¿Sabías que tu corazón es una bomba hidráulica biofísica en Chile

1. Cálculo de la presión arterial media — Aplica la fórmula de presión arterial media usando los valores medidos.
   $$PAM=\frac{P_{\text{sist}}+2\times P_{\text{diast}}}{3}$$
2. Conversión a kPa — Convierte el resultado de mmHg a kPa para obtener la unidad estándar en física.
   $$1\text{ mmHg}=0.133322\text{ kPa}$$

$$10.7\text{ kPa}$$

→ La presión arterial media de Javiera es aproximadamente 10.7 kPa.

1. Conversión a unidades SI — Transforma el flujo cardíaco de litros por minuto a metros cúbicos por segundo.
   $$Q_{\text{SI}}=5\text{ L/min}\times \frac{0.001{\text{ m}}^3}{1\text{ L}}\times \frac{1\text{ min}}{60\text{ s}}$$
2. Cálculo del volumen diario — Multiplica el flujo por el número de minutos en un día para obtener el volumen total bombeado.
   $$V_{\text{día}}=5\text{ L/min}\times 60\text{ min/h}\times 24\text{ h}$$

→ El gasto cardíaco de Benjamín es 8.33 × 10⁻⁵ m³/s y bombea unos 7 200 litros al día.

1. Conversión de presión a pascales — Transforma la presión arterial media de mmHg a la unidad del SI.
   $$PAM=100\text{ mmHg}\times 133.322\text{ Pa/mmHg}$$
2. Conversión de flujo a unidades SI — Convierte el gasto cardíaco a metros cúbicos por segundo.
   $$Q=6\text{ L/min}\times \frac{0.001{\text{ m}}^3}{1\text{ L}}\times \frac{1\text{ min}}{60\text{ s}}$$
3. Cálculo de la potencia — Aplica la fórmula de potencia mecánica multiplicando el flujo por la presión.
   $$P=Q\times PAM$$

$$1.33\text{ W}$$

→ La potencia mecánica del corazón de Valentina es aproximadamente 1.33 W.

1. Cálculo de la presión hidrostática — Determina la diferencia de presión debida a la altura entre el corazón y el cerebro.
   $$\mathrm{\Delta }P=\rho \times g\times h$$
2. Presión en el cerebro — Resta la presión hidrostática de la presión en el corazón para obtener la presión cerebral.
   $$P_{\text{cer}}=P_{\text{cor}}-\mathrm{\Delta }P$$

$$8.8\text{ kPa}$$

→ La presión en el cerebro del minero es aproximadamente 8.8 kPa.

1. Cálculo de la potencia durante ejercicio — Aplica la fórmula de potencia mecánica con los valores de ejercicio.
   $$P=Q\times PAM$$
2. Conversión de presión a pascales — Transforma la presión arterial media a pascales para el cálculo.
   $$PAM=120\text{ mmHg}\times 133.322\text{ Pa/mmHg}$$
3. Conversión de flujo a unidades SI — Convierte el gasto cardíaco a metros cúbicos por segundo.
   $$Q=20\text{ L/min}\times \frac{0.001{\text{ m}}^3}{1\text{ L}}\times \frac{1\text{ min}}{60\text{ s}}$$
4. Cálculo del trabajo total — Multiplica la potencia por el tiempo total en segundos para obtener el trabajo.
   $$W=P\times t=P\times 4\text{ h}\times 3600\text{ s/h}$$

$$200\text{ kJ}$$

→ El trabajo cardíaco total realizado durante la etapa es aproximadamente 200 kJ.

1. Cálculo de la resistencia en unidades Wood — Aplica la fórmula de resistencia vascular usando los valores dados.
   $$R_{\text{Wood}}=\frac{PAM}{Q}$$
2. Conversión a unidades SI — Transforma la resistencia de unidades Wood a unidades del SI.
   $$R_{\text{SI}}=R_{\text{Wood}}\times 133.322\text{ Pa/mmHg}\times 60{\text{ s/m}}^3$$

→ La resistencia vascular total del paciente es 22.5 unidades Wood o 18 × 10⁶ Pa·s/m³.

1. Cálculo del área de la aorta — Determina el área transversal de la aorta usando el diámetro dado.
   $$A=\pi \times {\left(\frac{d}{2}\right)}^2$$
2. Cálculo del flujo volumétrico — Multiplica el área por la velocidad para obtener el flujo volumétrico.
   $$Q=A\times v$$
3. Conversión a litros por minuto — Transforma el flujo de metros cúbicos por segundo a litros por minuto.
   $$Q_{\text{L/min}}=Q\times 60\text{ s/min}\times 1000{\text{ L/m}}^3$$

$$5.7\text{ L/min}$$

→ El flujo volumétrico en la aorta es aproximadamente 5.7 L/min, que corresponde a un gasto cardíaco normal en reposo.

1. Cálculo del aumento de presión — Determina cuánto aumenta la presión sistólica en Putre.
   $$P_{\text{aumento}}=120\text{ mmHg}\times 0.15$$
2. Presión sistólica total — Suma el aumento a la presión normal para obtener la nueva presión en Putre.
   $$P_{\text{sist, Putre}}=120\text{ mmHg}+P_{\text{aumento}}$$

$$138\text{ mmHg}$$

→ La presión sistólica del turista en Putre es aproximadamente 138 mmHg.

1. Potencia en reposo — Determina la potencia mecánica del corazón en estado de reposo.
   $$P_{\text{reposo}}=Q_{\text{reposo}}\times PA{M}_{\text{reposo}}$$
2. Potencia máxima — Calcula la potencia mecánica durante el esfuerzo máximo.
   $$P_{\text{max}}=Q_{\text{esfuerzo}}\times PA{M}_{\text{esfuerzo}}$$
3. Factor de aumento — Determina cuántas veces aumenta la potencia respecto al estado de reposo.
   $$factor=\frac{P_{\text{max}}}{P_{\text{reposo}}}$$

→ La potencia mecánica máxima del corazón es aproximadamente 10 W y es 10 veces mayor que en reposo.