es una breve introducción a la biofisica en su entorno y como se aplica en la medicina

7. Bioenergía:
Estudio de las transformaciones que
ocurren en los organismos vivientes así
como también los efectos de los procesos
electromagnéticos abióticos sobre los seres
vivientes.
Bioacústica:
Aplica la transmisión, captación y emisión
de ondas sonoras por los biosistemas.

8. Biofotónica:
Interacciones de los biosistemas (Cualquier
organismo vivo o sistema complejo de criaturas
vivientes) con los fotones (partícula de luz que
se propaga en el vacío).
Radiobiología:
Estudia los efectos biológicos de la
radiación ionizante y la no ionizante y sus
aplicaciones en las técnicas biológicas de
campo y laboratorio.

9. Relación con otras ciencias
Con la Química.
Por que interviene activamente en el
conocimiento de los fenómenos químicos y
físico-químicos.
Con la Matemática.
Por que sin ella no se podría demostrar sus
leyes representadas simbólicamente en sus
fórmulas
Con la Lógica.
Porque toda ley representada por una
fórmula nace de un proceso lógico.

10. METODO DE LA BIOFÍSICA
La Observación.- Que consiste en prestar
atención minuciosa a los fenómenos para poder
conocerlos.
La Medición.- Con instrumentos adecuados y
registros de los datos obtenidos.
El Análisis.- De los datos y la aplicación de los
principios que lleven a la formulación de una
hipótesis que explique el fenómeno.
La Predicción.- del futuro y comprobación
mediante experimentos

11. EL METODO CIENTIFICO

12. FENÓMENOS BIOFÍSICOS
MOLECULARES
Fenómeno Físico.- las sustancias realizan un proceso o cambio sin
perder sus propiedades características, es decir, sin modificar su
naturaleza.
La fusión del hielo es un fenómenos físico, pues el líquido que se obtiene sigue
siendo agua, e incluso el paso de ésta a vapor; otros fenómenos físicos son el
desplazamiento de un vehículo, el paso de la electricidad por los cables, la
dilatación de un cuerpo al ser calentado, etc.

13. FENÓMENOS BIOFÍSICOS
MOLECULARES
Fenómeno Químico.- Unas sustancias se transforman en
otras nuevas, de distinta naturaleza, se dice que ha tenido
lugar un fenómeno químico.
el hierro de algunos objetos se combina con el oxígeno, en presencia de
la humedad del aire, transformándose en una sustancia diferente, la
herrumbre; también la combustión de madera.

14. FENÓMENOS BIOFÍSICOS DE
SUPERFICIE
Fenómenos mecánicos.
Fenómenos osmóticos.
Fenómenos hidráulicos.
Física de los Gases
Fenómenos acústicos
Fenómenos eléctricos
Fenómenos ópticos

15. FENÓMENOS MECÁNICOS
El aparato locomotor, en conjunto, va a ser equiparable a
un sistema de palancas articuladas, con poleas y múltiples
cables que van a ejercer fuerzas sobre puntos muy
concretos.
El movimiento global de un miembro cualquiera, o del
cuerpo en su conjunto, puede obtenerse por un complicado
ejercicio de composición de fuerzas.
Sólo con un estudio de este tipo podemos entender las
costumbres o hábitos de un animal.

16. FENÓMENOS MECÁNICOS

17. FENÓMENOS OSMÓTICOS
Los procesos osmóticos son de enorme importancia para los
seres vivos.
Si sus células quedan en un medio hipertónico, se
deshidratan;
si quedan en uno hipotónico pueden llegar a estallar,
Por otro lado, la vida en aguas salobres y dulces y en tierra
firme sólo ha sido posible cuando los seres vivos se han
provisto de estructuras que evitarán la desecación excesiva
(paredes impermeables de la célula epidérmica y el riñón que
es capaz dé reabsorber una gran proporción de electrolitos.

18. FENÓMENOS OSMÓTICOS

19. FENÓMENOS HIDRAÚLICOS
El aumento de complejidad de los seres vivos, en el reino
animal sobre todo, ha hecho indispensable tener un medio
interno que bañe las células.
Ese medio interno sería inútil si no se renovase
constantemente o, lo que es lo mismo, si no está en continuo
movimiento.
Esto requiere:
un mecanismo de bombeo
un sistema de conducción

20. FENÓMENOS HIDRAÚLICOS
-Corazón
-Conjuntos de vasos
sanguineos.
(Arterias, capilares,
venas, vasos linfáticos)

21. ADHESIÓN Y COHESIÓN
Adhesión es la atracción entre las superficies de dos cuerpos.
Las dos superficie adyacentes pueden tener una composición
química diferente.
La adhesión es el proceso que tiene lugar cuando se unen
tejidos u órganos que normalmente están separados.
Cohesión es la atracción de la molécula que mantiene unidas
las partículas de una sustancia.
La cohesión es la fuerza de atracción entre partículas
adyacentes dentro de un mismo cuerpo,

22. DIFUSIÓN
Flujo de energía o materia desde una zona de mayor
concentración, tendente a producir una distribución
homogénea.
Si se calienta se carga eléctricamente el extremo de una
varilla, el calor o la electricidad se difundirán desde la parte
calienta o cargada hasta la parte fría o no cargada.

23. DIÁLISIS, OSMOSIS, DIFUSIÓN
Diálisis es paso de moléculas del
solvente a menor concentración a través
de la membrana.
Difusión es el paso de moléculas de
mayor a menor concentración debido a
la energía cinética de las mismas.
Osmosis es el paso de moléculas de
solventes o del agua de una región de mayor
concentración a otra de menor
concentración a través de la membrana

24. Es la capacidad de un sistema físico para realizar un trabajo.
Tenemos dos clases de energía: cinética y potencial.
la Energía Cinética es la energía asociada al movimiento
la Energía potencial es la energía relacionada con la posición.
CALOR
ENERGÍA
Se define como una energía relacionada
con el movimiento de átomos y moléculas
de la materia

25. Energía potencial

26. ACCIÓN CAPILAR
Tensión superficial o por el mojado de las paredes del
tubo.
Si la fuerza de adhesión del líquido al sólido (mojado) superan
a las fuerzas de cohesión del liquido (tensión superficial), la
superficie del líquido será cóncava y el líquido subirá por el
tubo.
adhesión
atracción entre las superficies
de dos cuerpos.
Cohesión
atracción de la molécula que mantiene
unidas las partículas de una sustancia

27. CALORIMETRÍA
Es la ciencia que mide la cantidad energía
generada en procesos de intercambio de calor.
TRANSMISION DEL CALOR –
Hay tres formas de transmisión del calor
que son:
1. CONDUCCIÓN
Se produce el intercambio de calor por contacto
directo entre los dos cuerpos,
las moléculas transmiten su energía al otro
cuerpo hasta que alcanzan el equilibrio.

28. 2. CONVECCIÓN.
Forma de transferencia del calor en un fluido
mediante el movimiento interno de masas del propio
fluido que tienen distinta densidad;
la transferencia de calor se produce porque las
masas están a distinta temperatura.
3. RADIACIÓN
Es la propagación de la energía térmica sin que
exista contacto entre los dos cuerpos (ondas
electromagnéticas).
La radiación se produce en el espacio vacío y es
como el Sol calienta la tierra.

29. TRANSMISION DEL CALOR

30. TRABAJO
Producto de una fuerza aplicada sobre un cuerpo y
del desplazamiento del cuerpo en la dirección de
esta fuerza.
Mientras se realiza trabajo sobre el cuerpo, se
produce una transferencia de energía al mismo;
el trabajo es energía
en movimiento.

31. TEMPERATURA
Es la sensación de calor o frío al tocar una sustancia.
depende de: su temperatura,
la capacidad de la sustancia para
conducir el calor
y de otros factores

32. ESCALAS TERMOMÉTRICAS
ESCALA CELSIUS (°C) o CENTÍGRADA
Asigna el valor 0°C al punto de congelación o
solidificación del agua y el valor de
100°C al punto de ebullición de la misma a la
presión de una atmósfera.
ESCALA KELVIN O ABSOLUTA (K)
La escala absoluta o termodinámica de
temperatura mas empleada, el cero se define como
el cero absoluto de temperatura, es decir -273,15 ºC

33. ESCALAS TERMOMÉTRICAS
 ESCALA FAHRENHEIT (°F)
Escala de temperatura muy utilizada en Norte
América para medidas no científicas y en
ella el punto de
congelación de agua se la define como 32ºF,
y su punto de ebullición como 212ºF

34. ESCALAS TERMOMÉTRICAS

35. TERMODINÁMICA
Estudia los procesos de intercambio de masa y
energía térmica entre sistemas térmicos diferentes.
Para tener un mayor manejo se especifica que
calor significa "energía en tránsito" y
dinámica se refiere al "movimiento",
por lo que, en esencia,
La termodinámica:
Estudia la circulación de la energía y
cómo la energía infunde movimiento.

36. TERMODINÁMICA
1ra Ley: LEY DE LA CONSERVACIÓN:
La energía no puede crearse ni destruirse,
solo se transforma de una forma a otra.
2da Ley: LA ENTROPÍA DEL UNIVERSO
ES CRECIENTE: (Cantidad de energía que no
esta disponible para realizar trabajo)
El calor fluye espontáneamente de un objeto
de mayor temperatura a un objeto de menor
temperatura.

37. TERMODINÁMICA
ENTALPÍA.- Es la energía potencial total de un sistema.
La entalpía consta de energía libre componente de la
energía total, disponible para realizar un trabajo
3era Ley: EL CERO ABSOLUTO:
No se puede llegar al cero absoluto mediante una serie finita
de procesos.
Nunca se ha alcanzado tal temperatura y la termodinámica
asegura que es inalcanzable.
La primera y la segunda ley de la termodinámica se pueden
aplicar hasta el límite del cero absoluto, siempre y cuando
en este límite las variaciones de entropía sean nulas para
todo proceso reversible

38. FUERZA Y ENERGIA
 FUERZA:
Cualquier acción o influencia que modifica el
estado de reposo o de movimiento de un objeto.
 Las fuerzas se miden por los efectos que producen,
es decir, a partir de las
deformaciones o cambios de movimientos
que producen sobre los objetos.

39. FUERZA Y ENERGIA
• Si las fuerzas tienen el
mismo punto de aplicación
se habla de
fuerzas concurrentes
• Si son paralelas y tienen
distinto punto de aplicación
se habla de
fuerzas paralelas

40. LEYES DE NEWTON
PRIMERA LEY: (Ley de la fuerza)
Un cuerpo permanecerá en un estado de
reposo o de movimiento uniforme, a menos
de que una fuerza externa actúe sobre él.
Este nos dice que si sobre un cuerpo no actúa ningún
otro, este permanecerá indefinidamente moviéndose en
línea recta con velocidad constante (incluido el estado de
reposo, que equivale a velocidad cero).

41. SEGUNDA LEY: (Ley de la aceleración)
Siempre que una fuerza actúe sobre un cuerpo
produce una aceleración en la dirección de la fuerza
que es directamente proporcional a la fuerza pero
inversamente proporcional a la masa.
La ley nos dice que para que un cuerpo altere su movimiento
es necesario que exista algo que provoque dicho cambio.
Ese algo es lo que conocemos como Fuerzas.
Estas son el resultado de la acción
de unos cuerpos sobre otros.

42. TERCERA LEY: (Principio de acción y reacción)
A toda acción corresponde una reacción en
igual magnitud y dirección pero de sentido
opuesto.
La tercera ley nos dice que si un cuerpo A ejerce
una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A
otra acción igual y de sentido contrario.

43. Rayos X
Wilhelm Roentgen 1895.

44. ECOGRAFÍA
Es un procedimiento sencillo,
no invasivo, en el que no se
emplea radiación por eso se
usa con frecuencia para
visualizar fetos en formación.
 Karl Dussi
 1983

45. ENDOSCOPIO
Instrumento delgado con
forma de tubo para observar
los tejidos interior del cuerpo.
Dispositivo flexible de fibra
óptica con un haz de luz que
ayuda al médico a observar el
interior de ciertos órganos
internos.

46. PRIMER ENDOSCOPIO
Fue creado por Phillip Bozinni en el año 1805.

47. SEGUNDO ENDOSCOPIO Y EL ACTUAL
Creado por Basil Hirschowitz en el año 1957

48. SISTEMAS DE
CUOnN TSRisOteLma es una parte específica del universo de interés
para nosotros.
Para los químicos, los sistemas comúnmente incluyen
sustancias implicadas en cambios físicos y químicos.
Hay tres tipos de sistemas:
a) Sistema abierto, b) Sistema cerrado,
c) Sistema aislado.

49.  Un sistema abierto
Puede intercambiar masa y energía ( en forma de
calor) con su entorno.
 Ej, formado por una cantidad de agua en un recipiente
abierto
 Un sistema cerrado,
Permite la transferencia de energía (calor) pero no de
masa.
 Se cierra el frasco de tal manera que el vapor de agua no
pueda condensarse en el recipiente
 Un sistema aislado,
No permite la transferencia de la masa ni de energía
 Al colocar el agua en un recipiente totalmente aislado

50. CERRADO
ABIERTO
AISLADO

51. ENERGIA INTERNA
La Energía Interna (U) de una determinada
cantidad de sustancia representa
toda la energía contenida en dicha sustancia.
Es una magnitud de estado, es decir, su valor es
constante si se especifica el estado del sistema.
Esta energía abarca varias formas:
La energía cinética de las moléculas
Las energías de atracción y repulsión entre los
átomos, iones o moléculas
Otras formas de energía.

52. ENERGÍA INTERNA
La diferencia entre las energías de los
productos y las de los reactivos de una
reacción química o cambio físico, DU, viene
dada por la ecuación:
DU = Eproductos - Ereactivos
D U = Q - W (Trabajo realizado
por el sistema)

53. La termodinámica distingue entre dos tipos de energía:
Calor (Q) y trabajo (W).
Las cantidades Q y W tienen magnitud y dirección, y no
son funciones de estado porque no son propiedades de
un sistema.
En termodinámica, la dirección del flujo de energía se
indica por el signo que tengan Q y W.
W es + el entorno realiza
trabajo contra el sistema
(el gas se comprime)
W es – el sistema realiza el
trabajo contra el entorno
(el gas se expande)
Q es + el sistema absorbe
energía del entorno
(Endotérmica)
Q es – el sistema desprende
energía al entorno
(Exotérmica)

54. Calor (Q) Trabajo (W)
Q > 0
Se transfiere calor del entorno al sistema
(Endotérmica)
W > 0
El entorno efectua trabajo sobre el sistema
(El gas se comprime)
Q < 0
Se transfiere calor del sistema al entorno
(Exotérmica)
W < 0
El sistema efectua trabajo sobre el entorno
(El gas se expande)
E
S
Q>0
Q<0
W<0
W>0

55. El hombre es sistema capaz de transformar una forma
de energía (E) en otra.
El estado de equilibrio en los sistemas biológicos
Un hombre, al morir, tiende al estado de equilibrio con el
medio que lo rodea.
El sistema (hombre) ha perdido su capacidad de realizar
trabajo.
Los mecanismos que le permitían transformar un forma de
trabajo en otra han dejado de funcionar y por lo tanto las
propiedades que definían al estado estacionario dejaron
de mantenerse constantes para evolucionar hacia un
estado de equilibrio.

56. Puede el hombre aprovechar toda la energía
que consume?
El organismo utiliza energía para las más diversas
funciones y esta energía se obtiene,
fundamentalmente, de la degradación de ciertas
estructuras químicas.
La mayor fuente de energía está entonces
representada por los alimentos.
El primer principio de la Termodinámica nos dice
que una determinada forma de energía se puede
transformar en otra que resulte más conveniente
para ser aprovechada por el sistema.

57. TAREA
Investigar:
Los procesos irreversibles, el rendimiento de
un proceso irreversible y la energía libre.
Cuando una sustancia puede considerarse
adentro o afuera del sistema “hombre”?
Las divisiones del compartimiento corporal,
composición de los distintos líquidos del
organismo.