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Ciencia Nuestra de cada Día

La Naturaleza nos sorprende cada instante con multitud de fenómenos que despiertan nuestra curiosidad. La Ciencia Nuestra de Cada Día es un espacio en el que Ángel Rodríguez Lozano nos incita a mirar a nuestro alrededor y descubrir fenómenos cotidianos que tienen explicación a la luz de la ciencia.

Silla dura, cama blanda y la terrible pisada de la cabra.

La silla y la cabra - La Ciencia Nuestra de Cada Día - Cienciaes.com

Durante el último mes he tenido que aparcar el trabajo para acompañar a un hermano mío durante una estancia larga en el hospital de Mérida. Mi hermano fue magníficamente atendido por todo el personal sanitario y vaya a todos ellos mi agradecimiento, un agradecimiento que en estos momentos duros para la sanidad pública en España creo que es más necesario que nunca. Dicho esto, y como no puedo evitar darle vueltas a la divulgación de la ciencia, sea cual sea la situación, durante mi estancia en el hospital tuve que pasar un buen número de horas sentado en una silla acompañando a mi hermano y, con el paso del tiempo, disculpen la franqueza, mis posaderas comenzaron a protestar. Los enfermos no tenían este problema, salvando las incomodidades debidas a sus dolencias, descansaban la mayor parte del tiempo en una cama. En la habitación había otro enfermo, acompañado también por un familiar, y fue el segundo acompañante el que hizo la pregunta:

¿Por qué es tan incómoda una silla plana y dura, y tan cómodo un mullido sillón?

¡Qué buena pregunta para la ciencia nuestra de cada día! – pensé. Iniciamos una animada conversación en la que hablamos de distintos asientos: taburetes, sillas, hamacas…, hasta de los asientos de los astronautas. En realidad era una forma de matar el tiempo porque en un hospital sobran ocasiones de charlar y compartir experiencias. No quedó el asunto ahí, un rato después la conversación derivó hacia lo que ha cambiado la vida desde nuestros lejanos tiempos infantiles. Yo comenté que, cuando era pequeño, ayudaba a mi padre a cuidar una piara de ovejas y cabras. No se extrañen, de niño quise ser pastor. Recordé que un día mi padre me hizo una advertencia curiosa, dijo: “Cuida que no te pise una cabra porque no hay pisada más dolorosa que ésa”. Lo que es la mente humana, apenas acababa de contar la anécdota a mis contertulios cuando se me vino a la cabeza una idea: todas esas cosas, la incomodidad de la silla, el asiento del astronauta y la pisada de la cabra, tienen en común el mismo fenómeno físico. Comencemos con la silla y dejemos a la cabra para el final.

La presión

Todos lo hemos comprobado alguna vez. Un asiento plano y duro, ya sea una silla, un taburete o un banco de madera, no tarda en levantar las protestas de nuestras posaderas. Sin embargo, basta con poner en medio un mullido cojín para sentir un rápido alivio. Ustedes pueden pensar que el secreto es ése, que un asiento es duro y el cojín blando, pero con la ciencia en la mano, lo que marca la diferencia es una propiedad física: la presión.

Vayamos por partes – esto también lo decía mucho mi padre – ¿Qué queremos decir cuando hablamos de presión? Los libros de física dicen que la presión es una fuerza ejercida por unidad de superficie. Dicho de forma más de andar por casa: cuanto más concentremos una fuerza más contundente será el golpe. Un ejemplo fácil de ver: imaginen que golpean una mesa de madera con el puño cerrado. Salvo que la mesa sea muy frágil, lo normal es que, excepto el ruido, no ocurra nada. Pero si empuñamos un cuchillo y golpeamos la mesa con la misma fuerza, el cuchillo penetra en la madera y se clava en ella. En ambos casos golpeamos con la misma fuerza pero ésta se concentra en superficies distintas. La superficie de contacto entre el puño cerrado y la mesa es de varios centímetros cuadrados, el cuchillo, en cambio, concentra toda la fuerza en una superficie pequeñísima, la punta del mismo, la presión en este caso es altísima, tanta que el cuchillo penetra en la madera. Un cálculo aproximado dice que la presión del cuchillo en el punto de contacto con la mesa llega a ser más de mil veces superior.

Otro ejemplo: si pisamos la nieve blanda nos hundimos en ella, si nos ponemos unos esquís no. Nuestro peso es el mismo pero se reparte en distinta superficie. En el primer caso, se reparte por la superficie de la suela de nuestros zapatos, en el segundo sobre la superficie de los esquís, al ser ésta del orden de 10 veces más grande, la presión es 10 veces menor, insuficiente como para romper la resistencia de la nieve y hundirnos en ella.

Con esto ya podemos explicar lo que sucede al sentarnos en una silla o asiento plano.

La incómoda silla de asiento plano y duro

Nuestro cuerpo tiene un peso determinado y cuando hablamos de peso lo que estamos diciendo es que su masa, nuestra masa, es atraída por la Tierra y nos pega a ella con una fuerza. Al colocarnos sobre una báscula de baño, ésta mide la fuerza con la que nos atrae la Tierra. Así pues, al sentarnos, todo nuestro tronco, cabeza y brazos descargan su peso sobre la superficie de contacto con el asiento. Si escogemos un taburete de poca superficie la presión ejercida será mucho mayor que si escogemos una silla ancha. Eso está claro, la diferencia de superficie de contacto puede ser el doble en la silla y, por lo tanto, la presión que soportan nuestras posaderas será la mitad que en el taburete
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Efectos fisiológicos de la presión

¿Qué efecto tiene la diferencia de presión sobre la carne y la piel de nuestros glúteos? Ya que estaba en un hospital, debo decir que eso lo sabe muy bien el personal sanitario que atiende a enfermos que deben guardar cama durante largos periodos de tiempo.

Nuestros tejidos están cargados de infinidad de vasos sanguíneos que transportan la sangre que alimenta las células. Esas conducciones son muy estrechas y flexibles, por lo tanto, bajo presión, se aplastan. Si la presión supera ciertos límites, los vasos pueden llegar a cerrar el paso de la sangre y surgen los problemas. Estos límites de presión están calculados y son cercanos a la presión que se soporta nuestro trasero, con perdón, al sentarnos sobre una silla plana y rígida. Si un vaso sanguíneo se cierra por aplastamiento y no deja pasar la sangre, no llega oxígeno a las células y el cuerpo, que es sabio, protesta obligándonos a cambiar de postura.

Naturalmente el tamaño importa y el peso también. Si una persona es joven y tiene unas voluminosas posaderas y no tiene mucho peso, la superficie de contacto con una silla plana es mayor y la presión es más baja. Las personas mayores, en cambio, han perdido masa muscular y presentan una menor superficie de contacto con la silla, además suelen tener problemas de circulación sanguínea. La presión que soportan estas personas es más alta y, por eso, a veces dicen que “se le clavan los huesos”.

Úlceras por presión

El tiempo también influye. Cuanto más tiempo pasamos en una postura, más sensibles se hacen los tejidos a la presión y la obstrucción de la sangre se produce a presiones más bajas. Ésta es la razón por la que salen úlceras en las zonas de la piel sobre la que descansan los enfermos de larga duración, especialmente a las personas mayores. Las úlceras se deben a la muerte de las células por falta de riego. Por supuesto, el personal sanitario sabe que la forma de evitarlo es cambiando de posición periódicamente al enfermo para que la presión se traslade de una zona a otra del cuerpo y los tejidos no lleguen a morir por falta de riego.

El bendito cojín

¿Cómo podemos disminuir los efectos de la presión continuada? Una opción consiste en elegir un asiento que nos proporcione una mayor superficie de contacto. Una forma simple de aumentarla consiste en poner un cojín sobre la silla. Al sentarnos, el cojín cede y se hace más profundo, digamos que “nos envuelve cariñosamente” no sólo bajo nosotros sino a los lados, de manera que nuestro peso se reparte por una superficie mayor. La superficie de contacto puede ser una vez y media o incluso dos veces mayor que la superficie de contacto con una silla plana. Este aumento no es trivial, supone disminuir la presión en un tercio o a la mitad, con el descenso nuestros vasos sanguíneos no alcanzan la presión de estrangulación y podemos aguantar cómodamente sentados durante varias horas. Ni que decir tiene que el aumento de superficie es mucho mayor si nos tumbamos en una hamaca o en una cama, sobre un colchón, entonces la presión disminuye mucho y estamos muy cómodos.

La silla del astronauta

El aumento de superficie es fundamental para aquellas personas que tienen que soportar muy altas presiones como, por ejemplo, las que provoca la aceleración de un cohete espacial en el momento del lanzamiento, al frenar en la reentrada o en el momento del aterrizaje. En esos casos, la presión es tres o incluso más veces la de la gravedad, debido a la aceleración del vehículo. Todos sabemos que al acelerar un coche nuestro cuerpo sufre una presión que nos “pega al asiento”, es decir, sentimos como si la gravedad aumentara de repente. Para conseguir reducir la presión, los astronautas van embutidos en un asiento que ha sido hecho a medida de forma que se adapta al cuerpo como un guante, aumentando así al máximo la superficie de contacto para disminuir la presión.

La dolorosa pisada de la cabra

Y, una vez resuelto el tema vayamos a la última cuestión: ¿realmente es tan dolorosa la pisada de una cabra como afirmaba mi padre? No hay nada como una buena investigación de campo para resolver el problema, así que, aprovechando mi viaje a Mérida, en una tarde que tuve relevo en el hospital, pasé por mi pueblo para hacer unas cuantas fotografías de cabras y de sus huellas – las pueden ver aquí, en cienciaes.com. Unos sencillos cálculos me habían permitido comparar la presión que mi peso ejerce sobre mis pies con los que ejerce una cabra con sus pezuñas. Midiendo las huellas, comprobé que la cabra ejerce una presión entre 4 y 5 veces mayor (depende,del peso de la cabra y de la persona). La cabra presiona con más fuerza porque, en proporción se apoya sobre una superficie más pequeña. Basta con ver lo profundas que son sus huellas en el barro comparadas con las nuestras. No obstante, a mi modo de ver, esa diferencia no justificaba la expresión utilizada por mi padre.

El experimento con la cabra

Cuando estaba haciendo las fotografías al rebaño, el pastor decidió encerrarlas en el aprisco y fue entonces cuando se me ocurrió la idea de experimentar. Entré en el aprisco y después de no pocos intentos – las cabras estaban muy juntas y el pastor me miraba con cara de ¡este tío está loco! – conseguí que una de ellas me pisara con una de sus patas delanteras. Sentí entonces un dolor tan intenso como esclarecedor. La cabra, al notar que apoyaba una pata sobre un lugar más alto, mi pie, se elevó sobre él descargando todo su peso en esa pata. Para colmo de males, además clavó las puntas de las pezuñas sobre mi desdichado empeine. El grito que di puso al animal en retirada y al cabrero en guardia. Después, cojeando, calmé al pobre hombre, que miraba mi pie con preocupación, me disculpé como pude y me fui. Volví al hospital, me senté en la incómoda silla – que ahora no me pareció incómoda en absoluto- y me concentré en los cálculos. Tras unas cuantas operaciones pude comprobar lo sucedido. Al apoyar la pata delantera sobre mi pie y elevarse sobre ella, la cabra descargó en una sola pata lo que sobre el suelo llano reparte sobre las dos y al hacerlo multiplicó por dos la presión. Lo que sucedió después fue mucho peor, al apoyar sólo la punta de las pezuñas, redujo la superficie de contacto a menos de la décima parte, de esa manera, según mis cálculos, la presión total ejercida en ese momento, tomando en cuenta todos los datos fue casi 50 veces mayor que la ejercida por mí sobre mis zapatos.

En resumen, el dichoso animal me había pisado con la misma presión con la que lo haría un gigante de 4.500 kilos que calzara mi mismo número de zapatos. ¡Qué dolor!

Ya lo ven, tanto en la teoría como en la práctica, mi padre tenía razón.

(Autor: Ángel Rodríguez Lozano. Cienciaes.com)

Referencias

Úlceras por Presión


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