La Legge di Poiseuille descrive il flusso laminare di fluidi in tubi, evidenziando l'effetto del raggio e della lunghezza del condotto sulla portata. La viscosità del fluido e il gradiente di pressione sono fattori cruciali che determinano la resistenza al flusso. Questi principi trovano applicazione in vari campi, inclusa l'emodinamica, dove la viscosità del sangue e il movimento dei globuli rossi giocano un ruolo fondamentale.
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La Legge di Poiseuille descrive il flusso laminare di un fluido incompressibile e viscoso in un tubo cilindrico rigido
Relazione tra portata e raggio del tubo
La portata è proporzionale alla quarta potenza del raggio del tubo, quindi un aumento del raggio comporta un incremento esponenziale della portata
Effetto della lunghezza del tubo sulla portata
La portata è inversamente proporzionale alla lunghezza del tubo, quindi un aumento della lunghezza comporta una diminuzione lineare della portata
Variazioni del gradiente di pressione e della resistenza al flusso
Qualsiasi variazione nel gradiente di pressione si traduce in una variazione proporzionale della portata, mantenendo costanti il raggio e la viscosità del fluido
La presenza di restringimenti o dilatazioni lungo il condotto può modificare la resistenza locale e influenzare la portata totale in un sistema di condotti in serie o in parallelo
La viscosità è una proprietà fisica dei fluidi che indica la resistenza interna al flusso laminare
Effetto della temperatura e della composizione del fluido
La viscosità è influenzata dalla temperatura e dalla composizione del fluido
Differenza tra fluidi newtoniani e non newtoniani
I fluidi newtoniani mantengono una viscosità costante, mentre i fluidi non newtoniani mostrano una viscosità che varia con il tasso di deformazione
L'ematocrito, ovvero la frazione di volume occupata dai globuli rossi, influisce sulla viscosità del sangue
La forma discoidale dei globuli rossi e la viscosità del plasma influenzano la dinamica dei globuli rossi nel flusso sanguigno
La velocità del flusso sanguigno influisce sull'aggregazione dei globuli rossi, che a sua volta può influenzare la viscosità del sangue e il flusso
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Definizione di flusso laminare
Flusso ordinato senza turbolenze, con strati paralleli di fluido che scorrono l'uno accanto all'altro.
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Fattori che influenzano la portata volumetrica
Gradiente di pressione, raggio del tubo, viscosità del fluido, lunghezza del tubo.
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Formula della Legge di Poiseuille
Q = (πr^4ΔP)/(8ηL), dove Q è la portata volumetrica, r il raggio del tubo, ΔP il gradiente di pressione, η la viscosità e L la lunghezza del tubo.
