Biof Sica Para Ci Ncias Biol Gicas Cap2

Biofísica para Ciências Biológicas
Plinio Delatorre

Capitulo 2
Difusão e Osmose

2.1 Fluídos
O estudo da difusão em sistemas biológicos requer o entendimento prévio dos conceitos de fluído e pressão. Nos sistemas biológicos os fluidos estão em constante movimento (circulação sistêmica, sistema linfático e respiratório) o ramo da física que estuda os fluidos em movimento e sua interação com os seus constituintes é a hidrodinâmica. Um fluido ideal é incompressível (massa específica não se altera qualquer que seja a pressão a que está sujeito – lembre-se para fluidos não se usa densidade e sim massa específica que leva em consideração o volume efetivamente ocupado pelo fluido) e as suas partículas (elementos de volume) não sofrem a ação de forças de atrito.

Quando um corpo tem a mesma massa específica do fluido em que está imerso (por exemplo, uma hemácia no sistema circulatório) ele fica à deriva. Isso significa que a resultante das forças que atuam sobre esse corpo é nula. O movimento desse corpo depende somente do movimento do fluido podendo então ser utilizado para caracterizar o fluxo. Se o fluido escoa de forma linear o fluxo é chamado de laminar. Se o escoamento do fluido é caótico o fluxo é chamado de turbulento (figura 2.1).

Figura 2.1 Fluxo laminar e turbulento

Na maioria dos vasos sanguíneos temos o fluxo laminar, quando o vaso sofre alguma obstrução o fluxo se torna turbulento e há um aumento da pressão no vaso, esse aumento de pressão local pode provocar um aneurisma dilatação anormal e posteriormente uma hemorragia (ruptura do vaso).
Número de Reynolds é uma forma de prever, em condições ideais, quando a turbulência irá ocorrer. A equação para o número de Reynolds é:

Onde Re é o número de Reynolds,  é massa específica do fluido, V é a velocidade de escoamento do fluido, D é diâmetro interno do vaso e  é a viscosidade do fluido.
Segundo a equação o número de Reynolds (Re) aumenta conforme a velocidade de escoamento do