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a la altura del rotor. Puesto que los cambios en el área transversal
del flujo son más bruscos que graduales (como en la
fig. 28- 33 ), la ecuación de Bernoulli no describe exactamente este tipo
de flujo. El flujo por encima del rotor (es decir, corriente abajo)
es muy turbulento, y la turbulencia es una alteración que dis-
persa la energía cinética como calor. La introducción de una
constante empírica C
d
permite utilizar la misma fórmula que
en la ecuación 4:
Q
=
C
d
A
√
__________
[2(
P
1
−
P
2
)]
ρ
(5)
y
P
1
− P
2
=
(
1
__
2
ρ
Q
2
)
(C
d
2
A
2
)
(6)
donde C
d
es una constante adimensional llamada «coeficiente de
descarga». Esta constante varía con la forma del orificio y con el
valor de otro parámetro dimensional, el número de Reynolds (Re).
Re, la proporción global entre las fuerzas de inercia y las fuerzas
de la viscosidad en un flujo particular, se determina de la siguiente
manera:
Re=
ρ
UL
µ
(7)
donde U es la velocidad media del flujo, L es una característica
de longitud para el flujo (en este medidor de flujo, L es el diáme-
tro del tubo) y
m
es la viscosidad del fluido. La dimensión de la
viscosidad es M/LT. El valor de Re es importante para cualquier
flujo de fluido porque determina alguna de las características
más importantes del flujo. La transición de un flujo laminar o
«en calma» a un flujo turbulento se determina por la forma del
flujo y Re. El flujo en un tubo largo, recto y de paredes lisas se
vuelve turbulento a un valor de Re de aproximadamente 2.100.
El flujo a través de un orificio abrupto, como el medidor de flujo
de la
figura 28-36 ,se vuelve turbulento con un valor de Re
menor de 100.
Volviendo ahora a la función del medidor de flujo, puede
observarse que cuando el flujo de gas sube a través de un tubo
estrecho, el rotor comienza a subir. Cuando sube, el área trans-
versa del orificio (A) aumenta debido al estrechamiento del tubo;
la caída de presión (P
1
−P
2
) disminuye. El rotor alcanza una
posición de equilibrio para un volumen de flujo dado (Q) cuando
la presión que sube el rotor es exactamente igual al peso del
mismo. En este tipo de medidor de flujo, la diferencia de presión
es fijada por el peso del rotor, y el área del orificio varía con el
volumen del flujo, de ahí el nombre «medidor de flujo de orificio
variable». Las ecuaciones 5 y 6 muestran que la calibración de
estos medidores de flujo depende de la densidad y de la viscosi-
dad del gas: la densidad (
ρ
) aparece explícitamente y la visco‑
sidad (
m
) depende de Cd sobre Re. Si se utiliza un gas equivocado
en un medidor de flujo particular, las ecuaciones 5 y 6, así como
la viscosidad y la densidad del nuevo gas, permiten predecir el
cambio de calibración.
Apéndice 6
Medidas del gasto cardíaco por las técnicas de dilución termal y flujo de masa
Un método que se usa con frecuencia para medir el flujo sanguí-
neo es el cálculo dilucional (tinte o dilución termal).Estos métodos
constituyen simplemente un equilibrio de masa o energía que
determina el volumen de líquido que se ha diluido añadiendo un
volumen de tinta o una energía termal dada. Si se dispone de un
cubo de agua a temperatura ambiente (25 °C) y se desea determi-
nar el volumen de agua del cubo, puede añadirse un volumen
conocido de agua a una temperatura conocida. Si se agregan al
cubo 100ml de agua a 35 °C y la temperatura final es de 27 °C, es
posible calcular el volumen desconocido equilibrando la energía
calorífica asociada con el proceso de dilución, asumiendo que no
se pierde calor en el entorno. Este proceso de dilución puede
utilizarse para medir el flujo sanguíneo completando este mismo
equilibrio de calor medido a lo largo del tiempo. La medida del
gasto cardíaco por termodilución puede presentar errores signi-
ficativos como resultado de muchas suposiciones asociadas con la
técnica, como una inyección rápida del líquido inyectado para la
termodilución; temperatura y volumen exactos del líquido inyec-
tado; constante conocida de la capacidad calórica de la sangre, que
en realidad es una función del valor hematocrito; y pequeña
pérdida de calor en los pulmones.
Los termistores son los más usados para el seguimiento
clínico de la temperatura del paciente, puesto que son baratos,
pequeños y flexibles. Por estas razones, el termistor también se
utiliza para medir el gasto cardíaco determinado por la técnica de
termodilución. El cálculo del gasto cardíaco realizado de esta
forma es, en efecto, un equilibrio de calor para la parte derecha
del corazón. (El equilibrio calórico es un método para contabilizar
todo el calor en un proceso o cambio que afecta a la transferencia
de calor.) La técnica consiste en una inyección rápida de un
volumen conocido de una solución estéril (generalmente 10ml de
dextrosa al 5% en agua) en la parte derecha del corazón, mientras
que un sensor mide la temperatura de la sangre en la arteria
pulmonar. Se supone que la solución inyectada fría se equilibra
térmicamente con la sangre cuando perfunde la arteria pulmonar,
pero que la solución no recoge calor de otros tejidos. La siguiente
ecuación es la solución de este equilibrio de calor:
GC =
[
ρ
i
C
i
V
i
(T
s
−T
i
) (60Cr)
]
[
(
ρ
s
C
s
∫
0
∞
T
s
(t)dt
)
]
(1)
donde GC es el gasto cardíaco (l/min);
ρ
i
y
ρ
s
son las densidades del
líquido inyectado y de la sangre; C
i
y C
s
son las capacidades calorí-
ficas del líquido inyectado y de la sangre; V
i
es el volumen del líqui‑
do inyectado; T
s
y T
i
son la temperatura de la sangre y del líquido
inyectado; Cr es una constante de cálculo que corrige el aumento de
temperatura del líquido inyectado; y la integración es el área bajo la
curva de termodilución. Puesto que el líquido inyectado se calienta
cuando se inyecta a través del catéter antes de mezclarse con la
sangre, el factor de corrección Cr se aplica a la ecuación.
El mismo principio de equilibrio que se utiliza para deter-
minar la temperatura del gasto cardíaco puede aplicarse al balance
de oxígeno o dióxido de carbono (CO
2
). El balance de oxígeno se
Principios fundamentales de los instrumentos de monitorización
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Sección III
Control de la anestesia