2. Fundamentacion
• El estudiante de medicina debe conocer la relación que existe
entre los fenómenos físicos elementales y el cuerpo humano,
de tal manera a comprender las bases del funcionamiento de
los seres vivos y fundamentalmente del cuerpo humano

3. BIOFÍSICA.
• Estudio interdisciplinario de los problemas y fenómenos
biológicos mediante el uso de principios y técnicas de la física

4. Importancia de la Biofisica en
Medicina
• La Biofísica ha conseguido importantes éxitos en el
esclarecimiento de algunos fenómenos biológicos. Se conoce
ya mucho sobre la estructura y propiedades funcionales de las
moléculas biológicas, sobre los mecanismos de acción de las
estructuras celulares (las membranas y los organoides
bioenergéticos), sobre los sistemas mecano-químicos de
desplazamiento animal, se elaboran con éxito modelos físico-
matemáticos de fenómenos biológicos complejos. Ya no hay
duda de que el desarrollo presente y futuro de la medicina
depende en gran porcentaje, de las investigaciones Biofísicas
de los procesos fisiológicos que tienen lugar en el organismo
humano (en estado sano y bajo enfermedad).

5. • En último término y para sintetizar podríamos definir la
Biofísica como "la Física de los fenómenos vitales a todos los
niveles, desde el celular y molecular hasta los macroscópicos y
orgánicos".

8. Difusion
• Se denomina difusión simple al proceso por el cual se produce un flujo neto
de moléculas a través de una membrana permeable sin que exista un aporte
externo de energía. Este proceso, que en última instancia se encuentra
determinado por una diferencia de concentración entre los dos medios
separados por la membrana; no requiere de un aporte de energía debido a
que su principal fuerza impulsora es el aumento de la entropía total del
sistema.
• En este proceso el desplazamiento de las moléculas se produce siguiendo
el gradiente de concentración, las moléculas atraviesan la membrana desde
el medio donde se encuentran en mayor concentración, hacia el medio
donde se encuentran en menor concentración.

9. Paraelcasodeunamembranafosfolipídicapura, lavelocidad
dedifusióndeunasustanciadependedesu:
• Gradiente de concentración,
• Hidrofobicidad,
• Tamaño,
• Carga, si la molécula posee carga neta.
Estos factores afectan de diversa manera a la velocidad de difusión
pasiva:
• A mayor gradiente de concentración, mayor velocidad de difusión,
• A mayor hidrofobicidad, esto es, mayor coeficiente de partición,
mayor solubilidad en lípido y por tanto mayor velocidad de difusión,
• A mayor tamaño, menor velocidad de difusión,
Una membrana semipermeable separa dos
compartimentos con concentraciones distintas de un
soluto: con el paso del tiempo, el soluto difundirá
hasta alcanzar el equilibrio a ambos lados.

10. Difusiónfacilitada
•
La difusión facilitada involucra el uso de un proteína para facilitar el movimiento de
moléculas a través de la membrana. En algunos casos, las moléculas pasan a través
de canales con la proteína. En otros casos, la proteína cambia su forma,
permitiendo que las moléculas pasen a través de ella.
Bajo el mismo principio termodinámico que en el caso de la difusión simple, es
decir, que el soluto a transportar lo hace a favor de gradiente, la difusión facilitada
opera de modo similar, pero está facilitada por la existencia de proteínas canal,
que son las que facilitan el transporte de, en este caso, agua o algunos iones y
moléculas hidrófilas. Estas proteínas integrales de membrana conforman
estructuras en forma de poro inmersas en la bicapa, que dejan un canal interno
hidrofílico que permite el paso de moléculas altamente lipófobas como las
mencionadas anteriormente. La apertura de este canal interno puede ser
constitutiva, es decir, continua y desregulada, en los canales no regulados, o bien
puede requerir una señal que medie su apertura o cierre: es el caso de los canales
regulados

11. Transporte activo y cotransporte
• En él se efectúa un transporte en contra del gradiente de
concentración o electroquímico y, para ello, las proteínas
transportadoras implicadas consumen energía metabólica
(comúnmente adenosín trifosfato). Pudiera parecer que en
este caso no interviene un gasto energético, pero no es así
puesto que el establecimiento del gradiente de la sustancia
transportada colateralmente al compuesto objetivo ha
requerido de la hidrólisis de ATP en su generación mediante
unos determinados tipos de proteínas
denominados bombas. Por ello, se define transporte activo
primario como aquél que hidroliza ATP de forma directa para
transportar el compuesto en cuestión.

12. Transporte activo primario
• Bomba de Sodio y Potasio
• Se encuentra en todas las células del organismo, en cada ciclo
consume una molécula de ATP y es la encargada de
transportar 2 iones de potasio que logran ingresar a la célula,
al mismo tiempo bombea 3 iones de sodio desde el interior
hacia el exterior de la célula (exoplasma), ya que
químicamente tanto el sodio como el potasio poseen cargas
positivas. El resultado es ingreso de 2 iones de potasio
(Ingreso de 2 cargas positivas) y regreso de 3 iones de sodio
(Egreso de 3 cargas positivas), esto da como resultado una
perdida de la electropositividad interna de la célula, lo que
convierte a su medio interno en un medio "electronegativo
con respecto al medio extra celular".

13. Transporte activo secundario
(Cotransporte)
• Transporta dos o más moléculas, una de las cuales se mueve a
favor de gradiente o de potencial electroquímico y la otra u
otras en contra. La que se mueve a favor de gradiente o de
potencial electroquímico suministra la energía para
transportar la otra u otras en contra del mismo. Las moléculas
se pueden transportar en la misma dirección o en dirección
contraria.
• ‰Intercambiador Na+ - Ca2+ . En muchas células existe un
transportador que introduce sodio en la célula a favor de
potencial electroquímico y extrae calcio en contra.
• ‰Cotransporte de Na+ - glucosa. En las células de la pared del
intestino existe un transportador que introduce sodio en la
célula a favor del potencial electroquímico, e introduce
glucosa en la célula en contra del gradiente de concentración.

14. Ósmosis
• Se define ósmosis como una difusión pasiva, caracterizada por
el paso del agua, disolvente, a través de la membrana
semipermeable, desde la solución más diluida a la más
concentrada. No existe gasto energetico.

16. Presión Osmótica
• La presión osmótica puede definirse como la presión que se
debe aplicar a una solución para detener el flujo neto de
disolvente a través de una membrana semipermeable.
• Es decir, la presión necesaria a aplicar para detener la
Ósmosis.

17. Fenómeno de Donan
• Cuando partículas de gran tamaño cargadas eléctricamente, como las proteínas,
que no se difunden a través de una membrana semipermeable están presentes en
un compartimento fluido como el vascular, atraen los iones cargados positivamente
y repelen los iones cargados negativamente (tal y como aparece en la figura). Como
consecuencia de ello, se establece un gradiente eléctrico y sendos gradientes de
concentración de los iones, estos dos últimos iguales y de signo opuesto. En el
equilibrio, los productos de las concentraciones iónicas de cada lado de
la membrana son iguales
• En Resumen, El equilibrio de Gibbs - Donnan es el equilibrio que se produce entre
los iones que pueden atravesar la membrana y los que no son capaces de hacerlo.
Las composiciones en el equilibrio se ven determinadas tanto por
las concentraciones de los iones como por sus cargas.