MODELO MECÁNICO DEL APARATO RESPIRATORIO

    El modelo mecánico de pulmón es engañosamente sencillo. En efecto ni el material ni su manipulación presentan problema alguno y en principio parece un juego un tanto infantil. Sin embargo permite comprender los principios esenciales de los procesos de inspiración y espiración y las curvas de presión-volumen.

     De hecho no es difícil modificarlo para incluir un manómetro de agua que permita medir la presión intrapleural durante los movimientos respiratorios.

     Con algo de pericia es posible crear incluso un neumotórax valvular. Se recomienda al estudioso que lo tenga sobre su mesa cuando aborde el tema de mecánica respiratoria. 

MATERIAL NECESARIO.

MATERIAL NECESARIO
1 Botella de plástico transparente, 1 preservativo, 2 aros de goma, cinta aislante, cuchillo, guante de látex.

PRIMER PASO

    Con ayuda de uno de los aros de goma fije el preservativo en el cuello de la botella. Puede comprobar que no es posible introducir el preservativo en la botella ¿porqué?.

SEGUNDO PASO

    Con el cuchillo (¡cuidado con el filo!) corte el fondo de la botella y utilice la cinta aislante para cantear el borde. Introduzca el preservativo en la botella (y ahora ¿porqué es tan fácil?).

TERCER PASO.

    Ahora con la ayuda del otro aro de goma fije el guante de látex (puede ser sustituido por uno de caucho o por un globo) al fondo de la botella. Puede comprobar que ahora lo que no resulta fácil es extraer el preservativo de la botella. Como en los casos anteriores es un asunto de presiones.

CUARTO PASO

    Es el último pero también el más difícil. Equivale a la primera respiración del recién nacido.

    Tiene que mantener abierta  la comunicación con la atmósfera y el interior de la botella para ello utilice un dedo entre el aro de goma en la base y la pared de la botella. Mientras mantiene la comunicación sople en el preservativo hasta que ocupe todo el interior de la botella. Cuando esto ocurra cierre la comunicación con la atmósfera quitando el dedo del aro de goma y cuando lo haya hecho deje de soplar en el preservativo.

    Si ha hecho todo bien habrá descubierto que el preservativo estará casi desinflado y que el guante está dentro de la botella. Ahora debe tirar de los dedos del guante para sacarlos de la botella y atarlos con una cuerda o sujetarlos con una mano. Observe que al hacerlo se infla el preservativo.

COMO FUNCIONA

    Se trata de un modelo que reproduce la mecánica esencial de los procesos de  inspiración y espiración.

    Al fabricar el modelo y como consecuencia del retroceso elástico del elemento que figura el pulmón (el preservativo), se genera el equivalente al espacio pleural entre éste y la pared con una presión sub-atmosférica en dicho espacio.

    En reposo, el elemento que figura al diafragma (el guante) permanece elevado en el interior de lo que sería la pared torácica, de la misma forma que lo hace la cúpula diafragmática en el humano.

    Cuando se mueve el elemento que hace de diafragma hacia abajo, de la misma manera que lo haría la contracción del diafragma en el organismo, aumenta el volumen de la cavidad, disminuye por lo tanto su presión y se crea un gradiente para el paso de aire desde el exterior hasta el interior del elemento que simula el pulmón. Este proceso corresponde con la inspiración.

    Cuando se restituye a su posición el elemento que hace de diafragma (relajación) se produce el fenómeno contrario y se simula el proceso de espiración pasiva.

    Nótese que también es posible inflar el elemento pulmón mediante movimientos de la pared torácica. E incluso soplando directamente (ventilación boca-boca).   

   Se sugiere al curioso que al finalizar observe que sucede si se hace un orificio en la pared. ¿Que pasa con el diafragma? y ¿con el pulmón? ; ¿sigue siendo posible inflar el pulmón?. Son efectos que simulan el resultado de un neumotórax.

    Si se coloca un aro pasacables en el orificio y se pasa por éste un tubo se puede medir la presión en el espacio pleural pero tendrá que ingeniárselas para rearmar el modelo y conectar el manómetro (le sugiero que utilice una válvula o llave que permita cerrar y abrir el paso entre el tubo y el manómetro cuando lo necesite).

    Con un poco de imaginación y una jeringa grande de plástico es posible fabricar un aparato que mida el volumen de aire que entra y sale de nuestro modelo en cada respiración. ¡Inténtelo!.

    Si conoce a alguien lo bastante inconsciente como para ser fumador pídale que le ayude soplando humo en el modelo de pulmón, así podrá visualizar como necesita varios ciclos respiratorios para eliminar todo el humo (intente explicar que ocurre).

 

última revisión miércoles, 05 mayo 2010 por miguel de córdoba