Biofísica 3 Termodinámica (20) 34. Primer principio

 a) Estimar el trabajo que realiza el músculo cardíaco durante un ciclo a partir del siguiente gráfico que representa la presión sanguínea en el ventrículo izquierdo en función de su volumen.

 

 

 

 

El trabajo es el área encerrada en la curva.

 

 

 

 Dividimos el área en cuatro áreas:

 

Verde = (85 ml – 35 ml) (100 mmHg - 5 mmHg) = 4750 ml mmHg

Naranja = (80 ml – 45 ml) (115 mmHg – 100 mmHg) = 525 ml mmHg

Azul = (100 ml – 85 ml) (90 mmHg - 15 mmHg) = 1125 ml mmHg

Amarillo = (65 ml – 35 ml) (5 mmHg - 0 mmHg) = 150 ml mmHg

 

L = Verde + Naranja + Azul + Amarillo = 6550 ml mmHg 

 L = 6550 ml mmHg (1 atm/760 mmHg) (101300 Pa/1 atm) (1 lt/10^3 ml) (1m³/10^3 lt) = 0,87 J

 

 b) Calcular a partir del resultado anterior la potencia desarrollada por el corazón al bombear sangre al circuito sistémico, teniendo en cuenta el número de pulsaciones por minuto de una persona. Comparar el resultado con la respuesta del problema de la unidad de fluidos referido a la potencia media del corazón humano.

 

Tiempo = 1 min/ 70 pulsaciones = 60 s/70 p

Potencia = trabajo / tiempo = 0,87 J / (60s / 70) = 1 Watt