NO ME SALEN
   (PROBLEMAS RESUELTOS DE BIOFÍSICA DEL CBC)
   FLUIDOS
   HIDRODINÁMICA

 

desesperado

 

BIO 10) En una jeringa el émbolo tiene un área de 2,5 cm² y el líquido pasa por una aguja de 0,8 mm² de sección transversal. ¿Qué fuerza mínima debe aplicarse al émbolo para inyectar el líquido en una vena en la que la presión sanguínea es de 1 cmHg?

Ejercicio más clínico que éste no puede existir: ¡una inyección!, ¡qué miedo!, ¡auxilio!, ¡corramos!... Ok, basta de güevada, vamos a resolverlo.

Acordemos algunas cuestiones (no debería, pero...). El interior de la vena tiene una presión superior al exterior del cuerpo. De eso no cabe duda porque si te pinchás, por el agujero sale sangre en lugar de entrar aire.

   

El dato es que en la vena tenemos una presión de 1 cmHg, y afuera 0 cmHg; o si preferís: adentro 77 cmHg, y afuera 76 cmHg.

Otra cuestión que debemos aclarar es que la mínima fuerza que debe hacer tu mano inoculadora es la que evita que salga la sangre (acordate que estamos suponiendo cuestiones ideales e inexistentes: viscosidad del líquido nula y nada de rozamiento entre el émbolo y la jeringa). Apenas con un poquitito más de fuerza que haga la mano, el émbolo se desplazará y el fluido ingresará al cuerpo. Ese mínimo es un límite.

Fluídos - Ricardo Cabrera
   

Y todavía quedan otras cuestiones importantes... pero arranquemos, si no me distraigo y esa jeringa apuntando me pone nervioso.

print = prext

print = Fext / Aext

Ahora, la fuerza exterior la realizan en conjunto la mano que empuja el émbolo y la atmósfera. Si sólo queremos conocer la fuerza que debe realizar la mano, entonces, nos conviene tomar las presiones relativas. Dicho en otras palabras: la fuerza que debe hacer la mano debe añadir una presión en el émbolo igual a 1 cmHg.

Y antes de ponernos a hacer cuentas habrá que hacer unos pasajes de unidades. Si 76 cmHg equivalen a 101.300 Pa, la regla del almacenero garantizará que 1 cmHg valga lo mismo que 1.333 Pa. Por otro lado 2,5 cm² lo vamos a expresar como
2,5
x 10-4.

Fext = print . Aext

Fext = 1.333 Pa . 2,5 x 10-4

   

          Fext = 0,333 N

   

Habitualmente esa fuerza tan pequeña la ejerce el rozamiento del émbolo contra las paredes de la jeringa, sin necesidad de sumarle la viscosidad de los fluidos; y aunque dejemos la jeringa pinchada sin tocar siquiera el émbolo, éste no retrocede.

- Doctor, un camello me dió una patada.
- ¿Dónde ha sido?
- En el desierto.

 

   
DESAFÍO: Supongamos que queremos inyectar 5 ml de fluido (ideal) en no más de 20 segundos, ¿cuánto deberá valer, entonces, la fuerza?   Fluídos - Ricardo Cabrera
 
 
   
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