. Quando a membrana movese para fora, a capacitância aumenta entre a placa e a
membrana e vice-versa. Essa alteração pode ser
registrada por meios eletrônicos. Na Figura 2.10 B,
uma pequena peça de ferro repousa sobre a membrana,
que pode ser deslocada para cima no interior de uma
bobina. O movimento da peça metálica altera a
indutância da bobina, o que também é registrado
eletronicamente. Finalmente, na Figura 2.10 C, uma
resistência muito delgada é conectada à membrana.
Quando esse filamento é esticado ainda mais, ocorre
um aumento na resistência, e quando comprimido,
diminui. Essa alteração pode ser medida mais uma vez,
eletronicamente.
transdutor
Figura – Medidor de pressão fotopletismográfico
eletrônico/digital
FIGURA 2.10 – TIPOS DE SENSORES DE MPS DIRETA, A)
CAPACITIVO B) INDUTIVO C) RESISTIVO.
Como vantagem dos MPS direta sobre os
medidores de forma indireta pode citar:



Apresentação de um sinal contínuo no
tempo, promovendo um número maior de
informações;
Medidas mais precisas;
Podem ser utilizados juntamente com
outros sensores para obter outros
parâmetros;
Como desvantagens:




Apresenta uma técnica de difícil
aplicação;
Geralmente requer um meio líquido de
interface, o que pode permitir a infusão
de bolhas de ar na corrente sangüínea
causando riscos ao paciente;
Aumenta os riscos de infecções;
Susceptibilidade
a
interferências
eletromagnéticas e radiofreqüência.
2º. Fluxo (vazão)  variação de volume sobre
variação de tempo.
10. Movimento e Propriedade dos
líquidos
10.1.
Q
Fluxo
Comumente as pessoas têm dificuldades em
entender a diferença entre velocidade e fluxo (vazão).
Antes de fazer essa diferenciação, é preciso rever
alguns conceitos:

Escoamento permanente: se a velocidade do
fluído for constante em relação ao tempo, ou
seja, se todos os elementos infinitesimais de
V do fluído que passarem por um
determinado ponto O1 tiver sempre a mesma
velocidade (ver figura 01).
Líquido incompressível: se sua densidade não
varia ao longo do fluxo, caso contrário ele é
compressível.
Fluído ideal: se o fluído for incompressível e
não apresentar resistência ao movimento.


O2
O1
V 3
m /s ou l /s
t
Uma vez feita essas observações, veja a figura
a seguir.
Observe a partícula na posição x1 no instante t1.
Note que após t ela se encontra na posição x2 no
instante t2 percorrendo x. Portanto a velocidade da
partícula será:
v = x /t
Isso é diferente de fluxo porque diz respeito
unicamente à partícula desenhada. Agora imagine
que o tubo esteja cheio dessas partículas e que
todas o percorrem com velocidades constantes.
Haverá então um fluxo (vazão) Q que é dado por:
Q = V / t
Note que V quer dizer volume e não
velocidade e que pode ser dado pelo produto da
área da base A pela altura x (coloque o tubo na
vertical para ver isso).
v2
R
V = A. x
v1
então
A
Q
V A.x

t
t
Como x/t é igual a velocidade v temos que:
Q = A.v , ou seja, a área vezes a velocidade da
partícula. Note que nesse caso consideramos todas
as partículas caminhando uniformemente a uma
mesma velocidade.
A
R
x1
t1

x
10.2.
TEOREMA DE
BERNOULLI
x2
t2
Agora, veja um esquema mais complexo.
Fig. 01 – Escoamento Permanente.
1º. Velocidade é variação da posição de um
móvel sobre variação do tempo.
v
x
m/s
t
Se o fluído for ideal e o escoamento
permanente, o fluxo será constante ao longo do tubo,
pois não haverá perda de fluído. Então temos Q1 = Q2,
ou seja, A1.v1 = A2.v2. Sendo A2 menor que A1, quanto
mais estreito for o tubo mais rápido o fluído escorrerá.
Uma vez que as partículas estão em
movimento, apresentam uma energia cinética. Ec = ½
m.v2, entretanto, não é de interesse medir essa energia
de uma massa como um todo, mas sim, de uma relação
massa/volume, ou seja, densidade.
mv 2
Ec mv 2
Ec v 2
Ec 




2
V
V2
V
2
Como os tubos encontram-se desnivelados,
existe também, uma energia potencial gravitacional.
Epg = m.g.h que também é de interesse na relação
massa/volume.
Ep g  m.g.h 
Ep g
V

Ep g
m.g.h

  .g.h
V
V
Também, existe o trabalho realizado sobre o
líquido (força x deslocamento) que pode ser medido na
relação massa/volume da seguinte maneira.
T  F .x 
T F .x
T F .x F

 
 P
V
V
V A.x A
Então, temos 3 formas diferentes de energia
agindo sobre o fluído que podem promover o
escoamento. A energia cinética, a energia potencial e a
pressão. Pela teoria da conservação da energia, nada se
perde dentro do tubo, apenas há transformação de uma
energia em outra. Então temos.
Ec1 + Epg1 + P1 = Ec2 + Epg2 + P2
1 2
1
v1   .g.h1  P1  v 22   .g.h2  P2
2
2
10.3.
P1
A1
v1
x1
A2
v2
P2
x2
h1
h2
10.4.
b) Lei de Poiseulle
Quando os Fisiologistas colocam que a
velocidade do sangue é diretamente proporcional à
quarta potência do raio ele está se referindo à lei de
Poiseulle que diz: V(r) = C.(R2 – r2). Para entender essa
lei, temos que nos livrar da condição estabelecida
anteriormente que acredita que o escoamento é perfeito
e que não existe resistência da parede dos vasos sobre o
líquido. Isso ocorre sim e no vaso sanguíneo não é
diferente.
Observe o esquema da figura a seguir.
Existem 3 partículas P1, P2 e P3. Todas estão no
mesmo instante t1 no mesmo plano porem, distantes r n
do eixo central do vaso. Mesmo que o fluxo seja
constante, essas partículas, em condições reais, vão
apresentar velocidades diferentes. Quanto mais se
aproximam das paredes, menor será a velocidade que
eles apresentam, pois existe maior resistência enquanto
que a medida que se afastam das paredes a resistência é
menor. Logo encontrar sua maior velocidade no centro.
Acompanhe isso na lei acima.
Quando é necessário fazer um estudo levandose em conta todo o sangue sem pensar nas partículas ou
hemácias, faz-se uma média das velocidades e
trabalha-se como se todas as partículas andassem a essa
velocidade. Mas quando se quer estudar o movimento
das partículas do sangue em um único vaso, levamos
em consideração a Leis de Poiseulle.
P3
r3
R
P2
r2
r1
A
P1