Sangue e seu suprimento

O sangue e sua provisão de O2 são tão importantes ao corpo que o coração é o primeiro órgão principal a se desenvolver no embrião. Oito semanas depois da concepção o coração está trabalhando para fazer circular sangue para os tecidos do feto. Como o feto ainda não tem os pulmões funcionando, e não pode de nenhum modo adquirir ar, tem que obter o seu sangue oxigenado da sua mãe através do cordão umbilical. O coração fetal tem uma abertura que permite o sangue circular para os pulmões fluindo diretamente do átrio da esquerda para o átrio da direita. Como resultado, só são circulados aproximadamente 10% do sangue aos pulmões fetais. Após o nascimento a abertura entre os átrios direito e esquerdo efetivamente se fecha para enviar mais sangue para os pulmões. Pode levar meses para o fechamento se completar. Se fechamento não é adequado, no nascimento o sangue não será oxigenado corretamente e a criança será um “bebê” azul. Um coração com este defeito do tipo congênito pode agora ser corrigido com cirurgia. Já que o corpo tem muitos bilhões de células, um sistema de transporte elaborado é preciso para entregar o combustível e O2 às células e remover os subprodutos. O sangue executa esta função importante do corpo. O sangue, vasos sanguíneos, e o coração compõem o sistema cardiovascular (SCV).

A pressão varia ao longo do sistema circulatório. Note a pressão baixa nas veias e a pressão relativamente baixa no sistema pulmonar. Há uma pequena perda de pressão até o sangue alcançar as arteríolas e capilares. Quase toda queda de pressão ocorre através das arteríolas e na leito capilar do sistema circulatório. A potência, ou taxa na qual o trabalho é realizado, por uma bomba que trabalha a uma pressão constante P é igual ao produto da pressão pelo volume bombeado por unidade de tempo, O coração de bombeamento acontece em menos que um terço do ciclo cardíaco e o músculo de coração repousa por dois terços do ciclo. Assim a potência durante a fase de bombeamento é mais de três vezes maior que o valor médio que nós calculamos. O coração, como todas as outras máquinas, não é muito eficiente. De fato, é tipicamente menos que 10% eficiente, e o consumo de potência média do coração é calculado como sendo mais de 10 W. Por causa da pressão sanguínea mais baixa no sistema pulmonar do que a potência necessária lá é cerca de um quinto daquela necessária pela circulação geral. Durante trabalho intenso ou exercícios a pressão sanguínea pode subir até 50%, e o volume de sangue bombeado por minuto pode aumentar por um fator de 5, e pode conduzir a um aumento de 7,5 vezes no trabalho feito pelo coração por minuto.

A pressão em um fluido é uma forma de energia potencial (Ep), pois ela tem a habilidade de executar trabalho útil. Num fluido em movimento há energia cinética (Ec) devido ao movimento. Esta energia cinética pode ser expressa em energia por unidade de volume como joules por metro cúbico. Se o fluido está fluindo pelo tubo sem atrito, a velocidade aumenta na seção estreita e o aumento na energia cinética (Ec) do fluido é obtida a partir de uma redução da energia potencial da pressão no tubo. Quando a velocidade é reduzida novamente, no lado distante da restrição, a energia cinética é convertida em energia potencial e a pressão aumenta novamente, como indicado nos manômetros.

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