Formación de burbujas y
gotas de agua y tensión
superficial en los
pulmones
INTEGRANTES: NATALIA ROJAS
FABIÁN PAILLAL
DOCENTE
: CECILIA TOLEDO
Burbujas
Una burbuja es una superficie
esférica de líquido.
Cuando se agita un líquido con aire, entra algo de aire
en el líquido, tomando temporalmente un espacio
dentro de este último en forma de burbuja.
Algunos líquidos forman burbujas más fácilmente que
otros. Por ejemplo, al agitar agua, se formarán algunas
burbujas pero no durarán mucho tiempo.
Si se le agrega algo de detergente para lavar y después
se le agita, se formará una gran cantidad de burbujas y
durarán más tiempo.
Una burbuja puede existir porque la capa superficial de un líquido
(normalmente agua) tiene cierta tensión superficial, lo que hace
que la capa se comporte parecido a una hoja elástica.
La tensión hace que la burbuja forme una esfera porque la esfera
tiene la menor área superficial para un volumen dado.
Una burbuja hecha solo con líquido puro no es estable y se necesita
un tensoactivo disuelto, como el jabón, para estabilizarla.
El jabón disminuye la tensión superficial hasta aproximadamente un
tercio de la tensión superficial del agua pura.
Al estirarse la película de jabón, la concentración de jabón
disminuye, lo que hace que aumente la tensión superficial. Así, el
jabón refuerza selectivamente las partes más débiles de la pompa y
evita que se estiren más.
Además, el jabón reduce la evaporación haciendo que las pompas
duren más, aunque este efecto es relativamente pequeño.
La ecuación que nos permite trabajar con burbujas con una
superficie, como una gota de líquido o una burbuja de gas en un
líquido es:
pi – p0 = 2γ
r
Donde γ es la tensión superficial del líquido, r es el radio, pi es la
presión en el interior de la burbuja y p0 es la presión en el exterior
de la burbuja.
Se puede formar burbujas con dos fluidos cualesquiera (líquidos y/o
gases) que no se disuelvan entre sí, no sólo con líquidos y aire. Por
ejemplo, petróleo y agua (como el que se encuentra en las “lámparas
de lava”).
La ecuación que nos permite trabajar con burbujas con dos superficies
es:
pi – p0 = 4γ
r
Gotas de agua
Una molécula de agua que ocupe cualquier
posición de esta superficie, no tiene a otras
sobre ella, lo que significa que no está
sometida a interacciones con otras moléculas
de agua solamente.
En consecuencia se da una asimetría en la
distribución de interacciones y la aparición de
una fuerza resultante neta que apunta hacia
el interior de la gota.
Debido a la tensión superficial y a la aparición
de esta fuerza hacia el interior, las gotitas
pequeñas de un líquido tienden a adquirir
forma esférica. Cuando se forma la gota, la
tensión superficial tiende a comprimirla
reduciendo al mínimo posible la superficie de
la misma, resultando así esférica la gota.
TENSIACTIVOS EN LOS PULMONES
Los pulmones son órganos
elásticos ubicados en la cavidad
torácica.
Están formados por millones de
sáculos denominados alvéolos,
cuyas paredes forman la barrera
hematogaseosa.
La ventilación pulmonar produce
cambios de presión y volumen en
la cavidad torácica, por lo que
son necesarios estructuras
elásticas que respondan a dichos
cambios.
Esa elasticidad tiene consecuencias a nivel alveolar que si no
son resueltas pueden ocasionar serios problemas fisiológicos.
El responsable de que esto no suceda es el surfactante
pulmonar.
PRODUCCIÓN DEL SURFACTANTE EN
EL PULMÓN
.
Micrografía electrónica de una célula epitelial tipo II,
responsable de la producción de surfactante. Se
observan los Cuerpos Laminares (LB), el núcleo
voluminoso y las microvellosidades (flechas).
FUNCIONES DEL
SURFACTANTE
1.DISMINUCIÓN DE LA
TENSIÓN SUPERFICIAL
PULMONAR
SURFACTANTE
2. ADECUACIÓN DE LA
TENSIÓN PARIETAL DE LOS
ALVEOLOS
3. PREVENCIÓN DEL EDEMA
PULMONAR
1.DISMINUCIÓN DE LA TENSIÓN SUPERFICIAL DE LOS
PULMONES
La reducción de la tensión superficial es mayor cuando la
película es comprimida, porque entonces las moléculas
de DPFG se acercan más entre sí y, por lo tanto, se
repelen con más fuerza.
3.PREVENCIÓN DE EDEMA PULMONAR.
El agente tensoactivo también contribuye a
prevenir el edema pulmonar (acumulación
de líquido en los pulmones).
Se ha calculado que si no estuviera
presente, la tensión superficial sin
oposición de los alvéolos produciría una
presión de 20 mmHg,
lo cual favorecería la trasudación de líquido
desde la sangre hacia el interior de los
alvéolos.
IMPORTANCIA DEL TENSOACTIVO EN
LOS NEONATOS.
La deficiencia de surfactante es causa
de la enfermedad de la membrana
hialina (Síndrome de Insuficiencia
Respiratoria), grave enfermedad
pulmonar que aparece a los lactantes
nacidos antes de que su sistema
tensoactivo sea funcional.
La tensión superficial es alta en los
pulmones de estos niños y hay muchas
áreas en las cuales los alvéolos están
colapsados (atelectasia).
REFERENCIAS
•
West, John: “Fisiología Respiratoria”. Editorial Panamericana,
séptima edición. Buenos Aires, 2005. Capítulo VII.
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•
Ganong, Willian: “Fisiología Médica”. Editorial El Manual Moderno,
undécima edición. México, 1988. Capítulo 34.
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•
Kane, Joseph: “Física”. Editorial Reverté, segunda edición.
España, 1994. Capítulo 13.
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Power de tensión superficial