proyecto que demuestra el principio de Bernoulli en un infarto

1. XXIV CONGRESO DE INVESTIGACIÓN CUAM-ACMor
Título: Bernoulli y el infarto
Autores: Karen Daniela Meléndez Contreras y Rubí Salazar Hernández
Profesor asesor: Juventino Meléndez Marcos
Escuela: ENP-UNAM “Gabino Barreda”
Área en que participa: Ciencias Físico-Matemáticas; Modalidad Experimental
Proyecto: Escolar
ANTECEDENTES
Si se hiciera una encuesta a los alumnos de primer año de bachillerato preguntando si nos
gusta la física, la gran mayoría diríamos que no. Algunas razones por las cuales
contestaríamos de esta manera serían: que la asignatura es muy aburrida, que no sabemos
en dónde se aplica y que las matemáticas que se usan para resolver problemas son
complicadas. Al realizar este experimento nos dimos cuenta que la física nos puede ayudar
a entender qué es un infarto, es decir, le encontramos una aplicación. Conforme fuimos
elaborando nuestro trabajo, nos percatamos que en realidad la física no es tan aburrida y
como no usamos matemáticas complicadas para explicarlo, entonces, las razones anteriores
no son motivo para contestar negativamente acerca de la física. Para explicar el infarto
recurrimos al tema de física llamado teorema de Bernoulli. Tratamos de utilizar la parte
esencial del teorema para no complicarnos tanto con las matemáticas involucradas en este
tema.
OBJETIVO. Mostrar experimentalmente, que en el colapso de una arteria se cumple el
teorema de Bernoulli, provocando de esta manera un infarto.
MARCO TEÓRICO
Principio de Bernoulli. En 1738 Daniel Bernoulli publicó un tratado de hidrodinámica en el
cual demostraba, entre otras cosas, que en los lugares donde la velocidad del fluido es
grande, su presión es baja y donde la velocidad del fluido es pequeña, la presión es alta.
Arterioesclerosis. Arterioesclerosis es una afección en la cual la placa se deposita a lo largo
de las paredes de las arterias. Placa es una sustancia pegajosa compuesta de grasa,
colesterol calcio y otras sustancias que se encuentran en la sangre. Con el tiempo, esta placa
se endurece y angosta las arterias. Eso limita el flujo de sangre rica en oxígeno y puede

2. llevar a problemas graves. Generalmente, la arterioesclerosis no presenta síntomas hasta
que una arteria se estrecha demasiado o totalmente. Mucha gente no sabe que sufre esta
condición hasta que tiene una emergencia médica.
Infarto de corazón. El infarto de miocardio es el cuadro clínico producido por la muerte de
una porción del músculo cardíaco que se produce cuando se obstruye completamente una
arteria coronaria. Cuando se produce la obstrucción se suprime el aporte sanguíneo. Si el
músculo cardíaco carece de oxígeno durante demasiado tiempo, el tejido de esa zona muere
y no se regenera. Para que el corazón funcione correctamente la sangre debe circular a
través de las arterias coronarias. Sin embargo, estas arterias pueden estrecharse dificultando
la circulación. Si el corazón se expone a un sobreesfuerzo pueden aparecer trastornos y
formarse un coágulo que a su vez puede tapar una arteria semiobstruida. Esta obstrucción,
interrumpe el suministro de sangre a las fibras del músculo cardiaco. Al dejar de recibir
sangre estas fibras mueren de forma irreversible. El infarto de miocardio ocurre cuando un
coágulo de sangre (trombosis coronaria) obstruye una arteria estrechada. Normalmente el
infarto de miocardio no sucede de forma repentina. Puede llegar causado por
la arterioesclerosis, un proceso prologado que estrecha los vasos coronarios.
METODOLOGÍA: Experimental
DESARROLLO
Cortamos un pedazo de manguera de media pulgada de diámetro a la mitad, para tener dos
pedazos de un metro cada uno. Unimos, a estos pedazos, un globo delgado como los que
usan los payasos. Dentro de este globo le colocamos un semicírculo de papel forrado con
mica de plástico. Uno de los extremos libres de la manguera se introduce en la salida de
agua de una bomba pequeña, como las que se usan en las peceras. Se introdujo la bomba
dentro de un recipiente con agua (la bomba así funciona) y el extremo libre de la otra
manguera también, para así cerrar el circuito. El agua se colorea de rojo para simular la
sangre. Finalmente, conectamos la bomba y observamos cómo circula el agua por las
mangueras y particularmente por el globo.
RESULTADOS

3. La bomba simula el corazón, las mangueras simulan una arteria y el semicírculo de papel la
placa (de colesterol) que se pega a las arterias. El agua representará la sangre que fluye por
las arterias. Al conectar la bomba, “la sangre” comienza a fluir por la arteria, y cuando pasa
justo por la parte del globo donde se encuentra el semicírculo, el globo se contrae por un
instante, pero enseguida recupera su forma, repitiéndose esto mientras circule sangre. La
presencia del semicírculo (placa de colesterol) hace que el área transversal de la arteria
disminuya y por lo tanto la velocidad del fluido aumente. Cuando la velocidad de la sangre
aumenta, de acuerdo con el principio de Bernoulli, disminuye su presión. La presión
externa puede ser suficiente grande para aplastar el tubo y así detener instantáneamente el
flujo de la sangre. Cuando la sangre deja de fluir, desaparece el efecto de Bernoulli y la
arteria se abre de nuevo. Pero la circulación puede causar otra vez el aumento de la
velocidad y el aplastamiento de la arteria. Las frecuentes deformaciones de la arteria
pueden hacer que una parte de placa se despegue, se mueva a través del sistema circulatorio
y tape un pequeño vaso sanguíneo que lleva sangre hacia el corazón. Esto causa el infarto.
CONCLUSIONES
Usando una bomba, se hizo circular agua a través de una manguera. En una parte
del circuito se disminuyó el diámetro usando un pedazo de papel. La bomba representó el
corazón, la manguera la arteria y el pedazo de papel la placa. Al hacer circular el agua
observamos que en la parte donde se encuentra el obstáculo, la arteria se contrae y
descontrae continuamente. Esto nos muestra lo que ocurre en la realidad cuando hay
arterioesclerosis. Estos movimientos de la arteria pueden provocar el desprendimiento de la
placa y tapar un vaso sanguíneo que lleve sangre al corazón provocando un infarto. Es
decir, hemos entendido las causas de un infarto.
BIBLIOGRAFIA
Blackwound, O. (1990). Física General. México. Publicaciones Culturales.
Higashida, B. (2008). Ciencias de la salud. México: Mc Graw Hill.
Slisko, Josip (2003). Física 2. El encanto de pensar. México: Pearson.