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Razones por las que no podemos sumergirnos profundamente en agua y respirar a través de un tubo

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Estaba leyendo el interesante librito de A. Claret titulado «Fenómenos astrofísicos y la extinción de los dinosaurios» (Granada 2008) cuando una de sus frases me ha recordado la imposibilidad sumergirse en un río con un tubo para respirar a través de él y ocultarse de los enemigos, como se ve en alguna película. La frase se refiere a los Diplodocus y nos dice que… «solo eran capaces de masticar plantas de textura blanda, lo que aliado a la posición e las narinas (encima de la cabeza), hicieron suponer que este dinosaurio tenía hábitos acuáticos. Además, algunos dinosauriólogos pensaban que la disposición de las patas sería similar a la de los lagartos.

Estas hipótesis parecían realmente bien sólidas, ya que si el animal era acuático y si se desplazara como un lagarto el único hábitat posible –para resolver el problema del inmenso peso– sería el medio acuático. Sin embargo, el descubrimiento de unas huellas de saurópodos en 1938 por Roland Bird aportaba unas medidas de las anchuras entre patas que eran incompatibles con la postura típica de los reptiles.

Por otra parte, tal animal tendría dificultades para respirar si mantuviera solo parte del cuello fuera del agua. Se realizaron unos dramáticos experimentos en Alemania a inicios del siglo pasado con seres humanos. Robert Stigler llevó a cabo el siguiente experimento: se ataba un voluntario a una tabla, lo sumergían horizontalmente y le permitían respirar a través de un tubo.

La respiración se tornaba dolorosa e insoportable a profundidades de más de 90 centímetros ya que la presión sobre los pulmones era muy alta y por añadidura la presión arterial también era muy elevada, pudiendo causar graves lesiones cardiacas. Los saurópodos, si utilizasen sus largos cuellos como tubos respiratorios, tendrían problemas parecidos ya que sus pulmones se encontrarían a profundidades críticas». Quise saber más sobre el experimento de Robert Stigler y eché mano de Google.

Los resultados fueron malos, muy malos… Aparecían muchas entradas, pero ninguna parecía tener nada que ver con el médico vienés Robert Stigler. Por fin hice una búsqueda basándome en otros parámetros, busqué «elefante respirar bajo agua» y como primera entrada me apareció un capítulo del libro «¿Sabe usted física?» del excelente divulgador Yakov Perelman. Allí estaba el experimento de Robert Stigler, pero deletreado como R. Stiegler.

El elefante usa su trompa como tubo para respirar debajo del agua

La facilidad que tiene el elefante de respirar sumergido llevó a estudiar la estructura de sus pulmones que se parece mucho a la de los mamíferos acuáticos. Por eso, hoy son muchos los que piensan que el elefante procede de un antiguo mamífero marino que ha vuelto a tierra. Un animal de ida y vuelta. Un mamífero terrestre que primero se hizo marino y después volvió a tierra. El elefante puede hacerlo porque su anatomía está perfectamente adaptada para soportar las fuertes presiones que se producen cuando se está debajo del agua y se respira por un tubo (la trompa).

Los humanos no podemos hacerlo

Perelman (en la traducción de Patricio Barros) nos dice: «Los elefantes pueden permanecer bajo agua respirando mediante la trompa asomada a la superficie. Cuando las personas trataban de seguir este ejemplo valiéndose de un tubo, padecían de hemorragia por la boca, la nariz y los oídos; semejante práctica causaba graves enfermedades y aun la muerte de los buzos. ¿Por qué?»

La explicación, nos dice Perelman, hay que buscarla en que cuando estamos en la atmósfera la presión interna, por ejemplo en nuestros pulmones, es idéntica a la externa. Pero cuando estamos sumergidos, la presión interna es la de la atmósfera aproximadamente 1 atmósfera) pero la externa es superior, a la presión de la atmósfera hay que añadirle la que produce la columna de agua. Como el agua pesa mucho más que el aire la presión añadida por la columna de agua es considerable.

Debemos tener en cuenta que 1 atmósfera es aproximadamente la presión de una columna de agua de 10 m de altura. Perelman nos dice que si estamos sumergidos a 50 cm, es equivalente a que tratemos de respirar con un peso de entre 15 y 20 kg (entre 148 y 196 Newtons) aplicados encima de los pulmones. «Además -nos dice- se altera gravemente la circulación sanguínea. La sangre se desplaza de aquellas partes del cuerpo donde la presión es más alta (las piernas y el abdomen) a las zonas de presión menor, o sea, al tórax y a la cabeza.

Como los vasos de estas zonas están repletos de sangre, se dificulta la circulación de la sangre procedente del corazón y la aorta, por lo cual estos últimos se dilatan desmedidamente, a consecuencia de lo cual la persona puede morir o enfermar gravemente». Pereleman continúa exponiéndonos los resultados que obtuvo R. Stiegler: Sumergido a 60 cm, podía permanecer 3,75 minutos sumergido. A 90 cm 1 minuto. A 1 m le era imposible respirar.

Y cuando trató de respirar a 2 m de profundidad  «al cabo de unos segundos su corazón se dilató tanto que el experimentador tuvo que guardar cama durante tres meses para normalizar su circulación sanguínea». En fin, que aunque nos parezca lo más natural del mundo, para ocultarnos de nuestros enemigos, echarnos al agua, sumergirnos y respirar a través de un tubo, no es real. Tan sólo podríamos sumergirnos unos pocos centímetros, insuficientes para hacernos invisibles, salvo en aguas terriblemente sucias.

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