Estudio de flujos biológicos : deposición de aerosoles en los pulmones

Debido a la importancia del efecto de la deposición de partículas en los alveolos pulmonares resulta necesaria la elaboración de un estudio que determine el comportamiento de las partículas a su paso por los alveolos determinando los parámetros que influirán en este mecanismo. De esta manera en el presente trabajo se desarrollará un modelo experimental basado en un modelo previo desarrollado en el seno del Von Karman Insitute por G. Dulliand aunque con un gran número de modificaciones a fin de solventar los problemas que en este último aparecieron. El modelo consistirá en una aproximación geométrica de un alveolo ampliado 54 veces y construido de un material que permitiera una expansión volumétrica del mismo de un 15 %. Para lograr esto se encapsulará el alveolo en una caja cuya presión podrá ser controlada a través del movimiento de un pistón que forma parte de la instalación. Mediante el control del pistón se controlará la presión y por tanto la expansión del alveolo de forma que se tenga un alveolo cuyas paredes estén dotadas de capacidad de movimiento. El siguiente paso será la toma de medidas del flujo que circula por el modelo, que en lugar de aire se tratará de un fluido altamente viscoso para mantener un número de Reynolds en el modelo idéntico al que se da en la realidad. La toma de medidas se llevará a cabo mediante las técnicas de PIV y PTV de forma que tras el post-procesado de las imágenes tomadas se podrán obtener patrones de flujo y perfiles de velocidades transversales para el caso del PIV, y estudio de trayectorias de partículas para el caso del PTV. Así, tras el análisis de los diferentes resultados se podrán determinar cuáles serán los parámetros que tienen importancia y pueden influir en el mecanismo de deposición de una partícula a su paso por la región alveolar.Ingeniería Industria