DETERMINACIÓN DE LA PRESIÓN MANOMÉTRICA

PULMONAR

CURSO : FÍSICA LABORATORIO

PROFESOR : MARTÍNEZ GERMÁN

INTEGRANTES :

o VICENTE TOVAR, H. Briayano VICUÑA SOTO, Marioo WESTRY HUERTAS, Jose

2014

La respiración en la medicina es aquel proceso del que va a depender la v ida del paciente, es decir , es el determinante de vida. Quien deja de respirar, no necesariamente de ventilar, ya no puede seguir con vida. La presión es un componente muy importante en este proceso ya que por la diferencia de ésta es que el aire va a ingresar a nuestro sistema. En esta práctica se va a determinar la presión manométrica pulmonar de los integrantes así como explicar la capacidad vital y el proceso de respiración en función de la diferencia de presiones, tomando en cuenta para los dos primeros objetivos la edad, sexo y actividad que realice la persona. La importancia radica en el uso que le brindemos a los datos obtenidosparapoder entender mejor el proceso vital de la respiración, pero s iempretomando en cuenta las condiciones en las que se realiza cada experiencia.

determinar la presión manométrica pulmonar de una persona considerando edad y sexo.Explicar la cantidad respiratoria o vital de una persona considerando edad, sexo y actividad física.Explicar el proceso de respiración del hombre en función de la diferencia a presiones absolutas y atmosféricas.

Introducción

Objetivos

Manómetro de tubo abiertoEl manómetro de tubo abierto consta de un tubo de vidrio doblado en forma de U, con

una de las ramas muy larga y abierta al exterior, mientras que la otra, más corta, se ensancha formando un receptáculo y luego se dobla en ángulo recto, quedando también abierta al exterior. E l tubo apoya en una tabla de madera en la que hay marcada una escala graduada en centímetros. Antes de medir es necesario introducir suficiente cantidad de mercurio en el manómetro, que quedará almacenado en su mayoría en el receptáculo. El manómetro de tubo abierto se utiliza para medir la presión manométrica delgas contenido en un recipiente. Para el lo la rama izquierda se conecta alr e c i p i e n t e q u e c o n t i e n e e l g a s q u e s e h a l l a a u n a p r e s i ó n a b s o l u t a P desconocida. Tras la conexión, y siempre que la presión P sea superior a la atmosférica, se producirá el ascenso de mercurio por la rama izquierda hasta alcanzar una posición de equilibrio. En ése momento podemos afirmar que la presión es la misma en las dos ramas del tubo manométrico al nivel marcado por el punto

Parte Teórica

A. Por lo tanto si la presión es la misma en ambos lados podemos decir que la presión de la derecha es igual a la presión de la izquierda entonces tenemos que:

P = Po + d(Hg)·g·h

Manómetro de tubo en U

Si cada rama del manómetro se conecta a distintas fuentes de presión, el nivel del líquido aumentara en la rama a menor presión y disminuirá en la otra. La diferencia entre los niveles, es función de las presiones aplicadas y del peso específico del líquido en el instrumento. El área de la sección de los tubos no influye en la diferencia de niveles. Normalmente se fija entre las dos ramas una e s c a l a g r a d u a d a p a r a f a c i l i t a r l a s m e d i d a s . L o s l í q u i d o s m a n o m é t r i c o s inmiscibles y pesados, generalmente el mercurio son usados para medir grandes presiones. Pequeñas presiones son medidas usando líquidos más livianos, como por ejemplo la glicerina.

Definiciones Importantes

Presión de fluidos

Es la fuerza ejercida por un fluido por unidad de superficie, esta dada por:

P = F / A

Presión absoluta (P)

Es la presión atmosférica más la presión manométrica (presión que se mide con el manómetro).

P = Pm + Po

Presión   manométrica   (Pm)

E s l a d i f e r e n c i a q u e e x i s t e e n t r e l a p r e s i ó n absoluta (P) y la presión atmosférica (Po)

Pm = P – Po

Presión Manométrica pulmonar  

Esta dada por el proceso de la respiración humana constituido por inspiración y espiración de una determinada cantidad de aire, esto es posible gracias a la diferencia de presiones pulmonar y atmosférica .La presión manométrica pulmonar de una persona la podemos hallar de forma experimental con la ayuda de un manómetro abierto que puede ser de agua o

de glicerina, la presión manométrica pulmonar está dada en función de su peso específico y por la diferencia de alturas del líquido manométrico respecto a un nivel de referencia, es decir:

Pm = P – Po = d x g x h

Pm= Presión manométrica pulmonar

d = densidad del líquido manométrico

h= altura manométrica

g= aceleración manométrica

Capacidad Vital PulmonarEs aquella cantidad o volúmenes de aire que el hombre es capaz de expeler después de una inspiración profunda, dependiendo dicha capacidad del entrenamiento, edad y sexo de la persona. La determinación de tal capacidad requiere el uso de un espirómetro, para fines prácticos, se considera que la capacidad vital de los pulmones es de 3500cm

Parte Experimental

Materiales

a) Manometro con una solucion conocida de agua u otro liquido (en el caso de nuestra practica, usamos glicerina)

b) Regla graduada en milímetros

c) Boquilla de plastico

d) Soporte de madera

e) Papel milimetrado

Procedimiento

1. Instalar el equipo como te indique el profesor

2. Un alumno de cada grupo debe realizar una inspiración profunda, luego debe realizar la máxima espiración. Explique qué ocurrió en el tubo en forma de U

- Fue parte del recorrido de la inspiración donde se llego a saber la medida exacta de su inspiración para realizar las tablas continuas, se usó glicerina para medir esta pequeña presión

TABLA N°1

ALUMNO ALT. MANOMETRICA EDAD(años)

SEXO ACTIVIDAD(cm) (en Pa)

Mario 10,5 1312,5 18 Masculino

Baskett

Briayan 12,2 2487,5 17 Masculino

PES

José 19,9 1525 19 Masculino

PES

TABLA N°2

ALUMNO

Presión ManométricaPulmonar

Presión AbsolutaPulmonar

cm deH2O

mm de Hg

Pascal cm deH2O

mm de Hg

Pascal

Mario 13,38 9,84 1312,5 15,84 8,44 1313,5Briayan 25,36 18,66 2487,5 28,12 16,95 2488,5

José 15,55 11,44 1525 18,11 14,01 1526

Situaciones

1. De acuerdo a la información ¿Qué relación existe entre la altura manométrica obtenida en función de la edad, sexo y actividad de la persona?De acuerdo al experimento realizado podríamos decir que el sexo de la persona influyó en los resultados obtenidos, ya que la altura manométrica más alta fue la de Elena (de sexo femenino) con 9,5cm. Por lo tanto podríamos decir que la relación entre la altura manométrica es directamente proporcional con el sexo de la persona. Cosa contraria sucedió con la edad y la actividad de cada una de las personas que realizaron el experimento, ya que estas no influyeron en los resultados. Por lo tanto no hubo relación alguna entre la altura manométrica y la edad y actividad década persona. Esto probablemente sucedió ya que la mayoría de las personas no realizaban ninguna actividad.

2. A partir de la información. ¿Cuál es el valor de la presión manométrica y absoluta promedio para el grupo de personas que participaron en el experimento? Expresar el resultado en mm Hg yen pascal (Pa).

Pm = 832.57 mm HgP = 1 592.57 mm HgP = 212 325 PaPm = 111 000 Pa

3. De acuerdo a los valores anteriormente obtenidos. ¿Qué relación

Situaciones

existe entre la presión absoluta pulmonar y la atmosférica para los efectos del proceso de respiración?

Considerando el proceso de la respiración humana desde el punto de vista físico, dicho proceso está constituido por dos etapas: inspiración y espiración de una determinada

Cantidad de aire, siendo esto posible debido a la diferencia depresiones pulmonar y atmosférica.

4. Si una persona radica en Lima y de manera eventual viaja a la Oroya, entonces aquella experimentará el fenómeno denominado MAL DEMONTAÑAS. Explique el fenómeno.El mal de montaña (enfermedad de las alturas) es un trastorno causado por la falta de oxígeno en las grandes alturas; adopta diversas formas, primero una dominante y luego otra. A medida que aumenta la altitud, la presión atmosférica baja y el aire, menos denso, cuenta con menos oxígeno. Esta disminución en la cantidad de oxígeno afecta al cuerpo de varias maneras: aumentan el ritmo y la profundidad de la respiración, alterando el equilibrio entre los gases pulmonares y la sangre, incrementa la alcalinidad de la sangre y distorsiona la distribución de sales como el potasio y el sodio dentro delas células. Como resultado, el agua se distribuye de forma diferente entre la sangre y los tejidos. Estos cambios son la causa principal del mal de montaña. A grandes alturas, la sangre contiene menos oxígeno, provocando una coloración azulada en la piel, los labios y las uñas (cianosis). En pocas semanas, el cuerpo responde produciendo más glóbulos rojos con el fin de transportar más oxígeno a los tejidos. Los efectos de la altitud dependen de la

altura y la velocidad de ascenso. Los efectos son menores a una altura inferior de 2 200 metros, pero resultan más evidentes y frecuentes por encima de los 2 800 metros tras un ascenso rápido. La mayoría de las personas se adaptan (se aclimatan) a las alturas de hasta 3 000 metros en cuestión de pocos días, pero aclimatarse a alturas mucho más elevadas requiere muchos días o incluso semanas.

¿Es posible evitarlo? ¿Cómo?Sí, El mejor modo de evitar el mal de montaña es ascendiendo lentamente, utilizando 2 días para llegar a los 2 500 m y un día más por cada 350 a 700 m adicionales. Escalar al ritmo en que cada persona se encuentre a gusto es mejor que seguir un programa estricto prestablecido. Pernoctar a medio camino también contribuye a disminuir los riesgos. El buen estado físico puede ayudar, pero no garantiza que la persona vaya a encontrarse bien a grandes alturas. Se recomienda evitar la actividad física demasiado intensa durante un día o dos después de llegar al lugar de destino. Beber una cantidad adicional de líquidos y evitar la sal o los alimentos salados puede resultar de gran ayuda, a pesar de que la eficacia de estas medidas no ha sido comprobada. Deberían tomarse precauciones si se bebe alcohol a gran altura. Una bebida de este tipo consumida a grandes alturas parece tener el mismo efecto que dos consumidas a nivel del mar. Además, los síntomas que produce la ingesta de grandes cantidades de alcohol son similares a algunas formas de mal de montaña. Ingerir pequeñas dosis de acetazolamida o dexametasona al comienzo del ascenso y durante algunos días después de la llegada a destino minimiza los

síntomas del mal de montaña agudo. El médico puede recetar nifedipina a quienes hayan tenido graves episodios de edema pulmonar de las alturas. El ibuprofeno es mucho más eficaz que los demás fármacos a la hora de aliviar los dolores de cabeza que producen las grandes alturas. Comer frecuentemente pequeñas cantidades de alimentos ricos en hidratos de carbono es mejor que ingerir platos abundantes tres veces al día.

5. ¿Cuál es la razón por la cual las personas que trabajan bajo el agua o en cámaras submarinas, experimentan el fenómeno llamado MALDE LOS BUZOS?El mal del buzo se define como enfermedad de la descompresión y barotrauma (lesión debida a la presión). Un elevado porcentaje del aire que respiramos es nitrógeno. A una presión atmosférica normal (la existente a nivel del mar), este gas entra y sale de los pulmones mediante el proceso respiratorio ordinario. A medida que un buceador se sitúa a mayor profundidad, el nitrógeno pasa a través de los pulmones y se licúa por la presión. Circula en estado líquido en la sangre alcanzándolos diferentes tejidos del organismo. Si un buceador asciende lentamente, el nitrógeno se libera mediante la acción del proceso respiratorio normal. Sin embargo, si el ascenso se efectúa con excesiva rapidez, no hay tiempo suficiente para que el nitrógeno disuelto escape de los tejidos y, a medida que se reduce la presión, se forman en éstos y en la sangre burbujas de gas capaces de bloquear los conductos sanguíneos y dañar los tejidos. Habitualmente se practican ascensos paulatinos y paradas de descompresión, con el fin de permitir la liberación del gas nitrógeno a través del sistema respiratorio. El barotrauma es

una lesión causada por un cambio de presión repentino. Puede afectar a partes del organismo como las fosas nasales, los pulmones y los oídos. La alta presión bajo el agua se debe al peso de ésta hasta la superficie, del mismo modo que la presión barométrica (atmosférica) que afecta a la tierra es causada por el peso del aire que se encuentra por encima. Bajo el agua, la presión suele medirse en unidades de profundidad (pies o metros) o en atmósferas absolutas. La presión en atmósferas absolutas incluye el peso del agua, que a 10 metros es de 1 atmósfera, más la presión atmosférica en la superficie, que es también de 1 atmósfera. Por eso un buzo que se encuentra a una profundidad de 10 metros está expuesto a una presión total de 2 atmósferas absolutas o, lo que es lo mismo, dos veces la presión atmosférica de la superficie. Con cada 10metros adicionales de profundidad, la presión aumenta 1 atmósfera.¿Es posible evitarlo? ¿Cómo?

Sí, La mejor y única prevención es seguir las tablas de descompresión (que para eso se hicieron), respetando tanto las paradas como la velocidad de ascenso establecidas en ellas. Pero hay que tener en cuenta que no son seguras al 100%. También existen una serie de factores que hacen aumentar las probabilidades de padecer una ED. Las tablas de descompresión se hicieron para que el buceador pueda eliminar el exceso de nitrógeno acumulado en sus tejidos en el menor tiempo posible sin peligro. Pero si alteramos la forma en que los tejidos de nuestro cuerpo absorben y eliminan normalmente el nitrógeno, corremos una mayor probabilidad de sufrir la ED aun habiendo seguido escrupulosamente las tablas. Estos factores de riesgo son el frío, el

alcohol, la obesidad, la edad, el cansancio, el ejercicio físico durante y posterior a la inmersión y el consumo excesivo de aire. Para las personas con estos factores de riesgo lo mejor es no hacer inmersiones que requieran paradas de descompresión e incluso, todavía mejor, no acercarse a la curva de seguridad, de lo contrario habrá que establecer las correcciones oportunas en los cálculos de descompresión. En las siguientes dos horas después de finalizada una inmersión es conveniente no hacer ningún tipo de actividad física. De lo contrario al activar nuestro metabolismo y aumentar el ritmo cardíaco podríamos provocar un accidente de descompresión. Menos recomendable es bucear a pulmón después de hacer escafandrismo. Tampoco se debería viajar en avión, aunque este presurizado, ya que normalmente se presurizan al equivalente a más de 2.000 metros de altura. Normalmente se considera que deben transcurrir 12 horas hasta poder ir en avión, o incluso 24 horas para inmersiones con descompresión o sucesivas. Por último, tener en cuenta que tampoco hay que subir montañas después de bucear, la disminución de presión sería peligrosa. Esto, sobretodo, es más problemático para aquellos que después de bucear y de camino a casa tiene que cruzar una zona montañosa y algún puerto de montaña

6. La capacidad vital de los pulmones está constituida por tres tipos de volúmenes de aire. ¿Cómo se denomina?La capacidad vital (CV) es igual al volumen de reserva inspiratorio más el volumen corriente, más el volumen de reserva espiratorio. Es la máxima cantidad de aire que puede expulsar una persona de los pulmones después de una inspiración máxima y espirando al máximo.

a) El volumen corriente (Vc): Es el volumen de aire inspirado o espirado en cada respiración normal.b) El volumen de reserva inspiratorio (VIR): es el volumen adicional máximo de aire que se puede inspirar por encima del volumen corriente normal.c) El volumen de reserva espiratorio (VRE): es la cantidad adicional máxima de aire que se puede espirar mediante espiración forzada después de una espiración corriente normal.

Volumen de reserva inspiratoria = 3000 mL Volumen de reserva espiratoria = 1100 mL Volumen de aire residual = 1200 mL

7. Explique desde el punto de vista físico, la respiración artificial.Es la acción de introducir y extraer el aire de los pulmones de una persona por medios mecánicos (aparatos mecánicos que permiten mantener la respiración de forma artificial) o por otra persona (método de “boca a boca” o “de boca a nariz”). La situación en la que con mayor frecuencia se debe recurrir a esta técnica es la interrupción de la respiración espontánea por enfermedades (como la poliomielitis, o el fallo cardiaco), por descarga eléctrica, por sobredosis de fármacos que deprimen la respiración como la morfina, los barbitúricos o el alcohol, por asfixia producida por ahogamiento, por la inhalación de gases tóxicos, o por obstrucción del tracto respiratorio. La falta de aporte de oxígeno al cerebro durante un periodo de cinco minutos es suficiente para

producir lesiones irreversibles; si la falta de oxígeno persiste durante más tiempo, se produce, por lo general, la muerte. Como excepción, algunas personas que han permanecido sumergidas en agua muy fría durante media hora han podido ser resucitadas, debido a que la demanda orgánica de oxígeno se reduce mucho a temperaturas muy bajas.

En nuestro caso, el que registró mayor presión manométrica pulmonar fue el único estudiante de sexo masculino, menor que la mayor parte de los integrantes del grupo (sólo un integrante era menor que él). Si bien es cierto que la edad, el sexo y la actividad que realiza la persona influyen en los resultados, en los datos obtenidos de la experiencia no necesariamente la que realizaba la mayor actividad obtuvo los resultados más altos, pero sí se vio que el sexo tuvo gran influencia (masculino sobre femenino).Los resultados nos revelaron que los estudiantes de menor edad tienen mayor presión manométrica pulmonar así como absoluta que las dos integrantes de mayor edad. En la medición de la presión manométrica pudo ocurrir un error debido a que no se pudo registrar la máxima espiración de los integrantes (por motivos instrumentales) sino una espiración promedio de cada uno, de ahí que la proporcionalidad de las cantidades de aire espirado pudo variar. Así también, pudo haber sucedido que algunos integrantes

OBSERVACIONES Y/O

hayan espirado con mayor o menor fuerza debido también al temor a que la glicerina se derrame porque la altura del tubo era muy pequeña.

CONCLUSIONES:1. La presión manométrica pulmonar se puede cuantificar empleando un manómetro en U considerando la altura que se desplaza el líquido.2. La presión manométrica es directamente proporcional a la densidad del líquido, la altura y aceleración de la gravedad.3. La presión manométrica pulmonar depende en gran medida del sexo de la persona, aunque también de la edad y la actividad que realice la persona, pero en menor medida.4. La presión (pulmonar y absoluta, así como otras) se expresa no sólo en Pascal, sino también en cm de H20 y mmHg, entre otros.5. La presión absoluta pulmonar es la suma de la presión manométrica más la presión atmosférica.6. La capacidad vital de una persona es de aproximadamente 3500cm y depende del sexo, edad y actividad de la persona.7. La inspiración y la espiración están dadas por la diferencia de presiones pulmonar y atmosférica. El aire se desplaza desde el compartimento con mayor presión al de menor presión.

-http://es.wikipedia.org/wiki/Mal_de_monta%C3%B1a -http://www.vootext.com/docid/387 

Bibliografía