¿Cómo se relaciona la ley de Boyle con la respiración?

La cavidad torácica que contiene los pulmones es bastante estática, ya que la caja torácica no es flexible ni hay musculatura para mover las costillas. Sin embargo, en la base de la caja torácica hay un gran músculo plano llamado diafragma que separa la cavidad torácica de la cavidad abdominal.

Cuando el diafragma se relaja, el músculo se comprime hacia arriba, lo que reduce el volumen de la cavidad torácica, aumenta la presión dentro del espacio recién comprimido y crea una bomba que obliga a las moléculas de aire de los pulmones a viajar hacia los bronquiolos, hacia los bronquios, la tráquea, la laringe y Faringe y salga del cuerpo a través de los conductos nasales o la boca si está de pie con la boca abierta y la boca abierta como un neandrathal.

Cuando el diafragma se contrae, tira hacia abajo hacia la cavidad abdominal y expande el volumen de la cavidad torácica. Esto a su vez disminuye la presión en los pulmones y crea un espacio vacío que forma un vacío. Esta reducción de la presión empuja el aire hacia los pulmones. El aire puede ingresar al tracto respiratorio desde la cavidad nasal o la boca abierta con la boca abierta, hacia la faringe, la laringe, la tráquea, los bronquios, los bronquiolos y los alvéolos para difundir el oxígeno y el dióxido de carbono.

Es la relación inversa de Presión y Volumen de la Ley de Boyle la que crea la bomba, la actividad de vacío que nos permite respirar.

SMARTERTEACHER

Video de YouTube de SoCoolScienceShow

Creo que la explicación de la respiración es incorrecta.

Ley de Boyles: P1V1 = P2V2

"Para una masa fija de gas cerrado a una temperatura constante, la producción de presión y volumen permanece constante ".

Esto no se aplica a la respiración sin presión. Solo se aplica a espacios cerrados que cambian de volumen. Cuando un pistón en un motor está en la carrera de compresión- (es decir, válvulas cerradas) se aplica la Ley de Boyles.

El único espacio donde se aplica la ley de Boyles con respecto a la respiración es la cavidad pleural que está encerrada y, por lo tanto, experimenta cambios de presión / volumen cuando los pulmones se expanden y contraen.

En reposo, los pulmones experimentan. flujo de fluido con un volumen creciente / decreciente, pero como están abiertos a la atmósfera estática, hay cambios de masa / flujo, no cambios de presión / volumen en la forma en que la Ley de Boyles establece.

Un globo que se eleva en la atmósfera y se expande es un ejemplo de la Ley Boyles porque el globo está sellado.

No hay flujo de gas dentro o fuera..

Vea el enlace aquí:

Este es un buen ejemplo que encontré en la ley de Boyle y en las presiones intrapulmonares e intrapleurales durante la respiración.

Entonces, digamos que empezamos con un volumen pulmonar de 2400 ml - Esto se llama la capacidad residual funcional, y una presión intrapulmonar igual a la presion atmosferica 760 mmHg. Ahora un 500 ml se respira, lo que elevará el volumen de los pulmones a 2900 ml.

Si configura la ecuación para la ley de Boyle, tendrá

# P_1V_1 = P_2V_2 #, dónde

# V_1 # - volumen inicial de los pulmones;

# P_1 # - la presión intrapulmonar inicial;

# V_2 # - el volumen de los pulmones después de una 500 ml la respiración se toma en

Resolviendo para # P_2 #, la presión intrapulmonar después de la inspiración, obtendrías

# P_2 = V_1 / V_2 * P_1 = "2400 mL" / ((2400 + 500) "mL") * "760 mmHg" = "629 mmHg" #

Aumento del volumen, disminución de la presión. La diferencia calculada entre # P_1 # y # P_2 # sería

#DeltaP = 760 - 629 = "131 mmHg" #

Sin embargo, esto no es lo que se mide; la caída real de presión es aproximadamente 1 mmHg, y eso hasta que la presión se iguale con la presión atmosférica nuevamente.

Entonces, el volumen se expande, la presión disminuye y el aire comienza a fluir hacia los pulmones; pero la caída de presión intrapulmonar no se acerca al valor que habría dado adjunto sistema.