segunda tutoria de biofisica

EJERCICIOS 

1. ¿Cuál es el volumen que ocupa en un tubo de ensayo un equivalente de masa sanguínea íntegra cuya masa se calcula en 250 miligramos?
2. Si por accidente cae una cierta cantidad (en menor proporción) de gasolina en un recipiente con sangre fresca, es posible que esta flote sobre la sangre. ¿Cuál es la justificación más apropiada para validar esta afirmación?
3. ¿Cuál es la presión que ejerce un hombre de 80 Kg de masa cuando pisa accidentalmente y con la punta del tacón a otra persona? Suponga que el tacón tiene forma circular de 6 cm de diámetro. ¿Es la presión ejercida mayor, menor o igual a la planteada en el ejemplo 2? Justifique las posibles variaciones.
4. Haga una consulta sobre la fuerza por cm² ejercida por la mordida tanto del hombre coma de animales feroces como los cocodrilos, los tiburones y el dinosaurio rex entre otros. Elabore un cuadro comparativo.
5. Un automóvil de 1500Kg se levanta con un gato hidráulico manual. El diámetro donde se aplica la Fuerza F₁ es de 0,5 cm y el del fulcro que levanta el automóvil de 5 cm. ¿Qué fuerza debe aplicar una persona para levantar el automóvil si el pistón tiene una palanca que le proporciona una ventaja mecánica del 80%?
6. ¿Cuál es la presión en el fondo de un tubo de ensayo de 10cm de largo si está completamente lleno de sangre con plasma?. Es factible predecir el tipo de sangre a partir de estas condiciones.
7. Calcule las presiones arteriales PP y PAM, para una persona cuya medición de esta están en el orden de 120/80 de una persona normal y 140/90 de una persona con hipertensión en mm de Hg.
8. Un leucocito neutrófilo (glóbulo blanco  especializado en atacar bacterias y hongos ) se puede representar como una esfera de 12 μm de diámetro, con una densidad de 1,5*10³ Kg/m³. La densidad de la sangre íntegra es de 1.05*10³ Kg/m³ . ¿Cuál es la velocidad de sedimentación de estos glóbulos blancos bajo la influencia de la gravedad y en un tubo de centrífuga que está a 10 cm del centro de la centrífuga, y girando a 5000 rpm?
9. Calcúlese el flujo sanguíneo en una arteria de 1 cm de radio y 220 cm de longitud, que se encuentra sometida a una diferencia de presión de 6*10^-5 Pa.
10. Cuando la presión arterial aumenta, es factible que la velocidad media de la sangre en la aorta por ejemplo, (radio = 1 cm), durante la parte estacionaria del latido del corazón incremente hasta en un 60% por encima de lo normal. ¿Esta anomalía puede ser considerada como de flujo turbulento? Justifique su respuesta.
11. Consulte más aplicaciones del efecto Bernoulli como por ejemplo: El ataque isquémico transitorio, el ataque cardiaco pos obstrucción trombótica, el por qué el sistema de aireación de ciertos animales debe tener orificios de entrada de aire a diferentes alturas entre otros.  

SOLUCION

4.     Haga una consulta sobre la fuerza por cm² ejercida por la mordida tanto del hombre como de animales feroces como los cocodrilos, los tiburones y el dinosaurio rex entre otros. Elabore un cuadro comparativo.

Especie

HOMBRE: Un hombre adulto ejerce una presión de entre unos 10 kg por cm2.  Equivalente aproximado a 890 newton de fuerza

COCODRILOS: Esta criatura al cerrar sus mandíbulas registró una fuerza total de 268 kg por cm2, equivalente a 16.460 newton de fuerza o la presión de 251,77 atmósferas. La más fuerte hasta ahora.

TIBURONES: El tiburón blanco  llega casi a los 290 kg por cm2 es decir 17790 newton. 

DINOSAURIO REX: se cree que mordía con una presión de 1.500 kilogramos por cm2.

LEONES Y TIGRES: Estos felinos llegan a generar una presión de unos 72 kg por cm2 equivalentes    a 4450 Newton.

11.  Consulte más aplicaciones del efecto Bernoulli como por ejemplo: El ataque isquémico transitorio, el ataque cardiaco pos obstrucción trombótica, el por qué el sistema de aireación de ciertos animales debe tener orificios de entrada de aire a diferentes alturas entre otros.

El EFECTO BERNOULLI habla sobre el principio fundamental de la hidrostática que traduce el comportamiento de fluidos en reposo cuando son sujetos a la acción del campo de gravedad terrestre. Entre los más relevantes encontramos:

 El Ataque Isquémico transitorio: (AIT o TIA) es un corto episodio en el que se produce una interrupción temporal del flujo de sangre en un vaso en el cerebro. El AIT es a menudo llamado un mini-derrame cerebral, ya que los síntomas son similares. El Infarto Cerebral puede ser provocado por presión arterial elevada, endurecimiento de las arterias, edad avanzada, anemia grave, drogadicción, alto colesterol, diabetes, tabaquismo, trastornos en la coagulación y trastornos en la producción de glóbulos blancos o rojos.

El Ataque cardiaco por obstrucción trombotica: Es el tipo más común, y se produce cuando un coágulo sanguíneo (denominado «trombo») obstruye el flujo de sangre a ciertas partes del cerebro. El trombo puede formarse en una arteria afectada por aterosclerosis. La aterosclerosis es un proceso que se caracteriza por la acumulación de placa en el interior de la arteria. Esta placa vuelve más gruesa la pared arterial, estrechando el vaso. La placa está compuesta de grasa, colesterol, fibrina (una sustancia coagulante) y calcio. A medida que la placa se acumula en las arterias, la sangre circula más lenta y dificultosamente, facilitando la coagulación. Un vaso sanguíneo estrechado por aterosclerosis tiene mayores probabilidades de ser obstruido por un coágulo, interrumpiéndose así el flujo sanguíneo. Los accidentes cerebro vasculares trombóticos generalmente se producen durante la noche o en las primeras horas de la mañana. Un ataque isquémico transitorio (AIT) o «mini accidente cerebrovascular» generalmente precede a un accidente cerebrovascular trombótico.

*¿Por qué el sistema de aireación de ciertos animales debe tener orificios de entrada de aire a diferentes alturas entre otros?

RTA/ La altura representa un ambiente extremo. El ser humano siempre se ha caracterizado por su adaptabilidad a las diversas adversidades que puede ofrecer nuestro planeta, pero en este caso hay un límite. La disminución de la presión barométrica y, consecuentemente, una menor presión parcial de oxígeno, es un factor muy limitante.    El organismo humano logra adaptarse a la altura gracias a un complicado proceso que exige lentitud y progresión. Si no se respetan estas pautas se pueden producir lesiones muy graves a diferentes niveles. El sistema pulmonar y su fisiología en la montaña son un serio problema, en ocasiones fatal, propiciado por ganar altura con demasiada rapidez. Es objeto de este trabajo analizar los mecanismos de adaptación del sistema pulmonar a la altitud, las lesiones que se pueden producir (el edema pulmonar de altura es la más importante y grave) y los medios preventivos y de actuación que utilizaremos en un medio tan adverso. El saltamontes ilustra el sistema respiratorio de los insectos. En éstos el aire es llevado desde el exterior hasta las células del organismo por un sistema de tubos, de forma que el intercambio de gases ocurre directamente entre las células y el ambiente.

Las orugas también son insectos y cómo tal respiran por medio del sistema de tubos o traqueas, que comunican directamente el medio ambiente con el interior de las células del organismo.

Cada segmento corporal del insecto tiene un par de estos sistemas de conductos aéreos, los cuales, después de ramificarse múltiples veces, llegan lo suficientemente cerca de cada célula para que ocurra el intercambio de gases. Los gases entran y salen de este sistema de tubos impulsados por los movimientos corporales. En la desembocadura de cada tubo con el exterior existe un músculo especial que la abre y cierra. Es un sistema respiratorio eficiente para pequeños organismos, que sería inadecuado para los mayores por que el aire no llegaría rápidamente a grandes profundidades.

La Respiración traqueal Propia de insectos y otros artrópodos terrestres está formada por una serie de tubos, las tráqueas, producidas por invaginaciones del tegumento, en las que el aire entra a través de unos pequeños orificios de la superficie del cuerpo, llamados estigmas.

EXPERIMENTO