Presiona para ver o descargar
Karim Alul, Teresita Cortés-Trivelli, Macarena Cerda-Magna, Iván Ramírez, Francisco Salinas-Barahona y Ruvistay Gutierrez-Arias
La dinámica de fluidos explica cómo el aire, en su camino hacia los alvéolos pulmonares, se adapta a fuerzas y restricciones que enfrenta a su paso. A nivel macro, el aire responde a las corrientes de viento y a las variaciones de presión atmosférica. En cambio, a nivel micro, fluye a través de conductos anatómicos diseñados para optimizar el intercambio gaseoso. El viaje del aire hacia nuestros alvéolos no es sencillo ni lineal. A medida que desciende desde las vías aéreas superiores hacia las intratorácicas, enfrenta bifurcaciones, cambios de diámetro en los conductos y transiciones entre flujos laminares y turbulentos. Estos obstáculos no son barreras, sino configuraciones que refinan el flujo y aseguran que cada molécula de aire alcance su destino. En este tercer artículo de la serie abordamos como diferentes leyes y principios físicos rigen el comportamiento de los fluidos, especialmente el aire que respiramos. Exploramos como la ecuación de Navier-Stokes, el principio de Bernoulli, la ecuación de continuidad, el efecto Venturi, la ley de Poiseuille, y la ley de Stokes están presentes durante cada ciclo respiratorio, permitiendo que el viaje que comienza en el ambiente logre terminar de manera eficiente en los alveolos pulmonares.
Palabras claves: Mecánica de Fluidos, Turbulencia del Fluido, Movimientos del Aire, Sistema Respiratorio, Respiración, Flujo Laminar.
Fluid dynamics explain how air, on its way to the pulmonary alveoli, adapts to the forces and constraints it encounters along its passage. Air responds to wind currents and variations in atmospheric pressure at the macro level. Conversely, at the micro level, it flows through anatomical conduits designed to optimise gas exchange. The journey of air into our alveoli is neither simple nor linear. As it descends from the upper airways into the intrathoracic airways, it encounters bifurcations, changes in duct diameter, and transitions between laminar and turbulent flows. These challenges are not barriers but configurations that refine the flow and ensure that each air molecule reaches its destination. In this third article of the series, we discuss how various laws and physical principles govern the behaviour of fluids, particularly the air we breathe. We examine how the Navier-Stokes equation, Bernoulli's principle, the continuity equation, the Venturi effect, Poiseuille's law, and Stokes' law are present during each respiratory cycle, facilitating the journey that begins in the environment and concludes in the pulmonary alveoli efficiently.
Keywords: Flow Mechanics, Fluid Turbulence, Air Movements, Respiratory System, Respiration, Laminar Flow.
