X(p)rimenta 2012
Mesura del volum pulmonar
Institut Els Pallaresos (Tarragona)
Menció en la categoria Secundària
La ventilació pulmonar és un fenomen bàsicament mecànic que renova cíclicament l’aire alveolar, alternant l’entrada d’aire o inspiració i la sortida del mateix o expiració.
L’aparell respiratori es podria comparar amb una manxa amb els següents components: les vies aèries que comuniquen l’ambient amb la superfície d’intercanvi, el tòrax, que actua com continent protector del pulmó i motor de la ventilació, i el pulmó, una extensa superfície d’intercanvi entre l’aire i la sang. Les dimensions d’aquest es mesuren a través del seu contingut aeri.
L’objectiu principal d’aquesta experiència va ser construir un espiròmetre amb el que poguéssim obtenir la corba de variació del volum pulmonar respecte al temps, i calcular així els diferents nivells i volums que es produeixen en la respiració normal i durant la inspiració i expiració màximes. L’espiròmetre construït havia de permetre obtenir mesures que s’apropessin el més possible al valor teòric que trobem als llibres de text.
El funcionament de l’espiròmetre consisteix en respirar a través d’una embocadura dins d’una campana calibrada i segellada per aigua. Els desplaçaments d’aquesta campana, produïts per l’entrada i sortida d’aire, es transmeten a un element que traça una corba en un paper que es mou amb una velocitat determinada.
Donades les característiques del espiròmetre construït, per una banda, i la pròpia funció mecànica que realitza el nostre aparell respiratori, per un altra, aquest vídeo té la particularitat d’unificar en una experiència continguts de tres àrees curriculars que s’imparteixen a tercer d’ESO, nivell educatiu per al qual s’adreça el vídeo. L’àrea de biologia, que estudia l’anatomia i funció de l’aparell respiratori, l’àrea de física, amb conceptes com ara el de força, pressió i la llei dels gasos i l`àrea de tecnologia amb el funcionament d’un motor i conceptes relacionats amb la dinàmica de forces d’una màquina simple com ara la politja.
Desenvolupament de l’experiència que mostra el vídeo
En primer lloc, el vídeo mostra el material i el procediment que es va seguir en la construcció de l’espiròmetre, explicant els principis físics i tecnològics en què es basa el seu funcionament.
En segon lloc, fa una demostració experimental de la mesura dels volums respiratoris (volum corrent, volum de reserva inspiratòria, i volum de reserva expiratòria) i de la capacitat vital, i una explicació teòrica de com s’arriba a calcular la capacitat pulmonar total a partir d’aquestes dades, així com la causa de les diferències de pressió que es generen entre l’atmosfera i l’alvèol i que determinen el procés de ventilació.
dimecres, 22 agost 2012 at 16:46
Bona feina.