Estudio del flujo de aire a través de las fosas nasales en la inspiración y espiración, considerando el intercambio de calor existente

Resum

ESTUDIO DEL FLUJO DE AIRE A TRAVÉS DE LAS FOSAS NASALES EN LA INSPIRACIÓN Y ESPIRACIÓN, CONSIDERANDO EL INTERCAMBIO DE CALOR EXISTENTE: La nariz humana se puede considerar como un conducto complicado y fisiológicamente activo. Además de conducir el aire desde la atmósfera hacia los pulmones, lo calienta, lo humidifica y lo filtra tanto de contaminantes sólidos como gaseosos. De esta forma, protege la delicada estructura de las vías aéreas inferiores. El objetivo de este estudio es tratar de conocer la interrelación entre la anatomía de la cavidad nasal humana y el patrón de flujo del aire en el ciclo respiratorio (inspiración y espiración), considerando el acondicionamiento del aire en cuanto a su temperatura, siendo estos factores necesarios para que el aire desde la atmósfera llegue hasta los pulmones en condiciones adecuadas. Para este estudio, se ha utilizado herramientas de la Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) la cual ha demostrado ser una técnica muy poderosa para el estudio de la dinámica de fluidos; para ello se ha desarrollado un modelo numérico fluidodinámico de la nariz basándose en la fisiología del sistema respiratorio y se ha aplicado las ecuaciones de la mecánica de fluidos. Se ha construido un modelo en 3D anatómicamente preciso de la fosa nasal y sus vecindades (narina-labio y nasofaringe), mediante un código de propósito general de CFD. Y en las fronteras del dominio computacional, se han impuesto condiciones de presión y temperatura que permiten simular el proceso del ciclo respiratorio, es decir tanto la inspiración y como la espiración. También se ha incluido un modelo térmico que permite simular la transferencia de calor entre el aire y la cavidad nasal en todo el ciclo respiratorio. El estudio mediante la simulación numérica del flujo de aire a través de la cavidad nasal, considerando el intercambio de calor, permitirá un análisis más cercano de las condiciones reales en la que se encuentran las fosas nasales en la inspiración y espiración. Su importancia se incrementa sobre todo cuando se presentan modificaciones en las fosas nasales, como por ejemplo en el caso de pacientes con Perforación Septal (SP). En los cuales se presentan ciertos problemas como son la obstrucción nasal, hemorragia nasal y sequedad, siendo las quejas típicas de los pacientes, atribuidas al cambio de la corriente de aire nasal y a los cambios térmicos existentes. Por tanto mediante este estudio se podrá ayudar a determinar el origen de los malestares post-operatorios.