Biofisica unidad N1. Por Maleen Verdesoto Delgado
29
Facultad de ciencias medicas Segundo semestre de medicina CÁTEDRA DE BIOFISICA Docente: Dr. Cecil Hugo Flores Balseca Grupo: N° 3 Por:Maleen Verdesoto Delgado. Biofísica 1er Unidad Sistema Biofísicos Mecánicos – Biofísica de los Fluidos
-
Upload
maleenziitha-verdesoto -
Category
Education
-
view
503 -
download
3
Transcript of Biofisica unidad N1. Por Maleen Verdesoto Delgado
Facultad de ciencias medicas
Segundo semestre de medicina
CÁTEDRA DE BIOFISICADocente: Dr. Cecil Hugo Flores Balseca
Grupo: N° 3
Por:Maleen Verdesoto Delgado.
Biofísica
1er Unidad
Sistema Biofísicos Mecánicos – Biofísica de los Fluidos
• El gran físico inglés Lord Kelvinconsideraba que solamente puede aceptarsecomo satisfactorio nuestro conocimiento sisomos capaces de expresarlo mediantenúmeros. Aun cuando la afirmación deLord Kelvin tomada al pie de la letrasupondría la descalificación de valiosasformas de conocimiento, destaca laimportancia del conocimiento cuantitativo,particularmente en el tipo de ciencia que élprofesaba. HIPERVINCULO
Magnitud
Se denominan magnitudes a ciertas propiedades o aspectos observables de un sistema físico que pueden ser expresados en forma numérica. En otros términos, las magnitudes son propiedades o atributos medibles.
Medida
• La medida de una magnitud física supone, en último extremo, la comparación del objeto que encarna dicha propiedad con otro de la misma naturaleza que se toma como referencia y que constituye el patrón.
Cantidad
• se refiere al valor que toma una magnitud dada en un cuerpo o sistema concreto
La longitud, la masa, el
volumen, la fuerza, la
velocidad, la cantidad de
sustancia son ejemplos de
magnitudes físicas.
la longitud de una mesa,
la masa de aquella
moneda, el volumen de
ese lapicero, son ejemplos
de cantidades.
La d del acero es de 7.850
kg/m3, 100 centímetros son
lo mismo que un metro,
Una hora se compone de 60
minutos, Mil gramos dan
origen a un kilogramo.
HIPERVINCULO
UnidaddeLongitud:Elmetro (m)es la longitud recorridapor la luzenelvacíoduranteunperíodode tiempode1/299,792,458 s.
UnidaddeMasa:El kilogramo(kg) es lamasadelprototipo internacionaldeplatino iridiadoque se conservaen laOficinadePesasyMedidas
deParís.
Unidad de Tiempo: El segundo (s) es la duración de 9,192,631,770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre dos niveles
fundamentales del átomoCesio 133.
Unidad de Corriente Eléctrica: El ampere (A) es la intensidad de corriente, la cual al mantenerse entre dos conductores paralelos, rectilíneos,
longitud infinita, sección transversal circular.
UnidaddeTemperaturaTermodinámica: ElKelvin (K) es la fracción1/273.16 de la temperatura termodinámica delpunto tripledel agua.
Unidad de Intensidad Luminosa: La candela (cd) es la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite radiación
monocromática de frecuencia 540×1012hertz yque tieneuna intensidad energética enestadirecciónde1/683Wporestereorradián (sr).
Unidad de Cantidad de Sustancia: El mol es la cantidad de materia contenida en un sistema y que tiene tantas entidades elementales como
átomoshayen0.012kilogramosdecarbono12.HIPERVINCULO
Las unidades base del Sistema Internacional de
Unidades son:
MAGNITUD BASE NOMBRE SÍMBOLO
longitud metro m
masa kilogramo kg
tiempo segundo s
corriente eléctrica Ampere A
temperatura termodinámica Kelvin K
cantidad de sustancia mol mol
intensidad luminosa candela cd
HIPERVINCULO
Es algo que cuando actúa sobre un cuerpo, de
cierta masa, le provoca un efecto.
Clasificación de las fuerzas
Según su punto de aplicación
Fuerzas de contacto: son aquellas en que el cuerpo que ejerce la fuerza está en
contacto directo con el cuerpo que la recibe.
Fuerzas a distancia: el cuerpo que ejerce la fuerza y quien la recibe no entran en
contacto físicamente.
Según el tiempo que dura la aplicación de la fuerza
Fuerzas impulsivas: son, generalmente, de muy corta duración, por ejemplo: un golpe
de raqueta
Fuerzas de larga duración: son las que actúan durante un tiempo comparable o mayor que los tiempos característicos del
problema de que se trate.HIPERVINCULO
El primer paso para poder cuantificar
una magnitud física es establecer una
unidad para medirla.
En el Sistema Internacional (SI) de
unidades la fuerza se mide
en newtons(símbolo: N), en el CGS
en dinas (símbolo, dyn) y en el sistema
técnico en kilopondio (símbolo: kp), siendo
un kilopondio lo que comúnmente se llama
un kilogramo, un kilogramo fuerza o
simplemente un kilo.
HIPERVINCULO
Es la capacidad de los cuerpos para realizar un trabajo y
producir cambios en ellos mismos o en otros cuerpos. Es
decir, la energía es la capacidad de hacer funcionar las cosas.
La unidad de medida que utilizamos para cuantificar la energía es el Joule (J).
La energía tiene 4 propiedades básicas:
Se transforma. La energía no se crea, sino que se
transforma.
Se conserva. Al final de cualquier proceso de
transformación energética nunca puede haber más o
menos energía que la que había al principio, siempre
se mantiene. La energía no se destruye.
Se transfiere. La energía pasa de un cuerpo a otro en
forma de calor, ondas o trabajo.
Se degrada. Solo una parte de la energía transformada
es capaz de producir trabajo y la otra se pierde en
forma de calor o ruido (vibraciones mecánicas no
deseadas).HIPERVINCULO
HIPERVINCULO
Son tres principios apartir de los cuales seexplican la mayor partede los problemasplanteados por ladinámica, en particularaquellos relativos almovimiento de loscuerpos. Revolucionaronlos conceptos básicos dela física y el movimientode los cuerpos en eluniverso
HIPERVINCULO
Elastina
La elastina es una proteína del tejido conjuntivo con funciones estructurales que, a diferencia del colágeno que proporciona principalmente resistencia, confiere elasticidad a los tejidos. Se trata de un polímero con un peso molecular con gran capacidad de expansión que recuerda ligeramente a una goma elástica. La elastina se encuentra presente en todos los vertebrados.
La elastina es importante también en la capacidad de los cuerpos de los vertebrados para soportar esfuerzos, y aparece en mayores concentraciones donde se requiere almacenar energía elástica. Usualmente se considera que es un material elástico incompresible e isótropo. En los seres humanos, el gen que codifica la fabricación de la elastina es el gen
HIPERVINCULO
Está formada por una cadena de
aminoácidos con dos regiones:
una hidrofóbica constituida por
los aminoácidos apolares valina,
prolina y glicina, y otra hidrofílica
con los aminoácidos lisina y
alanina, formando estructuras
de tipo hélice alfa. La región
hidrofóbica es la que confiere la
elasticidad característica a la
elastina.
HIPERVINCULO
RES
ISTE
NC
IAS
RESISTNCIA DE TEJIDOS HUMANOS
La resistencia es la tendencia de un material a resistir el flujo de
corriente y es especifica para cada tejido, dependiendo de su
composición.
RESISTENCIA MUSCULAREs la capacidad que tiene un músculo
para contraerse durante periodos largos de tiempo.
RESISTENCIA DE LOS HUESOS.
fuerza máxima, desplazamiento máximo, rigidez extrínseca y trabajo de rotura)
nos proporcionarán información relativa a las propiedades mecánicas extrínsecas o estructurales, referidas al hueso como
estructura.
HIPERVINCULO
Diáfisis.
Epífisis
Metafisis
Cartílago articular.
Periostio.
Esta compuesta por dos capas (*):
1. La capa exterior fibrosa formada por un tejido
conjuntivo denso e irregular que contiene los vasos
sanguíneos.
2. La capa osteogénica contiene células óseas de varios
tipos, fibras elásticas y vasos sanguíneos
hay cuatro tipos de célulasOsteoprogenitoras, Osteocitos, Osteoblastos y Osteoclastos
HIPERVINCULO
HIPERVINCULO
Tejido conectivo o conjuntivo cuyo principal componente se va a encontrar formando membranas musculares, la primera membrana que rodea a una única fibra o célula muscular va a recibir el nombre de endomisio. Varias fibras a su vez sin recubiertas por otra capa de tejido conectivo y reciben el nombre de perimisio. La existencia de un perimisio con varias fibras musculares va a dar el fascículo muscular. El conjunto de todos los fascículos musculares también se encuentran recubiertos por tejido conjuntivo recibiendo el nombre se epimisio.
La contracción muscular es el proceso fisiológico en el que los músculos desarrollan tensión y se acortan o estiran por razón de un previo estímulo de extensión. Estas contracciones producen la fuerza motora de casi todos los músculos superiores.Las contracciones involuntarias son controladas por el sistema nervioso central, mientras que el cerebro controla las contracciones voluntarias, y la médula espinal controla los reflejos involuntarios.
HIPERVINCULO
Tipos de Contracción Muscular
Contracción Isométrica
El músculo se contrae, pero su longitud no se
altera, solo varia la tensión o fuerza. Esa contracción
ocurre cuando intentamos levantar un peso, y no lo
conseguimos.
Contracción Isotónica
El músculo se contrae y su longitud disminuye pero
mantiene constante la fuerza que ejerce durante toda la contracción, por tanto, el
trabajo físico de tipo fuerza por distancia, los músculos poseen
sistemas de control que permiten el pasaje de un tipo de contracción, para el otro, y
poseen una distribución de calor y trabajo bien definido.
Contracción Auxotonica
En esta la contracción varía en longitud y la fuerza.
Contracción de poscarga
Está formada por una parte isométrica y otra isotónica.
Para llegar a esto, fijamos por un extremo al musculo y el
otro extremo lo atamos a un hilo que pasa por una polea y
sostiene una pesa.
HIPERVINCULO
Una articulación es la unión entre dos o más huesos, un hueso y cartílago o un hueso y los dientes.
En el cuerpo humano existe una interacción
intrincada entre estructuras sólidas, materiales
fibrosos livianos y masas que manipulan la
energía para mover, jalar, levantar objetos y
empujar, según lo indique el cerebro. Todas
estas partes se conectan entre sí mediante
articulaciones, tanto grandes como pequeñas.
Estos puntos de conexión proveen flexibilidad
crítica y un rango de movimiento para el
cuerpo. Cuando se dañan o fallan, el cuerpo
puede ver su desempeño muy afectado.
HIPERVINCULO
Las funciones más importantes de las
articulaciones son:
Constituir puntos de unión entre los
componentes del esqueleto (huesos,
cartílagos y dientes)
Facilitar movimientos mecánicos (en el
caso de las articulaciones móviles)
Proporcionándole elasticidad y
plasticidad al cuerpo, permitir el
crecimiento del encéfalo, además de ser
lugares de crecimiento (en el caso de
los discos epifisiarios).
HIPERVINCULO
* Cartílago articular: Almohadilla protectora de
cartílago que evita que los huesos entren en contacto
entre ellos y se desgasten durante los movimientos.
* La cápsula articular: Se trata de un manguito de
tejido conectivo fibroso que va de un hueso a otro,
manteniendo las superficies articulares en contacto.
* Membrana sinovial: Es una membrana que recubre
la cara interna de la cápsula y que se encarga de
segregar y contener el fluido sinovial.
* El fluido sinovial: Líquido que llena la articulación.
Tiene dos funciones, nutrir al cartílago y permite el
deslizamiento suave gracias a que lubrifica las
superficies de contacto.
* Ligamento: Banda fibrosa que une dos huesos
vecinos.
* Menisco: Bandas de fibrocartílago que permiten
que superficies óseas sean congruentes. HIPERVINCULO
La marcha es un proceso de locomoción en elque el nuestro cuerpo estando de pie, sedesplaza de un lugar a otro.
HIPERVINCULO
Biomecánica de la fase de apoyo de la marcha
Columna vertebral y pelvis
Rotación de la pelvis hacia el mismo lado
del apoyo y la columna hacia el
lado contrario, Inclinación lateral de la pierna de apoyo.
Cadera
Los movimientos que se producen son la
reducción de la rotación externa, después de una
inclinación interna, impide la aducción
del muslo y descenso de la pelvis hacia el
lado contrario.
Rodilla
Los movimientos que se producen son
ligera flexión durante el contacto, que
continúa hacia la fase media, seguida por la extensión hasta que
el talón despega cuando se flexiona la
rodilla para comenzar con el
impulso.
Tobillo y pie
Los movimientos producidos en este
fase son la ligera flexión plantar
seguida de una ligera flexión dorsal.
La fase de apoyo
comienza cuando el
talón contacta con el
suelo y termina con el
despegue de los
dedos.
HIPERVINCULO
Biomecánica de la fase de Oscilación de la Marcha
Columna y pelvis
Los movimientos que se producen
son la rotación de la pelvis en sentido
contrario a la pierna que se apoya y a la columna, con ligera rotación lateral de la
pelvis hacia la pierna que no se ha
apoyado.
Cadera
Los movimientos son de flexión,
rotación externa (por la rotación de
la pelvis), abducción al comienzo y al final de la fase.
Rodilla
Los movimientos son la flexión en la
primera mitad y extensión en la segunda parte.
Tobillo y pie
Hay dorsiflexión(evita la flexión
plantar) y trabajan el tibial anterior, extensor largo de
los dedos y del pulgar que se contraen al
comienzo de la fase de oscilación y que disminuye durante la parte media de
esta fase.
Esta fase, como ya
sabemos, comienza
con el despegue de
los dedos y termina
con el choque del
talón.
HIPERVINCULO
Un “líquido” es un estado de la materia con
una densidad y volumen definidos, pero
sin una forma particular puede cambiar
fácilmente si es sometido a una fuerza.
Tensión Superficial Capilaridad Viscosidad
Vaporización Solventes Presión de vapor HIPERVINCULO
Acción de los fluidos en reposo o en movimiento
Fundamental:
• Aeronáutica
• Meteorología
• Construcciones navales
• La oceanografía.
Es la parte de la
Física que se ocupa
de la acción de los
fluidos en reposo o
en movimiento, así
como de las
aplicaciones y
mecanismos de
ingeniería que
utilizan fluidos.
HIPERVINCULO
Formula:
• Vs: Es la velocidad de caída de las partículas (velocidad límite)
• g: Es la aceleración de la gravedad,
• ρp: Es la densidad de las partículas y
• ρf: Es la densidad del fluido.
• η: Es la viscosidad del fluido.
• r: Es el radio equivalente de la partícula.
Se refiere a la fuerza de
friccion experimentada por
objetos esfericos
moviendose en el seno de
un fluido viscoso en un
regimen laminar de bajos
numeros de Reynolds.
HIPERVINCULO
Cualquier fluido enreposo es que lafuerza ejercida sobrecualquier partícula delfluido es la misma entodas direcciones.
HIPERVINCULO
Principio de Pascal
La presión aplicada a un fluido contenido
en un recipiente se transmite íntegramente
a toda porción de dicho fluido y a las
paredes del recipiente que lo contiene,
siempre que se puedan despreciar las
diferencias de presión debidas al peso del
fluido. Este principio tiene aplicaciones
muy importantes en hidráulica.
HIPERVINCULO
El segundo principio importante de la
estática de fluidos. Cuando un cuerpo está
total o parcialmente sumergido en un fluido
en reposo, el fluido ejerce una presión
sobre todas las partes de la superficie del
cuerpo que están en contacto con el fluido.
La presión es mayor sobre las partes
sumergidas a mayor profundidad. La
resultante de todas las fuerzas es una
dirigida hacia arriba y llamada el empuje
sobre el cuerpo sumergido.
Un cuerpo total o parcialmente sumergido
en un fluido es empujado hacia arriba con
una fuerza que es igual al peso del fluido
desplazado por dicho cuerpo.
HIPERVINCULO
