Examinando por Materia "Biomecánica respiratoria"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Modelación y simulación de los efectos de los compuestos orgánicos volátiles (COV) en la mecánica respiratoria
    (Universidad EIA, 2024) Grajales Grisales, Ana Cristina; Montagut Ferizzola, Yeison Javier; Montoya Góez, Yesid de Jesus
    RESUMEN: La mecánica respiratoria está influenciada por la presencia de compuestos orgánicos volátiles (COV) en el ambiente, los cuales representan un riesgo significativo para la salud humana. Estos compuestos, ampliamente emitidos en entornos urbanos e industriales, pueden alterar la función pulmonar al incrementar la reactividad de las vías respiratorias, afectar los mecanismos de defensa naturales y generar síntomas como irritación, tos y mayor producción de moco. No obstante, la investigación exhaustiva sobre sus efectos directos en la mecánica respiratoria enfrenta retos importantes, debido a lo invasivo de los métodos necesarios para evaluar el funcionamiento de las vías respiratorias y las limitaciones éticas asociadas al estudio en humanos. Este proyecto tiene como objetivo implementar un modelo matemático que permita analizar de manera segura y no invasiva los efectos de los COV en la mecánica respiratoria, utilizando herramientas de mecánica de fluidos computacional (CFD), facilitando el análisis en condiciones que simulan situaciones fisiológicas reales. La metodología propuesta se basa en tres etapas principales: modelación geométrica de las vías respiratorias, simulación computacional del flujo de aire y los COV bajo diferentes condiciones fisiológicas, y evaluación experimental del modelo mediante pruebas comparativas en un simulador. Este enfoque busca validar el desempeño del modelo y establecerlo como una herramienta efectiva para el estudio de los efectos respiratorios de los COV.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Unidad diafragmática del simulador físico de la biomecánica respiratoria
    (Universidad EIA, 2020) Cortés Ospina, Santiago; Sierra Pérez, Daniel; Isaza López, Sergio; Jiménez Posada, León Dario
    RESUMEN: El sistema respiratorio humano, debido a sus condiciones fisiológicas, es difícilmente accesible y, por ende, presenta gran dificultad para su estudio y comprensión. Por esta razón, herramientas como los simuladores se presentan como una alternativa que permite no sólo mejorar el entendimiento del sistema, sino facilitar la investigación y los nuevos desarrollos en el área, así como asistir en la capacitación del personal clínico y de otras áreas dela salud. En este trabajo se detalla el desarrollo de la unidad diafragmática para un simulador físico de la biomecánica respiratoria, con el objetivo de permitir en este último la simulación de diversas funciones propias de la biomecánica respiratoria humana, así como solucionar algunas de las problemáticas encontradas en el simulador previamente desarrollado en la Universidad EIA. Para esto se desarrolló en primer lugar el diseño de concepto de un nuevo simulador, identificando los requerimientos y necesidades para todo el sistema. Posteriormente, se realizó el diseño de detalle de la unidad diafragmática del simulador, tomando como base el concepto desarrollado y partiendo de una revisión extensiva de antecedentes en el área. El diseño abarca los aspectos mecánico, electrónico y funcional de la unidad diafragmática. El diseño del dispositivo permite cumplir las funciones básicas de un diafragma, posibilitando la generación de vacío en la cavidad torácica de un simulador con el fin de reproducir patrones inspiratorios propios de un adulto que respira espontáneamente. Además, cumple con la función de los músculos espiratorios al permitir la realización de espiraciones activas, lo cual representa una gran ventaja para los diferentes casos de estudio en diversas enfermedades del sistema respiratorio. El fin de esta unidad diafragmática es aportar a un simulador físico las herramientas necesarias para reproducir los comportamientos activos del sistema respiratorio humano. Esto con el objetivo de brindar un mejor entendimiento de la biomecánica asociada a dicho sistema. Con esto se espera mejorar el conocimiento del sistema respiratorio, generando una herramienta que, potencialmente, facilitará la investigación, enseñanza, desarrollo y validación de nuevas tecnologías y futuros trabajos en el área.