FISICA En Aparato Circulatorio y Respiratorio

FISICA

INTRODUCCION
Física en el aparato cardiovascular
La función principal del sistema circulatorio es transportar materiales en el cuerpo: la sangre recoge el oxígeno en los pulmones, y en el intestino recoge nutrientes, agua, minerales, vitaminas y los transporta a todas las células del cuerpo. Los productos de desecho, como el bióxido de carbono, son recogidos por la sangre y llevados a diferentes órganos para ser eliminados, como pulmones, riñones, intestinos, etcétera. Casi el 7% de la masa del cuerpo se debe a la sangre.El corazón es prácticamente una doble bomba que suministra la fuerza necesaria para que la sangre circule a través de los dos sistemas circulatorios más importantes: la circulación pulmonar en los pulmones y la circulación sistemática en el resto del cuerpo.

Fisica en el aparato respiratorio

El aparato respiratorio es responsable de la incorporación de O2 y de la eliminación de CO2. Su función está regulada por el sistema nervioso central y el sistema nervioso autónomo como así también por factores metabólicos y endocrinos. Participa asimismo en la regulación del equilibrio ácido-base y su endotelio capilar cumple una función endocrina mediante la cual toma activa participación en la regulación de la presión arterial.

CONTENIDO
Fisica en el aparato cardiovascular: Presión, densidad, circuito hidráulico.
La sangre es bombeada por la contracción de los músculos cardiacos del ventrículo izquierdo a una presión de casi 125 mm de Hg en un sistema de arterias que son cada vez más pequeñas (arteriolas) y que finalmente se convierten en una malla muy fina de vasos capilares. Es en ellos donde la sangre suministra el O2 a las células y recoge el CO2 de ellas. Después de pasar por toda la malla de vasos capilares, la sangre se colecta en pequeñas venas que gradualmente se combinan en venas cada vez más grandes hasta entrar al corazón por dos vías principales, que son la vena cava superior y la vena cava inferior. La sangre que llega al corazón pasa primeramente a un reservorio conocido como aurícula derecha donde se almacena; una vez que se llena se lleva a cabo una contracción leve (de 5 a 6 mm de Hg) y la sangre pasa al ventrículo derecho a través de la válvula tricúspide.

En la siguiente contracción ventricular, la sangre se bombea a una presión de 25 mm de Hg pasando por la válvula pulmonar a las arterias pulmonares y hacia los vasos capilares de los pulmones, ahí recibe O2 y se desprende del CO2 que pasa al aire de los pulmones para ser exhalado. La sangre recién oxigenada regresa al corazón por las venas de los pulmones, llegando ahora al reservorio izquierdo o aurícula izquierda. Después de una leve contracción de la aurícula (7 a 8 mm de Hg) la sangre llega al ventrículo izquierdo pasando por la válvula mitral. En la siguiente contracción ventricular, la sangre se bombea hacia el resto del cuerpo, y sale por la válvula aórtica. En un adulto el corazón bombea cerca de 80 ml por cada contracción.

Las válvulas del corazón deben funcionar en forma rítmica y acoplada, ya que de no ser así el cuerpo puede sufrir un paro cardiaco. Las presiones de las dos bombas del corazón no son iguales: la presión máxima del ventrículo derecho llamada sístole es del orden de 25 mm de Hg, los vasos sanguíneos de los pulmones presentan poca resistencia al paso de la sangre. La presión que genera el ventrículo izquierdo es del orden de 120 mm de Hg, mucho mayor que la anterior, ya que la sangre debe viajar a todo el cuerpo. Durante la fase de recuperación del ciclo cardiaco o diástole, la presión típica es del orden de 80 mm de Hg.

La sangre tiene una densidad de 1.04 g/cm³, muy cercana a la del agua que es de 1.00 g/cm³, por lo que el sistema circulatorio es como un sistema hidráulico. Como sucede con cualquier circuito hidráulico, la presión en el sistema circulatorio varía a través del cuerpo, la acción de la gravedad es muy notoria en las arterias donde la presión varía de un punto a otro. El fluido es la sangre y las arterias y venas los tubos del circuito. Si el líquido fluye por un tubo recto en forma rítmica, el flujo es laminar.



Física del aparato respiratorio.

Estructura del aparato respiratorio. Propiedades del pulmón. Presión, flujo y resistencias en el sistema respiratorio: ley de Poiseuille
El aparato respiratorio está formado por los órganos que realizan el intercambio gaseoso, y son los siguientes: la nariz, la faringe, la laringe, la tráquea, los bronquios, los pulmones.

¿Cuál es la función de los pulmones?
Los pulmones absorben el oxígeno que las células necesitan para vivir y llevar a cabo sus funciones normales. También son los encargados de expulsar el dióxido de carbono, producto de desecho de las células del cuerpo.El pulmón derecho consta de tres secciones, que se denominan lóbulos. El izquierdo tiene dos lóbulos. Cuando se respira, el aire:
ingresa al cuerpo por la nariz o por la boca.
baja por la garganta a través de la laringe (caja de la voz) y la tráquea (conducto de aire).
pasa a los pulmones por unos tubos llamados bronquios principales.
uno de los bronquios principales va hasta el pulmón derecho y el otro al izquierdo
dentro de los pulmones, los bronquios principales se dividen en bronquios más pequeños
luego en siete conductos más pequeños llamados bronquiolos
los bronquiolos terminan en sacos de aire diminutos llamados alvéolos

La ley de Poiseuille

Permite determinar el flujo laminar estacionario ΦV de un líquido incompresible y uniformemente viscoso a través de un tubo cilíndrico de sección circular constante.Tiene aplicación en la ventilación pulmonar al describir el efecto que tiene el radio de las vías respiratorias sobre la resistencia del flujo de aire en dirección a los alveolos. De ese modo, si el radio de los bronquiolos se redujera por la mitad, la ley de Poiseuille predice que el caudal de aire que pasa por ese bronquiolo reducido tendría que oponerse a una resistencia 16 veces mayor, siendo que la resistencia al flujo es inversamente proporcional al radio elevado a la cuarta potencia. Este principio cobra importancia en el asma y otras enfermedades obstructivas del pulmón. Al reducirse el radio de las vías aéreas respiratorias, el esfuerzo de la persona se eleva a la cuarta potencia.

Otros temas involucrados: Vías aéreas, Mecánica de la ventilación y Ventilación alveolar, Resistencia de la vía aérea, Circulación pulmonar, Biofísica de los gases, Transporte de O2 y CO2, Control de la ventilación, Ventilación en situaciones anormales.

CONCLUSIONES

Física en el aparato cardiovascular
· la sangre circula mas rápido por los vasos mas grandes.
· La sangre circula mas lento en los vasos mas pequeños como capilares.
· La presión hidrostática es mayor en los vasos mas pequeños que en los grandes.
· La densidad hace que mientras mas densa es la sangre, mas dificultoso es hacerla fluir.

La física esta presente al 100% en el sistema cardiovascular, ya que desde el bombeo que hace el corazón hasta la velocidad, resistencia, gasto y presión con la que la sangre fluye por todo el cuerpo.


Física en el aparato respiratorio

El aire que respiramos es procesado gracias al aparato respiratorio y en el intervienen procesos que involucran gases, considerados como fluidos que son necesarios para nuestra vida, se analizo el proceso de respiración y se detecto la parte en la que se involucra la física.


FUENTES DE INFORMACION
https://my.inova.com/public/healthresearch/content_display_full.cfm?doc_id=P06166 25 ago 08
http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/37/htm/sec_8.htm 21 ago 08
http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Poiseuille#Relaci.C3.B3n_con_el_pulm.C3.B3n 25 ago 08
http://www.med.unlp.edu.ar/catedras/fisiologia/unidad6.htm 25 ago 08



APARATO CIRCULATORIO





Gráfica que muestra cómo varía la presión
en el sistema circulatorio. Nótese que la presión venosa es muy pequeña.



APARATO RESPIRATORIO