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.