Física aplicada al cerebro - Feriadelasciencias.unam.mx

• En su parte superior posee un domo, que simula la parte superior del cráneo, el cualtiene un dispositivo sujeto en la parte interior y superior del domo, el cual indica lapresión máxima del cerebro.• Tiene unos tensores (elaborados de estambre) que están sosteniendo al cerebro, el cual;en su parte inferior, cuenta con un globo que le permite flotar.6

Y en la parte lateral del cráneo, el dispositivo cuenta con un pequeño orificio que por ediode una manguera, permite la entrada y salida del líquido al interior del cráneo.OBJETIVO:• Demostrar el funcionamiento del cerebro basándonos en el principio de Arquímedes.• En el modelo, al momento de introducir el agua, el cerebro flota de manera que si éstellega a una presión máxima, el dispositivo se activará.• De igual forma si el nivel de agua disminuye, los tensores se observarán tensos debido aque el cerebro ya no esta experimentando el empuje del agua.7

Nivel normal del líquidocefalorraquídeoBajo nivel del líquido cefalorraquídeo8

Principio de Arquímedes aplicado al cerebroPara desarrollar este tema se tomaron como base el principio de Arquímedes y la presión hidrostática.Introducción :El sistema nervioso representa un sistema de información e interpretación compuesto por numerosas unidades,entre ellas el cerebro.El cerebro se encuentra sumergido dentro de un líquido denominado: líquido cefalorraquídeo.Líquido cefalorraquídeocerebroPrincipio de Arquímedes“Todo cuerpo sumergido en un líquido recibe un empuje vertical hacia arriba, igual al peso del líquido desplazadopor el cuerpo.”peso del objetoobjeto• Aplicación:empujeLa mayor parte del cerebro esta sostenida por la fuerza de flotación del líquido que lo rodea.Cuando el nivel tiende a disminuir, los nervios y los vasos sanguíneos del cerebro se exponen a grandes tensioneslo que a su vez puede causar extrema incomodidad o dolor.Presión hidrostática“La presión hidrostática es aquella que origina todo líquido sobre el fondo y las paredes del recipiente que locontiene”.En este caso si el líquido cefalorraquídeo llegara a aumentar su volumen por arriba de su nivel normal, entonceshabría un aumento de presión sobre las paredes y el fondo craneal.Cuando esto ocurre se le da el nombre de hidrocefalia que es una condición en la que la principal característica esla acumulación excesiva de líquido en el cerebro.

Condiciones normales bajo nivel de liquido cefalorraquídeo1Planteamiento del problemaEl líquido cefalorraquídeo circula a través de rutas del cerebro conocidas como ventrículos yfluye igualmente alrededor del exterior del cerebro y a través del conducto raquídeo. Se puedenpresentar cantidades de líquido cefalorraquídeo superiores a lo normal en el cerebro, si el flujo oabsorción de líquido cefalorraquídeo se bloquea o si se produce demasiada cantidad de éste.Esta acumulación del líquido ejerce presión sobre el cerebro, empujándolo hacia arriba contra elcráneo, dañando o destruyendo los tejidos cerebrales.ObjetivosDemostrar físicamente el funcionamiento del cerebro basándonos en el principio deArquímedes.Demostrar alteraciones y malestares que surgen al no haber un buen funcionamiento en elliquido cefalorraquídeo que circula en el cerebro.Marco teóricoPrincipio de Arquímedes“Todo cuerpo sumergido en un fluido recibe un empuje vertical hacia arriba igual al peso delfluido desalojado.”Presión hidrostáticaUn fluido pesa y ejerce presión sobre las paredes, sobre el fondo del recipiente que lo contieney sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él. Esta presión, llamada presiónhidrostática provoca, en fluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las paredes del recipienteo a la superficie del objeto sumergido sin importar la orientación que adopten las Caras.2

ResultadosLogramos que los tensores se pusieran rígidos o se aflojaran dependiendo de la cantidad dellíquido en la cavidad craneal.Así como también se logró que el foco del dispositivo se encendiera dependiendo de la presióndel cerebro.Y por último se demostró de manera física los efectos que provoca el mal funcionamiento dellíquido cefalorraquídeo en el cerebro.Interpretación de los resultadosCuando los tensores están rígidos, nos indica que el líquido cefalorraquídeo esta por debajo desu nivel normal, debido a esto los tensores experimentan el peso real del cerebro.Cuando el nivel del líquido cefalorraquídeo es el correcto los tensores se observan ligeramenteflojos y el foco apagado.Cuando los tensores están tan flojos que el cerebro llega a la parte superior de la cavidadcraneal el foco se enciende indicándonos la presión máxima del cerebro.ConclusionesPara comprender el funcionamiento del cerebro es de gran utilidad partir del Principio deArquímedes y la presión hidrostática, ya que este nos explica como es posible que un cuerpo enun fluido sea aparentemente más ligero, en este caso entre el cerebro y los tensores.Referencias bibliográficasFísica generalBeatriz AlvarengaAntonio MáximoEditorial HARLAAtlas visual de FísicaPrograma educativo visualN. Ortiz y E. OrtizEditorial THEMAEducación para la saludHigashida9