Repaso de Física Médica para estudiantes de Primer año de la Facultad de Medicina Humana de la USMP

1. REPASO DE
FÍSICA MÉDICA
JESÚS GUSTAVO YARINGAÑO CERNA
USMP – 3ER AÑO
SOCIEDAD CIENTÍFICA UNIDA DE ESTUDIANTES DE MEDICINA
(USMP, UPCH, URP)
GRUPO DE ESTUDIO LOS CITOTÓXICOS
NOVIEMBRE 2014

2. CONTENIDOS:
 MECÁNICA DE FLUIDOS:
 HIDROSTÁTICA MÉDICA
 HIDRODINÁMICA
MÉDICA
 BIOELECTRICIDAD
 VISIÓN Y AUDICIÓN
 ANATOMÍA DEL OJO
 LAS VÍAS VISUALES
 ANATOMÍA DEL OÍDO
 VIAS AUDITIVAS
 RADIOISÓTOPOS
 MECÁNICA DE FLUIDOS:
 HIDROSTÁTICA I
 PRINCIPIO DE PASCAL
 PRINCIPIO DE
ARQUÍMEDES:
EL EMPUJE
 HIDRODINÁMICA I Y
HEMODINÁMICA
PARTE TEÓRICA-MÉDICA
PARTE DE EJERCICIOS

3. PARTE TEÓRICA:
FÍSICA E INTRODUCCIÓN A
LA FISIOLOGÍA HUMANA
TEORÍAS, SEMINARIOS Y EXTRAS  3 ½ HORAS

4. MECÁNICA DE FLUIDOS:
HIDROSTÁTICA 2
LA PRESIÓN ARTERIAL Y LA PRESIÓN VENOSA

5. Los vasos sanguíneos:
ARTERIAS vs VENAS

8. PRESIÓN ARTERIAL
La presión arterial (PA) es la
presión que ejerce la sangre
contra la pared de las arterias.
PA = GASTO CARDIACO X RVP
FACTORES QUE LA
MODIFICAN:
Edad
Sexo
Emoción
Posición
Ejercicio
Etc.
Ley de Poiseuille
PAM = 100 mmHg
GC= 5L/min
RVP = 20 mmHg/L/min

10. 2010
En relación al gasto cardiaco,
marque V o F según corresponda:
 Es inversamente proporcional al retorno venoso ( )
 El efecto de las catecolaminas produce su aumento ( )
 La anemia severa lo incrementa ( )
 No solo depende de la frecuencia cardiaca y el volumen
de expulsión ( )

12. PRESIÓN ARTERIAL MEDIA
 PRESIÓN PROMEDIO CON LA
QUE TRANSITA LA SANGRE POR
TODO EL SISTEMA ARTERIAL .
 ES LA PRESIÓN DE
PERFUSIÓN DE LOS
TEJIDOS
PRESIÓN
SISTÓLICA
PRESIÓN
DIASTÓLICA
GASTO CARDIACO
RESISTENCIA VASCULAR
PERIFÉRICA
90 – 120 mmHg
60 – 90 mmHg

13. PRESIÓN DIFERENCIAL O
PRESIÓN DE PULSO
La presión
sanguínea
originada en la
contracción
ventricular que
choca contra la
pared elástica
de las arterias se
percibe como
PULSO

14. PRECARGA Y POSCARGA

15. FLUJO SANGUÍNEO
 Cantidad de sangre que pasa por un punto determinado en la
circulación en un periodo determinado
 ¿Cuánto es el valor normal aprox.? ___________

16. Debe fluir el MISMO VOLUMEN de sangre a través de cada
segmento de la circulación en cada minuto
Velocidad
¿Dónde es
más rápido
el flujo?

17. Viscosidad
Está dada por los HEMATÍES
HEMATOCRITO VISCOSIDAD
Propiedad de los fluidos de
ejercer oposición al
desplazamiento

18. Ley de Poiseuille

19. Ley de Laplace
Cuanto menor sea el radio de un vaso sanguíneo, menor es la tensión en la
pared necesaria para equilibrar la presión de distensión

20. Hipertensión como consecuencia del Gasto Cardíaco Incrementado o
Resistencia Periférica
Autorregulación
PRESIÓN SANGUINEA
Hipertensión
= GASTO CARDIACO
= GC incrementado
RESISTENCIAS PERIFÉRICAS
Factores
derivados
del endotelio
Hipertrofia
Estructural
Hiper-
Insulinemia
Alteración
de la
membrana
celular
Alteración Obesidad
genética
Precarga  Contractilidad
Sobreactividad
Nerviosa
simpática
Estrés
 Volumen venosa
de fluído
Retención
Renal
De Sodio
Ingesta
de sodio
excesiva
Constricción
Superficie
De filtración
disminuída
Alteración
genética
Constricción
Funcional
Exceso
de renina
angiotensina
La hipertensión puede surgir de un incremento ya sea del producto cardiaco o de
La resistencia periférica, que a su vez se ven afectadas por múltiples factores.

21. La presión venosa
 Las venas son Vasos de Capacitancia
 Sí tienen presión pero es muy baja
 El sistema venoso es CONVERGENTE
 Trabaja con bajas presiones y altas capacidades
 Tienen el 75% del volumen sanguíneo

22. FACTORES QUE CONTRIBUYEN AL
RETORNO VENOSO
Válvulas bicúspides
o de Galeno
Masaje o Bomba
muscular
Presión negativa del Tórax
Vis at ergo

23. MECÁNICA DE FLUIDOS:
HIDRODINÁMICA 2
HEMODINÁMICA

24. Flujo o Caudal Sanguíneo
 Es el VOLUMEN MINUTO
 Es el GASTO CARDIACO
 Es el DÉBITO CARDIACO
 Su valor aproximado es: ________
GASTO CARDIACO =
FRECUENCIA CARDIACA X VOLUMEN DE EYECCIÓN

26. VELOCIDAD DE FLUJO
Además, en las
zonas de
menor
velocidad, la
viscosidad es
mayor

27. PRESIÓN Y VELOCIDAD
Si aumenta la
velocidad, la
presión
disminuye y
viceversa

29. RESISTENCIAS
SERIE
PARALELO

30. Número de
Reynolds

34. BIOELECTRICIDAD
EL POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO,
LOS POTENCIALES DE ACCIÓN, NEURONAS

35. Fenómenos bioeléctricos
en el cuerpo
Transporte de iones a través de la
membrana
Transferencia de impulsos
nerviosos
Contracción de fibras
musculares

36. El movimiento iónico
Conductancia
de Membrana
Fuerza de
Concentració
n
Fuerza
eléctrica
Fuerza
Neta

37. Conductancia de la Membrana
 Número de canales abiertos en una membrana
Los canales
puede
clasificarse
en 3 grupos
Canales sin compuertas
Canales dependientes
de voltaje
Canales dependientes de
ligando

38. Potencial de Equilibrio (Ex)
ECUACÍÓN DE NERST
 Calcula la fuerza eléctrica necesaria para evitar la difusión
de un ion según su gradiente de concentración.
 Si Em = Ex
 El ion esta en equilibrio electroquímico
Fuerza
Eléctrica
Fuerza de
Concentración

39. POTENCIALES DE ACCIÓN
Y REPOSO
 POTENCIAL DE
REPOSO:
Potencial de membrana cuando
la célula no está estimulada por
corrientes despolarizantes
supraumbrales
 POTENCIAL DE ACCIÓN:
Onda de descarga eléctrica que viaja a
lo largo de la membrana de la célula y
permite la transmisión de información
de un tejido a otro.
-90mv

41. FASES DEL POTENCIAL DE
ACCIÓN

42. Periodo Refractario
Absoluto
No se puede producir un segundo
potencial de acción
Relativo
Con un gran estímulo puede
producirse un segundo potencial de
acción
LO VEREMOS MÁS ADELANTE
CON UN MEJOR EJEMPLO

43. CAMBIOS POTENCIALES
SUBUMBRAL
POTENCIAL DE ACCIÓN
No llegan al Umbral Se dispara cuando llega
al umbral
Proporcional a la fuerza
del estímulo
Independiente de la
fuerza del estímulo
No se Propaga Se propaga sin cambiar
en magnitud
Muestra sumación La sumación no es posible

44. Conducción del Potencial de Acción
Velocidad de la
conducción
Tamaño del potencial
de acción
Mientras mayor sea el
tamaño del potencial
de acción mayor será a
velocidad
Diámetro de la célula
Mientras mayor sea el
diámetro mayor será la
velocidad
Mielinización

45. MIELINA
Esclerosis Múltiple
Síndrome de GB
Velocidad: 0,25m/s
La mielina actúa como un
aislante eléctrico por lo
que el potencial de acción
solo se da en las zonas
donde la mielina esta
interrumpida
Nodos de Ranvier
Los Nodos de Ranvier se
encuentran cada 1-3mm
Velocidad : 100 m/s
OJO

46. UNIÓN NEUROMUSCULAR

47. Sinapsis Eléctrica
Trasmite señales en
cualquier dirección
Células cardiacas, musculo
liso, algunas neuronas
Sinapsis química
Trasmite señales en una
dirección
La neurona secreta en su
terminal neurotransmisores

48. EL POTENCIAL DE ACCIÓN
CARDIACO

52. APLICACIÓN CLÍNICA:
EKG
RECESO…

53. VISIÓN:
ÓPTICA, LENTES Y APLICACIONES.
ANATOMÍA DEL OJO

54. TIPOS DE ONDA
ELECTROMAGNÉTICA
 Rayos gamma
 Rayos X
 Radiación ultravioleta
Ondas luminosas
 Radiación infrarroja
 Microondas
 Ondas de radio

55. FUENTES LUMINOSAS
FUENTES INCANDESCENTES
•Aquellas que emiten luz y calor
FUENTES LUMINSCENTES
•Aquellas que emiten solo luz
NATURALES ARTIFICIALES

56. REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN DE LA LUZ

57. Lentes Cristalino es un
lente BICONVEXO

58. APLICACIÓN: ERRORES DE
REFRACCIÓN
Los rayos paralelos que inciden en un ojo miópico enfocan por delante de la retina.

59. HIPERMETROPÍA
Los rayos de luz que inciden en el ojo enfocan por detrás de la retina.
Trastorno de refracción más común.

60. CORRECCIONES
Hipermetropía (lente convexa)
Miopía (lente cóncava)
Y EL
ASTIGMATISMO?
El problema
radica en la
CÓRNEA
Su corrección se
da con una lente
CILÍNDRICA

61. ANATOMÍA DEL OJO

62. PRESBICIA
Condición óptica en la cual, debido a los cambios en el cristalino producidos por la
edad, disminuye en forma irreversible el poder de acomodación.
Es una condición fisiológica y no patológica

63. GLAUCOMA
 El ojo esta lleno de liquido
intraocular, que mantiene la
presión suficiente para
conservarlo distendido.
 Este líquido se divide en dos:
humor acuoso y humor vítreo.
 La presión intraocular (PIO)
normal media oscila entre 12 y
20 mmHg.
GLAUCOMA: falta de drenaje
del humor acuoso

64. VISIÓN:
VÍAS VISUALES Y
APLICACIÓN MÉDICA

65. Retina

66. LA VÍA
VISUAL

68. AUDICIÓN:
ANATOMÍA DEL OÍDO

69. Introducción
Propiedades de la
Onda Sonora
• Periodo
• Longitud de onda
• Frecuencia
• Campo sonoro
• Intensidad
• Sonoridad

70. El Sonido
 Movimiento oscilatorio propagable por diferente medios
materiales que es perceptible por el oído humano.
Lo cual sólo ocurrirá si la frecuencia está
comprendida entre 8 y 20000 ciclos por segundo.
MEDIO HOMOGÉNEO MEDIO HETEROGÉNEO

71. OIDO
 PARTES DEL OIDO:
o Oído externo
o Oído medio
o Oído interno

72. Oído externo:
 Pabellón auditivo
 Conducto auditivo externo
 Membrana timpánica o
tímpano
Oído medio
Cadena de huesecillos:
 Martillo
 Yunque
 Estribo

73. Oído medio
o Cadena de huesecillos:
 Martillo
 Yunque
 Estribo

74. Oído interno
 Vestíbulo
 Conductos semicirculares
 Cóclea

75. AUDICIÓN:
VÍAS AUDITIVAS Y
APLICACIÓN MÉDICA

81. ÁREA AUDITIVA PRIMARIA: 41
ÁREAS AUDITIVAS SECUNDARIAS: 22,42,52 - 38

82. Extra:
El próximo año sabrás
esto y más… (espero)

83. RADIOISÓTOPOS
APLICACIONES MÉDICAS Y MEDICINA NUCLEAR

84. DOS PROCESOS

85. USOS DE LOS
RADIOISÓTOPOS
 AGRICULTURA
 GENERACIÓN DE ENERGÍA
 METAL MECÁNICA
 CONSTRUCCIÓN CIVIL
 MEDICINA: TRATAMIENTO DE TUMORES,
ANÁLISIS CLÍNICOS, PREVENCIÓN DE
INFARTOS, METABOLISMO DE
FÁRMACOS…

86. USO DE LA RADIOACTIVIDAD
EN LA MEDICINA NUCLEAR
La Medicina Nuclear se define como la rama de la medicina que
emplea los isótopos radioactivos, las radiaciones nucleares, las
variaciones electromagnéticas de los componentes del núcleo y
técnicas biofísicas afines para la prevención, diagnóstico,
terapéutica e investigación médica.

87. EL COBALTO

88. USO DE LA RADIOACTIVIDAD
EN RADIOINMUNOANALISIS
 Estudio de Tiroides, Estudio de Fertilidad, Estudio de Alergia,
Marcadores Tumorales, Marcadores óseos, Esteroides

89. GAMMAGRAFÍA
Tc 99m

90. OTROS RADIOISÓTOPOS
 I 131  Tratamiento de cáncer de tiroides
 K 42  Tumores cerebrales
 P 32  Leucemias
 C 14  Metabolismo de fármacos
RECESO… NO MUERAN!!!

91. PARTE PRÁCTICA:
EJERCICIOS DE HIDROSTÁTICA
E HIDRODINÁMICA
COMPRENSIÓN DE LOS TÉRMINOS Y DEFINICIONES
FÍSICAS PARA LA RESOLUCIÓN DE EJERCICIOS  ½ HORA

92. MECÁNICA DE FLUIDOS:
HIDROSTÁTICA 1

93. CONCEPTOS BÁSICOS
PRESIÓN DENSIDAD
P = F
A
ρ = m
V
1cm3 1cm3
Agua
Hg
DENSIDAD =
MASA
ESPECÍFICA

94. Principio de Pascal
 La presión hidrostática en un punto, es aquella que ejerce
la columna de líquido que se encuentra sobre dicho
punto.
 Además, en un recipiente el fluido contenido, ejerce
presión en todas las direcciones sobre la superficie del
recipiente o sobre cuerpos sumergidos en él.

98. UNA APLICACIÓN DEL PRINCIPIO DE PASCAL:
LA PRENSA HIDRÁULICA
f
a
Area: a Area: A
F
f F A
Mediante este dispositivo es posible equilibrar una gran fuerza mediante
una fuerza mucho menor

100. PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
Afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un
empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado
E = md.g l = md
Vd
md = l.Vd
E = l.Vd.g

101. E = l.Vd.g

102. E = l.Vd.g

103. MECÁNICA DE FLUIDOS:
HIDRODINÁMICA 1

104. MAYOR SECCIÓN = MENOR VELOCIDAD
MAYOR VELOCIDAD = MENOR PRESIÓN
MAYOR SECCIÓN = MAYOR PRESIÓN

105. 10
5
Gasto o caudal: Q
Es el volumen de fluido que pasa por una
determinada sección recta de la tubería en cada
unidad de tiempo
V
A
Representación para hallar el volumedn (V), que pasa por una sección
recta (A) en un tiempo t
TAMBIÉN:

106. ECUACIÓN DE CONTINUIDAD
A1
Q1
Q1 = Q2
Velocidad 2
Velocidad 1
Q2
A2

107. EL PRINCIPIO DE
BERNOULLI

108. DEDUCIMOS…
A MAYOR SECCIÓN,
MENOR VELOCIDAD
S1.V1=S2.V2
A MAYOR VELOCIDAD,
MENOR PRESIÓN
A MAYOR SECCION,
MAYOR PRESION

109. 1) El diámetro de la aorta es de 20mm y la
sangre que circula por ella tiene una velocidad
de 25 cm/s. Calcular el caudal
2) Por una arteria circula sangre a 40 cm/s y ésta se
ramifica en 10 capilares. Si la relación de las áreas es
de 10 a 1. Hallar la velocidad en un capilar.

110. 3) El radio de un émbolo en una jeringa
hipodérmica es 5 mm y el de la aguja es 0.1mm.
¿cuál será la velocidad de flujo al salir por la
aguja si el émbolo avanza a 1cm/s? Expresar la
respuesta en cm/s, m/s y Km/h

111. 3) POR UN CAÑO HORIZONTAL
CIRCULA UN CAUDAL DE 10 m3/s
DE AGUA.
a) CALCULAR LA VELOCIDAD DEL
AGUA EN UNA PARTE DONDE AL
CAÑO TIENE UNA SECCION DE 2
m2 Y EN OTRA PARTE DONDE EL
CAÑO TIENE UNA SECCION DE 1
m2
b) CALCULAR LA DIFERENCIA DE
PRESIÓN QUE EXISTE ENTRE ESTAS
2 SECCIONES
c) DONDE ES MAYOR LA
PRESION, ¿EN LA SECCION DE 2
m2 o EN LA DE 1 m2?

112. VISCOSIDAD: VISCOSIDAD
RELATIVA
 : Densidad
t : Tiempo de flujo de A a B
La viscosidad relativa no tiene unidades, por lo común la
sustancia de comparación es el agua
UNIDAD:
POISE

113.  5ml de plasma sanguíneo fluye a través de un
viscosímetro en 156,8 segundos, mientras que un
volumen igual de agua requiere de 55 segundos
para fluir. El experimento se realiza a 37°c, la
densidad del agua es 0,996 g/ml y la densidad del
plasma 1,03 g/ml. ¿Cuál será la viscosidad relativa
del plasma sanguíneo?.

114. DUDAS? PREGUNTAS? APORTES?
CUESTIONAMIENTOS? MÁS
EJERCICIOS? NO?
GRACIAS POR VENIR!!!!
MUCHOS ÉXITOS EL DÍA DEL
EXAMEN :D