Diapositivas de la primera unidad de biofisica. LEY DE NEWTON Son tres principios a partir de los cuales se explican la mayor parte de los problemas planteados por la dinámica, en particular aquellos relativos al movimiento de los cuerpos. Revolucionaron los conceptos básicos de la física y el movimiento de los cuerpos en el universo ELASTICIDAD DE LOS TEJIDOS HUMANOS Biomecánica de la Marcha La marcha es un proceso de locomoción en el que el nuestro cuerpo estando de pie, se desplaza de un lugar a otro. Mecánica de Fluidos Acción de los fluidos en reposo o en movimiento Fundamental: Aeronáutica Meteorología Construcciones navales La oceanografía. Ley de Stokes 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. ESTÁTICA DE FLUIDOS O HIDROSTÁTICA Cualquier fluido en reposo es que la fuerza ejercida sobre cualquier partícula del fluido es la misma en todas direcciones. Principio de Pascal Principio de Arquímedes

1. 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

2. • El gran físico inglés Lord Kelvin
consideraba que solamente puede aceptarse
como satisfactorio nuestro conocimiento si
somos capaces de expresarlo mediante
números. Aun cuando la afirmación de
Lord Kelvin tomada al pie de la letra
supondría la descalificación de valiosas
formas de conocimiento, destaca la
importancia del conocimiento cuantitativo,
particularmente en el tipo de ciencia que él
profesaba. HIPERVINCULO

3. 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

4. UnidaddeLongitud:Elmetro(m)eslalongitudrecorridaporlaluzenelvacíoduranteunperíododetiempode1/299,792,458s.
 UnidaddeMasa:Elkilogramo(kg)eslamasadelprototipointernacionaldeplatinoiridiadoqueseconservaenlaOficinadePesasyMedidas
deParís.
 UnidaddeTiempo:Elsegundo(s)esladuraciónde9,192,631,770períodosdelaradiacióncorrespondientealatransiciónentredosniveles
fundamentalesdelátomoCesio133.
 UnidaddeCorrienteEléctrica:Elampere(A)eslaintensidaddecorriente,lacualalmantenerseentredosconductoresparalelos,rectilíneos,
longitudinfinita,seccióntransversalcircular.
 UnidaddeTemperaturaTermodinámica:ElKelvin(K)eslafracción1/273.16delatemperaturatermodinámicadelpuntotripledelagua.
 Unidad de Intensidad Luminosa: La candela (cd) es la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite radiación
monocromáticadefrecuencia540×1012hertzyquetieneunaintensidadenergéticaenestadirecciónde1/683Wporestereorradián(sr).
 UnidaddeCantidaddeSustancia:Elmoleslacantidaddemateriacontenidaenunsistemayquetienetantasentidadeselementalescomo
átomoshayen0.012kilogramosdecarbono12.
HIPERVINCULO

5. 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

6. 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

7. 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

8. 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

9. HIPERVINCULO

10. Son tres principios a
partir de los cuales se
explican la mayor parte
de los problemas
planteados por la
dinámica, en particular
aquellos relativos al
movimiento de los
cuerpos. Revolucionaron
los conceptos básicos de
la física y el movimiento
de los cuerpos en el
universo
HIPERVINCULO

11. 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

12. 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

13. RESISTENCIAS
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 MUSCULAR
Es 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

14.  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 células
Osteoprogenitoras, Osteocitos,
Osteoblastos y Osteoclastos
HIPERVINCULO
HIPERVINCULO

15. 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

16. 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

17. 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

18. 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

19. * 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

20. La marcha es un proceso de locomoción en el
que el nuestro cuerpo estando de pie, se
desplaza de un lugar a otro.
HIPERVINCULO

21. 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

22. 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

24. 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

25. 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

26. 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

27. Cualquier fluido en
reposo es que la
fuerza ejercida sobre
cualquier partícula del
fluido es la misma en
todas direcciones.
HIPERVINCULO

28. 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

29. 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