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Ciencia en el retrete: un tratado de escatología - I

Presento, en este mi querido blog, tan poco leído, la primera parte de un ensayo sobre ciencia que tengo muy pensado. Casi cada día, con un poco de trabajo y gran satisfacción, me siento a pensar en aspectos científicos no dejando de sorprenderme en qué lugares y momentos se manifiesta la ciencia en sus múltiples facetas. Os dejo este legado para que también reflexionéis. Nada, en la vida, tiene porqué ser aburrido.
Autor: Jesús Marcial Grande ©. 2011.

NOTA: Este ensayo, dispone de información técnica al final del mismo.


Llega el momento del apretón y, rápidamente echamos mano al cinto, nalgas al asiento y nos ponemos en actitud pensante. ¿Pero realmente pensamos? Si la espera resultara larga y tenemos curiosidad encontraremos en este especial recinto un compendio de lecciones científicas de las más variadas materias. No temas, amigo lector, no se han inventado aún los libros de olor (todo se andará) ni, desde hace tiempo, nos escandalizamos por la mención o visión de las heces (recuerda el "mecagoen"). Antes bien han sido convertidas en arte por algunos artistas, el más conocido de ellos Piero Manzoni llegó a vender sus famosas latas de  Mierda de artista (Contenido neto: 30 gramos. Conservada al natural. Producida y envasada en mayo de 1961).
Convirtamos nosotros este lugar, y las innobles actividades que en él se desarrollan, en un laboratorio de ciencia (no me refiero a la alquimia trasmutacional, no vamos a transformar excrementos en oro (aunque quién sabe...), más bien aprovecharemos este espacio para hacer un repaso de numerosas leyes de diversas materias científicas.

Hemos de empezar, la razón cae por su propio peso, por la  Ley de Gravitación Universal (1). Hubo de ser una manzana la que le quitara la gloria al pesado paquete que, impelido por la atracción entre sus masas, atrae levemente a la tierra hacia nuestras posaderas y es atraída, a su vez brutalmente por ella, hasta el extremo de desprenderse de nuestro propio cuerpo (amputación extraña para los niños pequeños que pueden verlo como una pérdida o un regalo que dan a los padres -y aquí entramos en la psicología de la mano de un tal Freud que lo denomina etapa anal (2)-).
Semejante deposición ha de hacerse con notable precisión para acertar en un agujero dispuesto a tal fin. El geoposicionamiento (3) es imprescindible para evitar las salpicaduras, negativo efecto colateral de semejante bombardeo. Hay que tener en cuenta el importante error de paralaje (4) que supone mirar entre las piernas desde una distancia lateral de un cuarto de metro a la vertical de la caída.  Sin embargo es conveniente desviar ligeramente el punto de impacto pues la relativamente fuerte tensión superficial (5) del agua depositado en esa especie de pozo producirá el efecto acción-reacción(5b) salpicando grandes cantidades de líquido al romper la sutil membrana tensionada por el peso del objeto. El efecto sobre las posaderas, además de sobresaltar, induce a proyecciones mentales de asco, alarma y gérmenes populosos ¡y encima ajenos!. Buen recurso para romper esa tensión superficial es el dejar un pedazo de papel sobre la superficie lo cual inutilizará buena parte de la tensión del líquido (6).

Una buenísima costumbre después de este suceso es el uso inmediato de la cadena para evitar malos olores. Ya sabemos: menos concentración y tiempo de reacción (7)  implicarán menos cantidad de gases y compuestos de las reacciones de descomposición en curso. A continuación una refrescante brisa  recorrerá nuestras nalgas debido al efecto Venturi (8) y después podremos contemplar un remolino en el fondo de la taza que, curiosamente, siempre girará en el sentido de las agujas del reloj debido al efecto Coriolis (9).

Lo que pasa a continuación merece un capítulo especial. La pituitaria humana debe un favor especialísimo a la dinámica de fluídos y su principio de los vasos comunicantes(10) que, aplicando una mejora ingeniosa, produce el sifón (11) que combina el desagüe del líquido limpiador con el efecto tapón  para evitar el hedor. 
Cuando tiremos de la cadena se pondrá en marcha en la cisterna una ley, descubierta desde antiguo, por un tal Arquímedes (12) relativa al empuje recibido por los cuerpos sumergidos en un líquido. Aunque no la vemos, una ligera boya estará siendo elevada por el nivel creciente del agua inyectada a la cisterna. Esto puede darnos la oportunidad de percibir el efecto Bernoulli (13) al escuchar unos estertores que parecen provenir de las cañerías. No hay que asustarse. Se trata de efectos bien conocidos de la viscosidad de los líquidos que circulan por las tuberías. Nuestro estudio del volumen de los cuerpos sólidos (14)  nos puede venir de perlas para ahorrar en el recibo del agua si buscamos un adoquín de uno o dos litros de volumen y lo sumergimos en la cisterna.

Siguiendo con nuestros estudios sobre la densidad habremos de examinar nuestra producción biológica para determinar su flotabilidad(15). Si está en el fondo su densidad será mayor que 1 y,  probablemente, nuestras heces contendrán gran cantidad de líquido; pero, si flotan, descubriremos preocupados que estamos bastante estreñidos (cosa que probablemente ya sabíamos).

Si nuestro geoposicionamiento en el momento del lanzamiento no fue correcto las señales del impacto estarán desagradablemente presentes en las paredes del objetivo. Esas manchas suelen ofender al pudor, especialmente, de los siguientes usuarios. Para evitarlo la ciencia ha desarrollado curiosos mecanismos y procedimientos. Los retretes suelen disponer de un plano inclinado(16)  en su pared trasera para facilitar el deslizamiento de los productos arrojados allí. Si la viscosidad(17) es alta los productos rodarán fácilmente sin manchar el impoluto recipiente, pero si la viscosidad es baja (¡Dios no lo quiera!) se incrementará la adherencia dejando unas desagradables pinturas rupestres (llamadas así porque suelen estar pintadas en "Roca" (no me resisto al chiste fácil). Se puede reducir notablemente la adherencia(18) de las paredes vaciando la cisterna previamente al acto (lo recomientdo)  pues las moléculas de agua actuarán a modo de microscópicos rodamientos(18b) que facilitarán la transición de las sustancias en cuestión. Sobre este punto hay que destacar la ingeniería holandesa que, contra lo que pueda parecer, ha diseñado un escalón (rampa horizontal) en el que las heces quedan servidas como en un plato (de mal gusto). Aparte de evitar el temido chapuzón este váter parece limpiarse mejor que el nuestro (habrá que estudiar a fondo este paradógico mecanismo). Además, algunos con experiencia en el tema, me han asegurado que es infinitamente mejor en caso de objetos caídos accidentalmente en el recipiente. En el futuro estas rampas facilitadoras tendrán un prometedor uso médico: los chisps analizadores(19) de heces nos podrán informar (vía voz MP3 o pantalla digital) de nuestro estado de salud, regulación dietética, etc..
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De momento, y pese a nuestra impericia, un simple análisis visual de nuestra excrecciones(20) nos dará mucha información de nuestro estado de salud. Si el análisis es vía gustativa (en la orina) prodríamos detectar fácilmente la diabetes mellius (será dulce). Si es vía olfativa... (mejor no seguimos, pues nos acercaremos peligrosamente a la escatología.)

Es curioso comprobar que, todo esto que nos aporta tanta información, es apresuradamente expulsado de nuestro inodoro (curiosa palabra) y nos aplicamos a una compulsiva limpieza: desde tirar repetidamente de la cadena a realizar (en algún caso) un accesorio aumento de caudal mediante la incorporación de un volumen externo (por ejemplo, un cubo). Esta ganancia de caudal(21) repercute en una mayor presión lo que se traduce en una mayor inercia(22) en el líquido proyectado. El impacto contra las masas gelatinosas será mayor evidentemente, disgregándolas con mayor facilidad.

Un asunto de la máxima importancia es la limpieza de las adeherencias que nuestros restos biológicos dejan en el ano (en cristiano "limpiarse el culo"). Latiguillo de madres a hijos, obsesión de muchas/os, la limpieza de este orificio emplea dedicación obsesiva y esfuerzos notables. Lo habitual es el uso de materiales suaves y pororos que absorban esos restos pegadizos. Siendo la gamuza la solución perfecta, por economía, el papel esponjoso, arrollado suave y -a ser posible- a doble capa, es la solución más práctica. No hay que descartar, sin embargo, el recurso del papel de periódico, facturas, sobres e incluso hojas, hierbas o pulidos cantos rodados si estamos en pleno campo. El diferencial cultural hace que en ciertos países no se use papel sino agua de un cubo que, empleada con la mano izquierda ("la de pegar a las mujeres y limpiarse el culo", según chiste de mal atribuido al uso musulmán) servirá para lavar la zona en cuestión. La ingeniería japonesa, por otro lado, ha incorporado a sus inhodoros una especie de boca-alien(23) que, surgiendo del fondo de la taza, lanzará un chorrito de agua contra las posaderas evitando que contaminemos nuestras manos con las heces.

El diseño y colocación del papel higiénico(24),  ha producido sesudos estudios llegándose a la conclusión de que la mejor forma es con el extremo suelto hacia el usuario optimizándose así la aplicación de este recurso.

Los procesos descritos son el procedimiento estándar para la realización de nuestra última fase del proceso digestivo. Pero hay alteraciones o modificaciones de dicho proceso que obedecen a diversas causas. La principal está relacionada con la aprehensión o el asco que la aplicación de semejantes actividades puede producir. Esto ha llevado a inventar curiosos retretes  (como el váter japonés, parecido a una bañera empotrada en el suelo), el retrete turco (de gran facilidad de uso), o divertidas costumbres de uso que pasamos a relatar.
Dado el bajo nivel higiénico de los retretes de los establecimientos públicos suele emplearse un dispositivo semejante a un anillo circular que, además de servir de asiento, preserva a nuestras nalgas del contacto con la loza del receptáculo (previsiblemente llena de restos de orina, e incluso otras salpicaduras menos transparentes). En ocasiones la tapa ha permanecido abierta durante las funciones de micción lo que la inhabilita para servir de asiento seco y confiado. Las soluciones, según la idiosincrasia del individuo, pasan por la limpieza a base de papel higiénico -con el consiguiente peligro de acabar el rollo- hasta emplear un papel de periódico -el peligro aquí es la posibilidad de que la tinta impregne(24) tus nalgas y tu culo se convierta en un periódico a toda plana (no es broma, una turista alemana fue detenida en China acusada de espionaje al encontrarla en un registro esas marcas impresas en sus  posaderas)- o bien, realizar un rápido estudio de resitencia de estructuras(26) y colocarse de pie a horcajadas sobre los bordes de la taza y realizar la expulsión a pulso (esto puede acarrear gran peligro de integridad física del inhodoro y del usuario). En algunos países llegan a prohibirlo expresamente(27).

(Continuará)

NOTAS Y ACLARACIONES


(1) FISICA Ley de Gravitación Universal (Isaac Newton) Todo objeto en el universo que posea masa ejerce una atracción gravitatoria sobre cualquier otro objeto con masa, aún si están separados por una gran distancia. Según la fórmula: F=G x M x m/d2 la fuerza que ejerce un objeto con masa m1 sobre otro con masa m2 es directamente proporcional al producto de ambas masas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.

(2) PSICOLOGÍA Fase anal (Sigmun Froid) «Según Freud, segunda fase de la evolución libidinal, que puede situarse aproximadamente entre dos y cuatro años; se caracteriza por una organización de la libido bajo la primacia de la zona erógena anal; la relación de objeto está impregnada de significaciones ligadas a la función de defecación (expulsión-retención) y al valor simbólico de las heces.


(3) TOPOGRAFÍA Geoposicionamiento Por posicionamiento se entiende la determinación en el espacio de objetos móviles o estacionarios. Estos objetos pueden ser determinados de las formas siguientes: 1.- En relación a un sistema de coordenadas, generalmente tridimensional. 2.- En relación a otro punto, tomando uno como origen de un sistema de coordenadas locales.




(4) FISICA Error de paralaje: La paralaje (del griego παράλλαξις, cambio, diferencia) es la desviación angular de la posición aparente de un objeto, dependiendo del punto de vista elegido.







(5) FÍSICA Tensión superficial: En física se denomina tensión superficial de un líquido a la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área. Esta definición implica que el líquido tiene una resistencia para aumentar su superficie.


(5b) FISICA: Principio de acción y reacción: La tensión superficial produce una fuerza hacia adentro que debe vencerse para expandir el área superficial de un líquido. La tensión superficial del agua a 20ºC es de 0.0729 J/m2. El agua tiene una tensión superficial elevada a causa de sus puentes de hirdrógeno (una fuerza de cohesión dada por las fuerzass intermoleculares).Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto.[6] Tras vencer esa fuerza que actúa a modo de membrana elástica, se produce, al igualarse una reacción con el efecto de expulsar hacia arriba parte del líquido en forma de salpicaduras.



(6) HIGIENE: Propiedades del papel higiénico. Ruptura de las fuerzas que afectan a cada cada molécula en la superficie en la superficie del líquido.
(7) QUÍMICA: Cinética de las reacciones. La cinética química es un área de la fisicoquímica que se encarga del estudio de la rapidez de reacción, cómo cambia la rapidez de reacción bajo condiciones variables y qué eventos moleculares se efectúan durante la reacción general.
El indol, la cadaverina, el escatol son los productos orgánicos de la fermentación pútida y a ellos se debe el mal olor de los cadáveres de animales y restos vegetales. El indol es uno de los productos de degradación metabólica del aminoácido triptófano. Las bacterias que poseen la triptofanasa son capaces de hidrolizar y desaminar el triptófano con producción del indol, ácido pirúvico y amoníaco.

(7b) TEORÍA DE LA EVOLUCIÓN:  El Escatol, químicamente muy similar al indol y es otro de los constituyentes de las fermentaciones intestinales que le dan a los gases intestinales su mal olor... Es de olor desagradable, muy fuerte, que evoca el olor fétido de los excrementos animales, aportado por el metil-3 indol. Esta es la sustancia a la que el olfato, en base al total de moléculas, es más sensible. Sin duda se halla presente en las heces porque es un subproducto que se obtiene de la ruptura de la hemoglobina que entra en el intestino a través de la bilis. Los humanos hemos evolucionado para sentir repulsión por ella, ya que los excrementos transmiten enfermedades que conviene evitar.
¿Cómo han evolucionado el gusto y el olfato para detectar los peligros del ambiente?.


Es sobre todo el olfato el que esta en el origen de las reacciones de asco. Hay olores muy desagradables que resultan de la descomposicion bacteriana de la materia viva. Las nauseas provocadas por tales olores son el manifiesto del rechazo de consumir. Se puede entender la finalidad de esta reaccion como una proteccion contra las toxinas bacterianas. En mi opinion personal, pienso que existen en el cerebro dispositivos que han evolucionado para producir reacciones de disgusto hacia algunos tipos de olores que señalan la descomposicion.

(8) FÍSICA Efecto Venturi. El efecto Venturi (también conocido tubo de Venturi) consiste en que un fluido en movimiento dentro de un conducto cerrado disminuye su presión al aumentar la velocidad después de pasar por una zona de sección menor. Si en este punto del conducto se introduce el extremo de otro conducto, se produce una aspiración del fluido contenido en este segundo conducto.
FÍSICA. Dinámica de fluidos: corrientes de vórtice. Thomas McAvity en 1905 patentó el flujo de vórtice autolimpiador de la taza del inodoro con lo que los clásicos inodoros adquirieron su forma final. La configuración de este efecto ha dado lugar a sesudos trabajos de diseño que tienen muy en cuenta la forma final de este objeto.



MATEMÁTICAS: Los números de fibonacci para diseñar las toberas de forma optimizada para crear  una corriente de vórtice a la máxima velocidad.





(9) FÍSICA Efecto Coriolis: La tendencia del giro varía según el hemisferio considerado debido a las fuerzas de Coriolis. (De esto hay opiniones contrapuestas y documentadas: http://eltamiz.com/2007/06/23/falacias-el-agua-gira-en-los-desagues-por-la-fuerza-de-coriolis/

(10) (11) FÍSICA Vasos comunicantes. Sifón: La aplicación más común de los sifones es en los desagües de los aparatos sanitarios (fregaderos, lavabos, inodoros, etc.), para evitar que el mal olor de las materias en putrefacción del alcantarillado salga por el orificio de desagüe de los aparatos. El modelo más clásico (y el que mejor funciona hidráulicamente) consiste en un tubo en forma de "S" tumbada, de manera que, al desaguar, se llena la primera curva del tubo y la segunda actúa como un sifón, vaciando la primera hasta que el nivel de agua baja y entra algo de aire. En este momento, el sifón deja de funcionar y retrocede el agua que está en la parte ascendente entre las dos eses, llenando la primera curva del tubo y aislando el desagüe de los gases de la cañería.


(12) FÍSICA: Principio de Arquímedes. En 1778, Joseph Bramah inventó la bomba para el cierre automático del surtidor de agua (que está unido al tubo de abasto). Este sistema aplica el principio de Arquímedes para su funcionamiento. ¿De qué manera? La bomba es, en promedio, menos densa que el agua. Por esta razón, al llenarse el tanque con agua, la bomba, mientras se eleva, va ejerciendo una fuerza sobre la palanca igual a la fuerza de empuje menos su peso. Como la bomba tiene un brazo de palanca mucho más grande que el del sistema de cierre que está en el otro extremo, esta produce un esfuerzo de giro muy grande y suficiente como para cerrar la válvula de llenado una vez alcanzado el nivel de agua previsto.





(13) FÍSICA: Efecto Bernoulli. Describe el comportamiento de un fluido moviéndose a lo largo de una línea de corriente. Los cambios de presión y velocidad en las tuberías originan fenómenos de turbulencia.


 (14) FÍSICA: Volumen de los cuerpos sólidos. El volumen es una magnitud escalar definida como el espacio ocupado por un cuerpo. Es una función derivada ya que se halla multiplicando las tres dimensiones. 

(15) FÍSICA. Flotabilidad. La densidad o densidad absoluta es la magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo. Para los líquidos y los sólidos, la densidad de referencia habitual es la del agua líquida a la presión de 1 atm y la temperatura de 4 °C. En esas condiciones, la densidad absoluta del agua destilada es de 1000 kg/m3, es decir, 1 kg/dm3. Si el peso de un cuerpo es menor que el del fluido que desplaza al sumergirse, el cuerpo debe flotar en el fluido y hundirse si es más pesado que el mismo volumen del líquido donde está sumergido. El principio de Arquímedes es un enunciado de esta conclusión, del todo 305 comprobada, que dice que todo cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido, está sometido a una fuerza igual al peso del fluido desalojado. 

(16)FÍSICA: Máquinas simples: Plano inclinado. El plano inclinado es una máquina simple que consiste en una superficie plana que forma un ángulo agudo con el suelo y se utiliza para elevar cuerpos a cierta altura. Tiene la ventaja de necesitarse una fuerza menor que la que se emplea si levantamos dicho cuerpo verticalmente, aunque a costa de aumentar la distancia recorrida y vencer la fuerza de rozamiento. Existe finalmente una fuerza de rozamiento, también conocida como fuerza de fricción (FR), que siempre se opone al sentido del movimiento del cuerpo respecto a la superficie, su magnitud depende tanto del peso como de las características superficiales del plano inclinado y la superficie en contacto del cuerpo que proporcionan un coeficiente de rozamiento. 

(17) FÍSICA DE FLUÍDOS: Viscosidad. La viscosidad es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluido que no tiene viscosidad se llama fluido ideal. En realidad todos los fluidos conocidos presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una aproximación bastante buena para ciertas aplicaciones. La viscosidad sólo se manifiesta en líquidos en movimiento. 

(18) FÍSICA DE LA MATERIA: Adherencia. En física, el término adherencia, según el DRAE, significa „resistencia tangencial que se produce en la superficie de contacto de dos cuerpos cuando se intenta que uno deslice sobre otro‟. 



(18b) FISICA Rodamiento: Rodadura es una combinación de rotación (de un objeto simétrico radialmente) y la traducción de ese objeto con respecto a una superficie (ya sea si una o la otra se mueve), de tal manera que los dos están en contacto unos con otros sin resbalar. Esto se consigue con una velocidad de rotación en el cilindro o un círculo de contacto que es igual a la velocidad de traslación. 

(19) BIOELECTRÓNICA. Chips analizadores (Biosensores). Un biosensor es un dispositivo de análisis que utiliza un ser vivo o un producto derivado de éste, habitualmente enzimas, capaces de modificar específicamente una sustancia contenida en una mezcla (sangre, orina, etc.). El compuesto modificado por la enzima se puede distinguir de distintas maneras, como por aparición de color o fluorescencia, generación de calor o por producción de algún compuesto fácil de analizar (oxígeno, agua oxigenada, etc.). Los sensores enzimáticos más fáciles de utilizar y de mayor precisión contienen una enzima directamente unida a un elemento electrónico (por ejemplo, un electrodo de oxígeno) que mide la intensidad de la reacción enzimática y así determina la concentración del compuesto que se quiere analizar.


 (20) MEDICINA FORENSE: Análisis visual de nuestra excreciones: El análisis de las heces es una de las herramientas más básicas, útiles y comúnmente utilizadas en el campo de la Medicina debido a que la técnica de obtención de la muestra es sencilla y segura y el análisis de le muestra por parte de laboratorios especializados aporta una muy valiosa información sobre el estado de salud de la persona. Permite diagnosticar la presencia de infecciones localizadas en el tracto intestinal como infecciones bacterianas causantes de síndromes diarreicos o infecciones por parásitos; detectar la presencia de sangre propia de procesos inflamatorios, infecciosos o tumorales del tracto digestivo o sospechar la presencia de síndromes de mala absorción intestinal o de enfermedades inflamatorias intestinales como la colitis ulcerosa o la enfermedad de Cronh, entre otros muchos procesos, que deberán posteriormente ser confirmadas posteriormente mediante estudios específicos para cada uno de ellos. 

(21) FISICA DE FLUÍDOS. Ganancia de caudal y aumento de presión. En dinámica de fluidos, caudal es la cantidad de fluido que pasa por determinado elemento en la unidad de tiempo. Normalmente se identifica con el flujo volumétrico o volumen que pasa por un área dada en la unidad de tiempo. A mayor caudal mayor presión. 

(22) FÍSICA: Principio de inercia: Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él. 

(23) TECNOLOGÍA: Surtidor vertical: se trata de un limpiador de posaderas automático similar a la boca de un alien.  El water japones viene bastante completo de fabrica, pero el mayor adelanto tecnológico que llevan integrado es este: la tapa va calefactada; esto se traduce en una reducción de los sobresaltos al sentarse en la tapa y que este fría del 100 %, solamente se me ocurre pensar quien fue la lumbrera que hizo esto y por qué no le han puesto ya una calle, un museo y una estatua. Luego llevan varios extras tales como:”Limpieza automática del culo con agua tibia, secado de posaderas con agua caliente” (traducción directa) y algunos hasta “autolimpieza” para la suerte de los solteros japoneses. 



(24) HIGIENE: Propiedades del papel higiénico. Posiciones y ángulos de ruptura de superficies continuas blandas de celulosa. Propiedades del  rasgado en papel.
(25) QUÍMICA: Tintas y colorantes. El secado es la fase en que la tinta pasa de forma viscosa a sólida, quedando seca al tacto e impregnando de forma duradera una superficie. 
(26) (27) FÍSICA. Resistencia de estructuras: La resistencia de materiales es el estudio de las propiedades de los cuerpos sólidos que les permite resistir la acción de las fuerzas externas, el estudio de las fuerzas internas en los cuerpos y de las deformaciones ocasionadas por las fuerzas externas. A diferencia de la Estática, que trata del estudio de las fuerzas que se inducen en las diferentes componentes de un sistema, analizándolo como cuerpo rígido, la Resistencia de Materiales se ocupa del estudio de los efectos causados por la acción de las cargas externas que actúan sobre un sistema deformable. 

Comentarios

  1. No, no, nooooooooo! Jajajaja
    No he podido terminar de leerlo!!!! 🙈🙉🙊

    Ay Jesús!!!! 😁😁😁

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