El documento habla sobre la historia y definición de la bioingeniería. Explica que surgió de la aplicación de principios de ingeniería a problemas biológicos y médicos, y que incluye ramas como la bioelectricidad, biohidráulica, biomecánica y biomatemática. También describe brevemente algunos de los orígenes y desarrollos clave de estas ramas de la bioingeniería.
1. CETI COLOMOS BIOINGENIERIA ECUACIONES DIFERENCIALES
DIV.CIENCIAS BASICAS Ivan Gil Perales Gomez Registro: 811015
TEMA: Transfomadas de laplace PROFESOR .Cesar Octavio Martinez Padilla
ACTIVIDAD : Comentario FECHA: 20/11/2009
BIBLIOGRAFIAS:
http://soko.com.ar/historia/Historia_ciencia.htm
http://www.bioingenieros.com/historia.asp
http://www.bioingenieria.edu.ar/extension/la_facultad/carreras/qesbioing.htm
http://www.tinet.cat/~sje/bioelec.htm
http://www.bioingenieros.com/bioingenieria.asp
http://www.colegus.com/modo_inv.htm
http://www.maselectromedicina.com/cms/
http://www.ciatec.mx/innova/biomecanica/index.htm
http://www.bioinformaticos.com.ar/articulos/biomatematica
http://www.cio.mx/1_enc_mujer/files/Extensos/Oral/Oral%2009.pdf
TITULO O TEMÁ : Bioingenieria
INTRODUCCION : Al paso del tiempo el hombre ha encontrado tan interesante el estudio de la naturaleza y darle un sentido o razon a los fenomenos
que ocurren en la naturaleza , es por ello que grandes personajes cientificos como filosofos entre novelistas . En occidente la antesala a la ciencia fue la
filosofía natural. Ésta desacreditaba la experimentación como método de validación del conocimiento, concentrándose en cambio en la observación
pura. Uno de los más destacados filósofos naturales fue el pensador Aristóteles En la epoca del renacimiento se destaca Nicolás Copérnico, a quien se le
atribuye haber iniciado la revolución científica con su teoría heliocéntrica.Entre los pensadores más prominentes que dieron forma al método científico y
al origen de la ciencia como sistema de adquisición de conocimiento cabe destacar a Roger Bacon en Inglaterra, René Descartes en Francia y Galileo
Galilei en Italia.Tenemos que los testimonios escritos más antiguos de investigaciones protocientíficas(proto-Primeros/as cientifica-en latín scientia, de
scire, 'conocer') proceden de la vieja civilizacion Mesopotamica con apuntes u observaciones astronomicas, medicas y matematicas , se data que en
babiliona aproximadamente 2000 años a. c se tenian conocimientos de el teorema de pitagoras y no solo conosimiento si no mera aplicacion del
metodo, asi tambien tenemos el escritor Percy Bysshe Shelley y su mujer Mary Wollstonecraft Godwin quien fuera la inspiradora de la novela
frankeinstein junto al poeta lirico Lord Byron, en auel entonces el medico obstetra Luigi Galvani descubre la reaccion de las ranas muertas con la
induccion de electricidad por metales, y esto fue la inspiracion de los escritores de frankestein, al igual esta la famosa novela RUR (Russum's Universal
Robots )de Karel Capek , en su escrito se desarrolla un cientifico diablico Russum el cual utiliza robots para la guerra, al igual que el cientifico
Frankenstein quienes partieran de la ciencia para crear humanoides o hombres artificiales que eran llamados Robots (el caso de Russum)al igual
tenemos al famoso novelista Julio Verne con novelas como " de la tierra a la luna" y "2000 leguas de viaje submarino" sin olvidar a John Wyndham y su
novela "El día de los trífidos" con una vicion cientifica y algo apocaliptica de la invacion de los trifidos a gran bretaña y asi muchos escritores y hombres
ilustres los cuales se han adentrado en el razonamiento y la fantasia crando asi ideas , las cuales hoy en dia son realidad y todo esto devido al analisis de
la vida y que mejor , utilizando la ciencia misma. La Bioingeniería es una de las disciplinas más jóvenes de la ingeniería en la que los principios y
herramientas de la ingeniería, ciencia y tecnología se aplican a los problemas presentados por la biología y la medicina.En si la bioingenieria requiere un
amplio conocimiento tecnologico-cientifico para llegar a sus fines objetivos asi como del conosimiento de la biologia ,fisica e incluso medicina.Dia a dia
tenemos mas avances tencologicos los cuales son impulsores de la bioingenieria tanto con como la medicina y biologia misma, para asi obtener
resultados en optimizacion de sistemas o para el beneficio de personas con discapacidades o simplemente mejoramiento de algun sistema integral
medico.
INVESTIGACION Y ARGUMENTOS :
Se tiene que la definicion mas aceptada de bioingenieria es la de "Committes of the Engineer's Joint Council" de los Estados Unidos y esta dice :
"La Bioingeniería es la aplicación de los conocimientos recabados de una fértil cruza entre la ciencia ingenieril y la médica, tal que a través de ambas pueden ser
plenamente utilizados para el beneficio del hombre".Una definicion mas podria ser la de Heinz Wolff en 1970, que nos describe la ingenieria como "La
aplicación de las técnicas y las ideas de la ingeniería a la biología, y concretamente a la biología humana".
Parte de la historia fundamental de la bioingenieria nace en la segunda guerra mundial cuando todos los ingenieros cientificos y fisicos fueron acaparados por
los goviernos en guerra para el diseño e implementacion de tecnologia en armas y transportes , necesarios para el triunfo en la guerra y fue asi como casi
accidentalmente solo quedaron disponibles algunos biologos lo cuales tomaron partida del desarrollo tecnologico en curso para implementar tecnologias
elctrica en la medicina o sus campos a fin .Posterior mente en curso de guerra se tenia la invencion del radar , un sistema complejo de resonancia
electromagnetica , el cual estaba ala orden del dia , y era sumamente necesario ampliar la potencia del radas para asi ampliar su campo de deteccion .Es aqui
cuando nacen los primeros biomedicos , ya que la mayoria de los cientificos estaban empeñados en desarrollo de munciones y transportes , los bilogos tubieron
que ingeniarselas en estudiar el radas para su desarrollo y optimizacion.A los años post-guerra todos esos biologos que ya habian adquirido tecnologia
electronica , empezaron a desarrollar e implementar en campos especificos de la medicina y biologia asi como el ambiente.Pero la tecnología electrónica
progresó muy rápidamente y los biólogos, que se habían familiarizado de antaño con el manejo de válvulas y grandes componentes, pronto se vieron a la zaga
en una nueva era de transistores y componentes en miniatura, y como los conocimientos de los antiguos investigadores quedaron anticuados, empezó a surgir
una nueva generación de médicos y biólogos, sin ninguna práctica en el campo de la electrónica.Los investigadores dentro del campo de la biología y la
medicina vieron claramente que ganarían una incalculable cantidad de tiempo no sólo si se familiarizaban con los adelantos técnicos existentes, sino también si
iban dando paso a los nuevos que fuesen llegando. Entonces surgió la necesidad de un nuevo tipo de persona que hiciese de puente sobre el hueco que
separaba a la elaborada tecnología de la ingeniería de las ciencias biológicas. En pocas palabras, surgió la necesidad de los bioingenieros.
2. CETI COLOMOS BIOINGENIERIA ECUACIONES DIFERENCIALES
DIV.CIENCIAS BASICAS separaba a la elaborada tecnología de la ingeniería de las ciencias biológicas. En pocas palabras, surgió la necesidad de los bioingenieros.
El gran sector de la Bioingeniería que se refiere especialmente a la medicina, puede llamarse más adecuadamente Ingeniería Biomédica".En realidad, lo que hoy
llamamos Ingeniería Biomédica se llamó al principio Electrónica Médica, y la asociación internacional constituida por los que practicaban esta actividad se
conoció como "International Federation of Medical Electronics" (Federación Internacional de Electrónica Médica). Hasta 1965 no fue adoptado el título actual,
mucho más adecuado, de "The International Federation of Medical and Biological Engineering" (Federación Internacional de Ingeniería Médica y Biológica).La
bioingenieria tambien es conocida cono ingenieria biomedica , y se desprende o desglosa en varias ramas especificas de estudio , cada una de estas se
nombraran a continuacion a su como una breve introduccion a ellas, a continuacion:
BioElectricidad.-Basicamente es la Diciplina que estudia la elctricidad de los seres vivos, asi como los efectos creados apartir de la aplicacion de algunas fuerzas
fundamentales , se desprende en varias ramas segun la fuerza de estudio es decir , en esta area de la bioingeniria se podran encontrar los resultados de aplicar
campos electromagneticos al cuerpo humano y si reaccion , otra parte mas seria la ionizacion del aire , esta demostrado cientificamente que el aire cargado con
iones positivosUnos estudios realizados a principios de siglo demostraron que cuando el aire tiene una carga eléctrica excesivamente positiva ( predominan las
partículas con carga positiva sobre las de carga negativa ) producen efectos perturbadores sobre nuestra la salud, en cambio, cuando predominan las cargas
negativas, se favorece la relajación, y el buen funcionamiento de nuestro organismo.
La experimentación con plantas y animales en una atmósfera sin electricidad estática demostraron que la electricidad estática es necesaria para la vida, ya que
las plantas no se desarrollaban y algunos animales murieron al cabo de poco tiempo.
El doctor Flix Gadé Sulman, jefe del Departamento de Farmacología Aplicada de la Universidad Hebrea de Jerusalen, dijo:" Aunque el exceso de iones positivos
en el aire afecta a todas las personas, hay una cuarta parte de la humanidad que es extraordinariamente sensible a su influencia; afectando sobre todo a los
sistemas respiratorio, nervioso y hormonal".
Biohidraulica.-Esta rama basicamente estudia las caracteristicas fisicas y quimicas del flujo sanguineo, esta ramma fue la pionera en crear sistemas de medicion
de la precion del torrente sanguineo.Por mencionar a un gran precursor de esta diciplina tenemos a William Harvey quien en 1628 escribue un completo trabajo
acerca de la circulacion del torrente sanguineo asi tambien establecio 3 puntos claves en el desarrollo de esta diciplina , el fue quien introdujo la
experimentacion sistematica asi como , aplico razonamiento logico en observaciones experimentales , asi como explico cuantitativamente el flujo de la sangre
asi como explicar la fuerza que impulsa el circulamiento de la sangre,la medicion del flujo sanguineo tiene una larga historia por lo que solo mencionaremos
algunos a continuacion y su respectivo aporte ala diciplina, Adolph Fick quien en 1870 propuso un meto de medicion del volumen sanguineo por minuto
mediante la cantidad de oxigeno consumido en la vena, Grehant y Quinquant en 1886 aplicaron el metodo en 6 perros, en 1888 Zunts y Hageman midieron el
caudal cardiaco de 2 caballos pero no fue hasta 1940 cuando se popularizo el metodo de medicion Stewart en 1897 introdujo la injeccion continua de una
sustancia indicadora para el flujo sanguineo , estos por mencionar algunos.
Biomecánica .-La Biomecánica es una rama de la ingeniería que estudia los organismos biológicos con la finalidad de comprender el aparato locomotor y a su
vez desarrollar conocimientos para que las personas puedan desarrollar actividades de mejor forma y saludablemente.Tiene aplicación potencial en las
industrias del calzado, automotriz, muebles , maquinaria e incluso aplicaciones directa en la ergonomia basicamente seencargua de los Estudios
antropométricos, estudios de insumos para el calzado de confort, salud, seguridad asi como el diseño de equipo de medición.La historia de la biomecanica se
remota a los estudios anatomicos mecanicos hechos por el gran inventor, filosofo y artista Leonardo da Vinci, en el renacentismo aparecen Galoleo y Newton
con bases experimentales y teoricas para el movimiento , Giovanni Alfonso Borelli fue quien combino las matematicas , fisica y anatomia en el primer tratadao
de biomecanica en 1680,Bernoulli Euler y Coulomb cientificos del siglo XVIII intentaron desarrollar una esprecion matematica que describiera el desarrollo
optimo y maximo del cuepro humano ,en 1775 Leonardo Euler escribio un trbajo donde explicava las ondas de propagacion de las arterias, hasta los dias de hoy
donde se cuentan con especialidades segun la rama de la biomecanica hay muchos estudios de la mecanica humana , eh incluso se esta intentando
implementar protesis mecanicas inteligentes en personas las cuales hallam perdido sus miembros e incluso se tiene en desarrollo el primer exoesceleto el cual
aumenta la fuerza del hombre para todos esos trabajos que no sean faciles de hacer con a fuerza humana.
Biomatematica.-La biomatemática (o matemática biológica) es una rama de la ciencia encargada de modelar los procesos biológicos mediante técnicas propias
de las matemáticas. Se podría decir que la biomatemática es el soporte teórico en el cual se apoya la bioinformática para realizar sus tareas, ya sea el
secuenciamiento del genoma o más directamente las simulaciones de sistemas biológicos (para la cual la matemática ha contribuido en gran medida).Por
supuesto la biomatemática, es también una ciencia multidisciplinaria que involucra a biólogos, matemáticos, físicos, químicos, y fisiólogos, entre otros
científicos. Pero la colaboración entre matemáticos y científicos de las ciencias naturales no es tan simple como parece. Existen obstáculos filosóficos y
lingüísticos entre los modelos en lenguaje ordinario y los modelos matemáticos.
Pormedio de esta rama se puede determinar la taza de crecimiento de una poblacio microbiana en un tejido median te ecuaciones diferenciales y asi
determinar el tiempo requerido para N volumen de microbios,Segun Zill, Dennis. Ecuaciones diferenciales con aplicaciones de modelado ( 6º Edición)
Existen situaciones (mayoritariamente en biología) donde no hay leyes físicas que nos guíen, en estos casos debemos recolectar datos (ya sea mediante libros,
bases de datos en internet o realizando experimentos) e intentar distinguir patrones. Luego podemos graficar estos patrones para obtener fórmulas
matemáticas apropiadas.Muchas situaciones involucran razones de cambio, por lo cual su modelo matemático estará dado por una ecuación diferencial o un
conjunto de ellas. Una ecuación diferencial es una ecuación que involucra a una función desconocida y alguna de sus derivadas.
La segunda etapa de este proceso consiste en resolver matemáticamente el modelo que planteamos en la primera etapa para obtener conclusiones
matemáticas. Estas conclusiones son analizadas en la tercera etapa e interpretadas como información sobre el fenómeno del mundo real.
En la etapa final se comprueban las predicciones realizadas comparándolas con nueva información tomada del mundo real. Si las predicciones difieren en gran
medida de la realidad deberemos aumentar la resolución o formular un nuevo modelo y comenzar el ciclo de nuevo.
Es muy importante tener en cuenta que un modelo matemático nunca es una representación exacta de la realidad, es sólo una idealización que nos permite
tratarla como un problema matemático.
3. CETI COLOMOS BIOINGENIERIA ECUACIONES DIFERENCIALES
DIV.CIENCIAS BASICAS
Concluciones:
La Bioingenieria considero es una diciplina de alta importancia ya que a la par de los avances micro electronicos , matematicos , y medicos crecen esta
ramma tambien se desarrolla y a un paso rapido, eh incluso avanza mas rapido que algunas de sus ramas base, Al paso del tiempo se han
inmplementado teoremas de control , desarrolo y diseño de sistemas integrales, diseño electronico-mecanico y asi obtener resultado favorable , pero
la clave de la ingeniereia es el desarrollar metodos matematicos para el diseño eh implementacion de sisitemas y tales que se obtienen dia a dia
avances enormes en esta area desde hacer que un invidente por medio de un sistema complejo de pulsaciones pueda crear en el cerebro sombras y de
esta manera creamos confianza e independencia en el invidente al igual que se desarrollan sistemas como el modo invertido una nueva herramienta
post-processing de la Ultrasonografía 3D que permite analizar estructuras llenas de líquido, transformándolas de imágenes anecogénicas en unidades de
volumen opacas. Es así que las estructuras líquidas invertidas aparecen sobre el fondo negro del monitor como una imagen blanca (o coloreada) de la
cavidad que representan. "La bioingenieria no se dentendra si no hasta que el hombre desaparesca" y esto es ya que el hombre esta en constante
evolucion tanto mental ideologica y religiosa como biologica es por ello que generacion tras generacion se tendran neuvos problemas o necesidades o
simplemente hacer mas facil la medicion o observacion de alguna enfermedad, teniendo esto confio plenamente aprender de estas diciplinas y para
implementar metodolgias y modelos matematicos para solucionar cualquier tipo de problema en la vida cotidiana.
Ultrasonografía 3D de un ovario Poliquistico por modo inverso
Ionizdores industriales