E aí pessoal, tudo bem com vocês?

Eu sou Mirian Kurauti aqui do canal MK Fisiologia, e nesse vídeo a gente vai explicar a diferença entre fluxo laminar e fluxo turbulento. Bora?

No vídeo anterior, a gente viu que o fluxo sanguíneo é determinado pela diferença ou gradiente de pressão (delta P), e pela resistência (R).

A gente viu também que, segundo a lei de Poiseuille, a resistência ao fluxo de sangue dentro dos vasos sanguíneos é determinada pelo comprimento dos vasos, pela viscosidade do sangue e pelo raio dos vasos.

Porém, o que a gente não viu no vídeo anterior, é que essa lei só vale enquanto o fluxo for laminar, se o fluxo se tornar turbulento a lei de Poiseuille não pode mais ser aplicada pra descrever o fluxo sanguíneo.

-Pera aí, professora, mas o que que é fluxo laminar e o que que é fluxo turbulento?

De forma simplificada, o fluxo laminar é um fluxo calmo e silencioso. Pense em uma torneira um pouco aberta deixando fluir apenas um filete de água. A água flui calmamente e silenciosamente, o único barulho que você ouve é o barulho da água batendo na pia.

Esse tipo de fluxo é silencioso porque ele é organizado em lâminas ou camadas que deslizam umas sobre as outras.

Por exemplo, o fluxo laminar de um fluido dentro de um tubo cilíndrico é organizado em lâminas ou camadas cilíndricas que acompanham a forma do tubo. A camada mais externa do fluido, que fica em contato com a parede do tubo, meio que gruda na parede do tubo formando uma fina camada de fluido que não flui, que não se move. Porém, a camada seguinte pode se mover pois ela se desliza sobre a camada anterior e assim vai uma camada se deslizando sobre a outra.

E aí, a cada camada o fluido flui cada vez com mais facilidade, cada vez com mais velocidade.

Cada seta representa a direção do fluxo de cada camada do fluido, e o tamanho das setas representam a velocidade do fluxo em cada camada, quanto maior a seta, maior a velocidade do fluxo.

Portanto, no fluxo laminar, a velocidade do fluxo é zero na camada mais externa que fica meio que grudada na parede do tubo, mas vai aumentando até atingir a velocidade máxima na camada mais interna, mais central.

E é assim que normalmente o sangue flui por todos os vasos sanguíneos, exceto em algumas condições fisiológicas e patológicas específicas em que o fluxo pode se tornar turbulento.

Esse tipo de fluxo (fluxo turbulento) é agitado e barulhento. Pense em uma torneira aberta no máximo deixando fluir uma grande quantidade de água de uma vez. A água sai agitada, espirrando pra tudo quanto é lado, fazendo muito barulho.

E isso acontece porque o fluxo turbulento é desorganizado. Nesse tipo de fluxo, o fluido não flui em uma única direção como no fluxo laminar, na verdade ele flui em várias direções, formando pequenos vórtices ou redemoinhos, que geram vibrações, ondas sonoras, ou seja, sons.

-Tá, professora, acho que eu entendi a diferença entre fluxo laminar e fluxo turbulento, mas quando que um fluxo laminar pode se tornar turbulento?

Bom, indo direto ao ponto, a probabilidade do fluxo laminar se tornar turbulento aumenta conforme a velocidade do fluxo aumenta. E se essa velocidade chegar a um determinado valor que a gente chama de velocidade crítica, o fluxo deixa de ser laminar e se torna turbulento.

Então presta atenção que agora a gente tá falando de velocidade, e velocidade não é a mesma coisa que fluxo.

Fluxo é o volume de fluido que passa dentro de um determinado intervalo de tempo, ou seja, é volume/tempo. Já a velocidade é a distância ou a área que o fluido percorre dentro de um determinado intervalo de tempo, ou seja, é área/tempo.

No caso da velocidade do fluxo que acontece através de uma estrutura tubular, ela é igual: ao fluxo, que é volume/tempo, dividido pela área de secção transversal do tubo medida geralmente em centímetros quadrado (cm2), ou seja, a velocidade do fluxo que acontece através de uma estrutura tubular é volume/tempo/área ou simplesmente fluxo/área.

Então, lembre-se que embora a velocidade não é a mesma coisa que fluxo, ela depende do fluxo. E como o fluxo depende do gradiente de pressão, a velocidade também depende do gradiente de pressão. E aí quanto maior o gradiente de pressão (delta P), maior o fluxo e maior será a velocidade, ou seja, o gradiente de pressão é diretamente proporcional à velocidade, mas só até uma certa velocidade, só a velocidade crítica.

A partir dessa velocidade, a velocidade não aumenta mais na mesma proporção que o aumento do gradiente de pressão, isso porque a partir desse ponto o fluxo deixa de ser laminar e se torna turbulento.

E aí eu poderia ficar aqui explicando porque que a velocidade não aumenta mais na mesma proporção que o aumento do gradiente de pressão quando o fluxo é turbulento, mas o que importa mesmo nesse momento é você entender que pra um fluxo laminar se tornar turbulento a velocidade tem que aumentar até atingir a velocidade crítica.

-Ok, professora, isso eu entendi. Mas qual seria o valor dessa velocidade crítica?

O valor dessa velocidade crítica depende, depende da densidade e viscosidade do fluido, no caso, da densidade e viscosidade do sangue; e depende ainda do diâmetro do tubo, no caso, do diâmetro dos vasos sanguíneos.

Por isso não se preocupe em saber o valor da velocidade crítica pra saber exatamente quando o fluxo sanguíneo pode ser tornar turbulento, se preocupe mais em entender que conforme a velocidade aumenta, maior vai ser a probabilidade de o fluxo chegar na velocidade crítica e se tornar turbulento. Portanto, tudo que aumenta a velocidade do fluxo sanguíneo, aumenta a probabilidade desse fluxo se tornar turbulento.

E aí lembra que a velocidade do fluxo é diretamente proporcional ao fluxo, então tudo que aumenta o fluxo, aumenta a velocidade, que pode eventualmente atingir a velocidade crítica.

Por exemplo, durante uma atividade física intensa, o coração aumenta o débito cardíaco, ou seja, aumenta o volume de sangue que o coração ejeta na artéria aorta, aumentando assim o fluxo sanguíneo, aumentando assim a velocidade desse fluxo que pode eventualmente atingir a velocidade crítica na artéria aorta, e o fluxo sanguíneo nessa artéria pode se tornar turbulento durante uma atividade física intensa.

Portanto, esse é um exemplo fisiológico que pode fazer o fluxo sanguíneo se tornar turbulento na artéria aorta. Já a anemia é um exemplo patológico que pode aumentar a probabilidade do fluxo sanguíneo, principalmente no coração, se tornar turbulento.

Isso porque na anemia, a viscosidade do sangue diminui por causa do menor número de hemácias, e como a gente já viu, quanto menor a viscosidade menor será resistência, e quanto menor a resistência, maior o fluxo sanguíneo e maior será a velocidade desse fluxo, que pode atingir a velocidade crítica, tornando o fluxo turbulento, principalmente no coração.

E aí como o fluxo turbulento é barulhento, é possível ouvir esse barulho usando um estetoscópio. Todo “barulho” a mais que a gente ouve no coração além das bulhas cardíacas, a gente chama de sopro, nesse caso, sopro anêmico, pois é causado pela anemia.

Outro exemplo patológico que pode aumentar a probabilidade do fluxo sanguíneo se tornar turbulento é a estenose valvar e arterial.

Na estenose valvar, ocorre o espessamento das valvas cardíacas, principalmente da valva semilunar aórtica, ou simplesmente valva aórtica, que é a valva por onde o sangue deixa o ventrículo esquerdo e é ejetado na artéria aorta. O espessamento dessa valva torna o caminho do sangue mais estreito, ou seja, diminui a área de secção transversal por onde o sangue precisa passar.

E aí sabendo que área de secção transversal é inversamente proporcional a velocidade do fluxo, quando menor for essa área, a velocidade do fluxo aumenta podendo atingir a velocidade crítica, tornando o fluxo turbulento ao ser ejetado do ventrículo esquerdo pra artéria aorta.

Esse fluxo turbulento também pode ser ouvido usando um estetoscópio, ou seja, temos aqui um outro tipo de sopro.

A mesma coisa acontece na estenose arterial em que ocorre o espessamento da parede de uma artéria. Esse espessamento torna o caminho do sangue mais estreito, ou seja, diminui a área de secção transversal por onde o sangue precisa passar, e isso, de novo, aumenta a velocidade, que pode eventualmente atingir a velocidade crítica, tornando o fluxo turbulento ao passar por essa artéria, sendo possível ouvir o barulho desse fluxo usando um estetoscópio principalmente quando a artéria afetada é mais superficial.

Então tá aí a importância clínica do fluxo turbulento, o barulho desse fluxo pode ajudar no diagnóstico de várias patologias, de várias doenças que afetam o coração e os vasos sanguíneos.

Ah, e além disso, o fluxo turbulento ainda pode ser usado pra medir a pressão arterial. Mas isso a gente deixa pra explicar em um outro vídeo. Nesse momento, o mais importante é você entender a diferença entre o fluxo laminar e turbulento, e o que é que pode aumentar a probabilidade do fluxo laminar se tornar turbulento.

Bom então, resumindo tudo o que a gente viu nesse vídeo, lembre-se que:

• O fluxo laminar é calmo e silencioso, pois o fluxo é organizado. Já o fluxo turbulento é agitado e barulhento, pois o fluxo é desorganizado.

• Conforme o fluxo aumenta ou a área de secção transversal diminui a velocidade do fluxo aumenta, aumentando assim a probabilidade do fluxo se tornar turbulento, pois quanto maior a velocidade do fluxo, maior será a probabilidade de se atingir a velocidade crítica.

Bom, espero que esse vídeo tenha te ajudado de alguma forma, e se ele te ajudou não esquece de curtir e compartilhar esse vídeo com aquele seu amigo que também tá precisando estudar esse conteúdo.

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A gente se vê num próximo vídeo, abraço!

Sobre a autora

Mirian Ayumi Kurauti é apaixonada pela fisiologia humana, com uma trajetória acadêmica admirável. Ela se formou em Biomedicina pela Universidade Estadual de Londrina (UEL), fez mestrado e doutorado em Biologia Funcional e Molecular com ênfase em Fisiologia na Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), e ainda atuou como pesquisadora de pós-doutorado na mesma instituição. Além disso, já lecionou fisiologia humana na Universidade Estadual de Maringá (UEM) e biologia celular na UEL. A sua última experiência como professora de fisiologia humana foi na Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR). Fundadora da MK Educação Digital Ltda (MK Fisiologia), atualmente, Mirian é a mente criativa por trás de todos os conteúdos publicados nas redes sociais da empresa.

Apaixonada pela docência, Mirian adora dar aulas de fisiologia humana, mas de um jeito mais descontraído e se diverte muito ensinando. Ela está sempre buscando aprender algo novo não só sobre fisiologia, mas sobre qualquer coisa sobre a vida, o universo e tudo mais. Por isso, é uma consumidora compulsiva de conteúdos de divulgadores científicos. Nas horas vagas, você pode encontrá-la na piscina, treinando e participando de competições de natação. Para Mirian, a vida só tem graça, se ela tiver desafios a serem superados. Hoje, o seu maior desafio é ajudar o maior número de estudantes a entender de verdade a fisiologia humana, principalmente através de suas videoaulas publicadas no canal do YouTube MK Fisiologia.