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Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa
1
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE
HUMANGA
FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS GEOLOGIA Y CIVIL
DEPARTAMENTO ACADEMICO DE MATEMÁTICA Y FÍSICA
CURSO DE BIOFÍSICA
MANUAL DE GUÍAS DE LABORATORIO:
DOCENTE: LIC. MONCADA SOSA, WILMER ENRIQUE
AYACUCHO – PERÚ
Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa
2
ORGANIZACIÓN DE LAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO
1. LAS PARTES DE LAS PRACTICAS DEL LABORATORIO
Una sesión de laboratorio consiste de varias partes que se detallan a continuación:
 Lectura del manual;
 Toma de datos;
 Análisis de datos;
 Elaboración de un informe;
 Evaluación de su informe de laboratorio.
En las tablas correspondientes de la guía de laboratorio, anotará sus datos a partir de las
mediciones realizadas durante el experimento, además deberá tomar nota de las distintas
observaciones de todo lo que tenga que ver con la práctica: los cálculos, mediciones hechas
a mano, características del equipo utilizado; las respuestas a las preguntas; etc. Es
importante que la información esté completa, la redacción legible y ortografía correcta.
2. LA LECTURA DEL MANUAL
 La lectura del manual antes de venir al laboratorio, es indispensable.
 El manual contiene un breve resumen de la teoría de los experimentos que van a realizar.
 Para que pueda analizar correctamente los experimentos a realizar es necesario que
comprenda bien la parte teórica.
 Después de la parte teórica viene la descripción de lo que se tiene que hacer en el
experimento.
 Las guías de laboratorio, proponen líneas generales a seguir, tanto en la ejecución del
experimento como en el análisis de los datos. Por eso es necesario estudiar la guía antes de
venir al laboratorio.
 Al llegar al laboratorio, usted debe tener alguna idea de cómo se realiza el experimento, de
que parámetros van a seguir como variables, de que combinaciones de variables darán una
línea recta en un gráfico, etc.
3. LOS DATOS EXPERIMENTALES
 El primero de los objetivos de las prácticas de laboratorio es que usted aprenda a manejar
los equipos correctamente, y el segundo es que desarrolle sus capacidades creativas e
investigativos con respecto al trabajo experimental.
 La evidencia de su dominio de un experimento se muestra en los datos obtenidos y en la
manera de presentarlos en las tablas indicadas.
 En la mayoría de las prácticas utilizará papel milimetrado o computadora para analizar y
hacer los gráficos. Si es necesario hacer un cálculo, esté debe ir en el manual.
Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa
3
CONTENIDO
Pág.
1. TEORÍA DE ERRORES 5
2. FRECUENCIA DE PULSO 9
3. TIEMPO DE REACCION 12
4. TEMPERATURA CORPORAL 15
5. MRU: CAMINATA DE UNA PERSONA 18
6. DETERMINACION DE LA GRAVEDAD 21
7. SUPERFICIE CORPORAL 23
8. CENTRO DE GRAVEDAD DEL CUERPO HUMANO 26
9. PALANCAS OSEAS 31
10. FRECUENCIA CARDIACA 34
11. TRABAJO MUSCULAR CARDIACO 38
12. TRABAJO MUSCULAR DEL GASTROCNEMIO 42
13. PRESIÓN PULMONAR 45
14. PRESIÓN ARTERIAL 48
Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa
4
PRESENTACIÓN
LA FÍSICA, es una ciencia que tiene como objetivo capacitarnos para comprender los componentes
básicos de la materia y sus interacciones mutuas, y explicar así los fenómenos que ocurren en la
naturaleza. La aplicación de los principios de la Física en la investigación y su aplicación práctica,
ha dado lugar a las diferentes ramas de la Física aplicada como lo es la Biofísica en su parte
introductoria, Física aplicada a la ciencia de la vida y la salud, que se utiliza en cualquier área de
investigación pura o aplicada. Gracias a la física, se ha logrado un gran avance en la ciencia y
tecnología de la humanidad, así como descubrir nuevos materiales, que actualmente se usan en las
tecnologías de punta. En la actualidad se cuentan con equipos inteligentes, que son utilizados en los
laboratorios científicos; gracias a ellos se ha logrado completar el Genoma Humano, realizar
clonaciones de animales, etc.
El avance de la ciencia y la tecnología, se debe mucho a la verificación experimental de la teoría. Es
por esta razón que el área de Biofísica con el apoyo de sus especialistas, ha elaborado el presente
manual de guías de laboratorio de Biofísica, con el deseo de que los conocimientos teóricos
impartidos por nuestros Profesores sean entendidos experimentalmente, de tal manera que su
realización sea de mucho interés y provecho para el estudiante, los cuales van de la mano con la
parte teórica permitiéndole afianzar o complementar sus conocimientos allí logrados, los
experimentos no son complejos al contrario, son muy sencillos de realizar, utilizando muchas veces
materiales que están al alcance del estudiante.
El laboratorio de Física, agradece al área de Biofísica y sus especialistas por el apoyo brindado para
la publicación del presente manual. Así mismos estamos llanos a recibir sugerencias para el
mejoramiento del presente manual, que desde ya agradecemos por anticipado.
LIC. WILMER ENRIQUE MONCADA SOSA
Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa
5
TEORIA DE ERRORES - INCERTEZAS DE MEDICIONES
I. OBJETIVO:
 Conocer el error asociado a una medida y la influencia que tiene sobre esta.
 Expresar correctamente las medidas experimentales obtenidas directa o indirectamente.
 Determinar errores accidentales y sistemáticos en la medida de magnitudes relacionadas con
fenómenos biológicos.
 Desarrollar habilidades de precisión y exactitud durante la toma de datos
II. FUNDAMENTO TEORICO: Una magnitud física es un atributo de un cuerpo, un fenómeno o
una sustancia, que puede determinarse cuantitativamente, es decir, es un atributo susceptible de
ser medido. Ejemplos de magnitudes son la longitud, la masa, la potencia, la velocidad, etc. A la
magnitud de un objeto específico que estamos interesados en medir, la llamamos mesurando. Por
ejemplo, si estamos interesado en medir la longitud de una barra, esa longitud específica será el
mesurando. Si hemos elegido el Sistema Internacional de Unidades (SI), la unidad será el metro y
la regla a usar deberá estar calibrada en esa unidad (o submúltiplos). El método de medición
consistirá en determinar cuántas veces la regla y fracciones de ella entran en la longitud buscada.
En ciencias e ingeniería, el concepto de error tiene un significado diferente del uso habitual de
este término. Coloquialmente, es usual el empleo del término error como análogo o equivalente a
equivocación. En ciencia e ingeniería, el error, como veremos en lo que sigue, está más bien
asociado al concepto de incerteza en la determinación del resultado de una medición. Más
precisamente, lo que procuramos en toda medición es conocer las cotas (o límites probabilísticas)
de estas incertezas. Cuando trabajamos en el laboratorio debemos tener en cuenta que toda
medida experimental posee cierto grado de imprecisión o error. Por este motivo no solo es
importante determinar el valor de esta medida sino que también es necesario obtener una
estimación de su incertidumbre (error).
METODO ESTADÍSTICO: El tratamiento estadístico de los errores pasa por su sistematización
mediante una serie de principios y métodos que se conoce como teoría de errores. Esta no solo
permite conocer la influencia de los errores en un experimento, sino también establecer criterios
de validez general que posibiliten la comparación de los resultados obtenidos por personas o
grupos diferentes.
a) Error de apreciación: si el instrumento está correctamente calibrado la incertidumbre que
tendremos al realizar una medición estará asociada a la mínima división de su escala o a la
mínima división que podemos resolver con algún método de medición. Nótese que no
decimos que el error de apreciación es la mínima división del instrumento, sino la mínima
división que es discernible por el observador. La mínima cantidad que puede medirse con un
Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa
6
instrumento, la denominamos apreciación nominal. El error de apreciación puede ser mayor o
menor que la apreciación nominal, dependiendo de la habilidad del observador.
b) Error de exactitud: representa el error absoluto con el que el instrumento en cuestión ha sido
calibrado.
c) Error de interacción: esta incerteza proviene de la interacción del método de medición con
el objeto a medir. Su determinación depende de la medición que se realiza y su valor se
estima de un análisis cuidadoso del método usado.
d) Errores sistemáticos: se originan por las imperfecciones de los métodos de medición. Por
ejemplo, pensemos en un reloj que atrasa o adelanta, o en una regla dilatada, el error de
paralaje, etc. El valor del error de exactitud sería un ejemplo de error sistemático pero no son
lo mismo, ni los errores de exactitud son los únicos responsables de los errores sistemáticos.
Imaginemos por ejemplo el caso de una balanza bien calibrada que se usa para conocer el
peso de las personas en los centros comerciales u otros negocios, como es usual que las
personas se pesen vestidas, los valores registrados con estas balanzas tendrán un error
sistemático por el peso de la vestimenta. La única manera de detectarlos y corregirlos es
comparar nuestras mediciones con otros métodos alternativos y realizar un análisis crítico y
cuidadoso del procedimiento empleado. Los errores sistemáticos en los instrumentos de
medición son:
Error de lectura mínima (ELM): Cuando la medición resulta estar entre dos marcas de la
escala de la lectura del instrumento. La incerteza del valor se corrige tomando la mitad de la
lectura mínima del instrumento.
Error de cero (E0): Es el error de los instrumentos no calibrados. Por ejemplo cuando las
escalas de lectura mínima y principal no coinciden, la lectura se encuentra desviada hacia una
lado del cero de la escala.
Error de paralelaje (Ep): Este error tiene que ver con la postura que toma el observador para
la lectura de la medición. La posición correcta debe ser tal que la línea de visión sea
perpendicular al punto de interés. Otros errores sistemáticos son los errores ambientales y
físicos (Ef). Por ejemplo al cambiar las condiciones climáticas, estas afectan las propiedades
del instrumento: dilatación, resistividad, conductividad, etc. También se incluyen como
errores sistemáticos, los errores de cálculo (Ec), los errores en la adquisición automática de
datos (Ed), etc. El error sistemático total es:
           
2 22 2 2 2
0 ...s LM p f c dE E E E E E E     
Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa
7
e) Errores estadísticos: Son los que se producen al azar. En general son debidos a causas
múltiples y fortuitas. Ocurren cuando, por ejemplo, nos equivocamos en contar el número de
divisiones de una regla, o si estamos mal ubicados frente a una balanza. Estos errores pueden
cometerse con igual probabilidad por defecto como por exceso. Por tanto, midiendo varias
veces y promediando el resultado, es posible reducirlos considerablemente.
f) Errores ilegítimos o espurios: Supongamos que deseamos calcular el volumen de un objeto
esférico y para ello determinamos su diámetro. Si al introducir el valor del diámetro en la
fórmula, nos equivocamos en el número introducido, o lo hacemos usando unidades
incorrectas, o bien usamos una expresión equivocada del volumen, claramente habremos
cometido un error. Esta vez este error está más asociado al concepto convencional de
equivocación. A este tipo de errores los designamos como ilegítimos o espurios. A este tipo
de errores no se aplica la teoría estadística de errores y el modo de evitarlo consiste en una
evaluación cuidadosa de los procedimientos realizados en la medición.
g) Error aleatorio: Son originados básicamente por la interacción del medio ambiente con el
sistema en estudio, aparecen aun cuando los errores sistemáticos hayan sido suficientemente
minimizados, balanceados o corregidos. Los errores aleatorios se cuantifican por métodos
estadísticos. Por ejemplo si se realizan “n” mediciones de una magnitud física y las lecturas
son: 1 2 3, , ,..., nx x x x , el valor estimado de la magnitud física x, se calcula tomando el
promedio.
Valor Promedio: 1 2 ... in
xx x x
x
n n
  
 

Error Aparente:
2 2
1 1 1 1
2 2
2 2 2 2
2 2
3 3 3 3
2 2
2 2 2 2 2 2
1 2 1 2
2 2
1 1
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
...
( ) ( )
( ) ( ) ... ( ) ( ) ( ) ... ( )
( ) ( )
a a
a a
a a
an n an n
a a an n
n n
ai i
i i
e x x e x x
e x x e x x
e x x e x x
e x x e x x
e e e x x x x x x
e x x
 
    
    
    
    
                
         
   
Valor Medio Cuadrático:
   
2 2
2 1 1
n n
i i
i i
e x x
n n
  

 
 
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Desviación Promedio:
     
   
2 2 2
1 2
2 2
1 1
... n
n n
i i
i i
x x x x x x
n
e x x
n n

  
     
 

   
 
Error aleatorio:
1
aE
n



h) Error absoluto: Si “x” es la magnitud en estudio, entonces “X” es el mejor valor obtenido y
x su incertidumbre absoluta. El resultado se expresa adecuadamente como:
X x x 
donde s ax E E   . El significado de esta notación es equivalente a decir que, según nuestra
medición, con una cierta probabilidad razonable (68%), el valor de X está contenido en el
intervalo (x-x, x+x).
i) Error relativo: Es el cociente entre el error absoluto y el valor promedio de la medida:
r
x
E
x

 .
j) Error relativo porcentual: Es la incertidumbre relativa multiplicada por 100.
% 100* rE E .
Considerando el valor de las tablas, llamado valor teórico, con el valor experimental, se tiene
también otra medida del error relativo experimental:
r
ValorTeorico ValorExperimental
E
ValorTeorico


y en forma porcentual: % 100* rE E .
III. BIBLIOGRAFIA
1.- Soler y Negro, Física Experimental, Edit. Alhambra, 1970.
2.- Frumento, Biofísica, Edit. Intermédica, Madrid, 1978.
3.- Barr, Experiencias Científicas, Edit. Kapelusz, 1971.
4.- Goldenberg, Física General y Experimental, Vol. I. Edit. Interamericana S.A. Mexico. 1969.
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FRECUENCIA DE PULSO
I. OBJETIVO:
 Determinar la frecuencia de pulso promedio en una persona.
 Comparar el valor teórico con el valor experimental de la frecuencia promedio.
 Calcular y analizar el error asociado a la medida de los datos obtenidos en el experimento
mediante teoría de errores.
II. FUNDAMENTO TEORICO: El pulso es considerado como una expansión rítmica de las
arterias consecuencia del paso sucesivo de oleadas de sangre producidas por las contracciones
continuas del corazón. Las arterias se asemejan a tubos elásticos, y cada contracción cardiaca
impulsa de 30 a 60 g de sangre en los vasos sanguíneos ya llenos. La distensión consecutiva se
trasmite a lo largo del sistema arterial a un ritmo de 7m/s hasta que alcanza los capilares en los
que se pierde, debido a la resistencia periférica al flujo sanguíneo y a la ausencia de elasticidad de
las paredes vasculares. Cuando la sangre es impulsada hacia las arterias por la contracción
ventricular, su pared se distiende. Durante la diástole, las arterias recuperan su diámetro normal,
debido en gran medida a la elasticidad del tejido conjuntivo y a la contracción de las fibras
musculares de las paredes de las arterias. Esta recuperación del tamaño normal es importante para
mantener el flujo continuo de sangre a través de los capilares durante el periodo de reposo del
corazón. La dilatación y contracción de las paredes arteriales que se puede percibir cerca de la
superficie cutánea en todas las arterias recibe el nombre de pulso. La frecuencia de pulso es el
número de veces que su corazón late por minuto (conocida también como frecuencia cardíaca). Es
importante tomar el pulso cuando el cuerpo está en reposo, porque en esta condición las
pulsaciones y frecuencias cardiacas se encuentran a un ritmo normal entre 60 y 80 pulsaciones por
minuto las cuales se pueden medir en las siguientes zonas:
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III. EQUIPO Y MATERIALES
 01 Cronómetro
 01 estudiante
IV. PROCEDIMIENTO Y TOMA DE DATOS
Paso 1: Siéntese y relájese cinco minutos antes de tomar un pulso en “reposo”.
Paso 2: Coloque suavemente las yemas de sus dedos índice y del medio sobre la arteria radial en
el surco de la muñeca del lado del pulgar para sentir una pulsación.
Paso 3: Cuente las pulsaciones que ocurren en un minuto con el cronómetro o un reloj de pulsera
y anote los resultados en la siguiente tabla.
N F(pul/min)
ea
ea
2
 = 
Ea =
L.C =
Er =
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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11
10
E% =
11
12
13
14
15
F 0 2
Paso 4: Repita este proceso no menos de 15 veces y anote los resultados en la tabla.
V. CUESTIONARIO:
1. Usa los datos de la tabla y determine la frecuencia del pulso promedio del estudiante.
2. ¿Cuál es el error relativo y porcentual estimado, y sus límites de fiabilidad?
3. ¿A qué se debe el error cometido en el cálculo?
4. Calcule los errores de los resultados de las tablas haciendo uso del método estadístico.
5. Indique las principales fuentes de error sistemático en la determinación de los resultados
anteriores.
6. La medida de la frecuencia de pulso es: ¿directa? O ¿indirecta? Explique.
7. ¿ Cuál sería un porcentaje de error aceptable en los resultados biológicos?
VI. BIBLIOGRAFIA
1.- Soler y Negro, Física Experimental, Edit. Alhambra, 1970.
2.- Frumento, Biofísica, Edit. Intermédica, Madrid, 1978.
3.- Barr, Experiencias Científicas, Edit. Kapelusz, 1971.
4.- Goldenberg, Física General y Experimental, Vol. I. Edit. Interamericana S.A. Mexico. 1969.
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TIEMPO DE REACCION
I. OBJETIVO:
 Calcular el tiempo de reacción promedio en una persona mediante un experimento recreacional.
 Comparar el valor teórico con el valor experimental del tiempo de reacción obtenido en el
experimento
 Determinar y analizar el error asociado a la medida de los datos obtenidos en el experimento
mediante teoría de errores.
II. FUNDAMENTO TEORICO: Cuando una persona tiene que realizar alguna acción en respuesta
a un dado estímulo (visual, auditivo, táctil), transcurre un cierto tiempo entre la recepción del
estímulo y la ejecución de la acción. Este intervalo de tiempo se conoce como tiempo de reacción
de una persona. Esto sucede, por ejemplo, cuando una persona que conduce un vehículo tiene que
frenarlo luego de visualizar un obstáculo en el camino, o cuando un atleta en la línea de partida
debe decidir que empieza la carrera después de que escucha la señal de largada dada por el juez de
la competencia. Estas demoras en la reacción están reguladas por dos efectos. El primero es el
tiempo de tránsito del estímulo en los órganos sensible correspondientes (ojo, oído, etc.). El
segundo tiene que ver con el tiempo que pasa entre los impulsos nerviosos y el movimiento de los
músculos. Se sugiere medir el tiempo de reacción de una persona (el intervalo transcurrido entre
la percepción de un estímulo y la acción motora). El tiempo de reacción depende de muchos
factores, entre otros: del tipo de estímulo, del nivel de atención del sujeto, del requerimiento de
una decisión para discriminar entre estímulos diferentes, etc.
III. EQUIPO Y MATERIALES
 01 Cronómetro
 01 Grupo de estudiantes
Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa
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IV. PROCEDIMIENTO Y TOMA DE DATOS
PASO 1: Los integrantes de un grupo de alumnos, no menos de 10, se toman de la mano
formando un círculo.
PASO 2: Un alumno, que pertenece al círculo se encargará de registrar el tiempo, cogiendo con su
mano izquierda el cronómetro y con la mano derecha la mano de su compañero.
PASO 3: El encargado del registro del tiempo presiona la mano del que está a su derecha, al
mismo tiempo que hecha andar el cronómetro (ambas manos deben presionar simultáneamente).
PASO 4: Cuando el estudiante que está a la derecha del estudiante que tiene el cronómetro siente
su presión en su mano inmediatamente reacciona y presionará la mano de su compañero vecino y
así sucesivamente se continúa hasta que el último de los estudiantes presionará la mano de
estudiante que tiene el cronómetro en mano.
PASO 5: Cuando el estudiante que registra el tiempo reciba el apretón en su mano izquierda del
último estudiante del grupo, inmediatamente detendrá el cronómetro registrando el tiempo
transcurrido en la siguiente tabla.
PASO 6: El tiempo de reacción promedio TR de una persona perteneciente al grupo se determina
dividiendo este tiempo entre el número “n” de integrantes del grupo.
PASO 7: Repita este proceso 10 veces y registre los resultados en la tabla.
PASO8: Aplique teoría de errores a los dato obtenido en el experimento según como se indica en
la tabla
n T (Seg) TR (Seg) ea ea
2
 =
Ea =
L.C:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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14
10
Er =
E% =
11
12
13
14
15
T R
0 2

V. CUESTIONARIO:
1. Use los datos de la tabla y determine su tiempo de reacción.
2. ¿Cuál es el error relativo y porcentual estimado, y sus límites de fiabilidad?
3. ¿A qué se debe el error cometido en el cálculo?
4. Analice el error porcentual de los resultados de las tablas haciendo uso del método
estadístico.
5. Indique las principales fuentes de error sistemático en la determinación de los resultados.
6. Indique si este tipo de medidas son: ¿directa o indirecta? Explique
7. ¿Cuál sería un porcentaje de error aceptable en los resultados biológicos?
8. Dado un estímulo, ¿el tiempo de reacción es constante?
9. ¿Cómo estimo la incertidumbre para la medición?
10. ¿Qué puedo hacer con los errores sistemáticos?
11. ¿De qué depende el tiempo de reacción?
12. Si tengo que medir con un cronometro el tiempo que dura un evento (por ejemplo el tiempo
de caída de un objeto) ¿Cómo influye sobre el resultado de la medición el tiempo de
reacción?
VI. BIBLIOGRAFIA
1.- Soler y Negro, Física Experimental, Edit. Alhambra, 1970.
2.- Frumento, Biofísica, Edit. Intermédica, Madrid, 1978.
3.- Barr, Experiencias Científicas, Edit. Kapelusz, 1971.
4.- Goldenberg, Física General y Experimental, Vol. I. Edit. Interamericana S.A. Mexico. 1969.
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TEMPERATURA CORPORAL
Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa
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I. OBJETIVO:
 Determinar la temperatura corporal promedio en una persona.
 Comparar el valor teórico con el valor experimental de la temperatura promedio.
 Calcular y analizar el error asociado a la medida de los datos obtenidos en el experimento
mediante teoría de errores.
II. FUNDAMENTO TEORICO:
La temperatura corporal normal de los seres humanos varía entre los 36.5-37.5 o
C, es decir se
puede considerar una temperatura corporal promedio de 37 ºC. En general se habla de:
Hipotermia, cuando la temperatura corporal es inferior a los 36 o
C.
Febrícula, cuando la temperatura es de 37.1-37.9 o
C.
Hipertermia o fiebre, cuando la temperatura es igual o superior a 38 o
C.
La temperatura corporal se puede ver modificada por diferentes factores, los cuales hay que tener
en cuenta a la hora de realizar su determinación:
La edad. El recién nacido presenta problemas de regulación de la temperatura debido a su
inmadurez, de tal modo que le afectan mucho los cambios externos. En el anciano la temperatura
corporal suele estar disminuida (36 o
C).
La hora del día. A lo largo de la jornada las variaciones de la temperatura suelen ser inferiores a
1.5 o
C. La temperatura máxima del organismo se alcanza entre las 18 y las 22 horas y la mínima
entre las 2 y las 4 horas. Este ritmo circadiano es muy constante y se mantiene incluso en los
pacientes febriles.
El sexo. En la segunda mitad del ciclo, desde la ovulación hasta la menstruación, la temperatura
se puede elevar entre 0.3-0.5 o
C.
El ejercicio físico. La actividad muscular incrementa transitoriamente la temperatura corporal.
El estrés. Las emociones intensas como el enojo o la ira activan el sistema nervioso autónomo,
pudiendo aumentar la temperatura.
Los tratamientos farmacológicos. Las enfermedades. La temperatura ambiente y la ropa que se
lleve puesta. La ingesta reciente de alimentos calientes o fríos, el haberse fumado un cigarrillo, la
aplicación de un enema y la humedad de la axila o su fricción (por el ejemplo al secarla) pueden
afectar el valor de la temperatura oral, rectal y axilar respectivamente, por lo que se han de
esperar unos 15 minutos antes de tomar la constante. Si la axila está húmeda, se procederá a
secarla mediante toques. La temperatura corporal se puede determinar en tres zonas: la axila, la
boca y el recto. Las dos últimas son las que nos dan una idea más precisa de la temperatura real
del organismo, ya que el termómetro se aloja en una de sus cavidades (“temperatura interna”,
Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa
17
frente a la “temperatura externa” axilar). En general, la temperatura rectal suele ser 0.5 o
C mayor
que la oral y, ésta, 0.5 o
C mayor que la axilar.
Temperatura Rectal 0.5 o
C > Temperatura Oral 0.5 o
C > Temperatura Axilar
III. EQUIPO Y MATERIALES
 01 Termómetro Clínico
 01 cronómetro
 01 estudiante
IV. PROCEDIMIENTO Y TOMA DE DATOS
Paso 1: Para tomar la temperatura corporal se limpia el termómetro y se sacude hasta que la
temperatura esté por debajo de 34ºC.
Paso 2: Luego, se coloca el termómetro en la boca o debajo del brazo, en la zona axilar no menos
de cinco minutos.
Paso 3: Se lee la temperatura, teniendo en cuenta la precisión y exactitud de los datos, se anota
dichos datos en la tabla
Paso 4: Repita este proceso no menos de 15 veces, cada 05 minutos y anote los resultados en la
tabla.
N T(ºC) ea ea
2
 = 
Ea =
L.C =
1
2
3
4
5
6
7
8
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Er =
E% =
10
11
12
13
14
15
T 0 2
V. CUESTIONARIO:
1. Usa los datos de la tabla y determine la Temperatura corporal promedio del estudiante,
compare dicho valor experimental con el valor teórico.
2. ¿Cuál es el error relativo y porcentual estimado?
3. ¿A qué se debe el error cometido en el cálculo?
4. Calcule los errores de los resultados de las tablas haciendo uso del método estadístico.
5. Indique las principales fuentes de error sistemático en la determinación de los resultados
anteriores.
6. La medida de la Temperatura corporal es: ¿directa? O ¿indirecta? Explique.
7. ¿Cuál sería un porcentaje de error aceptable en los resultados biológicos?
8. ¿Qué significado tiene los límites de fiabilidad o de confianza?
VI. BIBLIOGRAFIA
1.- Soler y Negro, Física Experimental, Edit. Alhambra, 1970.
2.- Frumento, Biofísica, Edit. Intermédica, Madrid, 1978.
3.- Barr, Experiencias Científicas, Edit. Kapelusz, 1971.
4.- Goldenberg, Física General y Experimental, Vol. I. Edit. Interamericana S.A. Mexico. 1969.
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19
MRU: CAMINATA DE UNA PERSONA
I. OBJETIVO:
 Determinar la velocidad promedio de la caminata de una persona.
 Demostrar que la caminata realizada por una persona es con Movimiento Rectilíneo
Uniforme
 Comparar el valor teórico con el valor experimental de la velocidad promedio.
 Calcular y analizar el error asociado a la medida de los datos obtenidos en el experimento
mediante teoría de errores.
II. FUNDAMENTO TEORICO: Un movimiento es rectilíneo cuando el móvil describe una
trayectoria recta, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que su
aceleración es nula. Nos referimos a él mediante el acrónimo MRU. El movimiento rectilíneo
uniforme se caracteriza por:
 Movimiento que se realiza sobre una línea curva.
 Velocidad constante; implica magnitud y dirección cambiante.
 La magnitud de la velocidad recibe el nombre de celeridad o rapidez.
 Aceleración nula.
La distancia recorrida se calcula multiplicando la magnitud de la velocidad (celeridad o rapidez)
por el tiempo transcurrido. Esta relación también es aplicable si la trayectoria no es rectilínea, con
tal que la celeridad o módulo de la velocidad sea constante. Esta es una situación ideal, ya que
siempre existen fuerzas que tienden a alterar el movimiento de las partículas, por lo que en el
movimiento rectilíneo uniforme es difícil encontrar la fuerza amplificada. Sabemos que la
velocidad es constante; esto es, no existe aceleración, tal que:
III. EQUIPO Y MATERIALES
 07 Cronómetro
 08 estudiante
 01 cinta métrica
IV. PROCEDIMIENTO Y TOMA DE DATOS
Paso 1: A lo largo de una línea de 7m deberán colocarse, separados un metro, una persona con un
cronómetro en mano.
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20
Paso 2: Uno de los integrantes del grupo deberá caminar a lo largo de la línea en forma lenta y
normal.
Paso 3: Las personas dispuestas con el cronometro en cada punto deberán tomar el tiempo en el
preciso instante en que el caminante empiece a caminar desde la posición cero, es decir que en ese
instante el caminante dará la voz de alerta y todos deberán echar andar su cronómetro, todo el
proceso deberá hacerse con precisión y exactitud.
Paso 4: Cuando el caminante pase por las posiciones respectivas de las personas que se
encuentran con el cronómetro, éstas deberán parar el cronómetro justo en el instante en que el
caminante pase por su posición
Paso 5: Los tiempos respectivos marcados de cada posición deberán anotarse en la siguiente tabla.
Paso 6: Se debe repita este proceso no menos de 10 veces y anotar los resultados en la tabla,
procurando que los tiempos obtenidos no difieran mucho uno de otro en los respectivos tramos.
N T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7
Paso 7: Haciendo uso de la formula v = d/t, se deberá trasladar los tiempos promedios de la tabla
anterior para luego procesar los datos tal como se indica en la siguiente tabla.
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21
d(m) t (s) v = d/t (m/s) ea ea
2
 = 
Ea =
L.C =
Er =
E% =
1
2
3
4
5
6
7
V 0 2
V. CUESTIONARIO:
1. Usa los datos de la tabla y determine la velocidad promedio del estudiante la cual debe
demostrarse que es constante.
2. ¿Cuál es el error relativo y porcentual estimado?
3. Halle sus límites de fiabilidad, y analice dichos resultados.
4. ¿A qué se debe el error cometido en el cálculo?
5. Calcule los errores de los resultados de las tablas haciendo uso del método estadístico.
6. Indique las principales fuentes de error sistemático en la determinación de los resultados
anteriores.
7. La medida de la velocidad promedio es: ¿directa? O ¿indirecta? Explique.
8. ¿Cuál sería un porcentaje de error aceptable en los resultados biológicos?
9. Grafique en papel milimetrado d vs t, a partir de ello calcule la pendiente de la recta obtenida,
la cual deberá ser comparada con la velocidad promedio obtenida en el experimento
VI. BIBLIOGRAFIA
1.- Soler y Negro, Física Experimental, Edit. Alhambra, 1970.
2.- Frumento, Biofísica, Edit. Intermédica, Madrid, 1978.
3.- Barr, Experiencias Científicas, Edit. Kapelusz, 1971.
4.- Goldenberg, Física General y Experimental, Vol. I. Edit. Interamericana S.A. Mexico. 1969.
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22
DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD PROMEDIO EN LA ZONA: CAIDA
LIBRE DE UN CUERPO
I. OBJETIVO:
 Determinar la gravedad promedio en la zona, mediante la caída libre de un cuerpo.
 Comparar el valor teórico con el valor experimental de la gravedad promedio.
 Calcular y analizar el error asociado a la medida de los datos obtenidos en el experimento
mediante teoría de errores.
II. FUNDAMENTO TEORICO: La gravedad es la aceleración que experimenta un objeto en las
cercanías de un planeta o satélite. Por efecto de la gravedad tenemos la sensación de peso, si
estamos apoyados en el planeta o satélite de acuerdo a la ley de gravitación universal. Se la
designa con la letra "g", y es aproximadamente constante en la superficie del planeta o satélite. En
consecuencia, la gravedad depende de: la distancia hasta el centro del planeta o satélite, es decir,
su altura; de su latitud, ya que la intensidad y la dirección de la aceleración centrífuga varía entre
el ecuador y los polos: es máxima en el ecuador y nula en los polos; y de la homogeneidad del
planeta o satélite. Como es una aceleración, se mide en m/s2
. Si el planeta es la Tierra, el valor de
"g" al nivel del mar varía entre 9,789 m/s2
en el ecuador y 9,832 m/s2
en los polos. Se toma como
valor promedio, denominada gravedad estándar, al valor g=9,80665 m/s2
.
III. EQUIPO Y MATERIALES
 01 Cronómetro
 01 estudiante
 01 moneda
IV. PROCEDIMIENTO Y TOMA DE DATOS
Paso 1: A lo largo de una línea vertical, de 3m, una persona con un cronometro dejará caer (soltar,
velocidad inicial cero) la moneda al mismo tiempo que hecha andar el cronómetro en mano.
Paso 2: Se debe tomar el tiempo de recorrido del cuerpo hasta el preciso instante en que escuche
que el cuerpo a chocado con el piso, en ese instante se debe parar el cronómetro debiendo
registrar dicho tiempo. El experimento debe realizarse teniendo en cuenta la precisión y exactitud.
Paso 3: Repita el mismo procedimiento no menor de 15 veces y anote los tiempos en la tabla I.
Paso 4: Haciendo uso de la fórmula de caída libre g = 2h/t2
, calcule la gravedad promedio local,
la cual debe demostrarse que es constante.
TABLA I
n t(s) g = 2h/t2
ea ea
2
1
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23
2
 = 
Ea =
L.C =
Er =
E% =
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
t g 0 2
V. CUESTIONARIO:
1. Use los datos de la tabla y determine la gravedad promedio en la zona.
2. ¿Cuál es el error relativo y porcentual estimado, y sus límites de fiabilidad?
3. ¿A qué se debe el error cometido en el cálculo?
4. Calcule los errores de los resultados de las tablas haciendo uso del método estadístico.
5. Indique las principales fuentes de error sistemático.
6. La medida de la gravedad es: ¿directa? O ¿indirecta? Explique.
7. Compare el resultado de la gravedad promedio experimental con la gravedad teórica.
VI. BIBLIOGRAFIA
1.- Soler y Negro, Física Experimental, Edit. Alhambra, 1970.
2.- Frumento, Biofísica, Edit. Intermédica, Madrid, 1978.
3.- Barr, Experiencias Científicas, Edit. Kapelusz, 1971.
4.- Goldenberg, Física General y Experimental, Vol. I. Edit. Interamericana S.A. México. 1969.
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24
SUPERFICIE COORPORAL
I. OBJETIVO:
 Determinar la superficie corporal promedio de una persona.
 Comparar el valor teórico con el valor experimental de la superficie corporal promedio.
 Calcular y analizar el error asociado a la medida de los datos obtenidos en el experimento
mediante teoría de errores.
II. FUNDAMENTO TEORICO: En fisiología y medicina el área de superficie corporal (ASC) es la
medida o cálculo de la superficie del cuerpo humano. Para distintos propósitos el ASC es mejor
indicador metabólico que el peso dado que está menos afectado por la masa adiposa anormal.
Inicialmente (1916) se usó la fórmula de Dubois & Dubois, también una de las más comúnmente
usadas es la de Mosteller , publicada en 1987 Metric (área en metros cuadrados, peso en
kilogramos y altura en centímetros):
Para niños se usa la formula de Haycock:
,
Du Bois & Du Bois, Arch Intern Med 1916; 17:863:
,
Gehan EA, George SL, Cancer Chemother Rep 1970; 54:225-235:
,
Formula de Boyd:
Valores normales:
 "Normal" ASC es generalmente 1.7 m².
 Media para hombre de ASC: 1.9 m²
 Media para mujeres de ASC: 1.6 m²
 Niños (9 años): 1.07 m²
 Niños (10 años): 1.14 m²
 Niños (12-13 años): 1.33 m²
 Neonatos: 0.25 m2
 Media para niños de 2 años: 0.5 m2
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25
III. EQUIPO Y MATERIALES
 01 balanza de baño
 01 cinta métrica
 01 estudiante
IV. PROCEDIMIENTO Y TOMA DE DATOS
Paso 1: Mida el peso y talla de una persona diariamente y anote los resultados en la tabla I.
Paso 2: Luego use la fórmula de Du Bois para determinar la superficie corporal promedio.
0.425 0,725
0.007184S W h
donde: W es el peso en kgf, h es la talla en cm y S la superficie en metros cuadrados.
Paso 3: Los pesos y las tallas deberán medirse en un transcurso de seis (06) días, es decir dos
datos por día, de preferencia cada medida deberá hacerse antes de ingerir cualquier alimento.
TABLA I
N W(kgf.) h(cm) S(m2
) ea ea
2
 = 
Ea =
L.C =
Er =
E% =
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
S 0 2
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26
V. CUESTIONARIO:
1. Usa los datos de la tabla y determine el área de la superficie corporal promedio de una
persona.
2. ¿Cuál es el error relativo y porcentual estimado, y sus límites de fiabilidad?
3. ¿A qué se debe el error cometido en el cálculo?
4. Calcule los errores de los resultados de las tablas haciendo uso del método estadístico.
5. Indique las principales fuentes de error sistemático en la determinación de los resultados
anteriores.
6. La medida del área de la superficie corporal es: ¿directa? O ¿indirecta? Explique.
7. ¿Cuál sería un porcentaje de error aceptable en los resultados biológicos?
8. Compare el resultado experimental del área de la superficie corporal promedio con el valor
teórico.
VI. BIBLIOGRAFIA
1. Soler y Negro, Física Experimental, Edit. Alhambra, 1970.
2. Frumento, Biofísica, Edit. Intermédica, Madrid, 1978.
3. Barr, Experiencias Científicas, Edit. Kapelusz, 1971.
4. Goldenberg, Física General y Experimental, Vol. I. Edit. Interamericana S.A. Mexico. 1969.
5. Mosteller RD. Simplified calculation of body-surface area. N Engl J Med 1987;317:1098.
PMID 3657876.
6. Haycock GB, Schwartz GJ, Wisotsky DH Geometric method for measuring body surface area:
A height-weight formula validated in infants, children and adults J Pediatr 1978;93:62-66
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27
CENTRO DE GRAVEDAD DEL CUERPO HUMANO
I. OBJETIVOS
 Determinar el centro de gravedad del cuerpo humano en posición de pie y con los brazos
paralelos al tronco.
 Determinar y analizar el error asociado a las medidas obtenidas debido a la incerteza
generada por los datos tomados en dicho experimento.
II. FUNDAMENTO TEORICO El centro de gravedad es el punto donde puede suponerse que:
está concentrado todo el peso del cuerpo.
Planos de Orientación en el Cuerpo Humano
Desde la posición anatómica, podemos trazar estos tres planos anatómicos, a saber: el plano
sagital (o medio), coronal (o frontal) y transversal (u horizontal). Estos planos nos permitirán
comprender mejor la situación o la dirección que tienen las estructuras de nuestro cuerpo.
 El plano sagital o , es un plano vertical que pasa a través del cuerpo en dirección desdemedio
el frente hasta atrás, dividiendo a éste en mitades derecha e izquierda.
 El plano coronal, . Es un plano vertical que pasa a través del cuerpo de ladolateral o frontal
a lado, dividiendo a éste en porciones anterior y posterior y formando un ángulo recto con el
plano sagital.
 El , es un plano horizontal que pasa a través del cuerpo, dividiendo a ésteplano transversal
en mitades superior e inferior.
Las coordenadas del centro de gravedad se denotan por Xc, Yc y Zc y el punto correspondiente por
(Xc, Yc, Zc), con respecto a la intersección de los tres planos: sagital, coronal y transversal.
Localización del C.G en el cuerpo humano Desde la posición anatómica de pie, el centro de:
gravedad se encuentra en la pelvis, frente a la porción superior del sacro (segunda vértebra sacra,
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28
S-2). En las mujeres, se encuentra más abajo que en los hombres, debido a que las mujeres poseen
una pelvis y muslos más pesados y piernas más cortas.
La Línea de Gravedad: En términos generales, se admite que cuando la postura es correcta, la
línea pasa a través de las vértebras cervicales medias y lumbares medias y por delante de las
vértebras dorsales.
III. EQUIPO Y MATERIALES
1 Tabla de 5x30x250 cm.
2 Soportes afiliados de madera.
2 Balanzas de pie.
1 Regla de 100cm.
1 Escuadra.
1 Plumón.
1 Estudiante en ropa de baño.
IV. PROCEDIMIENTO
1. Mida la masa del estudiante en una de las balanzas y anote su masa como indicador para el
experimento.
2. Coloque una tabla apoyando sus extremos en los soportes que descansan sobre las balanzas
luego ajustar las balanzas a cero de tal manera que su cero corresponde al peso de la tabla
sola sobre las balanzas y mida la distancia L entre los soportes correspondiente a la longitud
de la tabla.
3. Cuando la persona se encuentra parada sobre la tabla, anote las masas W1 y W2 que registran
las balanzas 1 y 2, mida con una regla la distancia “x” desde el plano medio del cuerpo hacia
el extremo de la tabla en la balanza de referencia 1 y anote los datos en la tabla I, repetir este
procedimiento diez veces para diferentes posiciones de la persona sobre la tabla, donde la
persona deberá desplazarse pequeñas distancias hacia la izquierda y luego hacia la derecha a
partir de la mitad de la tabla.
Use la siguiente fórmula para determinar la coordenada Xc del centro de gravedad.
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29
 
1 2
2 21
c
X W W - LW
X
W W



TABLA I
N W1(kg.) W2(kg.) x(cm.) Xc(cm.) ea ea
2
 =
Ea =
L.C:
Er =
E% =
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Xc 0 2

4. Para el cálculo de la coordenada YC del centro de gravedad, el estudiante debe girar 90º
mirando hacia la balanza 1 de referencia, tal como se muestra en la figura:
Cuando la persona se encuentra parada sobre la tabla, anote las masas W1 y W2 que registran
las balanzas 1 y 2, luego mida la distancia “y” desde el extremo de la tabla en la balanza 1 de
referencia al plano frontal del cuerpo que pasa por las articulaciones coxofemorales de la
persona, anote los datos en la tabla II, repetir este procedimiento diez veces para diferentes
posiciones de la persona sobre la tabla, donde la persona deberá desplazarse pequeñas
distancias hacia la izquierda y luego hacia la derecha a partir de la mitad de la tabla.
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30
 
1 2
2 21
c
W W - LW
W W
y
Y



TABLA II
N W1(kg.) W2(kg.) y(cm.) Yc(cm.) ea ea
2
 =
Ea =
L.C:
Er =
E% =
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Yc 0 2

5. Se acuesta la persona sobre la tabla en posición cúbito dorsal y se anota los datos de las
masas W1 y W2 que registran las balanzas, luego medir las distancias z con respecto a la
balanza de referencia desde el plano horizontal o transversal del cuerpo humano que pasa por
el ombligo y anotar dichos datos en la tabla III, repetir este procedimiento diez veces para
diferentes posiciones de la persona sobre la tabla, donde la persona deberá desplazarse
pequeñas distancias hacia la izquierda y luego hacia la derecha a partir de la mitad de la tabla.
La distancia Zc se obtiene haciendo uso de la siguiente fórmula:
 
1 2
2 21
c
W W - LW
W W
z
Z



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31
TABLA III
N W1(kg.) W2(kg.) z(cm.) Zc(cm.) ea ea
2
 =
Ea =
L.C:
Er =
E% =
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Zc 0 2

V. CUESTIONARIO:
1. Defina equilibrio estático y equilibrio dinámico.
2. Analice la ubicación del centro de gravedad del participante y compare el resultado
experimental con el centro de gravedad teórico.
3. Grafique las coordenadas del centro de gravedad del cuerpo del estudiante, respecto del
sistema de referencia tomado en papel milimetrado.
4. ¿Qué importancia tiene el conocimiento del centro de gravedad del ser humano?
5. “El centro de gravedad de un hombre, que permanece de pie derecho, está localizado al nivel
de la segunda vértebra sacra en la línea vertical que toca el suelo a unos 3cm por delante de
la articulación del tobillo”. Si el hombre de la posición anterior levanta los brazos sobre su
cabeza. ¿Qué pasa con su centro de gravedad?
VI. BIBLIOGRAFÍA
1. Centro de gravedad. Accesado el 12 de mayo de 2006.
http://www.ciencia.net/VerArticulo/Centro-de-Gravedad?idArticulo=5138
2. Artículos. Accesado el 12 de mayo del 2006.
http://www.portalfitness.com/articulos/entrenamiento/centro-gravedad.htm
3. Técnicas para laboratorios. Accesado el 12 de mayo del 2006.
http://www.rcnoticias.com/Tecnicas/CG.htm
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32
PALANCAS ÓSEAS
I. OBJETIVOS:
 Estudiar la flexión del brazo como palanca ósea de tercer género.
 Determinar la ventaja mecánica promedio en la palanca ósea de tercer género.
 Calcular y analizar el error asociado a la incerteza generada en las medidas realizadas en el
experimento de palancas óseas.
II. FUNDAMENTO TEÓRICO: La palanca mecánica es una barra rígida que puede girar
alrededor de un punto o eje fijo, tal como se muestra en la figura, sus elementos son: punto de
apoyo (O), resistencia o fuerza a vencer (FR) y potencia o fuerza que debe aplicarse a la palanca
(FP). La correcta aplicación de las palancas mecánicas, como una correcta técnica y una efectiva
aplicación de las palancas óseas aumentaran el rendimiento mecánico. El cuerpo humano es un
sistema de palancas, los 3 tipos de palancas que se conocen en la física, también se aplican en el
cuerpo humano, las articulaciones (bisagras, puntos de apoyo, puntos de rotación o gozne) y las
contracciones de los músculos (fuerza de potencia) conducen el movimiento de las uniones
alrededor de sus centros de rotación, todos los movimientos musculares son de rotación y pueden
ser medidos en grados o radianes, esto permite vencer una fuerza de resistencia muy grande.
La ley de la palanca establece: Momento de potencia= momento de resistencia
P RaF bF
De donde:
P
R
F b
F a

O sea la potencia es a la resistencia como el brazo de resistencia es al brazo de potencia. Las
palancas se clasifican en tres:
1. Palanca de 1er género o inter-apoyante.
2. Palanca de 2do género o inter-resistente.
3. Palanca de 3er género o interpotente.
Las palancas de tercer género son las que más abundan en el cuerpo humano. Por ejemplo la
flexión del brazo por acción del bíceps es una palanca de tercer género, donde el punto de apoyo
(O) está en la articulación del codo, la resistencia es el peso del brazo más la mano (FR), y la
potencia, la fuerza que ejerce el bíceps (FP) en este caso:
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33
P mF F sen
Donde Fm es la fuerza muscular ejercida por el músculo bíceps.
La ventaja mecánica de la palanca es la razón entre el peso que debe vencer y la fuerza que se
aplica.
R R
P m
F F
VM
F F sen
 
III. MATERIAL Y EQUIPO
 Soporte universal
 Regla y transportador
 Huesos (humero, cubito y radio) y mano
 Dinamómetro
 Hilo
 Pesas
IV. PROCEDIMIENTO Y TOMA DE DATOS
1. Instale el equipo tal se muestra en la figura
2. Mide las distancias de la articulación del codo al punto de inserción del bíceps (a) y la palma
de la mano (b) y anote los datos en la tabla I.
3. Desprecie el peso del antebrazo más la mano calibrando a cero el dinamómetro que hace las
veces del músculo bíceps manteniendo el antebrazo en posición horizontal.
4. Coloque un peso en la mano (FR) y anote dicho peso en la tabla I.
5. La fuerza (Fm) que ejerce el bíceps estará dada por la lectura del dinamómetro, anote dicho
resultado en la tabla I.
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34
6. Mida el ángulo  con un transportador para cada peso que coloque en la mano y anote los
resultados en la tabla I.
TABLA I
N FR Fm  FP VM ea ea
2
Distancias (cm.): a = b =
 =
Ea =
L.C:
Er =
E% =
1
2
3
4
6
7
8
9
10
0 2

V. CUESTIONARIO:
1. Tomar uno de los datos de la tabla y a partir de ello ¿Cuál es peso del sistema antebrazo -
mano suponiendo que su centro de gravedad se encuentra a 18 cm. del codo?
2. Usando los datos de la tabla determine la ventaja mecánica promedio de la palanca ósea.
Calcular el error relativo y porcentual e indique las fuentes de error, analice los resultados.
3. ¿A qué se debe la diferencia entre la ventaja teórica y la ventaja mecánica experimental de
esta palanca? ¿Por qué?
4. ¿Qué efectos produce el músculo sobre la palanca ósea? Explica cada uno
5. De la siguiente fórmula, calcule el error experimental, y explique dicho resultado
exp
exp(%) *100%
teorico erimental
teorico
V V
E
V


VI. BIBLIOGRAFIA
1.- Soler y Negro, Física Experimental, Edit. Alhambra, 1970.
2.- Frumento, Biofísica, Edit. Intermédica, Madrid, 1978.
3.- Barr, Experiencias Científicas, Edit. Kapelusz, 1971.
4.- Goldenberg, Física General y Experimental, Vol. I. Edit. Interamericana S.A. Mexico. 1969.
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35
FRECUENCIA CARDIACA DE UN SAPO
I. OBJETIVOS:
 Determinar el tiempo promedio de cada fase de la revolución cardiaca de un sapo (bufo
spinolosus).
 Calcular la frecuencia cardiaca promedio de un sapo (bufo spinolosus).
 Calcular y analizar el error asociado a la incerteza de los datos obtenidos en el experimento de
frecuencia cardiaca.
 Compare los resultados obtenidos de la frecuencia cardiaca promedio obtenida a partir de la
observación en relación a la frecuencia cardiaca promedio obtenida a partir de un dispositivo
mecánico.
II. FUNDAMENTO TEÓRICO: Es el número de latidos del corazón o pulsaciones por unidad de
tiempo. Su medida se realiza en unas condiciones determinadas (reposo o actividad) y se expresa
en latidos por minutos. El corazón en los seres vivos tiene por misión impulsar la sangre a través
de los vasos sanguíneos debido a la contracción que experimentan sus paredes. Al movimiento de
contracción o sístole le siguen un movimiento de relajación o diástole y a éste un período
refractario. En el ser humano las fases de la revolución cardiaca duran:
 Sístole auricular: es la contracción del músculo (miocardio) de la aurícula izquierda y derecha.
Normalmente, ambas aurículas se contraen simultáneamente. El término sístole es equivalente
a contracción muscular, mientras que sístole eléctrica es la actividad eléctrica que estimula al
miocardio de las cámaras del corazón para contraerlas. Esto es inmediatamente seguido por
una sístole mecánica, el cual es la contracción mecánica del corazón. A medida que las
aurículas se contraen, la presión sanguínea en ellas aumenta, forzando la sangre a salir hacia
los ventrículos. La sístole auricular dura aproximadamente 0,1 s.
 Sístole ventricular: es la contracción de la musculatura del ventrículo derecho e izquierdo y
continúa la sístole auricular. La sístole ventricular dura aproximadamente 0,3 s.
 Diástole general: es el período de tiempo en el que el corazón se relaja después de una
contracción, en preparación para el llenado con sangre circulatoria. La diástole ventricular es
cuando los ventrículos se relajan, y la diástole auricular es cuando las aurículas están relajadas.
Juntas se les conoce como la diástole cardíaca, y duran aproximadamente la mitad de la
duración del ciclo cardíaco, es decir, unos 0,4 s.
En total, 0,8 s y su frecuencia es aproximadamente 75 latidos/minuto. Esta frecuencia es variable en
relación a diferentes factores. En el caso del sapo, por ser poiquilotero, es la temperatura ambiental
el factor fundamental que determina esta variación. El corazón del sapo tiene tres cavidades: dos
aurículas y un ventrículo. La sístole se inicia en el seno venoso.
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36
III. MATERIAL Y EQUIPO:
 01 Estuche de disección
 01 Bufo spinolosus (sapo)
 Hilo de coser
 01 Palanca de contracción muscular (barra delgada, o mina de lapicero vacía)
 01 Soporte universal
 01 Nuez (mordaza)
 01 Pinza porta bureta (sujetador de palanca)
 01 Tabla de disección (campo)
 01 Anestesia local (Lidocaina)
 01 jeringa con aguja descartable (tuberculina)
 01 cronómetro
 Guantes quirúrgicos
IV. PROCEDIMIENTO Y TOMA DE DATOS:
PASO1: Aplicar anestesia local (lidocaina 0,1 ml), intramuscular, en cada pata del sapo, siguiendo
las instrucciones del profesor, y esperar a que el sapo se quede totalmente dormido.
PASO 2: Se fija al sapo en un campo, sujetando las 4 patas estiradas, y dejando la superficie ventral
hacia arriba y se procede hacer una disección a la altura del corazón con la ayuda de los
instrumentos que tienes en tu estuche de disección, dejando descubierto el corazón, hacerlo con
mucho cuidado procurando no romper ningún vaso, vena o arteria.
PASO 3: Con una pinza diente de ratón se hace un pliegue en la piel de la parte inferior del vientre; con
una tijera se abre un ojal en la línea media y se corta la piel en sentido vertical hasta la parte superior
del esternón; se amplía el corte en sentido transversal hasta los miembros superiores. Se separa la piel
de los músculos.
PASO 4: Se levanta la pared muscular con una pinza y con tijera se hace un ojal, fuera de la línea
media para no cortar la vena que se ubica allí.
PASO 5: Se corta la pared muscular verticalmente hasta el esternón; se separa a éste de los planos
inferiores levantándolo y se cortan las inserciones musculares hasta llegar a las clavículas, se las corta
verticalmente y se repliega todo el colgajo hacia atrás. Así queda descubierto el corazón y las dos aortas
recubiertos por el pericardio.
PASO 6: Las aurículas se diferencian del ventrículo por su color. Se reconoce la sístole, primero la
auricular y después la ventricular, seguida de la diástole, por el endurecimiento de las partes en
sístole y el relajamiento en diástole.
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37
PASO 7: Con el cronómetro determine el tiempo que dura cada fase de la revolución cardiaca, para
esto observe los latidos cardiacos y cuente el número de latidos por minuto. Realizar este
procedimiento veinte veces y anote los resultados en la tabla.
PASO 8: Si las fases de la revolución cardiaca no son muy notables procede de la siguiente manera:
Colocar en el vértice del corazón un lazo de hilo de coser procurando envolver el corazón con el
hilo, hacer un nudo sin asfixiar el corazón, atar el otro extremo del hilo a la palanca de contracción
muscular, la cual está sujeta a una barra transversal fija en el soporte universal, tal como se muestra
en la figura.
PASO 9: Observe el extremo libre de la palanca de contracción, y cuente cuántas veces se contrae la
barra por minuto, anote los datos en la tabla.
TABLA
Nº FRECUENCIA CARDIACA
(LATIDOS/MINUTO)
SISTOLE
AURICULAR
SISTOLE
VENTRICULAR
DIASTOLE
GENERAL
OBSERVACIÓN DISPOSITIVO
MECÁNICO
25% del tiempo
de la Sístole
75% del tiempo de
la Sístole
50% del
tiempo del
latido
1
2
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12
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V. CUESTIONARIO
1. Observe y anote las características de las diferentes fases de la revolución cardiaca en un
sapo.
2. ¿Cuál es el valor más probable del tiempo promedio que dura cada fase de la revolución
cardiaca?, aplique teoría de errores para determinar su error porcentual, y sus límites de
fiabilidad.
3. Compare la revolución cardiaca del sapo con la revolución cardiaca del hombre y establece
semejanzas y diferencias.
4. ¿Cuál es el valor de la frecuencia cardiaca promedio del sapo?, determine su error porcentual
y sus límites de fiabilidad.
5. ¿Qué relación tiene la frecuencia cardiaca con la temperatura del medio ambiente?
6. Calcule el error experimental porcentual, el cual compara los resultados de la frecuencia
cardiaca promedio a partir de la observación y con el dispositivo mecánico
VI. BIBLIOGRAFIA
1. Tejero, E. “Anatomía y Fisiología Humana”. Edit. Kapeluez. Buenos aires-Argentina. 1966.
2. Utano, L y colaboradores. “Prácticas de Fisiología Humana”. UNT, Trujillo-Perú. 2000.
Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa
39
TRABAJO MUSCULAR CARDIACO EN UN SAPO
I. OBJETIVO:
 Determine el trabajo promedio del músculo cardiaco durante la sístole ventricular de un
sapo (bufo spinolosus).
 Calcular y analizar el error asociado a la incerteza de los datos obtenidos en el experimento
de trabajo muscular cardiaco.
II. FUNDAMENTO TEÓRICO:
Durante la contracción ventricular no hay modificaciones en el volumen, pero si un acortamiento
de la distancia base-ápice del corazón debido a un movimiento de la base en dirección del vértice.
El trabajo realizado por el músculo cardiaco se determina multiplicando la fuerza que ejerce
durante la contracción o sístole, por el cambio de su longitud (base-ápice), esto es:
.mc mcW F z  ……………………………….(1)
El cambio de longitud z se obtiene aplicando triángulos semejantes al movimiento de la
palanca mostrada en la figura (1).
a
z y
L a
 
   
 
………………………………(2)
La fuerza muscular se calcula tomando momentos con respecto al punto de apoyo “o” de la
palanca mostrada en la figura (2).
 / 2b
mc
R L a
F
a

 …………………………(3)
Luego el trabajo muscular cardiaco se calcula reemplazando las ecuaciones (2) y (3) en (1), así
tenemos que:
Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa
40
 
 
/ 2
.b
mc
R L a
W y
L a



………………………..(4)
III. MATERIAL Y EQUIPO:
 01 Estuche de disección
 01 Bufo spinolosus (sapo)
 01 Palanca de contracción muscular (barra delgada, o mina de lapicero vacía)
 01 Soporte universal
 01 Tabla de disección
 01 Anestesia local (Lidocaina)
 01 jeringa con aguja descartable
 01 Regla
 01 Balanza de precisión
 Hilo de coser
IV. PROCEDIMIENTO Y TOMA DE DATOS:
PASO1: Aplicar anestesia local (lidocaina 0,1 ml), intramuscular, en cada pata del sapo, siguiendo
las instrucciones del profesor, y esperar a que el sapo se quede totalmente dormido.
PASO 2: Se fija al sapo en un campo, sujetando las 4 patas estiradas, y dejando la superficie ventral
hacia arriba y se procede hacer una disección a la altura del corazón con la ayuda de los
instrumentos que tienes en tu estuche de disección, dejando descubierto el corazón, hacerlo con
mucho cuidado procurando no romper ningún vaso, vena o arteria.
PASO 3: Con una pinza diente de ratón se hace un pliegue en la piel de la parte inferior del vientre; con
una tijera se abre un ojal en la línea media y se corta la piel en sentido vertical hasta la parte superior
del esternón; se amplía el corte en sentido transversal hasta los miembros superiores. Se separa la piel
de los músculos.
PASO 4: Se levanta la pared muscular con una pinza y con tijera se hace un ojal, fuera de la línea
media para no cortar la vena que se ubica allí.
PASO 5: Se corta la pared muscular verticalmente hasta el esternón; se separa a éste de los planos
inferiores levantándolo y se cortan las inserciones musculares hasta llegar a las clavículas, se las corta
verticalmente y se repliega todo el colgajo hacia atrás. Así queda descubierto el corazón y las dos aortas
recubiertos por el pericardio.
PASO 6: Colocar en el vértice del corazón un lazo de hilo de coser procurando envolver el corazón
con el hilo, hacer un nudo sin asfixiar el corazón, atar el otro extremo del hilo a la palanca de
Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa
41
contracción muscular (mina de lapicero vacía), la cual está sujeta a una barra transversal fija en el
soporte universal, tal como se muestra en la figura.
PASO 7: Mide las distancias “a”, “L” de la mina de lapicero Vacía, luego con una balanza de
precisión mide su masa “m” y calcula su peso “Rb = mg”.
PASO 8: Observe el extremo libre de la palanca de contracción, y mide con una regla los
desplazamientos realizados por el extremo libre por minuto, anote los datos en la tabla, repita el
paso anterior no menos de 20 veces y anota los resultados en la tabla.
Nota: procurar que la distancia “a” sea muy pequeña de tal manera que el peso de ese tramo sea
despreciable y no se tome en cuenta en los cálculos.
TABLA
Nº Y(cm) z(cm) Wmc(Ergios) ea ea
2
 =
Ea =
L.C:
Er =
m =
a =
L =
Rb =
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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11
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Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa
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E% =
Fmc =
17
18
19
20
Wmc(promedio) 0 2

V. CUESTIONARIO
1. ¿Cuánto disminuye la distancia base-ápice del ventrículo del corazón de un sapo?, aplique
teoría de errores para determinar su promedio es decir z , su error porcentual, y sus límites
de fiabilidad.
2. ¿Qué fuerza muscular cardiaca ejerce el corazón durante la contracción ventricular?, para
calcularlo use la ecuación (3).
3. ¿Cuál es el valor del trabajo muscular cardiaco promedio del sapo?, determine su error
porcentual y sus límites de fiabilidad.
4. ¿Qué trabajo realiza el corazón en un año?, expresa tu respuesta en calorías.
5. ¿De qué factores depende el trabajo muscular cardiaco?
6. En un papel milimetrado grafique Wmc versus z (ecuación 1) y determine la fuerza
muscular. Compare este resultado con el obtenido en la ecuación (3)
VI. BIBLIOGRAFIA
1.- Selkurt, Ewald. Fisiología Humana. Edit. El Ateneo, Buenos aires-Argentina. 1976.
Capítulo 13.
2.- Luis Utano y colaboradores. Prácticas de Fisiología Humana, UNT, Trujillo-Perú.
Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa
43
TRABAJO DEL MUSCULO GASTROCNEMIO
I. OBJETIVO:
 Determinar el trabajo promedio realizado por el músculo gastrocnemio en una contracción
isotónica muscular.
 Determinar y analizar el error asociado a la incerteza de los datos obtenidos en el
experimento de trabajo del músculo gastrocnemio.
II. FUNDAMENTO TEORICO:
Una contracción isotónica es aquella en la cual cambia la longitud del músculo pero la tensión
permanece constante. El trabajo del músculo en esta contracción se calcula multiplicando el cambio
de longitud “Z” por la tensión F, esto es:
mW F Z  ………………………………….(1)
Si fijamos el músculo como se muestra en la figura (1)
Donde R es la resistencia que debe vencer el músculo por acción de la fuerza, el cambio de longitud
del músculo por acción del estímulo se obtiene de la figura (2):
Usando las relaciones de triángulos semejantes:
( / )Z a L y  ……….……….…………….(2)
La tensión F se determina con la fórmula:
(( / 2)/ )F L a R ….……….…………………..(3)
Reemplazando (2) y (3) en (1), se tiene:
. .
2 2
m
R mg
W y y  ……………………………(4)
Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa
44
Por comodidad, hacemos coincidir el punto de acción de R = mg con el centro de gravedad de la
palanca, considerando que “a” toma un valor pequeño comparado con L.
III. EQUIPOS Y MATERIALES:
- 01 Sapo
- 01 estuche de disección
- 01 Tabla de disección (o campo)
- 01 Anestesia local (Lidocaína) + 01 jeringa con aguja descartable (tuberculina)
- 02 soportes universales
- 01 regla y 01 Palanca de contracción muscular (barra delgada, o mina de lapicero vacía)
- 03 cables conductores con cocodrilos + 01 fuente de alimentación de C.C 10 voltios
IV. PROCEDIMIENTO:
PASO 1: Aplicar anestesia local (lidocaína 0,3 ml), en la zona occipital del sapo, siguiendo las
instrucciones del profesor, y esperar a que el sapo se quede totalmente dormido.
PASO 2: Desprender el músculo gastrocnemio de la pierna de un sapo con sus respectivos tendones,
teniendo cuidado de no desgarrar el músculo, ni cortarlo, ni tocarlo con los dedos.
PASO 3: Fijar el músculo a los soportes A y B del equipo instalado tal como se muestra en la
figura, donde A es una barra fija y B es una palanca de contracción que puede ser en su defecto una
mina de lapicero.
PASO 4: Colocar los cocodrilos de los conductores eléctricos en los extremos del gastrocnemio,
sujetando la barra (mina de lapicero vacía) al pivote o eje de giro de tal manera que la palanca
permanezca horizontal y en ese punto se concentre toda la resistencia que debe vencer el músculo.
PASO 5: Abrir y cerrar el interruptor, inmediatamente para evitar que el músculo pierda
sensibilidad, y registrar la altura “y” en la regla, hasta la cual se eleva el extremo libre de la varilla
comenzando con un voltaje suficiente para estimular el músculo, la medida de “y” debe ser exacta.
PASO 6: Repita el proceso unas 10 veces con un intervalo de dos o tres minutos y registre los
resultados en la tabla I.
Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa
45
Tabla I
N y(cm) Z(cm) Wm(ergios) ea ea
2
 =
Ea =
L.C:
Er =
E% =
a(cm)=
b(cm)=
F(dinas)=
m=
R=
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Wm(promedio) 0 2

Nota: El músculo no debe permanecer contraigo por acción del estímulo más de 1 o 2 segundos, de
lo contrario se fatiga y ya no reacciona.
V. CUESTIONARIO:
1.- Determine el trabajo más probable del músculo gastrocnemio usando los datos de la Tabla I.
exprese su resultado en calorías y explique su significado. Aplique teoría de errores y analice
sus resultados.
2.- Grafique Wm versus Z en papel milimetrado para los valores descritos en la Tabla I. ¿Cuál es
la Fuerza muscular que desarrolla el músculo gastrocnemio en este caso?
3.- Grafique Y versus Z en papel milimetrado usando los datos descritos en la Tabla I y sombrea
el área encerrada por la curva de histéresis muscular. ¿A qué se debe esta curva de histéresis?
Explique usando un modelo muscular.
4.- Grafique Wm versus Y en papel milimetrado usando los datos descritos en la Tabla I y explique
cuál es su significado. ¿A qué se debe esta curva? Explique usando un modelo muscular.
4.- ¿Qué representa el área encerrada por la curva de histéresis? Justifica tu respuesta.
VI. BIBLIOGRAFIA
1.- Selkurt, Ewald. Fisiología Humana. Edit. El Ateneo, Buenos aires-Argentina. 1976.
Capítulo 13.
2.- Luis Utano y colaboradores. Prácticas de Fisiología Humana, UNT, Trujillo-Perú.
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46
PRESION PULMONAR
I. OBJETIVOS:
 Medir las presiones pulmonares promedio máximas en la espiración e inspiración del aire.
 Calcular y analizar el error asociado a la incerteza generada en las medidas realizadas en el
experimento de presiones pulmonares.
 Comparar los resultados experimentales obtenidos de la presión pulmonar por inspiración y
espiración con los datos teóricos.
II. FUNDAMENTO TEORICO: El aparato respiratorio está constituido por dos cámaras de
volumen variable, una contenida dentro de la otra, figura 1.
La primera está constituida por la caja torácica y cargada en su parte inferior por el diafragma.
La cámara interior está formada por la tráquea, los bronquios los bronquiolos y los alvéolos
pulmonares. En la inspiración el volumen de los pulmones aumenta por acción de los músculos
intercostales y el descenso del diafragma, la presión pulmonar Pi se llama presión inspiratoria.
Durante la espiración el volumen de los pulmones disminuye por la relajación de los músculos
intercostales y la elasticidad de los pulmones, la presión pulmonar Pe se llama en este caso
presión espiratoria. La presión pulmonar Pi (o Pe) es la presión manométrica, es decir, la
diferencia entre la presión absoluta dentro de los pulmones y la presión atmosférica.
Esta presión Pi (o Pe) es la magnitud de interés fisiológico, puesto que se trata de la presión
mantenida activamente por el sistema respiratorio, la cual vamos a determinar usando un
manómetro de tubo abierto.
III. MATERIAL Y EQUIPO
- 01 manómetro de tubo abierto (manguerita de equipo de venoclisis)
- 01 estudiante
- Agua con colorante + Jeringa descartable
IV. PROCEDIMIENTO Y TOMA DE DATOS
Paso 1: Instale la manguerita del equipo de venoclisis como se muestra en la figura 2.
Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa
47
Paso 2: Colocar el extremo de la manguera de goma entre tus labios y realiza un esfuerzo
espiratorio máximo asegurándote que se empleen solamente los músculos de la inspiración.
Paso 3: Observe y anote la altura h en la Tabla I en 20 ocasiones diferentes, con estos datos
calcula las presiones intrapulmonares (dina/cm2
) durante una espiración máxima.
Paso 4: Después de unos segundos de reposo lleva a cabo un esfuerzo inspiratorio máximo,
mida y anote la altura h en la Tabla II en 20 ocasiones diferentes.
TABLA I
Nº h(cm) Pe(dina/cm2
) ea ea
2
 =
Ea =
L.C:
Er =
E% =
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
0 2

TABLA II
Nº h (cm) Pi (dina/cm2
) ea ea
2
 =
1
Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa
48
2
Ea =
L.C:
Er =
E% =
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
0 2

V. CUESTIONARIO
1. Calcule la presión de espiración e inspiración máxima promedio usando los datos de las
tablas I y II, y luego expresa tus resultados en mmHg
2. Aplique teoría de errores y analiza sus resultados.
3. Compara las presiones intrapulmonares producidas durante los esfuerzos máximos de
inspiración y espiración con los que aparecen en los textos de fisiología médica y analice si
tus resultados son razonables, si no lo son, a que se debe.
VI. BIBLIOGRAFIA
1. Armstrong. G. Manual de prácticas de fisiología. Centro regional de ayuda técnica.
México. 1970.
2. Cugton. A. Tratado de fisiología médica. 4ta Edición Interamericana. México. 1971.
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49
PRESIÓN ARTERIAL
I. OBJETIVO:
 Medir la presión arterial en una persona a partir de la presión sistólica y diastólica
 Calcular la presión diferencial y presión media a partir de la presión sistólica y diastólica
 Calcular y analizar el error asociado a la incerteza generada en la toma de datos
correspondiente a las presiones sistólicas y diastólicas.
 Comparar los resultados experimentales obtenidos de la presión sistólica y diastólica con
los datos teóricos.
II. FUNDAMENTO TEÓRICO: La presión arterial es la presión que ejerce la sangre sobre las
paredes de las arterias, cada vez que el corazón se contrae, desde el punto de vista
hemodinámico es la resultante del volumen minuto cardíaco (volumen de sangre que bombea el
corazón hacia el cuerpo en un minuto, Vm) por la resistencia arteriolar periférica, R, esta última
determinada por el tono y estado de las arteriolas.
Depende de los siguientes factores:
1. Débito sistólico (volumen de eyección del ventrículo izquierdo)
2. Distensibilidad de la aorta y de las grandes arterias.
3. Resistencia vascular periférica, especialmente a nivel arteriolar, que es controlada por el
sistema nervioso autonómico.
4. Volemia (volumen de sangre dentro del sistema arterial).
Sus valores varían de acuerdo al sexo, talla, peso, estado de salud de la persona y se pueden
clasificar así:
Presión arterial Presión sistólica Presión diastólica
Normal < 120 < 80
Pre hipertensión 120-139 80-89
Hipertensión, etapa I 140-159 90-99
Hipertensión, etapa II > 160 > 100
La presión sistólica es el valor máximo de la presión que alcanza la sangre al final de la sístole
ventricular y la presión diastólica es el valor mínimo que alcanza la sangre al final de la diástole
ventricular, como se observa en el cuadro la presión arterial no es constante durante el ciclo
cardiaco, su gráfica representa dicha variación
Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa
50
Presión diferencial o presión pulso: es la diferencia de la presión sistólica y la presión diastólica
( )
Presión media: se obtiene sumando a la presión diastólica 1/3 de la presión del pulso
̅
Presión arterial: se anota convencionalmente como la presión sistólica sobre la presión
diastólica
III. MATERIAL Y EQUIPO:
- 01 Tensiómetro
- 01 Estetoscopio
- 01 Estudiante
IV. PROCEDIMIENTO Y TOMA DE DATOS
Paso 1. Localiza por palpación la arteria humeral en el pliegue del codo de un estudiante.
Paso 2. Ausculta con el estetoscopio sobre la arteria, y coloca el brazalete del tensiómetro
alrededor del brazo del estudiante.
Paso 3. Insufla aire por la pera de goma hasta obtener en el interior del brazalete una presión
superior a la sistólica, luego coloca el estetoscopio en el lugar donde palpaste la arteria humeral.
Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa
51
Paso 4. Mediante la válvula lateral, deja escapar aire lentamente es posible escuchar un sonido
enérgico a medida que la contracción cardiaca impulsa la sangre a través de las arterias. El
primer sonido audible, corresponde a la presión máxima o sistólica.
Paso 5. Anote la presión registrada en el manómetro en la tabla I.
TABLA I
N Ps ea ea
2
 =
Ea =
L.C:
Er =
E% =
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 2

Paso 6. Después, permitir que el manguito se desinfle lentamente, hasta que el sonido del flujo
sanguíneo desaparece. La lectura en este último sonido, determina la presión diastólica o
presión mínima, que se produce durante la relajación del corazón.
Paso 7. Anote la última presión correspondiente al último sonido intenso en la tabla II.
Paso 8. Repite 10 veces el mismo procedimiento y anote los valores de las presiones sistólica y
diastólica en las tablas I y II.
Nota: procure no mantener por mucho tiempo insuflado el maguito de goma, con la finalidad de
no provocar privación del riego sanguíneo en la porción distal del miembro que se explora.
TABLA II
N Ps ea ea
2
 =
Ea =
L.C:
1
2
3
4
5
Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa
52
6 Er =
E% =
7
8
9
10
0 2

V. CUESTIONARIO
1. Calcule la presión sistólica y diastólica promedio usando los datos de las tablas I y II, aplique
teoría de errores y analice sus resultados.
2. Compara las presiones sistólica y diastólica promedios obtenidas experimentales con os
resultados teóricos que aparecen en los textos de fisiología y examine si tus resultados son
razonables, si no lo son, a que se debe.
3. ¿Por qué es importante conocer la presión arterial?
4. Calcule la presión pulso promedio, la presión media promedio y la presión arterial promedio
a partir de la presión sistólica y diastólica en la tabla III, analice los resultados.
TABLA III
N Ps Pd Ppulso Pmedia Parterial
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
VI. BIBLIOGRAFIA
1. Ganong. W. Fisiología Médica. El manual Moderno. S.A México. D.F. 1974.
2. Utano. L. Manual de Prácticas de Fisiología Médica. U.N.T. Trujillo. Perú. 1980.

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practica biofisica resumen

  • 1. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUMANGA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS GEOLOGIA Y CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE MATEMÁTICA Y FÍSICA CURSO DE BIOFÍSICA MANUAL DE GUÍAS DE LABORATORIO: DOCENTE: LIC. MONCADA SOSA, WILMER ENRIQUE AYACUCHO – PERÚ
  • 2. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 2 ORGANIZACIÓN DE LAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO 1. LAS PARTES DE LAS PRACTICAS DEL LABORATORIO Una sesión de laboratorio consiste de varias partes que se detallan a continuación:  Lectura del manual;  Toma de datos;  Análisis de datos;  Elaboración de un informe;  Evaluación de su informe de laboratorio. En las tablas correspondientes de la guía de laboratorio, anotará sus datos a partir de las mediciones realizadas durante el experimento, además deberá tomar nota de las distintas observaciones de todo lo que tenga que ver con la práctica: los cálculos, mediciones hechas a mano, características del equipo utilizado; las respuestas a las preguntas; etc. Es importante que la información esté completa, la redacción legible y ortografía correcta. 2. LA LECTURA DEL MANUAL  La lectura del manual antes de venir al laboratorio, es indispensable.  El manual contiene un breve resumen de la teoría de los experimentos que van a realizar.  Para que pueda analizar correctamente los experimentos a realizar es necesario que comprenda bien la parte teórica.  Después de la parte teórica viene la descripción de lo que se tiene que hacer en el experimento.  Las guías de laboratorio, proponen líneas generales a seguir, tanto en la ejecución del experimento como en el análisis de los datos. Por eso es necesario estudiar la guía antes de venir al laboratorio.  Al llegar al laboratorio, usted debe tener alguna idea de cómo se realiza el experimento, de que parámetros van a seguir como variables, de que combinaciones de variables darán una línea recta en un gráfico, etc. 3. LOS DATOS EXPERIMENTALES  El primero de los objetivos de las prácticas de laboratorio es que usted aprenda a manejar los equipos correctamente, y el segundo es que desarrolle sus capacidades creativas e investigativos con respecto al trabajo experimental.  La evidencia de su dominio de un experimento se muestra en los datos obtenidos y en la manera de presentarlos en las tablas indicadas.  En la mayoría de las prácticas utilizará papel milimetrado o computadora para analizar y hacer los gráficos. Si es necesario hacer un cálculo, esté debe ir en el manual.
  • 3. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 3 CONTENIDO Pág. 1. TEORÍA DE ERRORES 5 2. FRECUENCIA DE PULSO 9 3. TIEMPO DE REACCION 12 4. TEMPERATURA CORPORAL 15 5. MRU: CAMINATA DE UNA PERSONA 18 6. DETERMINACION DE LA GRAVEDAD 21 7. SUPERFICIE CORPORAL 23 8. CENTRO DE GRAVEDAD DEL CUERPO HUMANO 26 9. PALANCAS OSEAS 31 10. FRECUENCIA CARDIACA 34 11. TRABAJO MUSCULAR CARDIACO 38 12. TRABAJO MUSCULAR DEL GASTROCNEMIO 42 13. PRESIÓN PULMONAR 45 14. PRESIÓN ARTERIAL 48
  • 4. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 4 PRESENTACIÓN LA FÍSICA, es una ciencia que tiene como objetivo capacitarnos para comprender los componentes básicos de la materia y sus interacciones mutuas, y explicar así los fenómenos que ocurren en la naturaleza. La aplicación de los principios de la Física en la investigación y su aplicación práctica, ha dado lugar a las diferentes ramas de la Física aplicada como lo es la Biofísica en su parte introductoria, Física aplicada a la ciencia de la vida y la salud, que se utiliza en cualquier área de investigación pura o aplicada. Gracias a la física, se ha logrado un gran avance en la ciencia y tecnología de la humanidad, así como descubrir nuevos materiales, que actualmente se usan en las tecnologías de punta. En la actualidad se cuentan con equipos inteligentes, que son utilizados en los laboratorios científicos; gracias a ellos se ha logrado completar el Genoma Humano, realizar clonaciones de animales, etc. El avance de la ciencia y la tecnología, se debe mucho a la verificación experimental de la teoría. Es por esta razón que el área de Biofísica con el apoyo de sus especialistas, ha elaborado el presente manual de guías de laboratorio de Biofísica, con el deseo de que los conocimientos teóricos impartidos por nuestros Profesores sean entendidos experimentalmente, de tal manera que su realización sea de mucho interés y provecho para el estudiante, los cuales van de la mano con la parte teórica permitiéndole afianzar o complementar sus conocimientos allí logrados, los experimentos no son complejos al contrario, son muy sencillos de realizar, utilizando muchas veces materiales que están al alcance del estudiante. El laboratorio de Física, agradece al área de Biofísica y sus especialistas por el apoyo brindado para la publicación del presente manual. Así mismos estamos llanos a recibir sugerencias para el mejoramiento del presente manual, que desde ya agradecemos por anticipado. LIC. WILMER ENRIQUE MONCADA SOSA
  • 5. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 5 TEORIA DE ERRORES - INCERTEZAS DE MEDICIONES I. OBJETIVO:  Conocer el error asociado a una medida y la influencia que tiene sobre esta.  Expresar correctamente las medidas experimentales obtenidas directa o indirectamente.  Determinar errores accidentales y sistemáticos en la medida de magnitudes relacionadas con fenómenos biológicos.  Desarrollar habilidades de precisión y exactitud durante la toma de datos II. FUNDAMENTO TEORICO: Una magnitud física es un atributo de un cuerpo, un fenómeno o una sustancia, que puede determinarse cuantitativamente, es decir, es un atributo susceptible de ser medido. Ejemplos de magnitudes son la longitud, la masa, la potencia, la velocidad, etc. A la magnitud de un objeto específico que estamos interesados en medir, la llamamos mesurando. Por ejemplo, si estamos interesado en medir la longitud de una barra, esa longitud específica será el mesurando. Si hemos elegido el Sistema Internacional de Unidades (SI), la unidad será el metro y la regla a usar deberá estar calibrada en esa unidad (o submúltiplos). El método de medición consistirá en determinar cuántas veces la regla y fracciones de ella entran en la longitud buscada. En ciencias e ingeniería, el concepto de error tiene un significado diferente del uso habitual de este término. Coloquialmente, es usual el empleo del término error como análogo o equivalente a equivocación. En ciencia e ingeniería, el error, como veremos en lo que sigue, está más bien asociado al concepto de incerteza en la determinación del resultado de una medición. Más precisamente, lo que procuramos en toda medición es conocer las cotas (o límites probabilísticas) de estas incertezas. Cuando trabajamos en el laboratorio debemos tener en cuenta que toda medida experimental posee cierto grado de imprecisión o error. Por este motivo no solo es importante determinar el valor de esta medida sino que también es necesario obtener una estimación de su incertidumbre (error). METODO ESTADÍSTICO: El tratamiento estadístico de los errores pasa por su sistematización mediante una serie de principios y métodos que se conoce como teoría de errores. Esta no solo permite conocer la influencia de los errores en un experimento, sino también establecer criterios de validez general que posibiliten la comparación de los resultados obtenidos por personas o grupos diferentes. a) Error de apreciación: si el instrumento está correctamente calibrado la incertidumbre que tendremos al realizar una medición estará asociada a la mínima división de su escala o a la mínima división que podemos resolver con algún método de medición. Nótese que no decimos que el error de apreciación es la mínima división del instrumento, sino la mínima división que es discernible por el observador. La mínima cantidad que puede medirse con un
  • 6. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 6 instrumento, la denominamos apreciación nominal. El error de apreciación puede ser mayor o menor que la apreciación nominal, dependiendo de la habilidad del observador. b) Error de exactitud: representa el error absoluto con el que el instrumento en cuestión ha sido calibrado. c) Error de interacción: esta incerteza proviene de la interacción del método de medición con el objeto a medir. Su determinación depende de la medición que se realiza y su valor se estima de un análisis cuidadoso del método usado. d) Errores sistemáticos: se originan por las imperfecciones de los métodos de medición. Por ejemplo, pensemos en un reloj que atrasa o adelanta, o en una regla dilatada, el error de paralaje, etc. El valor del error de exactitud sería un ejemplo de error sistemático pero no son lo mismo, ni los errores de exactitud son los únicos responsables de los errores sistemáticos. Imaginemos por ejemplo el caso de una balanza bien calibrada que se usa para conocer el peso de las personas en los centros comerciales u otros negocios, como es usual que las personas se pesen vestidas, los valores registrados con estas balanzas tendrán un error sistemático por el peso de la vestimenta. La única manera de detectarlos y corregirlos es comparar nuestras mediciones con otros métodos alternativos y realizar un análisis crítico y cuidadoso del procedimiento empleado. Los errores sistemáticos en los instrumentos de medición son: Error de lectura mínima (ELM): Cuando la medición resulta estar entre dos marcas de la escala de la lectura del instrumento. La incerteza del valor se corrige tomando la mitad de la lectura mínima del instrumento. Error de cero (E0): Es el error de los instrumentos no calibrados. Por ejemplo cuando las escalas de lectura mínima y principal no coinciden, la lectura se encuentra desviada hacia una lado del cero de la escala. Error de paralelaje (Ep): Este error tiene que ver con la postura que toma el observador para la lectura de la medición. La posición correcta debe ser tal que la línea de visión sea perpendicular al punto de interés. Otros errores sistemáticos son los errores ambientales y físicos (Ef). Por ejemplo al cambiar las condiciones climáticas, estas afectan las propiedades del instrumento: dilatación, resistividad, conductividad, etc. También se incluyen como errores sistemáticos, los errores de cálculo (Ec), los errores en la adquisición automática de datos (Ed), etc. El error sistemático total es:             2 22 2 2 2 0 ...s LM p f c dE E E E E E E     
  • 7. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 7 e) Errores estadísticos: Son los que se producen al azar. En general son debidos a causas múltiples y fortuitas. Ocurren cuando, por ejemplo, nos equivocamos en contar el número de divisiones de una regla, o si estamos mal ubicados frente a una balanza. Estos errores pueden cometerse con igual probabilidad por defecto como por exceso. Por tanto, midiendo varias veces y promediando el resultado, es posible reducirlos considerablemente. f) Errores ilegítimos o espurios: Supongamos que deseamos calcular el volumen de un objeto esférico y para ello determinamos su diámetro. Si al introducir el valor del diámetro en la fórmula, nos equivocamos en el número introducido, o lo hacemos usando unidades incorrectas, o bien usamos una expresión equivocada del volumen, claramente habremos cometido un error. Esta vez este error está más asociado al concepto convencional de equivocación. A este tipo de errores los designamos como ilegítimos o espurios. A este tipo de errores no se aplica la teoría estadística de errores y el modo de evitarlo consiste en una evaluación cuidadosa de los procedimientos realizados en la medición. g) Error aleatorio: Son originados básicamente por la interacción del medio ambiente con el sistema en estudio, aparecen aun cuando los errores sistemáticos hayan sido suficientemente minimizados, balanceados o corregidos. Los errores aleatorios se cuantifican por métodos estadísticos. Por ejemplo si se realizan “n” mediciones de una magnitud física y las lecturas son: 1 2 3, , ,..., nx x x x , el valor estimado de la magnitud física x, se calcula tomando el promedio. Valor Promedio: 1 2 ... in xx x x x n n       Error Aparente: 2 2 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 2 2 1 1 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ... ( ) ( ) ( ) ( ) ... ( ) ( ) ( ) ... ( ) ( ) ( ) a a a a a a an n an n a a an n n n ai i i i e x x e x x e x x e x x e x x e x x e x x e x x e e e x x x x x x e x x                                                      Valor Medio Cuadrático:     2 2 2 1 1 n n i i i i e x x n n        
  • 8. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 8 Desviación Promedio:           2 2 2 1 2 2 2 1 1 ... n n n i i i i x x x x x x n e x x n n                    Error aleatorio: 1 aE n    h) Error absoluto: Si “x” es la magnitud en estudio, entonces “X” es el mejor valor obtenido y x su incertidumbre absoluta. El resultado se expresa adecuadamente como: X x x  donde s ax E E   . El significado de esta notación es equivalente a decir que, según nuestra medición, con una cierta probabilidad razonable (68%), el valor de X está contenido en el intervalo (x-x, x+x). i) Error relativo: Es el cociente entre el error absoluto y el valor promedio de la medida: r x E x   . j) Error relativo porcentual: Es la incertidumbre relativa multiplicada por 100. % 100* rE E . Considerando el valor de las tablas, llamado valor teórico, con el valor experimental, se tiene también otra medida del error relativo experimental: r ValorTeorico ValorExperimental E ValorTeorico   y en forma porcentual: % 100* rE E . III. BIBLIOGRAFIA 1.- Soler y Negro, Física Experimental, Edit. Alhambra, 1970. 2.- Frumento, Biofísica, Edit. Intermédica, Madrid, 1978. 3.- Barr, Experiencias Científicas, Edit. Kapelusz, 1971. 4.- Goldenberg, Física General y Experimental, Vol. I. Edit. Interamericana S.A. Mexico. 1969.
  • 9. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 9 FRECUENCIA DE PULSO I. OBJETIVO:  Determinar la frecuencia de pulso promedio en una persona.  Comparar el valor teórico con el valor experimental de la frecuencia promedio.  Calcular y analizar el error asociado a la medida de los datos obtenidos en el experimento mediante teoría de errores. II. FUNDAMENTO TEORICO: El pulso es considerado como una expansión rítmica de las arterias consecuencia del paso sucesivo de oleadas de sangre producidas por las contracciones continuas del corazón. Las arterias se asemejan a tubos elásticos, y cada contracción cardiaca impulsa de 30 a 60 g de sangre en los vasos sanguíneos ya llenos. La distensión consecutiva se trasmite a lo largo del sistema arterial a un ritmo de 7m/s hasta que alcanza los capilares en los que se pierde, debido a la resistencia periférica al flujo sanguíneo y a la ausencia de elasticidad de las paredes vasculares. Cuando la sangre es impulsada hacia las arterias por la contracción ventricular, su pared se distiende. Durante la diástole, las arterias recuperan su diámetro normal, debido en gran medida a la elasticidad del tejido conjuntivo y a la contracción de las fibras musculares de las paredes de las arterias. Esta recuperación del tamaño normal es importante para mantener el flujo continuo de sangre a través de los capilares durante el periodo de reposo del corazón. La dilatación y contracción de las paredes arteriales que se puede percibir cerca de la superficie cutánea en todas las arterias recibe el nombre de pulso. La frecuencia de pulso es el número de veces que su corazón late por minuto (conocida también como frecuencia cardíaca). Es importante tomar el pulso cuando el cuerpo está en reposo, porque en esta condición las pulsaciones y frecuencias cardiacas se encuentran a un ritmo normal entre 60 y 80 pulsaciones por minuto las cuales se pueden medir en las siguientes zonas:
  • 10. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 10 III. EQUIPO Y MATERIALES  01 Cronómetro  01 estudiante IV. PROCEDIMIENTO Y TOMA DE DATOS Paso 1: Siéntese y relájese cinco minutos antes de tomar un pulso en “reposo”. Paso 2: Coloque suavemente las yemas de sus dedos índice y del medio sobre la arteria radial en el surco de la muñeca del lado del pulgar para sentir una pulsación. Paso 3: Cuente las pulsaciones que ocurren en un minuto con el cronómetro o un reloj de pulsera y anote los resultados en la siguiente tabla. N F(pul/min) ea ea 2  =  Ea = L.C = Er = 1 2 3 4 5 6 7 8 9
  • 11. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 11 10 E% = 11 12 13 14 15 F 0 2 Paso 4: Repita este proceso no menos de 15 veces y anote los resultados en la tabla. V. CUESTIONARIO: 1. Usa los datos de la tabla y determine la frecuencia del pulso promedio del estudiante. 2. ¿Cuál es el error relativo y porcentual estimado, y sus límites de fiabilidad? 3. ¿A qué se debe el error cometido en el cálculo? 4. Calcule los errores de los resultados de las tablas haciendo uso del método estadístico. 5. Indique las principales fuentes de error sistemático en la determinación de los resultados anteriores. 6. La medida de la frecuencia de pulso es: ¿directa? O ¿indirecta? Explique. 7. ¿ Cuál sería un porcentaje de error aceptable en los resultados biológicos? VI. BIBLIOGRAFIA 1.- Soler y Negro, Física Experimental, Edit. Alhambra, 1970. 2.- Frumento, Biofísica, Edit. Intermédica, Madrid, 1978. 3.- Barr, Experiencias Científicas, Edit. Kapelusz, 1971. 4.- Goldenberg, Física General y Experimental, Vol. I. Edit. Interamericana S.A. Mexico. 1969.
  • 12. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 12 TIEMPO DE REACCION I. OBJETIVO:  Calcular el tiempo de reacción promedio en una persona mediante un experimento recreacional.  Comparar el valor teórico con el valor experimental del tiempo de reacción obtenido en el experimento  Determinar y analizar el error asociado a la medida de los datos obtenidos en el experimento mediante teoría de errores. II. FUNDAMENTO TEORICO: Cuando una persona tiene que realizar alguna acción en respuesta a un dado estímulo (visual, auditivo, táctil), transcurre un cierto tiempo entre la recepción del estímulo y la ejecución de la acción. Este intervalo de tiempo se conoce como tiempo de reacción de una persona. Esto sucede, por ejemplo, cuando una persona que conduce un vehículo tiene que frenarlo luego de visualizar un obstáculo en el camino, o cuando un atleta en la línea de partida debe decidir que empieza la carrera después de que escucha la señal de largada dada por el juez de la competencia. Estas demoras en la reacción están reguladas por dos efectos. El primero es el tiempo de tránsito del estímulo en los órganos sensible correspondientes (ojo, oído, etc.). El segundo tiene que ver con el tiempo que pasa entre los impulsos nerviosos y el movimiento de los músculos. Se sugiere medir el tiempo de reacción de una persona (el intervalo transcurrido entre la percepción de un estímulo y la acción motora). El tiempo de reacción depende de muchos factores, entre otros: del tipo de estímulo, del nivel de atención del sujeto, del requerimiento de una decisión para discriminar entre estímulos diferentes, etc. III. EQUIPO Y MATERIALES  01 Cronómetro  01 Grupo de estudiantes
  • 13. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 13 IV. PROCEDIMIENTO Y TOMA DE DATOS PASO 1: Los integrantes de un grupo de alumnos, no menos de 10, se toman de la mano formando un círculo. PASO 2: Un alumno, que pertenece al círculo se encargará de registrar el tiempo, cogiendo con su mano izquierda el cronómetro y con la mano derecha la mano de su compañero. PASO 3: El encargado del registro del tiempo presiona la mano del que está a su derecha, al mismo tiempo que hecha andar el cronómetro (ambas manos deben presionar simultáneamente). PASO 4: Cuando el estudiante que está a la derecha del estudiante que tiene el cronómetro siente su presión en su mano inmediatamente reacciona y presionará la mano de su compañero vecino y así sucesivamente se continúa hasta que el último de los estudiantes presionará la mano de estudiante que tiene el cronómetro en mano. PASO 5: Cuando el estudiante que registra el tiempo reciba el apretón en su mano izquierda del último estudiante del grupo, inmediatamente detendrá el cronómetro registrando el tiempo transcurrido en la siguiente tabla. PASO 6: El tiempo de reacción promedio TR de una persona perteneciente al grupo se determina dividiendo este tiempo entre el número “n” de integrantes del grupo. PASO 7: Repita este proceso 10 veces y registre los resultados en la tabla. PASO8: Aplique teoría de errores a los dato obtenido en el experimento según como se indica en la tabla n T (Seg) TR (Seg) ea ea 2  = Ea = L.C: 1 2 3 4 5 6 7 8 9
  • 14. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 14 10 Er = E% = 11 12 13 14 15 T R 0 2  V. CUESTIONARIO: 1. Use los datos de la tabla y determine su tiempo de reacción. 2. ¿Cuál es el error relativo y porcentual estimado, y sus límites de fiabilidad? 3. ¿A qué se debe el error cometido en el cálculo? 4. Analice el error porcentual de los resultados de las tablas haciendo uso del método estadístico. 5. Indique las principales fuentes de error sistemático en la determinación de los resultados. 6. Indique si este tipo de medidas son: ¿directa o indirecta? Explique 7. ¿Cuál sería un porcentaje de error aceptable en los resultados biológicos? 8. Dado un estímulo, ¿el tiempo de reacción es constante? 9. ¿Cómo estimo la incertidumbre para la medición? 10. ¿Qué puedo hacer con los errores sistemáticos? 11. ¿De qué depende el tiempo de reacción? 12. Si tengo que medir con un cronometro el tiempo que dura un evento (por ejemplo el tiempo de caída de un objeto) ¿Cómo influye sobre el resultado de la medición el tiempo de reacción? VI. BIBLIOGRAFIA 1.- Soler y Negro, Física Experimental, Edit. Alhambra, 1970. 2.- Frumento, Biofísica, Edit. Intermédica, Madrid, 1978. 3.- Barr, Experiencias Científicas, Edit. Kapelusz, 1971. 4.- Goldenberg, Física General y Experimental, Vol. I. Edit. Interamericana S.A. Mexico. 1969.
  • 15. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 15 TEMPERATURA CORPORAL
  • 16. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 16 I. OBJETIVO:  Determinar la temperatura corporal promedio en una persona.  Comparar el valor teórico con el valor experimental de la temperatura promedio.  Calcular y analizar el error asociado a la medida de los datos obtenidos en el experimento mediante teoría de errores. II. FUNDAMENTO TEORICO: La temperatura corporal normal de los seres humanos varía entre los 36.5-37.5 o C, es decir se puede considerar una temperatura corporal promedio de 37 ºC. En general se habla de: Hipotermia, cuando la temperatura corporal es inferior a los 36 o C. Febrícula, cuando la temperatura es de 37.1-37.9 o C. Hipertermia o fiebre, cuando la temperatura es igual o superior a 38 o C. La temperatura corporal se puede ver modificada por diferentes factores, los cuales hay que tener en cuenta a la hora de realizar su determinación: La edad. El recién nacido presenta problemas de regulación de la temperatura debido a su inmadurez, de tal modo que le afectan mucho los cambios externos. En el anciano la temperatura corporal suele estar disminuida (36 o C). La hora del día. A lo largo de la jornada las variaciones de la temperatura suelen ser inferiores a 1.5 o C. La temperatura máxima del organismo se alcanza entre las 18 y las 22 horas y la mínima entre las 2 y las 4 horas. Este ritmo circadiano es muy constante y se mantiene incluso en los pacientes febriles. El sexo. En la segunda mitad del ciclo, desde la ovulación hasta la menstruación, la temperatura se puede elevar entre 0.3-0.5 o C. El ejercicio físico. La actividad muscular incrementa transitoriamente la temperatura corporal. El estrés. Las emociones intensas como el enojo o la ira activan el sistema nervioso autónomo, pudiendo aumentar la temperatura. Los tratamientos farmacológicos. Las enfermedades. La temperatura ambiente y la ropa que se lleve puesta. La ingesta reciente de alimentos calientes o fríos, el haberse fumado un cigarrillo, la aplicación de un enema y la humedad de la axila o su fricción (por el ejemplo al secarla) pueden afectar el valor de la temperatura oral, rectal y axilar respectivamente, por lo que se han de esperar unos 15 minutos antes de tomar la constante. Si la axila está húmeda, se procederá a secarla mediante toques. La temperatura corporal se puede determinar en tres zonas: la axila, la boca y el recto. Las dos últimas son las que nos dan una idea más precisa de la temperatura real del organismo, ya que el termómetro se aloja en una de sus cavidades (“temperatura interna”,
  • 17. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 17 frente a la “temperatura externa” axilar). En general, la temperatura rectal suele ser 0.5 o C mayor que la oral y, ésta, 0.5 o C mayor que la axilar. Temperatura Rectal 0.5 o C > Temperatura Oral 0.5 o C > Temperatura Axilar III. EQUIPO Y MATERIALES  01 Termómetro Clínico  01 cronómetro  01 estudiante IV. PROCEDIMIENTO Y TOMA DE DATOS Paso 1: Para tomar la temperatura corporal se limpia el termómetro y se sacude hasta que la temperatura esté por debajo de 34ºC. Paso 2: Luego, se coloca el termómetro en la boca o debajo del brazo, en la zona axilar no menos de cinco minutos. Paso 3: Se lee la temperatura, teniendo en cuenta la precisión y exactitud de los datos, se anota dichos datos en la tabla Paso 4: Repita este proceso no menos de 15 veces, cada 05 minutos y anote los resultados en la tabla. N T(ºC) ea ea 2  =  Ea = L.C = 1 2 3 4 5 6 7 8
  • 18. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 18 9 Er = E% = 10 11 12 13 14 15 T 0 2 V. CUESTIONARIO: 1. Usa los datos de la tabla y determine la Temperatura corporal promedio del estudiante, compare dicho valor experimental con el valor teórico. 2. ¿Cuál es el error relativo y porcentual estimado? 3. ¿A qué se debe el error cometido en el cálculo? 4. Calcule los errores de los resultados de las tablas haciendo uso del método estadístico. 5. Indique las principales fuentes de error sistemático en la determinación de los resultados anteriores. 6. La medida de la Temperatura corporal es: ¿directa? O ¿indirecta? Explique. 7. ¿Cuál sería un porcentaje de error aceptable en los resultados biológicos? 8. ¿Qué significado tiene los límites de fiabilidad o de confianza? VI. BIBLIOGRAFIA 1.- Soler y Negro, Física Experimental, Edit. Alhambra, 1970. 2.- Frumento, Biofísica, Edit. Intermédica, Madrid, 1978. 3.- Barr, Experiencias Científicas, Edit. Kapelusz, 1971. 4.- Goldenberg, Física General y Experimental, Vol. I. Edit. Interamericana S.A. Mexico. 1969.
  • 19. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 19 MRU: CAMINATA DE UNA PERSONA I. OBJETIVO:  Determinar la velocidad promedio de la caminata de una persona.  Demostrar que la caminata realizada por una persona es con Movimiento Rectilíneo Uniforme  Comparar el valor teórico con el valor experimental de la velocidad promedio.  Calcular y analizar el error asociado a la medida de los datos obtenidos en el experimento mediante teoría de errores. II. FUNDAMENTO TEORICO: Un movimiento es rectilíneo cuando el móvil describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que su aceleración es nula. Nos referimos a él mediante el acrónimo MRU. El movimiento rectilíneo uniforme se caracteriza por:  Movimiento que se realiza sobre una línea curva.  Velocidad constante; implica magnitud y dirección cambiante.  La magnitud de la velocidad recibe el nombre de celeridad o rapidez.  Aceleración nula. La distancia recorrida se calcula multiplicando la magnitud de la velocidad (celeridad o rapidez) por el tiempo transcurrido. Esta relación también es aplicable si la trayectoria no es rectilínea, con tal que la celeridad o módulo de la velocidad sea constante. Esta es una situación ideal, ya que siempre existen fuerzas que tienden a alterar el movimiento de las partículas, por lo que en el movimiento rectilíneo uniforme es difícil encontrar la fuerza amplificada. Sabemos que la velocidad es constante; esto es, no existe aceleración, tal que: III. EQUIPO Y MATERIALES  07 Cronómetro  08 estudiante  01 cinta métrica IV. PROCEDIMIENTO Y TOMA DE DATOS Paso 1: A lo largo de una línea de 7m deberán colocarse, separados un metro, una persona con un cronómetro en mano.
  • 20. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 20 Paso 2: Uno de los integrantes del grupo deberá caminar a lo largo de la línea en forma lenta y normal. Paso 3: Las personas dispuestas con el cronometro en cada punto deberán tomar el tiempo en el preciso instante en que el caminante empiece a caminar desde la posición cero, es decir que en ese instante el caminante dará la voz de alerta y todos deberán echar andar su cronómetro, todo el proceso deberá hacerse con precisión y exactitud. Paso 4: Cuando el caminante pase por las posiciones respectivas de las personas que se encuentran con el cronómetro, éstas deberán parar el cronómetro justo en el instante en que el caminante pase por su posición Paso 5: Los tiempos respectivos marcados de cada posición deberán anotarse en la siguiente tabla. Paso 6: Se debe repita este proceso no menos de 10 veces y anotar los resultados en la tabla, procurando que los tiempos obtenidos no difieran mucho uno de otro en los respectivos tramos. N T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7 Paso 7: Haciendo uso de la formula v = d/t, se deberá trasladar los tiempos promedios de la tabla anterior para luego procesar los datos tal como se indica en la siguiente tabla.
  • 21. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 21 d(m) t (s) v = d/t (m/s) ea ea 2  =  Ea = L.C = Er = E% = 1 2 3 4 5 6 7 V 0 2 V. CUESTIONARIO: 1. Usa los datos de la tabla y determine la velocidad promedio del estudiante la cual debe demostrarse que es constante. 2. ¿Cuál es el error relativo y porcentual estimado? 3. Halle sus límites de fiabilidad, y analice dichos resultados. 4. ¿A qué se debe el error cometido en el cálculo? 5. Calcule los errores de los resultados de las tablas haciendo uso del método estadístico. 6. Indique las principales fuentes de error sistemático en la determinación de los resultados anteriores. 7. La medida de la velocidad promedio es: ¿directa? O ¿indirecta? Explique. 8. ¿Cuál sería un porcentaje de error aceptable en los resultados biológicos? 9. Grafique en papel milimetrado d vs t, a partir de ello calcule la pendiente de la recta obtenida, la cual deberá ser comparada con la velocidad promedio obtenida en el experimento VI. BIBLIOGRAFIA 1.- Soler y Negro, Física Experimental, Edit. Alhambra, 1970. 2.- Frumento, Biofísica, Edit. Intermédica, Madrid, 1978. 3.- Barr, Experiencias Científicas, Edit. Kapelusz, 1971. 4.- Goldenberg, Física General y Experimental, Vol. I. Edit. Interamericana S.A. Mexico. 1969.
  • 22. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 22 DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD PROMEDIO EN LA ZONA: CAIDA LIBRE DE UN CUERPO I. OBJETIVO:  Determinar la gravedad promedio en la zona, mediante la caída libre de un cuerpo.  Comparar el valor teórico con el valor experimental de la gravedad promedio.  Calcular y analizar el error asociado a la medida de los datos obtenidos en el experimento mediante teoría de errores. II. FUNDAMENTO TEORICO: La gravedad es la aceleración que experimenta un objeto en las cercanías de un planeta o satélite. Por efecto de la gravedad tenemos la sensación de peso, si estamos apoyados en el planeta o satélite de acuerdo a la ley de gravitación universal. Se la designa con la letra "g", y es aproximadamente constante en la superficie del planeta o satélite. En consecuencia, la gravedad depende de: la distancia hasta el centro del planeta o satélite, es decir, su altura; de su latitud, ya que la intensidad y la dirección de la aceleración centrífuga varía entre el ecuador y los polos: es máxima en el ecuador y nula en los polos; y de la homogeneidad del planeta o satélite. Como es una aceleración, se mide en m/s2 . Si el planeta es la Tierra, el valor de "g" al nivel del mar varía entre 9,789 m/s2 en el ecuador y 9,832 m/s2 en los polos. Se toma como valor promedio, denominada gravedad estándar, al valor g=9,80665 m/s2 . III. EQUIPO Y MATERIALES  01 Cronómetro  01 estudiante  01 moneda IV. PROCEDIMIENTO Y TOMA DE DATOS Paso 1: A lo largo de una línea vertical, de 3m, una persona con un cronometro dejará caer (soltar, velocidad inicial cero) la moneda al mismo tiempo que hecha andar el cronómetro en mano. Paso 2: Se debe tomar el tiempo de recorrido del cuerpo hasta el preciso instante en que escuche que el cuerpo a chocado con el piso, en ese instante se debe parar el cronómetro debiendo registrar dicho tiempo. El experimento debe realizarse teniendo en cuenta la precisión y exactitud. Paso 3: Repita el mismo procedimiento no menor de 15 veces y anote los tiempos en la tabla I. Paso 4: Haciendo uso de la fórmula de caída libre g = 2h/t2 , calcule la gravedad promedio local, la cual debe demostrarse que es constante. TABLA I n t(s) g = 2h/t2 ea ea 2 1
  • 23. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 23 2  =  Ea = L.C = Er = E% = 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 t g 0 2 V. CUESTIONARIO: 1. Use los datos de la tabla y determine la gravedad promedio en la zona. 2. ¿Cuál es el error relativo y porcentual estimado, y sus límites de fiabilidad? 3. ¿A qué se debe el error cometido en el cálculo? 4. Calcule los errores de los resultados de las tablas haciendo uso del método estadístico. 5. Indique las principales fuentes de error sistemático. 6. La medida de la gravedad es: ¿directa? O ¿indirecta? Explique. 7. Compare el resultado de la gravedad promedio experimental con la gravedad teórica. VI. BIBLIOGRAFIA 1.- Soler y Negro, Física Experimental, Edit. Alhambra, 1970. 2.- Frumento, Biofísica, Edit. Intermédica, Madrid, 1978. 3.- Barr, Experiencias Científicas, Edit. Kapelusz, 1971. 4.- Goldenberg, Física General y Experimental, Vol. I. Edit. Interamericana S.A. México. 1969.
  • 24. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 24 SUPERFICIE COORPORAL I. OBJETIVO:  Determinar la superficie corporal promedio de una persona.  Comparar el valor teórico con el valor experimental de la superficie corporal promedio.  Calcular y analizar el error asociado a la medida de los datos obtenidos en el experimento mediante teoría de errores. II. FUNDAMENTO TEORICO: En fisiología y medicina el área de superficie corporal (ASC) es la medida o cálculo de la superficie del cuerpo humano. Para distintos propósitos el ASC es mejor indicador metabólico que el peso dado que está menos afectado por la masa adiposa anormal. Inicialmente (1916) se usó la fórmula de Dubois & Dubois, también una de las más comúnmente usadas es la de Mosteller , publicada en 1987 Metric (área en metros cuadrados, peso en kilogramos y altura en centímetros): Para niños se usa la formula de Haycock: , Du Bois & Du Bois, Arch Intern Med 1916; 17:863: , Gehan EA, George SL, Cancer Chemother Rep 1970; 54:225-235: , Formula de Boyd: Valores normales:  "Normal" ASC es generalmente 1.7 m².  Media para hombre de ASC: 1.9 m²  Media para mujeres de ASC: 1.6 m²  Niños (9 años): 1.07 m²  Niños (10 años): 1.14 m²  Niños (12-13 años): 1.33 m²  Neonatos: 0.25 m2  Media para niños de 2 años: 0.5 m2
  • 25. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 25 III. EQUIPO Y MATERIALES  01 balanza de baño  01 cinta métrica  01 estudiante IV. PROCEDIMIENTO Y TOMA DE DATOS Paso 1: Mida el peso y talla de una persona diariamente y anote los resultados en la tabla I. Paso 2: Luego use la fórmula de Du Bois para determinar la superficie corporal promedio. 0.425 0,725 0.007184S W h donde: W es el peso en kgf, h es la talla en cm y S la superficie en metros cuadrados. Paso 3: Los pesos y las tallas deberán medirse en un transcurso de seis (06) días, es decir dos datos por día, de preferencia cada medida deberá hacerse antes de ingerir cualquier alimento. TABLA I N W(kgf.) h(cm) S(m2 ) ea ea 2  =  Ea = L.C = Er = E% = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 S 0 2
  • 26. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 26 V. CUESTIONARIO: 1. Usa los datos de la tabla y determine el área de la superficie corporal promedio de una persona. 2. ¿Cuál es el error relativo y porcentual estimado, y sus límites de fiabilidad? 3. ¿A qué se debe el error cometido en el cálculo? 4. Calcule los errores de los resultados de las tablas haciendo uso del método estadístico. 5. Indique las principales fuentes de error sistemático en la determinación de los resultados anteriores. 6. La medida del área de la superficie corporal es: ¿directa? O ¿indirecta? Explique. 7. ¿Cuál sería un porcentaje de error aceptable en los resultados biológicos? 8. Compare el resultado experimental del área de la superficie corporal promedio con el valor teórico. VI. BIBLIOGRAFIA 1. Soler y Negro, Física Experimental, Edit. Alhambra, 1970. 2. Frumento, Biofísica, Edit. Intermédica, Madrid, 1978. 3. Barr, Experiencias Científicas, Edit. Kapelusz, 1971. 4. Goldenberg, Física General y Experimental, Vol. I. Edit. Interamericana S.A. Mexico. 1969. 5. Mosteller RD. Simplified calculation of body-surface area. N Engl J Med 1987;317:1098. PMID 3657876. 6. Haycock GB, Schwartz GJ, Wisotsky DH Geometric method for measuring body surface area: A height-weight formula validated in infants, children and adults J Pediatr 1978;93:62-66
  • 27. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 27 CENTRO DE GRAVEDAD DEL CUERPO HUMANO I. OBJETIVOS  Determinar el centro de gravedad del cuerpo humano en posición de pie y con los brazos paralelos al tronco.  Determinar y analizar el error asociado a las medidas obtenidas debido a la incerteza generada por los datos tomados en dicho experimento. II. FUNDAMENTO TEORICO El centro de gravedad es el punto donde puede suponerse que: está concentrado todo el peso del cuerpo. Planos de Orientación en el Cuerpo Humano Desde la posición anatómica, podemos trazar estos tres planos anatómicos, a saber: el plano sagital (o medio), coronal (o frontal) y transversal (u horizontal). Estos planos nos permitirán comprender mejor la situación o la dirección que tienen las estructuras de nuestro cuerpo.  El plano sagital o , es un plano vertical que pasa a través del cuerpo en dirección desdemedio el frente hasta atrás, dividiendo a éste en mitades derecha e izquierda.  El plano coronal, . Es un plano vertical que pasa a través del cuerpo de ladolateral o frontal a lado, dividiendo a éste en porciones anterior y posterior y formando un ángulo recto con el plano sagital.  El , es un plano horizontal que pasa a través del cuerpo, dividiendo a ésteplano transversal en mitades superior e inferior. Las coordenadas del centro de gravedad se denotan por Xc, Yc y Zc y el punto correspondiente por (Xc, Yc, Zc), con respecto a la intersección de los tres planos: sagital, coronal y transversal. Localización del C.G en el cuerpo humano Desde la posición anatómica de pie, el centro de: gravedad se encuentra en la pelvis, frente a la porción superior del sacro (segunda vértebra sacra,
  • 28. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 28 S-2). En las mujeres, se encuentra más abajo que en los hombres, debido a que las mujeres poseen una pelvis y muslos más pesados y piernas más cortas. La Línea de Gravedad: En términos generales, se admite que cuando la postura es correcta, la línea pasa a través de las vértebras cervicales medias y lumbares medias y por delante de las vértebras dorsales. III. EQUIPO Y MATERIALES 1 Tabla de 5x30x250 cm. 2 Soportes afiliados de madera. 2 Balanzas de pie. 1 Regla de 100cm. 1 Escuadra. 1 Plumón. 1 Estudiante en ropa de baño. IV. PROCEDIMIENTO 1. Mida la masa del estudiante en una de las balanzas y anote su masa como indicador para el experimento. 2. Coloque una tabla apoyando sus extremos en los soportes que descansan sobre las balanzas luego ajustar las balanzas a cero de tal manera que su cero corresponde al peso de la tabla sola sobre las balanzas y mida la distancia L entre los soportes correspondiente a la longitud de la tabla. 3. Cuando la persona se encuentra parada sobre la tabla, anote las masas W1 y W2 que registran las balanzas 1 y 2, mida con una regla la distancia “x” desde el plano medio del cuerpo hacia el extremo de la tabla en la balanza de referencia 1 y anote los datos en la tabla I, repetir este procedimiento diez veces para diferentes posiciones de la persona sobre la tabla, donde la persona deberá desplazarse pequeñas distancias hacia la izquierda y luego hacia la derecha a partir de la mitad de la tabla. Use la siguiente fórmula para determinar la coordenada Xc del centro de gravedad.
  • 29. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 29   1 2 2 21 c X W W - LW X W W    TABLA I N W1(kg.) W2(kg.) x(cm.) Xc(cm.) ea ea 2  = Ea = L.C: Er = E% = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Xc 0 2  4. Para el cálculo de la coordenada YC del centro de gravedad, el estudiante debe girar 90º mirando hacia la balanza 1 de referencia, tal como se muestra en la figura: Cuando la persona se encuentra parada sobre la tabla, anote las masas W1 y W2 que registran las balanzas 1 y 2, luego mida la distancia “y” desde el extremo de la tabla en la balanza 1 de referencia al plano frontal del cuerpo que pasa por las articulaciones coxofemorales de la persona, anote los datos en la tabla II, repetir este procedimiento diez veces para diferentes posiciones de la persona sobre la tabla, donde la persona deberá desplazarse pequeñas distancias hacia la izquierda y luego hacia la derecha a partir de la mitad de la tabla.
  • 30. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 30   1 2 2 21 c W W - LW W W y Y    TABLA II N W1(kg.) W2(kg.) y(cm.) Yc(cm.) ea ea 2  = Ea = L.C: Er = E% = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Yc 0 2  5. Se acuesta la persona sobre la tabla en posición cúbito dorsal y se anota los datos de las masas W1 y W2 que registran las balanzas, luego medir las distancias z con respecto a la balanza de referencia desde el plano horizontal o transversal del cuerpo humano que pasa por el ombligo y anotar dichos datos en la tabla III, repetir este procedimiento diez veces para diferentes posiciones de la persona sobre la tabla, donde la persona deberá desplazarse pequeñas distancias hacia la izquierda y luego hacia la derecha a partir de la mitad de la tabla. La distancia Zc se obtiene haciendo uso de la siguiente fórmula:   1 2 2 21 c W W - LW W W z Z   
  • 31. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 31 TABLA III N W1(kg.) W2(kg.) z(cm.) Zc(cm.) ea ea 2  = Ea = L.C: Er = E% = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Zc 0 2  V. CUESTIONARIO: 1. Defina equilibrio estático y equilibrio dinámico. 2. Analice la ubicación del centro de gravedad del participante y compare el resultado experimental con el centro de gravedad teórico. 3. Grafique las coordenadas del centro de gravedad del cuerpo del estudiante, respecto del sistema de referencia tomado en papel milimetrado. 4. ¿Qué importancia tiene el conocimiento del centro de gravedad del ser humano? 5. “El centro de gravedad de un hombre, que permanece de pie derecho, está localizado al nivel de la segunda vértebra sacra en la línea vertical que toca el suelo a unos 3cm por delante de la articulación del tobillo”. Si el hombre de la posición anterior levanta los brazos sobre su cabeza. ¿Qué pasa con su centro de gravedad? VI. BIBLIOGRAFÍA 1. Centro de gravedad. Accesado el 12 de mayo de 2006. http://www.ciencia.net/VerArticulo/Centro-de-Gravedad?idArticulo=5138 2. Artículos. Accesado el 12 de mayo del 2006. http://www.portalfitness.com/articulos/entrenamiento/centro-gravedad.htm 3. Técnicas para laboratorios. Accesado el 12 de mayo del 2006. http://www.rcnoticias.com/Tecnicas/CG.htm
  • 32. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 32 PALANCAS ÓSEAS I. OBJETIVOS:  Estudiar la flexión del brazo como palanca ósea de tercer género.  Determinar la ventaja mecánica promedio en la palanca ósea de tercer género.  Calcular y analizar el error asociado a la incerteza generada en las medidas realizadas en el experimento de palancas óseas. II. FUNDAMENTO TEÓRICO: La palanca mecánica es una barra rígida que puede girar alrededor de un punto o eje fijo, tal como se muestra en la figura, sus elementos son: punto de apoyo (O), resistencia o fuerza a vencer (FR) y potencia o fuerza que debe aplicarse a la palanca (FP). La correcta aplicación de las palancas mecánicas, como una correcta técnica y una efectiva aplicación de las palancas óseas aumentaran el rendimiento mecánico. El cuerpo humano es un sistema de palancas, los 3 tipos de palancas que se conocen en la física, también se aplican en el cuerpo humano, las articulaciones (bisagras, puntos de apoyo, puntos de rotación o gozne) y las contracciones de los músculos (fuerza de potencia) conducen el movimiento de las uniones alrededor de sus centros de rotación, todos los movimientos musculares son de rotación y pueden ser medidos en grados o radianes, esto permite vencer una fuerza de resistencia muy grande. La ley de la palanca establece: Momento de potencia= momento de resistencia P RaF bF De donde: P R F b F a  O sea la potencia es a la resistencia como el brazo de resistencia es al brazo de potencia. Las palancas se clasifican en tres: 1. Palanca de 1er género o inter-apoyante. 2. Palanca de 2do género o inter-resistente. 3. Palanca de 3er género o interpotente. Las palancas de tercer género son las que más abundan en el cuerpo humano. Por ejemplo la flexión del brazo por acción del bíceps es una palanca de tercer género, donde el punto de apoyo (O) está en la articulación del codo, la resistencia es el peso del brazo más la mano (FR), y la potencia, la fuerza que ejerce el bíceps (FP) en este caso:
  • 33. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 33 P mF F sen Donde Fm es la fuerza muscular ejercida por el músculo bíceps. La ventaja mecánica de la palanca es la razón entre el peso que debe vencer y la fuerza que se aplica. R R P m F F VM F F sen   III. MATERIAL Y EQUIPO  Soporte universal  Regla y transportador  Huesos (humero, cubito y radio) y mano  Dinamómetro  Hilo  Pesas IV. PROCEDIMIENTO Y TOMA DE DATOS 1. Instale el equipo tal se muestra en la figura 2. Mide las distancias de la articulación del codo al punto de inserción del bíceps (a) y la palma de la mano (b) y anote los datos en la tabla I. 3. Desprecie el peso del antebrazo más la mano calibrando a cero el dinamómetro que hace las veces del músculo bíceps manteniendo el antebrazo en posición horizontal. 4. Coloque un peso en la mano (FR) y anote dicho peso en la tabla I. 5. La fuerza (Fm) que ejerce el bíceps estará dada por la lectura del dinamómetro, anote dicho resultado en la tabla I.
  • 34. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 34 6. Mida el ángulo  con un transportador para cada peso que coloque en la mano y anote los resultados en la tabla I. TABLA I N FR Fm  FP VM ea ea 2 Distancias (cm.): a = b =  = Ea = L.C: Er = E% = 1 2 3 4 6 7 8 9 10 0 2  V. CUESTIONARIO: 1. Tomar uno de los datos de la tabla y a partir de ello ¿Cuál es peso del sistema antebrazo - mano suponiendo que su centro de gravedad se encuentra a 18 cm. del codo? 2. Usando los datos de la tabla determine la ventaja mecánica promedio de la palanca ósea. Calcular el error relativo y porcentual e indique las fuentes de error, analice los resultados. 3. ¿A qué se debe la diferencia entre la ventaja teórica y la ventaja mecánica experimental de esta palanca? ¿Por qué? 4. ¿Qué efectos produce el músculo sobre la palanca ósea? Explica cada uno 5. De la siguiente fórmula, calcule el error experimental, y explique dicho resultado exp exp(%) *100% teorico erimental teorico V V E V   VI. BIBLIOGRAFIA 1.- Soler y Negro, Física Experimental, Edit. Alhambra, 1970. 2.- Frumento, Biofísica, Edit. Intermédica, Madrid, 1978. 3.- Barr, Experiencias Científicas, Edit. Kapelusz, 1971. 4.- Goldenberg, Física General y Experimental, Vol. I. Edit. Interamericana S.A. Mexico. 1969.
  • 35. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 35 FRECUENCIA CARDIACA DE UN SAPO I. OBJETIVOS:  Determinar el tiempo promedio de cada fase de la revolución cardiaca de un sapo (bufo spinolosus).  Calcular la frecuencia cardiaca promedio de un sapo (bufo spinolosus).  Calcular y analizar el error asociado a la incerteza de los datos obtenidos en el experimento de frecuencia cardiaca.  Compare los resultados obtenidos de la frecuencia cardiaca promedio obtenida a partir de la observación en relación a la frecuencia cardiaca promedio obtenida a partir de un dispositivo mecánico. II. FUNDAMENTO TEÓRICO: Es el número de latidos del corazón o pulsaciones por unidad de tiempo. Su medida se realiza en unas condiciones determinadas (reposo o actividad) y se expresa en latidos por minutos. El corazón en los seres vivos tiene por misión impulsar la sangre a través de los vasos sanguíneos debido a la contracción que experimentan sus paredes. Al movimiento de contracción o sístole le siguen un movimiento de relajación o diástole y a éste un período refractario. En el ser humano las fases de la revolución cardiaca duran:  Sístole auricular: es la contracción del músculo (miocardio) de la aurícula izquierda y derecha. Normalmente, ambas aurículas se contraen simultáneamente. El término sístole es equivalente a contracción muscular, mientras que sístole eléctrica es la actividad eléctrica que estimula al miocardio de las cámaras del corazón para contraerlas. Esto es inmediatamente seguido por una sístole mecánica, el cual es la contracción mecánica del corazón. A medida que las aurículas se contraen, la presión sanguínea en ellas aumenta, forzando la sangre a salir hacia los ventrículos. La sístole auricular dura aproximadamente 0,1 s.  Sístole ventricular: es la contracción de la musculatura del ventrículo derecho e izquierdo y continúa la sístole auricular. La sístole ventricular dura aproximadamente 0,3 s.  Diástole general: es el período de tiempo en el que el corazón se relaja después de una contracción, en preparación para el llenado con sangre circulatoria. La diástole ventricular es cuando los ventrículos se relajan, y la diástole auricular es cuando las aurículas están relajadas. Juntas se les conoce como la diástole cardíaca, y duran aproximadamente la mitad de la duración del ciclo cardíaco, es decir, unos 0,4 s. En total, 0,8 s y su frecuencia es aproximadamente 75 latidos/minuto. Esta frecuencia es variable en relación a diferentes factores. En el caso del sapo, por ser poiquilotero, es la temperatura ambiental el factor fundamental que determina esta variación. El corazón del sapo tiene tres cavidades: dos aurículas y un ventrículo. La sístole se inicia en el seno venoso.
  • 36. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 36 III. MATERIAL Y EQUIPO:  01 Estuche de disección  01 Bufo spinolosus (sapo)  Hilo de coser  01 Palanca de contracción muscular (barra delgada, o mina de lapicero vacía)  01 Soporte universal  01 Nuez (mordaza)  01 Pinza porta bureta (sujetador de palanca)  01 Tabla de disección (campo)  01 Anestesia local (Lidocaina)  01 jeringa con aguja descartable (tuberculina)  01 cronómetro  Guantes quirúrgicos IV. PROCEDIMIENTO Y TOMA DE DATOS: PASO1: Aplicar anestesia local (lidocaina 0,1 ml), intramuscular, en cada pata del sapo, siguiendo las instrucciones del profesor, y esperar a que el sapo se quede totalmente dormido. PASO 2: Se fija al sapo en un campo, sujetando las 4 patas estiradas, y dejando la superficie ventral hacia arriba y se procede hacer una disección a la altura del corazón con la ayuda de los instrumentos que tienes en tu estuche de disección, dejando descubierto el corazón, hacerlo con mucho cuidado procurando no romper ningún vaso, vena o arteria. PASO 3: Con una pinza diente de ratón se hace un pliegue en la piel de la parte inferior del vientre; con una tijera se abre un ojal en la línea media y se corta la piel en sentido vertical hasta la parte superior del esternón; se amplía el corte en sentido transversal hasta los miembros superiores. Se separa la piel de los músculos. PASO 4: Se levanta la pared muscular con una pinza y con tijera se hace un ojal, fuera de la línea media para no cortar la vena que se ubica allí. PASO 5: Se corta la pared muscular verticalmente hasta el esternón; se separa a éste de los planos inferiores levantándolo y se cortan las inserciones musculares hasta llegar a las clavículas, se las corta verticalmente y se repliega todo el colgajo hacia atrás. Así queda descubierto el corazón y las dos aortas recubiertos por el pericardio. PASO 6: Las aurículas se diferencian del ventrículo por su color. Se reconoce la sístole, primero la auricular y después la ventricular, seguida de la diástole, por el endurecimiento de las partes en sístole y el relajamiento en diástole.
  • 37. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 37 PASO 7: Con el cronómetro determine el tiempo que dura cada fase de la revolución cardiaca, para esto observe los latidos cardiacos y cuente el número de latidos por minuto. Realizar este procedimiento veinte veces y anote los resultados en la tabla. PASO 8: Si las fases de la revolución cardiaca no son muy notables procede de la siguiente manera: Colocar en el vértice del corazón un lazo de hilo de coser procurando envolver el corazón con el hilo, hacer un nudo sin asfixiar el corazón, atar el otro extremo del hilo a la palanca de contracción muscular, la cual está sujeta a una barra transversal fija en el soporte universal, tal como se muestra en la figura. PASO 9: Observe el extremo libre de la palanca de contracción, y cuente cuántas veces se contrae la barra por minuto, anote los datos en la tabla. TABLA Nº FRECUENCIA CARDIACA (LATIDOS/MINUTO) SISTOLE AURICULAR SISTOLE VENTRICULAR DIASTOLE GENERAL OBSERVACIÓN DISPOSITIVO MECÁNICO 25% del tiempo de la Sístole 75% del tiempo de la Sístole 50% del tiempo del latido 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
  • 38. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 38 12 13 14 15 16 17 18 19 20 V. CUESTIONARIO 1. Observe y anote las características de las diferentes fases de la revolución cardiaca en un sapo. 2. ¿Cuál es el valor más probable del tiempo promedio que dura cada fase de la revolución cardiaca?, aplique teoría de errores para determinar su error porcentual, y sus límites de fiabilidad. 3. Compare la revolución cardiaca del sapo con la revolución cardiaca del hombre y establece semejanzas y diferencias. 4. ¿Cuál es el valor de la frecuencia cardiaca promedio del sapo?, determine su error porcentual y sus límites de fiabilidad. 5. ¿Qué relación tiene la frecuencia cardiaca con la temperatura del medio ambiente? 6. Calcule el error experimental porcentual, el cual compara los resultados de la frecuencia cardiaca promedio a partir de la observación y con el dispositivo mecánico VI. BIBLIOGRAFIA 1. Tejero, E. “Anatomía y Fisiología Humana”. Edit. Kapeluez. Buenos aires-Argentina. 1966. 2. Utano, L y colaboradores. “Prácticas de Fisiología Humana”. UNT, Trujillo-Perú. 2000.
  • 39. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 39 TRABAJO MUSCULAR CARDIACO EN UN SAPO I. OBJETIVO:  Determine el trabajo promedio del músculo cardiaco durante la sístole ventricular de un sapo (bufo spinolosus).  Calcular y analizar el error asociado a la incerteza de los datos obtenidos en el experimento de trabajo muscular cardiaco. II. FUNDAMENTO TEÓRICO: Durante la contracción ventricular no hay modificaciones en el volumen, pero si un acortamiento de la distancia base-ápice del corazón debido a un movimiento de la base en dirección del vértice. El trabajo realizado por el músculo cardiaco se determina multiplicando la fuerza que ejerce durante la contracción o sístole, por el cambio de su longitud (base-ápice), esto es: .mc mcW F z  ……………………………….(1) El cambio de longitud z se obtiene aplicando triángulos semejantes al movimiento de la palanca mostrada en la figura (1). a z y L a         ………………………………(2) La fuerza muscular se calcula tomando momentos con respecto al punto de apoyo “o” de la palanca mostrada en la figura (2).  / 2b mc R L a F a   …………………………(3) Luego el trabajo muscular cardiaco se calcula reemplazando las ecuaciones (2) y (3) en (1), así tenemos que:
  • 40. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 40     / 2 .b mc R L a W y L a    ………………………..(4) III. MATERIAL Y EQUIPO:  01 Estuche de disección  01 Bufo spinolosus (sapo)  01 Palanca de contracción muscular (barra delgada, o mina de lapicero vacía)  01 Soporte universal  01 Tabla de disección  01 Anestesia local (Lidocaina)  01 jeringa con aguja descartable  01 Regla  01 Balanza de precisión  Hilo de coser IV. PROCEDIMIENTO Y TOMA DE DATOS: PASO1: Aplicar anestesia local (lidocaina 0,1 ml), intramuscular, en cada pata del sapo, siguiendo las instrucciones del profesor, y esperar a que el sapo se quede totalmente dormido. PASO 2: Se fija al sapo en un campo, sujetando las 4 patas estiradas, y dejando la superficie ventral hacia arriba y se procede hacer una disección a la altura del corazón con la ayuda de los instrumentos que tienes en tu estuche de disección, dejando descubierto el corazón, hacerlo con mucho cuidado procurando no romper ningún vaso, vena o arteria. PASO 3: Con una pinza diente de ratón se hace un pliegue en la piel de la parte inferior del vientre; con una tijera se abre un ojal en la línea media y se corta la piel en sentido vertical hasta la parte superior del esternón; se amplía el corte en sentido transversal hasta los miembros superiores. Se separa la piel de los músculos. PASO 4: Se levanta la pared muscular con una pinza y con tijera se hace un ojal, fuera de la línea media para no cortar la vena que se ubica allí. PASO 5: Se corta la pared muscular verticalmente hasta el esternón; se separa a éste de los planos inferiores levantándolo y se cortan las inserciones musculares hasta llegar a las clavículas, se las corta verticalmente y se repliega todo el colgajo hacia atrás. Así queda descubierto el corazón y las dos aortas recubiertos por el pericardio. PASO 6: Colocar en el vértice del corazón un lazo de hilo de coser procurando envolver el corazón con el hilo, hacer un nudo sin asfixiar el corazón, atar el otro extremo del hilo a la palanca de
  • 41. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 41 contracción muscular (mina de lapicero vacía), la cual está sujeta a una barra transversal fija en el soporte universal, tal como se muestra en la figura. PASO 7: Mide las distancias “a”, “L” de la mina de lapicero Vacía, luego con una balanza de precisión mide su masa “m” y calcula su peso “Rb = mg”. PASO 8: Observe el extremo libre de la palanca de contracción, y mide con una regla los desplazamientos realizados por el extremo libre por minuto, anote los datos en la tabla, repita el paso anterior no menos de 20 veces y anota los resultados en la tabla. Nota: procurar que la distancia “a” sea muy pequeña de tal manera que el peso de ese tramo sea despreciable y no se tome en cuenta en los cálculos. TABLA Nº Y(cm) z(cm) Wmc(Ergios) ea ea 2  = Ea = L.C: Er = m = a = L = Rb = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
  • 42. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 42 16 E% = Fmc = 17 18 19 20 Wmc(promedio) 0 2  V. CUESTIONARIO 1. ¿Cuánto disminuye la distancia base-ápice del ventrículo del corazón de un sapo?, aplique teoría de errores para determinar su promedio es decir z , su error porcentual, y sus límites de fiabilidad. 2. ¿Qué fuerza muscular cardiaca ejerce el corazón durante la contracción ventricular?, para calcularlo use la ecuación (3). 3. ¿Cuál es el valor del trabajo muscular cardiaco promedio del sapo?, determine su error porcentual y sus límites de fiabilidad. 4. ¿Qué trabajo realiza el corazón en un año?, expresa tu respuesta en calorías. 5. ¿De qué factores depende el trabajo muscular cardiaco? 6. En un papel milimetrado grafique Wmc versus z (ecuación 1) y determine la fuerza muscular. Compare este resultado con el obtenido en la ecuación (3) VI. BIBLIOGRAFIA 1.- Selkurt, Ewald. Fisiología Humana. Edit. El Ateneo, Buenos aires-Argentina. 1976. Capítulo 13. 2.- Luis Utano y colaboradores. Prácticas de Fisiología Humana, UNT, Trujillo-Perú.
  • 43. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 43 TRABAJO DEL MUSCULO GASTROCNEMIO I. OBJETIVO:  Determinar el trabajo promedio realizado por el músculo gastrocnemio en una contracción isotónica muscular.  Determinar y analizar el error asociado a la incerteza de los datos obtenidos en el experimento de trabajo del músculo gastrocnemio. II. FUNDAMENTO TEORICO: Una contracción isotónica es aquella en la cual cambia la longitud del músculo pero la tensión permanece constante. El trabajo del músculo en esta contracción se calcula multiplicando el cambio de longitud “Z” por la tensión F, esto es: mW F Z  ………………………………….(1) Si fijamos el músculo como se muestra en la figura (1) Donde R es la resistencia que debe vencer el músculo por acción de la fuerza, el cambio de longitud del músculo por acción del estímulo se obtiene de la figura (2): Usando las relaciones de triángulos semejantes: ( / )Z a L y  ……….……….…………….(2) La tensión F se determina con la fórmula: (( / 2)/ )F L a R ….……….…………………..(3) Reemplazando (2) y (3) en (1), se tiene: . . 2 2 m R mg W y y  ……………………………(4)
  • 44. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 44 Por comodidad, hacemos coincidir el punto de acción de R = mg con el centro de gravedad de la palanca, considerando que “a” toma un valor pequeño comparado con L. III. EQUIPOS Y MATERIALES: - 01 Sapo - 01 estuche de disección - 01 Tabla de disección (o campo) - 01 Anestesia local (Lidocaína) + 01 jeringa con aguja descartable (tuberculina) - 02 soportes universales - 01 regla y 01 Palanca de contracción muscular (barra delgada, o mina de lapicero vacía) - 03 cables conductores con cocodrilos + 01 fuente de alimentación de C.C 10 voltios IV. PROCEDIMIENTO: PASO 1: Aplicar anestesia local (lidocaína 0,3 ml), en la zona occipital del sapo, siguiendo las instrucciones del profesor, y esperar a que el sapo se quede totalmente dormido. PASO 2: Desprender el músculo gastrocnemio de la pierna de un sapo con sus respectivos tendones, teniendo cuidado de no desgarrar el músculo, ni cortarlo, ni tocarlo con los dedos. PASO 3: Fijar el músculo a los soportes A y B del equipo instalado tal como se muestra en la figura, donde A es una barra fija y B es una palanca de contracción que puede ser en su defecto una mina de lapicero. PASO 4: Colocar los cocodrilos de los conductores eléctricos en los extremos del gastrocnemio, sujetando la barra (mina de lapicero vacía) al pivote o eje de giro de tal manera que la palanca permanezca horizontal y en ese punto se concentre toda la resistencia que debe vencer el músculo. PASO 5: Abrir y cerrar el interruptor, inmediatamente para evitar que el músculo pierda sensibilidad, y registrar la altura “y” en la regla, hasta la cual se eleva el extremo libre de la varilla comenzando con un voltaje suficiente para estimular el músculo, la medida de “y” debe ser exacta. PASO 6: Repita el proceso unas 10 veces con un intervalo de dos o tres minutos y registre los resultados en la tabla I.
  • 45. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 45 Tabla I N y(cm) Z(cm) Wm(ergios) ea ea 2  = Ea = L.C: Er = E% = a(cm)= b(cm)= F(dinas)= m= R= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Wm(promedio) 0 2  Nota: El músculo no debe permanecer contraigo por acción del estímulo más de 1 o 2 segundos, de lo contrario se fatiga y ya no reacciona. V. CUESTIONARIO: 1.- Determine el trabajo más probable del músculo gastrocnemio usando los datos de la Tabla I. exprese su resultado en calorías y explique su significado. Aplique teoría de errores y analice sus resultados. 2.- Grafique Wm versus Z en papel milimetrado para los valores descritos en la Tabla I. ¿Cuál es la Fuerza muscular que desarrolla el músculo gastrocnemio en este caso? 3.- Grafique Y versus Z en papel milimetrado usando los datos descritos en la Tabla I y sombrea el área encerrada por la curva de histéresis muscular. ¿A qué se debe esta curva de histéresis? Explique usando un modelo muscular. 4.- Grafique Wm versus Y en papel milimetrado usando los datos descritos en la Tabla I y explique cuál es su significado. ¿A qué se debe esta curva? Explique usando un modelo muscular. 4.- ¿Qué representa el área encerrada por la curva de histéresis? Justifica tu respuesta. VI. BIBLIOGRAFIA 1.- Selkurt, Ewald. Fisiología Humana. Edit. El Ateneo, Buenos aires-Argentina. 1976. Capítulo 13. 2.- Luis Utano y colaboradores. Prácticas de Fisiología Humana, UNT, Trujillo-Perú.
  • 46. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 46 PRESION PULMONAR I. OBJETIVOS:  Medir las presiones pulmonares promedio máximas en la espiración e inspiración del aire.  Calcular y analizar el error asociado a la incerteza generada en las medidas realizadas en el experimento de presiones pulmonares.  Comparar los resultados experimentales obtenidos de la presión pulmonar por inspiración y espiración con los datos teóricos. II. FUNDAMENTO TEORICO: El aparato respiratorio está constituido por dos cámaras de volumen variable, una contenida dentro de la otra, figura 1. La primera está constituida por la caja torácica y cargada en su parte inferior por el diafragma. La cámara interior está formada por la tráquea, los bronquios los bronquiolos y los alvéolos pulmonares. En la inspiración el volumen de los pulmones aumenta por acción de los músculos intercostales y el descenso del diafragma, la presión pulmonar Pi se llama presión inspiratoria. Durante la espiración el volumen de los pulmones disminuye por la relajación de los músculos intercostales y la elasticidad de los pulmones, la presión pulmonar Pe se llama en este caso presión espiratoria. La presión pulmonar Pi (o Pe) es la presión manométrica, es decir, la diferencia entre la presión absoluta dentro de los pulmones y la presión atmosférica. Esta presión Pi (o Pe) es la magnitud de interés fisiológico, puesto que se trata de la presión mantenida activamente por el sistema respiratorio, la cual vamos a determinar usando un manómetro de tubo abierto. III. MATERIAL Y EQUIPO - 01 manómetro de tubo abierto (manguerita de equipo de venoclisis) - 01 estudiante - Agua con colorante + Jeringa descartable IV. PROCEDIMIENTO Y TOMA DE DATOS Paso 1: Instale la manguerita del equipo de venoclisis como se muestra en la figura 2.
  • 47. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 47 Paso 2: Colocar el extremo de la manguera de goma entre tus labios y realiza un esfuerzo espiratorio máximo asegurándote que se empleen solamente los músculos de la inspiración. Paso 3: Observe y anote la altura h en la Tabla I en 20 ocasiones diferentes, con estos datos calcula las presiones intrapulmonares (dina/cm2 ) durante una espiración máxima. Paso 4: Después de unos segundos de reposo lleva a cabo un esfuerzo inspiratorio máximo, mida y anote la altura h en la Tabla II en 20 ocasiones diferentes. TABLA I Nº h(cm) Pe(dina/cm2 ) ea ea 2  = Ea = L.C: Er = E% = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 0 2  TABLA II Nº h (cm) Pi (dina/cm2 ) ea ea 2  = 1
  • 48. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 48 2 Ea = L.C: Er = E% = 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 0 2  V. CUESTIONARIO 1. Calcule la presión de espiración e inspiración máxima promedio usando los datos de las tablas I y II, y luego expresa tus resultados en mmHg 2. Aplique teoría de errores y analiza sus resultados. 3. Compara las presiones intrapulmonares producidas durante los esfuerzos máximos de inspiración y espiración con los que aparecen en los textos de fisiología médica y analice si tus resultados son razonables, si no lo son, a que se debe. VI. BIBLIOGRAFIA 1. Armstrong. G. Manual de prácticas de fisiología. Centro regional de ayuda técnica. México. 1970. 2. Cugton. A. Tratado de fisiología médica. 4ta Edición Interamericana. México. 1971.
  • 49. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 49 PRESIÓN ARTERIAL I. OBJETIVO:  Medir la presión arterial en una persona a partir de la presión sistólica y diastólica  Calcular la presión diferencial y presión media a partir de la presión sistólica y diastólica  Calcular y analizar el error asociado a la incerteza generada en la toma de datos correspondiente a las presiones sistólicas y diastólicas.  Comparar los resultados experimentales obtenidos de la presión sistólica y diastólica con los datos teóricos. II. FUNDAMENTO TEÓRICO: La presión arterial es la presión que ejerce la sangre sobre las paredes de las arterias, cada vez que el corazón se contrae, desde el punto de vista hemodinámico es la resultante del volumen minuto cardíaco (volumen de sangre que bombea el corazón hacia el cuerpo en un minuto, Vm) por la resistencia arteriolar periférica, R, esta última determinada por el tono y estado de las arteriolas. Depende de los siguientes factores: 1. Débito sistólico (volumen de eyección del ventrículo izquierdo) 2. Distensibilidad de la aorta y de las grandes arterias. 3. Resistencia vascular periférica, especialmente a nivel arteriolar, que es controlada por el sistema nervioso autonómico. 4. Volemia (volumen de sangre dentro del sistema arterial). Sus valores varían de acuerdo al sexo, talla, peso, estado de salud de la persona y se pueden clasificar así: Presión arterial Presión sistólica Presión diastólica Normal < 120 < 80 Pre hipertensión 120-139 80-89 Hipertensión, etapa I 140-159 90-99 Hipertensión, etapa II > 160 > 100 La presión sistólica es el valor máximo de la presión que alcanza la sangre al final de la sístole ventricular y la presión diastólica es el valor mínimo que alcanza la sangre al final de la diástole ventricular, como se observa en el cuadro la presión arterial no es constante durante el ciclo cardiaco, su gráfica representa dicha variación
  • 50. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 50 Presión diferencial o presión pulso: es la diferencia de la presión sistólica y la presión diastólica ( ) Presión media: se obtiene sumando a la presión diastólica 1/3 de la presión del pulso ̅ Presión arterial: se anota convencionalmente como la presión sistólica sobre la presión diastólica III. MATERIAL Y EQUIPO: - 01 Tensiómetro - 01 Estetoscopio - 01 Estudiante IV. PROCEDIMIENTO Y TOMA DE DATOS Paso 1. Localiza por palpación la arteria humeral en el pliegue del codo de un estudiante. Paso 2. Ausculta con el estetoscopio sobre la arteria, y coloca el brazalete del tensiómetro alrededor del brazo del estudiante. Paso 3. Insufla aire por la pera de goma hasta obtener en el interior del brazalete una presión superior a la sistólica, luego coloca el estetoscopio en el lugar donde palpaste la arteria humeral.
  • 51. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 51 Paso 4. Mediante la válvula lateral, deja escapar aire lentamente es posible escuchar un sonido enérgico a medida que la contracción cardiaca impulsa la sangre a través de las arterias. El primer sonido audible, corresponde a la presión máxima o sistólica. Paso 5. Anote la presión registrada en el manómetro en la tabla I. TABLA I N Ps ea ea 2  = Ea = L.C: Er = E% = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 2  Paso 6. Después, permitir que el manguito se desinfle lentamente, hasta que el sonido del flujo sanguíneo desaparece. La lectura en este último sonido, determina la presión diastólica o presión mínima, que se produce durante la relajación del corazón. Paso 7. Anote la última presión correspondiente al último sonido intenso en la tabla II. Paso 8. Repite 10 veces el mismo procedimiento y anote los valores de las presiones sistólica y diastólica en las tablas I y II. Nota: procure no mantener por mucho tiempo insuflado el maguito de goma, con la finalidad de no provocar privación del riego sanguíneo en la porción distal del miembro que se explora. TABLA II N Ps ea ea 2  = Ea = L.C: 1 2 3 4 5
  • 52. Práctica de Laboratorio Biofísica Lic. Wilmer Moncada Sosa 52 6 Er = E% = 7 8 9 10 0 2  V. CUESTIONARIO 1. Calcule la presión sistólica y diastólica promedio usando los datos de las tablas I y II, aplique teoría de errores y analice sus resultados. 2. Compara las presiones sistólica y diastólica promedios obtenidas experimentales con os resultados teóricos que aparecen en los textos de fisiología y examine si tus resultados son razonables, si no lo son, a que se debe. 3. ¿Por qué es importante conocer la presión arterial? 4. Calcule la presión pulso promedio, la presión media promedio y la presión arterial promedio a partir de la presión sistólica y diastólica en la tabla III, analice los resultados. TABLA III N Ps Pd Ppulso Pmedia Parterial 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 VI. BIBLIOGRAFIA 1. Ganong. W. Fisiología Médica. El manual Moderno. S.A México. D.F. 1974. 2. Utano. L. Manual de Prácticas de Fisiología Médica. U.N.T. Trujillo. Perú. 1980.