Recientemente tuve una prueba con seis manguitos de presión arterial; 2 de cada uno en brazos, tobillos y dedos gordos de los pies. Durante la prueba pude sentir los pulsos en mis brazos y piernas, y noté un claro retraso de ~0.2 segundos entre el pulso en mis brazos y tobillos.
Utilicé la frecuencia de mi pulso en ese momento y la fracción del período del pulso entre el brazo y la pierna para obtener los 0,2 segundos, y no científicamente me doy una barra de error de +/- 20 % en ese número.
Al principio me sorprendió bastante, porque la velocidad del sonido en el agua es de aproximadamente 1500 metros por segundo, y dado que el agua y, presumiblemente, la sangre son en su mayoría incompresibles, no pude entender qué podría causar un retraso tan largo.
Luego me di cuenta de que las arterias deben ser algo elásticas y que la propagación del pulso debe involucrar la masa/inercia de la sangre y la fuerza restauradora de la arteria, por lo que este era un problema biofísico de algún tipo.
Resulta que los resultados de la prueba incluyen un informe de la velocidad de propagación que fue del orden de 1100 centímetros/segundo. No estoy seguro de cómo se conecta eso con mi estimación de 0,2 segundos, ya que implica una distancia de 2,2 metros y no hay forma de que mi codo esté 2,2 metros más lejos de mi corazón que mi tobillo (mido ~1,7 metros de altura).
Preguntas: ¿Cómo entender la biofísica y las matemáticas detrás de un retraso de 0,2 segundos entre el pulso en mi brazo y mi tobillo?
Entonces resulta que su estimación no es mala, por un simple cálculo de velocidad, obtengo que está un poco más del 50% (ver más abajo), pero como dice, hay algún error en su medición. Sin embargo, resulta que la velocidad de la onda del pulso es mucho más complicada que eso y está sujeta a cierto debate en la literatura.
La velocidad a la que se propaga el impulso no es la velocidad del sonido, sino la velocidad del impulso desde el corazón, y varía según la rigidez arterial (las arterias más delgadas son más rápidas, las más grandes son más lentas porque son más flexibles). Las ecuaciones para el cálculo son similares a las que se utilizan para calcular la velocidad del sonido en un medio. Hay dos de estos, donde es presión y es volumen y es la densidad de la sangre:
La ecuación de Frank/Bramwell-Hill
Ahora, estos son súper complicados de medir para la persona promedio y parece un poco difícil trabajar con ellos, por lo que se puede simplificar a un clásico. .
Si nos fijamos en la estructura de las arterias del cuerpo, todas las arterias principales que van a las porciones distales del cuerpo se alimentan (como era de esperar) de la misma fuente, la aorta.
Ahora, para estimar la diferencia en el tiempo, debe calcular el tiempo que tardaría en propagarse a cada punto.
No estoy muy lejos de ti en tamaño (~10 cm más alto), e hice algunas estimaciones muy aproximadas de qué tan lejos está mi codo de mi corazón y qué tan lejos está mi corazón de mi tobillo, y obtuve ~40 cm para codo y ~135 cm para el tobillo.
Dio una velocidad de propagación de 1100 cm/s, por lo que sustituyó eso en la ecuación simple:
cúpula
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Carlos Witthoft
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