Tensión superficial, funcionamiento en los alveolos

Tensión superficial, funcionamiento en los alveolos

La tensión superficial juega un papel importante en el funcionamiento de los alvéolos pulmonares. Los alvéolos están recubiertos por una capa delgada de líquido que tiene una tensión superficial alta debido a las fuerzas de cohesión entre las moléculas de agua. Esta tensión superficial tiende a hacer que los alvéolos se colapsen y dificulta la entrada de aire durante la inspiración.

Para evitar el colapso de los alvéolos, el pulmón produce una sustancia llamada surfactante que reduce la tensión superficial del líquido alveolar. El surfactante está compuesto principalmente por fosfolípidos y proteínas, y actúa disminuyendo las fuerzas de cohesión entre las moléculas de agua. Esto reduce la tensión superficial del líquido alveolar y facilita la distensión de los alvéolos durante la inspiración.

Según la ley de Laplace, la presión necesaria para impedir el colapso de una burbuja se describe con la siguiente ecuación:

∆P = Pi− Po = F A = σ.lc A = σ(2π.r) π.r2 = 2σ r ∆P = Pi− Po = 2σ r (4.6)

donde σ es la tensión superficial del líquido, para el agua es 0, 0727N/m y para la sangre 0, 058N/m. Esta expresión se denomina ley de Laplace para una membrana

Ejemplo: La tensión superficial del fluido que reviste a los alvéolos es 0, 04N/m. Calcule la presión dentro de un alvéolo hinchado hasta un radio de 80µm

Solución:

La diferencia de presión entre el interior y exterior del alvéolo esta dado por la ecuación 4.6 ∆P = Pi− Po = 2σ r = 2(4 × 10−2N/m) 8 × 10−5m = 10 3N/m2

Luego, la presión dentro del alvéolo es:

Pi = Po+ 103N/m2 = 1, 023 × 105N/m2

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