proyecto de aula Separatas BII

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS

ESCUELA DE MEDICINA

SEPARATAS BIOFISICA II

UNIDADES I, II y II

AUTOR:

VICTOR DANIEL BARREZUETA ESPINOZA

DOCENTE:

DR. CECIL HUGO FLORES BALSECA

FEBRERO, 2017

1

AGRADECIMIENTO

Agradezco en primer lugar a Dios, a mis padres y hermana por brindarme su

apoyo para poder seguir estudiando y lograr el objetivo trazado para un futuro

mejor y ser orgullo para ellos.

Agradezco a la Universidad de Guayaquil, alma mater de la ciencia y la

tecnología por formarme como médico.

De igual manera al docente de cátedra de biofísica II, Dr. Hugo Cecil Flores por

ser un excelente docente guía para lograr el presente trabajo.

2

DEDICATORIA

Dedico el presente trabajo a Dios, mis padres y hermano que siempre me han

estado presentes para orientarme y guiarme por el camino del bien para en un

futuro llegar a la meta y ser médico.

3

INDICE

INTRODUCCIÓN.................................................................................................1

UNIDAD # 1............................................................................................................2MAGNITUDES...............................................................................................................2

FUERZA Y ENERGÍA....................................................................................................6

ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE LOS TEJIDOS HUMANOS..........................10

TEJIDO EPITELIAL.....................................................................................................11

TEJIDO CONECTIVO..................................................................................................11

TEJIDO MUSCULAR...................................................................................................13

TEJIDO NERVIOSO.....................................................................................................14

LEYES DE NEWTON...................................................................................................14

ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE LOS HUESOS...............................................17

ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE LOS MÚSCULOS.........................................17

CONTRACCIÓN MUSCULAR....................................................................................18

CARACTERÍSTICAS, ESTRUCTURA Y FUNCIONES DE LAS ARTICULACIONES.....................................................................................................21

DESCRIBE LA BIOMECÁNICA DE LA MARCHA..................................................25

FUNDAMENTOS Y MECÁNICA DE LOS FLUIDOS..............................................26

UNIDAD # 2..........................................................................................................33BIOFÍSICA DE LOS FLUIDOS, HEMODINÁMICA Y RESPIRACIÓN..................33

VISCOSIDAD SANGUÍNEA Y PERFILES DE FLUJO.............................................33

HEMODINAMICA.......................................................................................................35

TENSIÓN ARTERIAL Y FLUJO SANGUÍNEO.........................................................37

MECÁNICA CIRCULATORIA....................................................................................38

LEYES DE LA VELOCIDAD Y DE LA PRESIÓN....................................................39

GASTO CARDIACO O VOLUMEN MINUTO CIRCULATORIO............................40

CIRCULACIÓN SANGUÍNEA....................................................................................43

BIOFÍSICA DE LA RESPIRACIÓN............................................................................48

ESTRUCTURAS DEL APARATO RESPIRATORIO.................................................49

INTERCAMBIO DE GASES........................................................................................50

VOLÚMENES PULMONARES...................................................................................50

CAPACIDADES PULMONARES................................................................................51

UNIDAD 3.............................................................................................................55SISTEMAS BIOELÉCTRICOS....................................................................................55

ELECTRODIAGNÓSTICO..........................................................................................56

ELECTROTERAPIA.....................................................................................................57

TIPOS DE CORRIENTE...............................................................................................58

4

PAPEL DE LOS IONES EN LA DESPOLARIZACIÓN Y LA REPOLARIZACION DE LA MEMBRANA...................................................................................................61

EL SONIDO...................................................................................................................62

VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN DEL SONIDO....................................................67

ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO.........................................................................72

SISTEMA VISUAL HUMANO....................................................................................76

(“Enfermedades de los ojos - Monografias.com,” n.d.).................................................79

FISICA NUCLEAR.......................................................................................................79

CONSTITUCIÓN DEL ÁTOMO Y MODELOS ATÓMICOS....................................79

RADIOBIOLOGIA........................................................................................................79

PROPIEDADES BÁSICAS DE LAS RADIACIONES IONIZANTES.......................80

RADIACION.................................................................................................................80

EFECTOS DE LA RADIACIÓN EN LOS SERES VIVOS.........................................83

RADIACTIVIDAD........................................................................................................84

BIBLIOGRAFIA...........................................................................................................89

ANEXOS.......................................................................................................................99

5

INTRODUCCIÓN

El presente trabajo de investigación es acerca de la cátedra de Biofísica II, el cual

es un requisito muy importante en la formación de todo futuro profesional de la

carrera de Medicina, ya que el conocimiento Biofísico ha sido el pilar

fundamental para el entendimiento de los fenómenos fisiológicos que son base del

funcionamiento del organismo humano en estado normal y patológico. Dentro de

ellos podemos mencionar: la recepción de señales exteriores por parte del

organismo, la transmisión del impulso nervioso, los procesos biomecánicas del

equilibrio y desplazamiento del organismo humano, la óptica geométrica del ojo,

la transmisión del sonido hasta el oído interno y el cerebro, la mecánica de la

circulación sanguínea, de la respiración pulmonar, el proceso de alimentación y

sostenimiento energético del organismo, el mecanismo de acción de las moléculas

biológicamente funcionales sobre las estructuras celulares (las membranas, los

organoides bioenergéticas, los sistemas mecano-químicos), los modelos físico-

matemáticos de los procesos biológicos.

De otro lado, el establecimiento de las bases biofísicas de los fenómenos arriba

mencionados ha sido básico para el desarrollo de dispositivos técnicos, aparatos y

medidores para obtener bioinformación, equipos de autometría y telemetría; que

permiten un diagnóstico médico más efectivo y confiable.

En la actualidad el desarrollo de la Medicina depende en gran medida de su

capacidad tecnológica, la cual está determinada por el desarrollo del conocimiento

biofísico soporte de la Bioingeniería.

En este proyecto se ha colocado variada información acerca del anterior tema para

poder tener un mejor entendimiento y así brindar una mayor comprensión.

Espero que este trabajo sea del agrado de todos aquellos que tengan la

oportunidad de leerlo.

1

Victor Barrezueta E. BIOFISICA II

UNIDAD # 1

MAGNITUDES

Magnitud es toda propiedad de los cuerpos que se puede medir. Por ejemplo:

temperatura, velocidad, masa, peso. La unidad es una cantidad que se adopta

como patrón para comparar con ella cantidades de la misma especie. El médico al

examinar a su paciente debe medir talla corporal, masa, pulso cardíaco, presiones

arteriales con un manómetro y la ayuda de su sentido de audición, temperatura

con un termómetro, la auscultación fonendoscópica, color , estado y textura de

piel y mucosas, dureza de tejidos.

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES

La adopción universal de este sistema dio lugar a una estructura permanente que

permitiera a los países miembros tener una acción común sobre todas las

cuestiones que se relacionen con las unidades de medida y que asegure la

unificación mundial de las mediciones físicas.

Tabla 1 Magnitudes fundamentales del SI

Autor: Victor Barrezueta E.

2

Magnitud

fundamentalUnidad Símbolo

Longitud Metro M

Masa kilogramo Kg

Tiempo segundo S

Temperatura kelvin K

Intensidad de corriente amperio A

Intensidad luminosa candela Cd

Cantidad de sustancia Mol Mol


Magnitudes de uso común en medicina son los submúltiplos del metro porque los

elementos con que trabajan las ciencias biológicas experimentales tienen

dimensiones por debajo del metro; los más usados son: el milímetro (10-3

metros), el micrómetro (10-6 metros), el nanómetro (10-9 metros) y el Ärmstrong

(10-10 metros).

Ilustración 1(“Diversidad de tamaños de un organismo - Buscar con Google,” n.d.)

Los tamaños de las células son variables, los glóbulos rojos o hematíes miden 7

µm, los hepatocitos 20 µm, los espermatozoides 53 µm y los óvulos 150 µm.

Existen excepciones, las células nerviosas pueden tener filamentos de hasta 1 m

de longitud, Las bacterias que pueden miden entre 1 a 2 µm, los virus tienen

tamaños variables entre 24nm.

(“Magnitudes, Dimensiones Y Unidades,” 2014)

ALTERACIONES DEL EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE

Pueden suceder con carácter primario pero, en general, derivan de la complicación

de una enfermedad preexistente.El equilibrio ácido-base puede alterarse por dos

tipos de mecanismos fundamentales.

a) Cambios en la función respiratoria, con aumento o disminución del HCO3.

b) Cambios en la concentración plasmática de hidrogeniones por alteraciones

no respiratorias, llamadas corrientemente "metabólicas"

(Dr. Benito Saínz Menéndez, 2014)

3


Tabla 2 Trastornos Acido-Base

Tipos de Trastorno pH H3O PCO2 HCO3

Valores normales 7.35 – 7.45 = 40 nEq/L 40 mmHg 24 mEq / L

Acidosis metabólica ↓ ↑ Normal o ↓ ↓↓

Acidosis respiratoria ↓ ↑ ↑↑ Normal o ↑

Alcalosis metabólica ↑ ↓ Normal o ↑ ↑↑

Alcalosis respiratoria ↑ ↓ ↓↓ Normal o ↓


Tabla 3 Valores normales LCR Punción Lumbar

Presión (punción Lumbar) 50-100 mm H20

Volumen 120-140 mls

Densidad 1.003- 1.008

Células adultos : 0-5 monocitos

niños :0-20 monocitos

Proteína total (albúmina) 10-45 mg/dl

Globulina 0-6 mg/dl

Nitrógeno Ureico 5-10 mg/dl

Creatinina 0.4-2.2 mg/dl

Nitrógeno no proteico 12-30 mg/dl


(“Valores normales LCR,” 14:58:17 UTC)

4


Tabla 4 Magnitudes utilizadas en medicina

Magnitud Abrev. Unidades usuales Unidades SI

Consumo corporal de energía

met Wm-2

Rapidez de marcha km/hora m/sPotencia corporal kcal/min J/s"Peso" corporal Kilogramos KgPresión arterial Torr mm de Hg PascalPresión líquido cefalorraquídeo

cm de agua Pascal

Temperatura corporal C Grado Celsius (Centígrado)

Kelvin

Volúmenes respiratorios L Litro m3Velocidad de conducción cm/s; m/s m/sFrecuencia cardíaca latidos/minuto HertzFrecuencia respiratoria inspiraciones/minuto HertzTalla y diámetros corporales

metros, centímetros Metro

Gasto cardíaco litros/minuto m3/sVolemia Litros m3Fuerza muscular Lb Libras NewtonPotenciales eléctricos milivoltios,

microvoltiosVoltio

Viscosidad sanguínea Poise, centiPoise Pa s


5


FUERZA Y ENERGÍA

Respecto a la Fuerza

La fuerza se precisa como la capacidad de generar tensión muscular frente a una

resistencia, independientemente de que se genere o no movimiento; es cualquier

acción que produce, o tiende a producir, aceleración del cuerpo sobre el que actúa.

Las fuerzas sólo se pueden medir por sus efectos, es decir, desplazamiento o

deformación.

La fuerza se define como la capacidad de contraer los músculos con diferentes

grados de tensión c/s desplazamiento de una masa.

(“Biomecánica clínica aplicada,” n.d.)

Tabla 5 Tipos de contracción muscular

En la contracción muscular isométrica (estática)

Se produce un aumento de la tensión intramuscular (TIM) sin producirse movimiento articular.

En la contracción muscular isotónica (dinámica)

El músculo desarrolla TIM; que puede ser de tipo concéntrica o excéntrica.

La contracción muscular isoquinética

Se logra con la ayuda de equipos computarizados empleados para la reeducación y entrenamiento muscular.

Autor: Evelyn Jiménez Machare

Ilustración 2 (Contracción Isométrica e Isotónica (Concéntrica-Excéntrica), n.d.)

6


Efectos que produce la fuerza en el organismo:

1. Hipertrofia muscular

2. Mejora del metabolismo muscular

3. Mejora de la coordinación neuromuscular

4. Aumento de consumo energético

5. Control/reducción de la proporción de masa muscular y de la grasa

corporal.

Clases de fuerza

Fuerza Máxima

Fuerza-Velocidad

Fuerza-Resistencia

(Monografias - Denny Partidas, 2015)

La fuerza se puede trabajar con dos cargas diferentes:

Carga natural: Se refiere al peso del propio cuerpo

Sobrecarga: Puede ser el peso de otra persona, el peso de materiales ligeros, pesas,

máquinas etc.

Respecto a la energía

La Energía es una propiedad que está presente en todos los cuerpos,es la

capacidad para realizar un trabajo o para transferir calor. Sin energía, ningún

proceso físico, químico o biológico sería posible, se presenta como energía

calórica, energía mecánica, energía química, energía eléctrica y energía radiante.

La energía potencial es la que posee una sustancia debido a su posición espacial o

composición química y la energía cinética es la que posee una sustancia debido a

su movimiento.

La energía mecánica es la suma de la energía cinética y la energía potencial

de un cuerpo.

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Energía interna

Energía eléctrica

Energía térmica

Energía electromagnética

Energía química

La energía nuclear

Propiedades de la energía

1. Se conserva: no se crea, ni se destruye.

2. Se transforma: se presenta de muchas formas y puede cambiar entre

ellas.

3. Se traspasa: puede pasar de un cuerpo a otro.

4. Se degrada: una vez que se utiliza, ya no se puede aprovechar.

(Jesús M. Muñoz Calle, 2015)

Ciclo de Krebs

Es una ruta metabólica, señala una sucesión de reacciones químicas, que forma

parte de la respiración celular en todas las células aeróbicas. En células eucariotas

se realiza en la matriz mitocondrial. En las procariotas se realiza en el citoplasma.

En organismos aeróbicos, el ciclo de Krebs es parte de la vía catabólica que

realiza la oxidación de glúcidos, ácidos grasos y aminoácidos hasta producir CO2,

liberando energía en forma utilizable: poder reductor y GTP.

(“Ciclo de Krebs,” 2016)

ATP

La adenosina trifosfato es una molécula utilizada por todos los organismos vivos

para proporcionar energía en las reacciones químicas. Es el precursor de una serie

de coenzimas esenciales, también es utilizado en la síntesis de ARN celular.

Dentro de sus funciones tenemos:

8


Fuente de energía

Papel fundamental en el transporte de macromoléculas a través de las membranas

celulares, es decir, en la exocitosis y endocitosis.

Se utiliza en los seres vivos para proporcionar la energía que se consume en las

reacciones químicas.

(Guillermo Pérez, 2014)

RESPECTO AL TRABAJO

En física se produce trabajo sólo si existe una fuerza que al actuar sobre un cuerpo

da lugar a su desplazamiento. Entonces, se llama trabajo al resultado o efecto

producido luego de aplicar una fuerza para hacer que algo se desplace en la

dirección de esa fuerza.

Ilustración 3 (“Trabajo en músculos - Buscar con Google,” n.d.)

El movimiento es toda acción que permite el desplazamiento desde un lugar a otro

y los efectos que de ello resulte. La motricidad es la capacidad de generar

movimiento. Se puede establecer una correlación entre las partes osteo

articulares/partes blandas y los elementos anatómicos y mecánicos.

9


Tabla 6 Componentes del Movimiento

COMPONENTES ELEMENTOSANATOMICOS ELEMENTOS MECANICOS

Partes osteoarticulares

Huesos PalancasArticulaciones Charnelas - Goznes

Partes blandas

Músculos Motores

Tendones CablesLigamentos Refuerzos - Cierres


ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE LOS TEJIDOS HUMANOS

La resistencia es la tendencia de un material a resistir el flujo de corriente y es

específica para cada tejido, dependiendo de su composición, temperatura y de

otras propiedades físicas.

Tabla 7 Relación de menor a mayor resistencia.

Resistencia Baja Resistencia Intermedia Resistencia Elevada

Nervios Sangre

Mucosas Vísceras

Piel HúmedaTendones

Grasa Huesos


Cuanto mayor es la resistencia de un tejido al paso de la corriente, mayor es el

potencial de transformación de energía eléctrica en energía térmica como se

describe por la ley de Joule. Cada tejido está compuesto de células similares que

se especializan para llevar a cabo funciones particulares. En el cuerpo existen 4

tipos principales de tejidos.

(Facultativo Especialista de Area. Servicio de Neumología. Hospital U. de Valme.

Sevilla., 2014)

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Tabla 8 Resistencia de la piel

Piel callosa 1.000.000 Ohms

Piel Seca Normal 40.000 Ohms

Piel Sudorosa 300 Ohms

Piel mojada 150 Ohms

(“Medicina Interna,” n.d.)

TEJIDO EPITELIAL

Forma una cubierta protectora para el cuerpo y los órganos, se presentan en forma

de membranas y de glándulas. Tiene funciones de protección, excreción, secreción

y absorción

Tipos De Epitelios

Por su disposición en capas, tenemos:

Epitelio Simple o Monoestratificado

Epitelio Pseudoestratificado

Epitelio Estratificado

(Histología Geneser 3a edicion & Ed. Médica Panamericana, n.d.)

TEJIDO CONECTIVO

Sus funciones son: sostén, movimiento, inmunidad del organismo, producción de

sangre y anticuerpos y nutrición de otros tejidos. Existen distintos tipos de tejido

conectivo: tejido conectivo propiamente dicho, tejido conectivo laxo, tejido

conectivo denso, tejido conectivo especializado. La diferenciación de los distintos

tipos de tejidos es determinada por su matriz (material intercelular) y su

vascularidad. Dentro de los especializados están:

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Cartílago

Es un tejido de consistencia coloidal, flexible, que posee resistencia elástica a la

presión. Está desprovisto de vasos sanguíneos, linfáticos y terminaciones

nerviosas, y generalmente se encuentra rodeado por una capa de tejido conjuntivo

denso, el pericondrio. Sirve de soporte y sostén a otros tejidos, reviste ciertas

superficies óseas que se ponen en contacto con otras, como las articulares,

constituye el soporte esquelético en el embrión y en el feto.

Hueso

Es un tejido firme, duro y resistente que forma parte del endoesqueleto de los

vertebrados. Está compuesto por tejidos duros y blandos. El vital tejido duro es el

tejido óseo, un tipo especializado de tejido conectivo constituido por células y

componentes extracelulares calcificados. Los huesos tienen una cubierta

superficial de tejido conectivo fibroso llamado periostio y en sus superficies

articulares están cubiertos por tejido conectivo cartilaginoso. Los componentes

blandos incluyen a los tejidos conectivos mieloide tejido hematopoyético y

adiposo la médula ósea. El hueso también cuenta con vasos y nervios que,

respectivamente irrigan e inervan su estructura, sirve como depósito de calcio y

fosforo; además desempeña un papel secundario importante en la regulación

homeostática de la calcemia.

(“Hueso,” 2016)

Sangre

Es un tejido líquido, al que puede considerarse como una variedad de tejido

conectivo, que circula por el aparato cardiovascular gracias al impulso que le

proporciona el corazón. La sangre está compuesta por dos fracciones bien

diferenciables:

Células sanguíneas o elementos formes de la sangre

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Plasma (55% del volumen sanguíneo sanguíneo): es la sustancia

intercelular líquida en la que nadan las células y que puede asimilarse a la

matriz extracelular en otros tipos de tejido conectivo.

(“Definición de Sangre,” 2015)

Resultados y valores de un hemograma

En el hemograma o conteo sanguíneo completo (CSC) se reflejan todos los

elementos o componentes de la sangre, su número, su proporción en el organismo

y si sufren alteraciones:

Hematíes

Niveles normales: 4.500.000-5.900.000 /ml en varones

4.000.000-5.200.000/ml en mujeres

Hemoglobina (hb)

Niveles normales: 13,5-17,5 g/dl en hombres.

12-16 g/dl en mujeres.

Leucocitos

Existen varios tipos diferentes de leucocitos, que se explican a continuación:

Linfocitos : 1.300-4.000 /ml

Neutrófilos: 2.000-7.500 /ml

Eosinófilos: 50-500 /ml

Plaquetas

Niveles normales: entre 150.000-400.000/ mm3.

(Universidad de Alcalá de Henares, 2013)

TEJIDO MUSCULAR

Es el responsable de producir movimiento. Existen 3 tipos de tejido muscular:

estriado, liso y cardiaco. El músculo estriado, también llamado voluntario, tiene

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estriaciones transversales y puede ser controlado a voluntad. El músculo liso

(involuntario), no tiene estriaciones y es controlado por el sistema nervioso

autónomo. El músculo cardiaco está exclusivamente en el corazón, y aunque es

estriado, no puede ser controlado voluntariamente como el músculo estriado.

TEJIDO NERVIOSO

Se especializa en conducir impulsos que ayudan a controlar y coordinar las

actividades del cuerpo.La neuroglia es el tejido que enlaza a las neuronas para

formar vías nerviosas. Es el sostén del sistema nervioso. Las neuronas son las

células especializadas del sistema nervioso.

(Evelyn Jimenez, 2016)

LEYES DE NEWTON

Primera Ley

También se la conoce como Ley de inercia, expone que “Todo cuerpo tiende a

mantener su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea

obligado a cambiar su estado por fuerzas ejercidas sobre él”.

Ejemplo: Mientras que el paciente se encuentre en reposo, expongamos un

paciente que sufre de paraplejia, se cumplirá la primera ley de Newton,

encontrándose el cuerpo en reposo, a menos que una fuerza externa se aplique,

que es la fuerza aplicada por el kinesiólogo. La inercia adquiere gran importancia

en kinesiterapia, pues los músculos débiles pueden alcanzar cierta fuerza con el

empleo de los ejercicios pendulares ya que al aplicar cierta ayuda inicial a estos

ejercicios, el paciente puede repetir ininterrumpidamente el mismo.

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Ilustración 4(“Inercia adquiere gran importancia en kinesioterapia - Buscar con Google,” n.d.)

Todo cuerpo se mantiene en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo y

uniforme, salvo si se ve forzado a cambiar dicho estado por la acción de fuerzas

aplicadas a él.

Ilustración 5 Dientes en reposo (“El manejo de las fuerzas biomecanicas en ortodoncia,” 15:58:46 UTC)

Ilustración 6 Fuerza se 80gf CR aplica en la ranura de los brackets. (“El manejo de las fuerzas biomecanicas en ortodoncia,” 15:58:46 UTC)

Segunda Ley

Expresa que “Cuando se aplica una fuerza a un objeto, éste se acelera. Dicha a

aceleración es en dirección a la fuerza y es proporcional a su intensidad y es

inversamente proporcional a la masa que se mueve”. Llega a ser muy útil para

conocer las fuerzas a las que sometemos a nuestros huesos.

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Ejemplo, cuando recibimos un golpe en un hueso, éste es sometido a una

aceleración, que es consecuencia directa de la fuerza del golpe. Si dicha fuerza

supera un determinado valor, el hueso podría fracturarse.

Ilustración 7(“Tipos de Fracturas - Buscar con Google,” n.d.)

Tercera Ley

También conocida como Principio de acción y reacción nos dice que si un cuerpo

A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y

de sentido contrario.

Ejemplo:Tracción de Russel: Se inicia mediante una extensión de Buck añadiendo

un cabestrillo de apoyo bajo la rodilla y poleas al armazón de la tracción. Por la

posición de todos estos elementos, se duplica la cantidad de tracción ejercida, que

se distribuye de un modo más eficaz por todo el miembro afectado y por debajo

de él. La tracción es doble, pues para cualquier fuerza ejercida en una dirección

existe otra fuerza igual en dirección opuesta .

Ilustración 8(“Tracción de Russel - Buscar con Google,” n.d.)

(Diego Huertas, n.d.)

16


ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE LOS HUESOS

El hueso está sometido permanentemente a fuertes presiones. Sentarse somete a

las vértebras inferiores a una presión 170 metros de profundidad. Y un salto de

longitud

En los primero años de vida, la principal actividad la tienen los osteoblastos,

mientras que después de los cuarenta años los osteoclastos son los más activos

debido a que estos llevan a cabo la remodelación ósea. Estos procesos son

graduales y lentos, excepto en los primeros años de vida en los que el crecimiento

es muy rápido y después de los ochenta años en los que las personas decrecen

rápidamente.

La resistencia de los huesos se debe principalmente a su estructura interna, los

sistemas haversianos.

Si una persona brinca o cae de una altura y aterriza sobre sus pies, hace un gran

esfuerzo sobre los huesos largos de sus piernas; el hueso más vulnerable es la

tibia. La fuerza ejercida sobre los huesos de las piernas es igual a la masa del

sujeto multiplicada por la aceleración: F = ma

Si se corta por la mitad un hueso, puede verse que el tejido óseo se presenta en

dos tipos diferentes: sólido o compacto y esponjoso o trabecular.

El tejido esponjoso y el compacto no se diferencian en su constitución:

químicamente son iguales; sólo se diferencian en su densidad volumétrica, es

decir, una masa dada de tejido óseo esponjoso ocupa un mayor volumen que la

misma masa formando tejido óseo compacto.

(Dra. Lucia Cardenas, 22:45:25 UTC)

ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE LOS MÚSCULOS

La elasticidad muscular es la capacidad de los músculos en distenderse y

recuperar su largo inicial tras efectuar una contracción; depende del largor inicial

de las fibras musculares, debido que si mayor es la longitud de las mismas, más

amplio será el movimiento de contracción y distensión posibilitando una mayor la

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elasticidad muscular. Resistencia muscular es la capacidad de los músculos para

realizar un esfuerzo moderado durante un determinado periodo de tiempo.

De hecho, la tensión de los músculos de las piernas favorece el impulso de la

sangre de los miembros inferiores para el corazón, mientras que la tensión de los

músculos de la pared abdominal contribuye a la protección y fijación de los

órganos internos.

(“Biomecanica_osea - Elasticidad y resistencia de los huesos,” n.d.)

CONTRACCIÓN MUSCULARAnatomía Y Estructura

El sarcómero es la unidad anatómica y funcional del músculo estriado. Se

encuentra limitado por dos líneas Z con una zona A (anisótropa) y dos semizonas

I (isótropas). Está formado por actina y miosina.

La contracción del músculo consiste en el deslizamiento de los miofilamentos

finos de actina sobre los miofilamentos de miosina (miofilamentos gruesos), todo

esto regulado por la intervención nerviosa y la participación del calcio.

Banda I pueden distinguirse los filamentos de actina (filamento fino) que nacen

de los discos de Z, donde existe la alfa actinina, que es la proteína que une la

actina y la titina.

Banda A se encuentran los filamentos de miosina, responsables de la contracción

muscular.

(Centro de Terapia MAR, n.d.)

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Ilustración 9(“Modelo de filamentos deslizantes de la contracción muscular - Buscar con Google,” n.d.)

Proteínas de los filamentos

Las miofribrillas se encuentran formadas por tres tipos de proteínas que pueden

ser clasificadas de la siguiente manera:

Contráctiles, que generan la fuerza necesaria durante las

contracciones: miosina y actina.

Reguladoras, que activan y desactivan el proceso de

contracción:troponina y tropomiosina.

Estructurales, que alínean los filamentos y los conectan con

elsarcolema: titina, miomesina, nebulina y distrofina.

(“Miofibrillas - sistema-muscular,” 2015)

Fisiología y mecánica

1. En reposo, las fuerzas de atracción entre los filamentos de actina y

miosina están inhibidas.

2. Los potenciales de acción se originan en el sistema nervioso central y

viaja hasta llegar a la fibra muscular.

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3. Activa los canales de calcio dependientes de voltaje en el axón

haciendo que el Ca fluya dentro de la neurona.

4. El Ca hace que las vesículas, conteniendo la acetilcolina, se unan a la

membrana celular de la neurona, liberando la acetilcolina al espacio

sináptico donde se encuentran la neurona con la fibra muscular estriada.

5. Acetilcolina activa receptores nicotínicos en la fibra muscular abriendo

los canales para Na y K haciendo que ambos se muevan hacia donde

sus concentraciones sean menores: NA hacia dentro de la célula y K

hacia fuera.

6. La nueva diferencia de cargas causada por la migración de sodio y

potasio despolariza el interior de la membrana, activando canales de Ca

dependientes de voltaje localizados en la membrana celular.

7. El calcio se une a la proteína troponina C, presente como parte del

filamento de actina, haciendo que module con la tropomiosina, cuya

función es obstruir el sitio de unión entre la actina y la miosina.

8. Libre del obstáculo de la tropomiosina, ocurre la liberación de grandes

cantidades de iones Ca hacia el sarcoplasma. Estos iones calcio activan

las fuerzas de atracción en los filamentos, y comienza la contracción.

9. La miosina, lista con anticipación por la compañía energética de ATP se

une a la actina de manera fuerte, liberando el ADP y el fosfato

inorgánico causando un fuerte halón de la actina, acortando las bandas I

una a la otra y produciendo contracción de la fibra muscular.

(“Contracción muscular,” 2016)

20


Acoplamiento excitación-contracción

El impulso nervioso generado en la neurona se transmite a lo largo del axón hasta

llegar al bulbo terminal de este, donde abre compuertas de voltaje que permiten la

entrada de calcio. El impulso presiona las vesículas de acetilcolina que existen en

el interior del bulbo contra la membrana presináptica y, conjuntamente con el

calcio que había entrado, provocan la expulsión por exocitosis del contenido de

las vesículas a la hendidura sináptica. La acetilcolina liberada se une a sus

receptores en la membrana postsináptica; los que son compuertas de ligando que

se abren y permiten el paso de iones sodio que anteriormente se encontraban en la

hendidura sináptica. (Grabowski, 1996)

TIPOS DE CONTRACCIONES MUSCULARES

Contracción Isotónicas O Dinámicas

La tensión producida es igual en toda la extensión del movimiento. El

músculo se encoge (concéntricas) o se alargan (excéntricas) .

Isométricas O Estáticas

El músculo desarrolla la tensión sin cambiar su longitud.

Contracción Única O Espasmódica

Tipos y propiedades de las fibras musculares

Desde el punto de vista macroscópico:

Rojos

Blancos.

Las características funcionales.

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Lentas oxidativas (I)

Rápidas oxidativas (IIa), resistentes a la fatiga.

Rápidas glucolíticas (IIb) , fatigables

(Med. Carlos Mantilla, n.d.)

CARACTERÍSTICAS, ESTRUCTURA Y FUNCIONES DE LAS ARTICULACIONES

Los huesos sean duros y rígidos, deben moverse y por eso casi todos están unidos

por partes flexibles llamadas articulaciones. Todas las articulaciones no son

móviles y hablamos de sinartrosis cuando los huesos están soldados. En una

articulación están presentes varios elementos incluyendo el cartílago, que recubre

las articulaciones móviles, los ligamentos que unen los huesos entre sí y la

sinovial que es un líquido lubricante que facilita el movimiento. Las articulaciones

más conocidas son móviles como la cadera, la rodilla o el tobillo a nivel de los

miembros inferiores y el hombro, el codo o la muñeca a nivel de las extremidades

superiores, pero también existen entre cada vértebra de la columna vertebral.

(“Articulación - Definición,” n.d.)

ELEMENTOS DE UNA ARTICULACIÓN

Superficies óseas, que son los extremos de los huesos involucrados en una

articulación determinada.

Cartílago articular, tejido suave y liso, compuesto por colágeno, que

permite un buen deslizamiento entre los extremos óseos.

Membrana sinovial, capa que recubre internamente toda la articulación y

que secreta el líquido sinovial, lubricante de la articulación.

22


Meniscos, estructuras aplanadas con forma de semiluna, con la función de

amortiguación y protección del cartílago, entre otras.

Medios de unión, conformados por fibras de colágeno, dispuestas a modo

de envoltorio llamado cápsula articular y a modo de refuerzos llamados

ligamentos.

(Mario Castellano, n.d.)

Ilustración 10(“Elementos de una articulación - Buscar con Google,” n.d.)

TIPOS DE ARTICULACIONES

Entre las diferentes clasificaciones articulares que existen, según la movilidad:

Sinartrosis: fibrosas e inmóviles como el cráneo.

Anfiartrosis: cartilaginosas y más o menos móviles (vértebras).

Diartrosis: son las más móviles, es decir, las sinoviales. Existen los

siguientes tipos:

o Articulaciones en bisagra, o troclear: Las articulaciones en

bisagra son articulaciones sinoviales donde las superficies

23


articulares están moldeadas de manera tal que solo permiten

realizar dos tipos de movimientos flexión y extensión. Por ejemplo,

el codo, articulación húmero-cubital, el codo, la rodilla, los dedos.

o Articulaciones planas, deslizantes o artrodias: Son

articulaciones sinoviales que se caracterizan porque sus superficies

articulares son planas y sólo permiten movimientos de

deslizamiento. Por ejemplo la articulación acromioclavicular.

MOVIMIENTOS ARTICULARES

Deslizamiento.

Flexión. Reducen el ángulo entre las partes del cuerpo o los huesos.

Extensión. Aumentan el ángulo entre las partes del cuerpo o los huesos

Abducción. Alejan una estructura de otra.

Aducción. Acercan una estructura de otra.

Circunducción. Realiza una combinación de movimientos de extensión,

flexión, abducción y aducción.

Rotación.

Lesiones articulares más frecuentes:

Esguinces.

Sinovitis aguda.

Luxaciones y subluxaciones.

24


Ilustración 11(“Tipos De Articulaciones - Buscar con Google,” n.d.)

(“SISTEMA ARTICULAR.pdf,” 2015)

DESCRIBE LA BIOMECÁNICA DE LA MARCHA.

Representa el comportamiento de los diferentes elementos que conforman la

pierna humana en conjunto durante la marcha normal.

EL CICLO DE LA MARCHA

Se define a la locomoción humana normal como "una serie de movimientos

alternantes, rítmicos, de las extremidades y del tronco que determinan un

desplazamiento hacia delante del centro de gravedad". El ciclo de la marcha

comienza cuando un pie hace contacto con el suelo y termina con el siguiente

contacto del mismo pie; a la distancia entre estos dos puntos de contacto con el

suelo se le llama un paso completo.

Se divide en dos principales elementos: la fase de apoyo y la fase de

balanceo .Una pierna está en fase de apoyo cuando está en contacto con el suelo y

después está en fase de balanceo cuando no contacta con el suelo. Estas dos fases

25


se van alternando de una pierna a la otra durante la marcha. En un paso completo,

el apoyo sencillo se refiere al periodo cuando sólo una pierna está en contacto con

el suelo. El periodo de doble apoyo ocurre cuando ambos pies están en contacto

con el suelo simultáneamente. La diferencia entre correr y caminar es la ausencia

de un periodo de doble apoyo.

Ilustración 12(“El ciclo de la marcha - Buscar con Google,” n.d.)

La fase de apoyo está dividida en cinco intervalos:

1. Contacto del talón

2. Apoyo plantar.

3. Apoyo medio.

4. Elevación del talón

5. Despegue del pie

La fase de balanceo se divide en tres intervalos:

1. Aceleración.

2. Balanceo medio

3. Desaceleración.

TIPOS DE MARCHA

Marcha balanceante.

Marcha paraparésica.

Marcha antiálgica.

Marcha en stepagge.

Marcha hemipléjica.

Marcha atáxica.

(Med. Carlos Mantilla, n.d.)

26


FUNDAMENTOS Y MECÁNICA DE LOS FLUIDOS

La Mecánica de fluidos es la rama de la física que estudia la acción de los fluidos

en reposo o en movimiento, de las aplicaciones y mecanismos de ingeniería que

utilizan fluidos. Tiende a subdividirse en dos campos principales:

Estática de fluidos, o hidrostática, que se ocupa de los fluidos en reposo,

Dinámica de fluidos, que trata de los fluidos en movimiento.

DEFINICIÓN DE FLUIDO

Es un conjunto de partículas que se mantienen unidas entre sí por fuerzas

cohesivas débiles y las paredes de un recipiente; engloba a los líquidos y los

gases. Los líquidos toman la forma del recipiente que los aloja, manteniendo su

propio volumen, mientras que los gases carecen tanto de volumen como de forma

propias.

PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS.

Propiedades primarias

Presión

Densidad

Temperatura

Energía interna

Entalpía

Entropía

Calores específicos

Viscosidad

Peso y volumen específicos

Propiedades secundarias

27


Caracterizan el comportamiento específico de los fluidos.

Viscosidad

Conductividad térmica

Tensión superficial

Compresibilidad

Capilaridad

(“Fluido,” 2016)

Clasificación

De acuerdo con su comportamiento viscoso que presentan en:

Fluidos perfectos o superfluidos

Fluidos newtonianos

Fluidos no newtonianos

Respecto a su densidad y tipo de movimiento de las moléculas y el estado físico :

Líquido

Vapor

Gas

Incluso el plasma puede llegar a modelarse como un fluido, aunque este

contenga cargas eléctricas.

DINÁMICA DE FLUIDOS O HIDRODINÁMICA

Esta rama de la mecánica de fluidos se ocupa de las leyes de los fluidos en

movimiento. Se centra principalmente a determinar la fricción que ofrece el

mismo dependiendo del grado de viscosidad del mismo. Los fluidos ideales cuya

viscosidad es nula o despreciable, en su comportamiento no se observa esfuerzos

de corte y por lo tanto no existen fuerzas de fricción con las paredes de los

sólidos.

Flujo Laminar:En una corriente a baja velocidad pareciera no haber estructura; el

principal causante del flujo laminar es la viscosidad del líquido. Esta logra que

cada parte del líquido arrastre consigo a su vecino generando una corriente pareja.

28


Flujo Turbulento:Medida que subimos la velocidad del fluido este se vuelve cada

vez más inestable. Ante cualquier perturbación se desarrollan pequeños

torbellinos que se desplazan con la corriente.

(Dr. Willy H. Gerber, 2015)

LEY DE STOKES

Se reseña a la fuerza de fricción experimentada por objetos esféricos moviéndose

en el seno de un fluido viscoso. En estas condiciones la resistencia que ofrece el

medio es debida casi exclusivamente a las fuerzas de rozamiento que se oponen al

deslizamiento de unas capas de fluido sobre otras a partir de la capa límite

adherida al cuerpo. La ley de Stokes se ha comprobado experimentalmente en

multitud de fluidos y condiciones.

Si las partículas están cayendo verticalmente en un fluido viscoso debido a su

propio peso puede calcularse su velocidad de caída o sedimentación igualando la

fuerza de fricción con el peso aparente de la partícula en el fluido.

ESTÁTICA DE LOS FLUÍDOS O HIDROSTÁTICA

La hidrostática es la rama de la mecánica de fluidos que estudia los fluidos en

estado de reposo; es decir, sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o

posición.

Reciben el nombre de fluidos aquellos cuerpos que tienen la propiedad de

adaptarse a la forma del recipiente que los contiene. A esta propiedad se le da el

nombre de fluidez.

Son fluidos tanto los líquidos como los gases, y su forma puede cambiar

fácilmente por escurrimiento debido a la acción de fuerzas pequeñas.

Los principales teoremas que respaldan el estudio de la hidrostática son el

principio de Pascal y el principio de Arquímedes.

PRINCIPIO DE PASCAL

Afirma que la presión aplicada sobre un fluido no compresible contenido en un

recipiente indeformable se transmite con igual intensidad en todas las direcciones

29


y a todas partes del recipiente. Definimos compresibilidad como la capacidad que

tiene un fluido para disminuir el volumen que ocupa al ser sometido a la acción de

fuerzas.

Ejemplo: En el momento del parto, actúan diferentes fuerzas y debe existir una

cantidad adecuada de líquido amniótico.

Ilustración 11(“parto natural - Buscar con Google,” n.d.)

PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

Afirma que todo cuerpo sólido sumergido total o parcialmente en un fluido

experimenta un empuje vertical y hacia arriba con una fuerza igual al peso del

volumen de fluido desalojado. El objeto no necesariamente ha de estar

completamente sumergido en dicho fluido, ya que si el empuje que recibe es

mayor que el peso aparente del objeto, éste flotará y estará sumergido sólo

parcialmente.

Ejemplo: En la fisioterapia es una disciplina de la Salud que ofrece una alternativa

terapéutica no farmacológica, para paliar síntomas de múltiples dolencias, tanto

agudas como crónicas, por medio del ejercicio terapéutico, calor, frío, luz, agua,

técnicas manuales entre ellas el masaje y electricidad.

El análisis del líquido pleural es un examen con el que se analiza el líquido que se

ha acumulado en el espacio pleural, que es el espacio entre el revestimiento de la

30


parte externa de los pulmones (pleura) y la pared torácica. Cuando el líquido se

acumula en el espacio pleural, la afección se denomina derrame pleural.

La cavidad pleural contiene normalmente menos de 20 mililitros (4 cucharaditas)

de líquido transparente y amarillento (seroso).

(MedlinePlus enciclopedia médica, 2014)

Ilustración 14(“Liquido Pleural - Buscar con Google,” n.d.)

31


PERFIL BÁSICO DE ORINA

pH 4,5-7,5

Densidad 1,003-1,030

Proteínas Negativo

Hematíes Hasta 20 células/ml

Leucocitos Hasta 50 células/ml

Bilirrubina Negativo

Urobilinógeno Negativo

Glucosa Negativo

Cetonas Negativo

Nitritos Negativo

Hematíes 0-5 células/campo

Leucocitos 0-10 células/campo

Sodio (varía con la dieta) 40-220 mEq/l

Hematíes en sedimento/min < 690/min

Leucocitos en sedimento/min < 1.200/min

32


UNIDAD # 2

BIOFÍSICA DE LOS FLUIDOS, HEMODINÁMICA Y RESPIRACIÓN

VISCOSIDAD SANGUÍNEA Y PERFILES DE FLUJO

El Flujo sanguíneo es la cantidad de sangre que atraviesa la sección de un punto

dado de la circulación en un período determinado. La viscosidad de la sangre es

entre 3,5 a 5,5 veces la del agua, en cambio la viscosidad del plasma es cerca de

1,5 a 1,8 veces la del agua; se incrementa a medida de la cantidad de células

disueltas en ella aumenta, así como cuando aumenta la cantidad de proteínas. Una

sangre más viscosa es más resistente al movimiento, lo cual requiere una mayor

presión sanguínea para que esta se mueva a través de los vasos sanguíneos.

Ilustración 15(“Muestra de Sangre - Buscar con Google,” n.d.)

Valores normales de electrolitos en sangre.

33

Electrolito Valor Normal

Na 135 – 145 meq/l

K 3.5 – 5.5 meq/l

Cl 90 – 100 meq/l

Ca 8.0 – 10 meq/l

Mg 2.0 – 2.5 meq/l


Perfiles de flujo

El flujo sanguíneo es el parámetro más relevante de la función cardiovascular ya

que ésta consiste en aportar un flujo de sangre a los tejidos que permita:

El transporte de los nutrientes y la recogida de los productos del

metabolismo celular.

El transporte de los compuestos químicos que actúan como mensajeros y

elementos de control del organismo a sus lugares de actuación.

El transporte y distribución del calor que participa en los mecanismos de

control de la temperatura corporal.

El transporte de elementos celulares generalmente relacionados con las

funciones (Marañon, s.f.)

El perfil de flujo está determinado fundamentalmente por tres factores:

1) Aceleración: En ciertos lechos de órganos nobles que necesitan flujo constante

durante todo el ciclo cardíaco, de baja resistencia (impedancia) periférica (como

por ej. carótidas internas, vertebrales, riñón) con flujo diastólico prominente,

existe muy poca aceleración, de modo que el perfil se torna parabólico.

2) Factores Geométricos

3) Viscosidad

(Santana, 2015)

Valores normales en el humano.

El flujo sanguíneo global de la circulación de un adulto en reposo es de unos 5000

ml, cantidad que se considera igual al gasto cardíaco porque es la cantidad que

bombea el corazón en la aorta en cada minuto. Corresponde al resultado de

multiplicar el volumen de eyección que el ventrículo expulsa en cada latido (unos

70 ml) por la frecuencia cardíaca (unos 75 latidos por minuto). (Marañon, s.f.)

34


RELACIONES ENTRE EL FLUJO, LA PRESIÓN Y LA RESISTENCIA.

LEY DE POISEUILLE

La Ley de Poiseuille es una ecuación hemodinámica fundamental en la que se

establece:

Debido a que la longitud de los vasos y la viscosidad son relativamente

constantes, el flujo viene determinado básicamente por el gradiente de presión y

por el radio; está formulada para flujos laminares de fluidos homogéneos con

viscosidad constante, sin embargo, en los vasos sanguíneos estas condiciones no

siempre se cumplen.

(OCW Universidad de Cantabria, 2015)

HEMODINAMICA

La hemodinámica es aquella parte de la biofísica que estudia de la dinámica de la

sangre en el interior de las estructuras sanguíneas como arterias, venas, vénulas,

arteriolas y capilares así como también la mecánica del corazón propiamente

dicha mediante la introducción de catéteres finos a través de las arterias de la ingle

o del brazo.

El sistema arterial es una red compleja de tubos elásticos ramificados que, tras

recibir la sangre procedente de las contracciones rítmicas del corazón consigue,

mediante un efecto de amortiguado (efecto Windkessel), obtener un flujo continuo

en arteriolas y capilares.

(“Principios físicos e instrumentación,” n.d.)

Participantes de la circulación sanguínea

Arterias: las arterias están hechas de tres capas de tejido, uno muscular en

el medio y una capa interna de tejido epitelial.

35


Capilares: los capilares irrigan los tejidos, permitiendo además el

intercambio de gases dentro del tejido. Los capilares son muy delgados y

frágiles, teniendo solo el espesor de una capa epitelial.

Venas: las venas transportan sangre a más baja presión que las arterias, no

siendo tan fuerte como ellas; transportan sangre rica en residuos de vuelta

al corazón y a los pulmones y poseen en su interior válvulas.

Corazón: es el órgano principal del aparato circulatorio. Es un músculo

estriado hueco que actúa como una bomba aspirante e impelente. Tiene 4

cavidades, 2 aurículas y 2 ventrículos.

PRESIÓN EN EL SISTEMA CIRCULATORIO

Características De La Circulación

Es cerrada porque la sangre circula siempre por el interior de los vasos

sanguíneos o por el interior del corazón.

Es doble ya que se pueden observar dos circuitos, uno menor o

pulmonar que va desde el corazón a los pulmones y de vuelta al

corazón, y uno mayor o sistémico que va del corazón al cuerpo y luego

al corazón.

Es completa, porque la sangre oxigenada no se mezcla con la

carboxigenda.

PRESIÓN SANGUÍNEA

La presión sanguínea es la presión ejercida por la sangre circulante sobre las

paredes de los vasos sanguíneos, disminuye a medida que la sangre se mueve a

través de los vasos sanguíneos.

36


1. Presión venosa

2. Presión arterial: Tiene dos componentes o medidas de presión arterial que son:

A. Presión sistólica o la alta.

B. Presión diastólica o la baja.

Tabla 9 Medidas de la presión de la presión arterial y su significado

Presión arterial Medida (mmHg)

Normal Menor a 120/80

Prehipertensión 120/80 a 140/90

Presión arterial alta (Hipertensión) 140/90 y más alta


(Universidad de Guayaquil, 2015b)

TENSIÓN ARTERIAL Y FLUJO SANGUÍNEO.

Tensión arterial

Es la medida de la presión que la sangre ejerce sobre las paredes de las arterias

como consecuencia del bombeo del corazón y la contracción de las paredes

arteriales. Al contraerse el corazón, esta presión arterial es la tensión arterial

sistólica (también llamada alta o máxima). Cuando se relaja (para que entre sangre

de nuevo en sus cavidades), la presión arterial es la tensión arterial diastólica

(también llamada baja o mínima).

Los niveles aconsejados de una tensión normal son intentar no superar los 120

mmHg para la máxima o sistólica, y 80 mmHg para la mínima o diastólica, pero

para considerar que una persona mayor de 18 años es hipertensa como

enfermedad, deberá tener una tensión máxima mayor de 140, o una mínima mayor

de 90, en cada una de las tres tomas mencionadas.

37


MECÁNICA CIRCULATORIA

Las continuas y variadas contracciones y relajaciones permiten que el corazón

funcione impulsando la sangre desde las venas hacia las arterias; se denomina

ciclo cardíaco.

FASES DEL CICLO CARDÍACO

1. Fase de llenado

2. Fase de contracción isométrica ventricular.

3. Fase de expulsión.

4. Fase de relajación ventricular.

(“MECÁNICA CIRCULATORIA,” 2014)

PULSO

Es una onda que se origina en el corazón y se propaga a través de todas las arterias

en el cuerpo. Esto sucede cada vez que el corazón se contrae (o da un latido), y

hace circular la sangre por todo el organismo.

Ejemplo: Se contaron 17 pulsaciones durante los 15 segundos, entonces se

multiplica 17 por 4 y se obtiene las pulsaciones por minuto, que en este caso

serían 68 pulsaciones por minuto.

17 x 4 = 68 p.p.m

38


Ilustración 16(“Pulso - Buscar con Google,” n.d.)

Tabla 10 Relación de la frecuencia cardiaca con la intensidad del ejercicio y el tipo de capacidad física empleada

Frecuencia cardiacaIntensidad del

ejercicio

Tipo de

capacidad

Entre 60 y 80 p.p.m Reposo Aeróbica

Entre 90 y 120 p.p.m Muy baja Aeróbica

Entre 130 y 150 p.p.m Baja Aeróbica

Entre 160 y 170 p.p.m Mediana Aeróbica

Entre 180 y 190 p.p.m Alta Anaeróbica

Entre 200 y 220 p.p.m Muy alta Anaeróbica


Se Toma el Pulso para:

Ver qué tan bien está funcionando el corazón.

Verificar la circulación de la sangre después de una lesión o cuando un

vaso sanguíneo pudiera estar bloqueado. (M. L. Monografias.com, 2014)

LEYES DE LA VELOCIDAD Y DE LA PRESIÓN

LEY DE LA VELOCIDAD

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Al dividirse una arteria en dos ramas, la suma de la superficie de sección de éstas

es mayor que la superficie de sección de la arteria madre. De este modo, a medida

que se aleja la sangre del corazón, va ocupando un lecho cada vez mayor, y tiene

su amplitud máxima al nivel de los capilares. De allí que la velocidad de la sangre

disminuye a medida que se aleja del corazón, llega a un mínimo en los capilares y

aumenta otra vez progresivamente en las venas.

LEY DE LA PRESIÓN

La sangre circula en el sistema vascular debido a diferencias de presión. La

periódica descarga de sangre por parte del corazón y la resistencia opuesta al

curso de la sangre por el pequeño calibre de las arteriolas, crean en el sistema

vascular una presión que es máxima en la aorta, cae bruscamente al nivel de las

arteriolas y capilares y sigue, luego, cayendo paulatinamente al nivel de las venas

para ser mínima al nivel de las aurículas.

LEY DEL CAUDAL.

La cantidad de sangre que sale del corazón por la aorta o la arteria pulmonar en un

minuto, es igual a la que le llega por las venas cavas y pulmonares en el mismo

espacio de tiempo, y es igual también a la que pasa en la unidad de tiempo por

cualquier sección completa del sistema circulatorio (conjunto de capilares

pulmonares, conjunto de capilares del circuito aórtico).

(“Leyes velocidad y presion caudal,” 2014)

GASTO CARDIACO O VOLUMEN MINUTO CIRCULATORIO

REGULACIÓN DEL GASTO CARDIACO

40


Mecanismos intrínsecos:

Regulan el bombeo cardiaco en respuesta a variaciones del volumen de sangre que

afluye al corazón. Es importante tener claro los siguientes conceptos:

A. Precarga o tensión pasiva: es el grado de tensión del músculo cuando

empieza a contraerse.

B. Poscarga o tensión activa: es la carga contra la que el músculo ejerce su

fuerza contráctil.

C. Retorno venoso: es el principal factor que afecta a la precarga, y constituye

la suma de todo el flujo sanguíneo local de todos los segmentos tisulares

de la circulación periférica.

Mecanismo de Frank-Starling del corazón.

Básicamente es que cuanto más se distiende el músculo cardiaco durante el

llenado, mayor es la fuerza contráctil y mayor es la cantidad de sangre bombeada

hacia la aorta, así como la presión de eyección. La fuerza de eyección es

proporcional al largo dela fibra muscular previo a la contracción.

Ilustración 17(“Mecanismos de Frank-Starling,” n.d.)

Mecanismos extrínsecos:

41


Fuerza: Inotropismo

Frecuencia cardiaca: Cronotropismo

Crear propios impulsos: Batmotropismo

Capacidad de conducción: Dromotropismo

(“Regulación del gasto cardiaco,” 2015)

FACTORES QUE INFLUYEN EN EL GASTO CARDIACO

Aumentan el gasto cardiaco:

La excitación cardiaca (estimulación simpática) y la hipertrofia cardiaca.

La reducción de la resistencia periférica total.

Disminuyen el gasto cardiaco:

Oclusión de arterias coronarias, infarto de miocardio, miocardiopatías,

valvulopatías, taponamiento cardiaco y alteraciones del metabolismo

cardiaco.

Factores periféricos: principalmente se debe al descenso del retorno

venoso

Cuando el gasto cardiaco desciende por debajo del nivel de nutrición

adecuado requerido por los tejidos, se denomina shock circulatorio.

RELACIÓN DEL GASTO CARDIACO CON LA PRESIÓN ARTERIAL Y

RESISTENCIAS PERIFÉRICAS.

El gasto cardiaco a largo plazo varía de forma cuantitativamente opuesta de

acuerdo con los cambios en la resistencia periférica total, siempre que la presión

arterial se mantenga sin cambios.

Gasto cardiaco = Presión arterial / Resistencia periférica total

42


Corresponde al resultado de multiplicar el volumen de eyección que el ventrículo

expulsa en cada latido (unos 70 ml) por la frecuencia cardíaca (unos 75 latidos por

minuto). El gasto cardíaco depende de la talla y peso del individuo y para tener

valores comparables entre distintos sujetos se utiliza el índice cardíaco que se

calcula dividiendo el gasto cardíaco por el área de superficie corporal. El índice

cardíaco en reposo es muy similar en el hombre y la mujer. El índice cardíaco

disminuye con la edad desde valores de 4,4 l min-1 m-3 en los adolescentes, hasta

3.5 l min-1 m-2 en el adulto a los 40 años y 2,4 l min-1 m-2 en los octogenarios.

(“Regulación del gasto cardiaco,” 2015)

CIRCULACIÓN SANGUÍNEA.

La circulación sanguínea tiene como objetivo llevar el oxígeno y los nutrientes a

todas las células del organismo. Es activada por el corazón, que funciona como

una bomba.

(Gerard J. Tortora, Bryan Derrickson, n.d.)

CIRCULACIÓN MAYOR O SISTÉMICA

Sale del ventrículo izquierdo sigue por la aorta por todo el organismo. Vuelve de

todo el organismo por medio de las cavas superior e inferior. Estas cavas

desembocan en la aurícula derecha.

43


Ilustración 18(“Circulación Mayor - Buscar con Google,” n.d.)

CIRCULACIÓN MENOR O PULMONAR

Del ventrículo derecho se origina la arteria pulmonar que se ramifica y llega a

cada pulmón. En los pulmones, la arteria pulmonar se capilariza y es aquí donde

se realiza la pérdida del CO2 y ganancia de O2 transformándose la sangre venosa

en arterial. La sangre oxigenada regresa al corazón por cuatro venas pulmonares,

terminando esta circulación con la desembocadura en la aurícula izquierda.

Ilustración 19(“Circulación Menor o Pulmonar - Buscar con Google,” n.d.)

CIRCULACIÓN PORTAL

44


El término circulación portal hepática se refiere al flujo de sangre venosa desde

los órganos gastrointestinales y del bazo al hígado antes de regresar al corazón.

Ilustración 20(“Circulación Portal - Buscar con Google,” n.d.)

CIRCULACIÓN CORONARIA

Se entiende por circulación coronaria el entramado circulatorio que permite al

corazón recibir sangre de su propio aparato vascular.

Ilustración 21(“Circulación Coronaria - Buscar con Google,” n.d.)

(Gerard J. Tortora, Bryan Derrickson, n.d.)

CIRCULACIÓN FETAL

La sangre oxigenada viaja de la placenta al feto a través de la vena umbilical. La

estructura del corazón del feto difiere del corazón normal post-natal en que hay

una abertura en el tabique interauricular llamado el foramen oval. Esto permite

que la mayoría de la sangre que llega a la auricular derecha fluya hacia la

45


auricular izquierda, en vez de pasar al ventrículo derecho. De la auricular

izquierda, la sangre oxigenada es bombeada al ventrículo izquierdo y luego a la

aorta, que la transporta a los tejidos del cuerpo. La sangre regresa a la placenta a

través de las arterias umbilicales.

La segunda característica de la circulación del corazón fetal que difiere del

corazón post-natal es la presencia del conducto arterioso. Este vaso conecta la

arteria pulmonar con la aorta y permite el paso de sangre de la arteria pulmonar

hacia la aorta, que a su vez, la lleva a la placenta para su oxigenación.

El conducto arterioso normalmente se cierra pronto después del nacimiento y la

sangre en la arteria pulmonar va a los pulmones para oxigenarse.

En el feto, los pulmones no son funcionales y están llenos de líquido. La

presencia de líquido hace que los pulmones sean resistentes al flujo de sangre que

les llega, y sólo reciben suficiente sangre para sus necesidades de crecimiento y

desarrollo.

Al nacer, ocurre un cambio dramático en el patrón de circulación. Los pulmones

se insuflan, favoreciendo el flujo hacia ellos desde el ventrículo derecho. El

aumento en el flujo sanguíneo hacia y desde los pulmones, aumenta la presión en

la aurícula derecha. Esto produce un “flap” unidireccional en el lado izquierdo

del foramen oval, llamado septum primum, que presiona en contra de su apertura,

separando efectivamente las dos aurículas. Esto también aumenta el flujo

sanguíneo a los pulmones ya que la sangre que entra a la aurícula derecha, tiene

que pasar al ventrículo derecho y luego a los pulmones a través de la arteria

pulmonar.

También, el conducto arterioso se cierra uno o dos días después del nacimiento,

previniendo el paso de sangre de la aorta a la arteria pulmonar.

Si los cambios descritos no ocurren después del nacimiento, pueden producirse

cardiopatías congénitas. Por ejemplo, si el foramen oval permanece abierto se

produce una persistencia del foramen oval, o si el conducto arterioso no se cierra

(persistencia del conducto arterioso) se puede producir insuficiencia cardiaca. El

tratamiento farmacológico y/o intervencional corrige estas condiciones

exitosamente.

46


Ilustración 22(“Circulación Fetal - Buscar con Google,” n.d.)

EL CORAZÓN ARTIFICIAL

Es una prótesis que se implementa a un ser vivo para que cumpla las funciones del

corazón biológico. Posee las cavidades para bombear la sangre en sus mitades

izquierda y derecha; entre estas cavidades existe un mecanismo herméticamente

sellado que desempeña la función de las paredes cardíacas, que genera

movimientos de bombeo de sangre. Pesa aproximadamente un kilogramo, más el

peso de la batería interna.

(“Corazón biónico,” n.d.)

El Abiocor consiste básicamente en una doble bomba de plástico y

titanio. La bomba derecha provee sangre a los pulmones, mientras que

la bomba izquierda proporciona sangre a otros órganos vitales y el resto

del cuerpo. Cada uno de las dos bombas es capaz de entregar más ocho

litros de sangre cada minuto. El dispositivo se alimenta internamente de

una

batería con una autonomía de sólo 30 minutos , pero que a la vez está

soportada por una pila externa que aporta energía durante varias horas. El

consumo eléctrico estará condicionado a la actividad del enfermo, pudiendo éste

realizar ejercicio físico moderado. Ambas unidades constituyen la base del

47


corazón artificial, las cuales en conjunto bombean ocho litros de sangre por

minuto y todo ello sin necesidad de cableado en el tórax.

La conducción se hace a través de electrodos que son aplicados a la piel ,

eliminando el riesgo al enfermo de contraer infecciones dermatológicas. La

batería externa va provista de un mecanismo de control que le permite regular

la potencia del corazón mecánico y que varía automáticamente la marcha de las

bombas según sea la intensidad del esfuerzo desarrollado por el portador.

Tiene un peso de aproximadamente un kilogramo. Posee un motor interno

para mover una bomba hidráulica. La cual hace circular la sangre a un ritmo

regular. Las válvulas están especialmente diseñadas para evitar posibles ataques

y problemas de coagulación.

(“Corazon Abiocor,” n.d.)

SISTEMA RESPIRATORIO

VOLÚMENES Y CAPACIDADES PULMONARES Y DE VÍAS AÉREAS

BIOFÍSICA DE LA RESPIRACIÓN

La respiración es un proceso que tiene un doble control (reflejo y voluntario). El

término respiración se define el intercambio de gases entre el medio ambiente

externo y el medio interno, no solamente el movimiento de aire entre el interior y

exterior de los pulmones, sino también el paso de los mismos del interior

pulmonar a la sangre; el transporte mediante la vía sanguínea hasta las células y su

posterior difusión a través de las membranas celulares. Todos estos pasos

permiten a las células el consumo de O2 y la liberación de CO2.

48


En humanos, el sistema respiratorio consiste en las vías aéreas, pulmones y

músculos respiratorios, que provocan el movimiento del aire tanto hacia adentro

como hacia afuera del cuerpo. El intercambio de gases es el intercambio de

oxígeno y dióxido de carbono, del cuerpo con su medio. Dentro del sistema

alveolar de los pulmones, las moléculas de oxígeno y dióxido de carbono se

intercambian pasivamente, por difusión, entre el entorno gaseoso y la sangre. Así,

el sistema respiratorio facilita la oxigenación con la remoción contaminante del

dióxido de carbono (y otros gases que son desechos del metabolismo) de la

circulación.

El sistema también ayuda a mantener el balance entre ácidos y bases en el cuerpo

a través de la eficiente remoción de dióxido de carbono de la sangre. Consta de:

• Sistema de conducción: fosas nasales, boca, epiglotis, faringe, laringe,

tráquea, bronquios principales, bronquios lobulares, bronquios

segmentarios y bronquiolos.

• Sistema de intercambio: conductos y los sacos alveolares. El espacio

muerto anatómico, o zona no respiratoria (no hay intercambios gaseosos)

del árbol bronquial incluye las 16 primeras generaciones bronquiales,

siendo su volumen de unos 150 ml.

La función del aparato respiratorio consiste en desplazar volúmenes de aire desde

la atmósfera a los pulmones y viceversa mediante la ventilación, esto es un

proceso cíclico y consta de dos etapas: la inspiración, que es la entrada de aire a

los pulmones, y la espiración, que es la salida. En condiciones normales la

respiración es un proceso pasivo.

El volumen de aire que entra y sale del pulmón por minuto, tiene cierta sincronía

con el sistema cardiovascular y el ritmo circadiano (como disminución de la

frecuencia de inhalación/exhalación durante la noche y en estado de

vigilia/sueño). Variando entre 6 a 80 litros (dependiendo de la demanda).

(“Generalidades-de-Biofísica-de-la-Respiración.pdf,” n.d.)

49


ESTRUCTURAS DEL APARATO RESPIRATORIO

El sistema respiratorio es el conjunto de estructuras cuya función es proporcionar

oxígeno a los líquidos corporales (sangre) y retirar el anhídrido carbónico (CO2)

de las células (para evitar que se incremente la acidez del líquido extracelular).

Las vías aéreas superiores o extrapulmonares

La Nariz

La Faringe

La Laringe

La tráquea

Los Bronquios

Vías aéreas inferiores o intrapulmonares

Los Bronquiolos

Los Alvéolos

Los Pulmones

Sistema Auxiliar Para La Respiración

La caja torácica

El diafragma y los músculos intercostales:

La Pleura

(Monografias.com, n.d.)

50


Ilustración 23(“Estructura del aparato Respiratorio - Buscar con Google,” n.d.)

INTERCAMBIO DE GASES

El mecanismo de intercambio gaseoso correcto del organismo con el exterior

presenta dos etapas:

La ventilación pulmonar: La inspiración, o entrada de aire a los pulmones

y salida de aire, se realiza pasivamente.

El intercambio de gases en los pulmones : Se realiza debido a la diferente

concentración de gases que hay entre el exterior y el interior de los

alvéolos; por ello, el O2 pasa al interior de los alvéolos y el CO2 pasa al

espacio muerto (conductos respiratorios).

(“Respiración: Intercambio gaseoso,” n.d.)

VOLÚMENES PULMONARES

Volumen corriente (VC): volumen de aire inspirado o espirado en cada

respiración normal. En adulto sano es de 6 o 7 ml/kg (unos 600 ml

aproximadamente).

51


Volumen de reserva inspiratorio (VRI): volumen adicional máximo de aire que

se puede inspirar por encima del volumen corriente normal mediante inspiración

forzada; habitualmente es igual a unos 3.000 ml.

Volumen de reserva espiratorio (VRE): cantidad adicional máxima de aire que

se puede espirar mediante espiración forzada, después de una espiración corriente

normal, normalmente es de unos 1.100 ml.

Volumen residual (VR): volumen de aire que queda en los pulmones y las vías

respiratorias tras la espiración forzada, supone en promedio unos 1.200 ml

aproximadamente. Este volumen no puede ser exhalado.

CAPACIDADES PULMONARES

Capacidad inspiratoria (CI): Es la cantidad de aire que una persona puede

respirar comenzando en el nivel de una espiración normal y distendiendo al

máximo sus pulmones (3.500 ml aproximadamente). CI = VC + VRI

Capacidad residual funcional (CRF): Es la cantidad de aire que queda en los

pulmones tras una espiración normal (2.300 ml aproximadamente). CRF = VRE +

VR.

Capacidad vital (CV): Es la cantidad de aire que es posible expulsar de los

pulmones después de haber inspirado completamente. Son alrededor de 4,6 litros.

CV = VRI + VC + VRE

Capacidad pulmonar total (CPT): Es el volumen de aire que hay en el aparato

respiratorio, después de una inhalación máxima voluntaria. Corresponde a

aproximadamente a 6 litros de aire. Es el máximo volumen al que pueden

52


expandirse los pulmones con el máximo esfuerzo posible (aproximadamente

5.800 ml). CPT = VC + VRI + VRE + VR

IMPORTANCIA DEL VOLUMEN RESIDUAL

El volumen residual (VR) es el aire que queda en el pulmón después de una

espiración forzada máxima, por lo que no se puede medir en la espirometría,

debiendo recurrirse a métodos indirectos de mayor complejidad.

(“VOLUMENES Y CAPACIDADES PULMONARES,” 2014)

MECANISMOS QUE LLEVAN Y SE OPONEN AL COLAPSO

PULMONAR

El colapso pulmonar ocurre cuando el aire escapa del pulmón y llena el espacio

por fuera de éste, dentro del tórax. Puede ser causado por una herida en el tórax

con arma de fuego o con arma blanca, la fractura de una costilla o ciertos

procedimientos médicos.

Ilustración 24(“Colapso Pulmonar - Buscar con Google,” n.d.)

MECANISMO DE DIFUSIÓN Y TRANSPORTE DE GASES POR LA

SANGRE

El transporte total de O2 desde el alveolo hasta las células (tejidos) requiere se 3

procesos:

53


Difusión del O2 desde los alveolos hacia la sangre pulmonar

Transporte del O2 por la sangre

Difusión de ese O2 desde la sangre capilar tisular hacia los tejidos

El gradiente de presión es más bajo para la difusión del CO2, pero éste posee una

solubilidad de 20 veces más, atravesando las membranas.

(“Intercambio gaseoso en el pulmón. transporte de gases,” 15:24:18 UTC)

UNIDAD RESPIRATORIA. MEMBRANA RESPIRATORIA.

REGULACION DE LA RESPIRACIÓN

Alveolos, son el lugar de intercambio gaseoso entre la fase gaseosa y la fase

líquida. Su superficie corresponde a la membrana respiratoria o superficie de

intercambio hematogaseoso. El número de alvéolos es de aproximadamente 300

millones en ambos pulmones de un hombre adulto.

Membrana respiratoria

Una capa de líquido que reviste el alvéolo y que contiene el agente tensioactivo

que disminuye la tensión superficial del líquido alveolar:

El epitelio alveolar compuesto de células epiteliales finas;

Una membrana basal epitelial;

Un espacio intersticial fino entre el epitelio alveolar y la membrana

capilar;

Una membrana basal del capilar que en muchos lugares se fusiona con la

membrana basal epitelial;

La membrana endotelial capilar.

(“Fisiología,” 2011)

54


Ilustración 25(“Membrana respiratoria - Buscar con Google,” n.d.)

.

VITALOMETRÍA.

Sirve para medir volúmenes y capacidades tales como:

Volúmenes de ventilación pulmonar

Volúmenes de reserva inspiratoria

Volúmenes de reserva espiratoria

55


UNIDAD 3

SISTEMAS BIOELÉCTRICOS.

El Cuerpo humano es una colección completa de una gran cantidad de células en

continuo crecimiento, desarrollo, diferenciación, regeneración, división celular,

todo a través de su mismo proceso de continua auto renovación. En el cuerpo de

una persona adulta se están dividiendo alrededor de 25 millones de células por

segundo, las células de la sangre se están continuamente actualizando, en procesos

de división y crecimiento. En pocas palabras todos los procesos que ocurren

dentro de cualquier órgano del cuerpo generan ondas electromagnéticas o

bioeléctricos.

(Ciencia, Tecnología y Razón al alcance de todos, n.d.)

Ilustración 26 SISTEMA BIOELECTRICO.

EL SISTEMA NERVIOSO

El sistema nervioso, es un conjunto de órganos y una red de tejidos nerviosos cuya

unidad básica son las neuronas, tienen como misión controlar y regular el

funcionamiento de los diversos órganos y sistemas, coordinando su interrelación y

la relación del organismo con el medio externo. Las neuronas se disponen dentro

de una armazón con células no nerviosas, las que en conjunto se llaman neuroglia.

56


Sistema Nervioso Central:

Formado por el encéfalo y la médula espinal, se encuentra protegido por tres

membranas, las meninges. En su interior existe un sistema de cavidades conocidas

como ventrículos, por las cuales circula el líquido cefalorraquídeo.

Sistema Nervioso Periférico:

Formado por los nervios, craneales y espinales, que emergen del sistema nervioso

central y que recorren todo el cuerpo, y por los ganglios periféricos.

(Colegio de Enfermeria Barcelona, 2014)

ELECTRODIAGNÓSTICO.

El electrodiagnóstico es una rama de la medicina que puede aportar datos clínicos

duros útiles para el diagnóstico de diversos padecimientos que afectan a los

sistemas nerviosos central y periférico.El vocablo electrodiagnóstico se refiere a la

aplicación de las corrientes eléctricas y la electrónica para el estudio del

funcionalismo de la “unidad motora” y su correspondiente interpretación, con la

finalidad de brindar apoyo diagnóstico, realizar evaluaciones periódicas y emitir

pronósticos para diversas enfermedades o anomalías del complejo neuromuscular.

Dentro de las técnicas que pueden utilizarse para evaluar la función del sistema

neuromuscular, hay que destacar los estudios electromiográficos y el biofeedback.

(“Electrodiagnóstico.pdf,” 2015)

Métodos Tradicionales De Electrodiagnóstico

Las curvas de intensidad-tiempo son un sistema de exploración que utiliza

corrientes de baja frecuencia para producir la contracción muscular. Para ello se

necesita una intensidad mínima de corriente, a la que se denominó "reobase". La

determinación del tiempo mínimo del flujo de una corriente de intensidad doble

de la reobase se denominó "cronaxia”.

57


De lo anterior se deduce que, cuanto menor es la duración del impulso, mayor

debe ser la intensidad de la corriente. De la relación de estos dos factores surge el

método de exploración neuromuscular denominado curvas de intensidad-tiempo.

Electroencefalograma

La Electroencefalografía es el registro y evaluación de los potenciales eléctricos

generados por el cerebro y obtenidos por medio de electrodos situados sobre

la superficie del cuero cabelludo.

El electroencefalograma de rutina es un indicador diagnóstico con una excelente

especificidad (> 95%) pero baja sensibilidad (< 50%). El electroencefalograma

(EEG) es el registro de la actividad eléctrica de las neuronas del encéfalo .

Dicho registro posee formas muy complejas que varían mucho con la

localización de los electrodos y entre individuos. Esto es debido al

gran número de interconexiones que presentan las neuronas y por la estructura

no uniforme del encéfalo.

(Dr. Luis Morillo, n.d.)

Ilustración 27(electroencefalograma - Buscar con Google, n.d.)

ELECTROTERAPIA.

58


Es una parte de la fisioterapia que mediante una serie de estímulos físicos

producidos por una corriente eléctrica, consigue desencadenar una respuesta

fisiológica, la cual se va a traducir en un efecto terapéutico. Es una terapia basada

en la aplicación de campos eléctricos.

Es la aplicación de energía procedente del espectro electromagnético al organismo

humano, para generar sobre los tejidos, respuestas biológicas deseadas y

terapéuticas.

Los principales efectos de las distintas corrientes de electroterapia son:

Anti-inflamatorio.

Analgésico.

Mejora del trofismo.

Potenciación neuro-muscular.

Fortalecimiento muscular

Mejora sanación de heridas

Ilustración 28(ELECTROTERAPIA - Buscar con Google, n.d.).

TIPOS DE CORRIENTE

La corriente eléctrica es el flujo de electrones o cargas dentro de un circuito

eléctrico cerrado. Existen dos tipos de corriente:

Corriente continua (C.C.)

Corriente alterna (C.A.)

Tabla 11 Clasificación y caracterización de la corriente alterna de acuerdo a la frecuencia

Frecuenci Rango Efectos Técnica

59


a electródicaBaja 1Hz- 1Khz Exitomotor

SensitivoDirecto sobre la piel

Media 1 kh-10 KHz SensitivoExitomotor

Directo sobre la piel

Alta 10 KHz - 2450 MHz Térmico Antinflamatorio

A cierta distancia

(“Medicina de rehabilitación,” 2013)

EFECTOS DE ELECTRICIDAD EN SERES VIVOS

Los efectos directos que provoca la corriente eléctrica a su paso por un cuerpo son

dos:

Calor, debido a la fricción en el movimiento de los electrones,

Un campo magnético, según lo explicado en el capítulo de

electromagnetismo.

Las descargas eléctricas pueden producir desde pequeños calambres a serias

quemaduras y contracciones musculares que pueden provocar la muerte.

Ilustración 29(Efectos de la Corriente - Buscar con Google, n.d.)

EFECTOS DEL CAMPO ELECTROMAGNÉTICO SOBRE ÓRGANOS Y

SISTEMAS

60


Efecto sobre el metabolismo del calcio en huesos y sobre el colágeno

Efecto analgésico

Trastornos de osificación

Traumatología, medicina laboral, medicina deportiva

Medicina interna

Trastornos derivados del estrés

Ilustración 30(“Descripciones Radiológicas,” n.d.)

La radiobiología es la ciencia que estudia los fenómenos que se producen en los

seres vivos tras la absorción de energía procedente de las radiaciones ionizantes.

Las dos grandes razones que han impulsado la investigación de los efectos

biológicos de las radiaciones ionizantes son:

Protección Radiología: Poder utilizar esas radiaciones de forma segura en

todas las aplicaciones médicas o industriales que las requieran.

Radioterapia: Utilización de las radiaciones ionizantes principalmente en

neoplasias, preservando al máximo los órganos críticos (tejido humano

sano).

(“Radiobiología general.pdf,” 2015)

IONES EN REPOLARIZACIÓN DE MEMBRANA

La membrana neural en estado de reposo mantiene una diferencia de voltaje de

60-90 mV entre las caras interna y externa; es el potencial de reposo. Se mantiene

por un mecanismo activo dependiente de energía que es la bomba Na-K,

61


que introduce iones K+ en el interior celular y extrae iones Na+ hacia el exterior.

En esta situación los canales de sodio no permiten el paso de este ion a través de

ella, están en estado de reposo. La repolarización es el retorno al estado natural de

la célula. La membrana actúa como un filtro selectivo bidireccional

La bomba Na-K es un transporte activo de tipo difusión. La cantidad normal de

Na en la sangre: 135 – 145 mEq/L, mientras que la cantidad normal de K en la

sangre : 3.5 -5 mmol/ L.

(Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales & Universidad Nacional de

Córdoba, n.d.)

Ilustración 31(“FISIOLOGÍA DE LA MEMBRANA - Buscar con Google,” n.d.)

PAPEL DE LOS IONES EN LA DESPOLARIZACIÓN Y LA REPOLARIZACION DE LA MEMBRANA

La transmisión de impulsos nerviosos es la base de la función en el sistema

nervioso. Sin embargo, para entender la transmisión nerviosa es necesario

familiarizarse primero con la biofísica de la membrana neuronal, especialmente en

el transporte de iones a través de ella y el desarrollo de potenciales eléctricos al

atravesarla. La ley del todo o nada, posee un umbral de -50 Mv

1. Concentración iónica

2. Potencial de membrana. Membrana polarizada

3. Despolarización de la membrana

4. Transmisión del estímulo nervioso. Onda despolarizante

5. Repolarización de la membrana neuronal. Bomba de sodio

62


6. Mecanismo de rueda

(A. R. N. Monografias.com, n.d.)

(Transmisión del impulso nervioso (fisiología de la neurona), n.d.)

Ilustración 32 PAPEL DE LOS IONES EN LA DESPOLARIZACIÓN Y LA REPOLARIZACION DE LA MEMBRANA

EL SONIDO

Es una vibración que se propaga en un medio elástico (sólido, líquido o gaseoso),

cuando nos referimos al sonido audible por el oído humano, lo definimos como

una sensación percibida en el órgano del oído, producida por la vibración que se

propaga en un medio elástico en forma de ondas.

Para que se produzca un sonido es necesaria la existencia de:

Un emisor o cuerpo vibrante.

Un medio elástico transmisor de esas vibraciones.

Un receptor que capte dichas vibraciones.

El estetoscopio

63


Fue inventado en 1818 por el médico René Laennec. Es un excelente auxiliar de la

audición. Está constituido en uno de sus extremos por una campana que termina

en una membrana que actúa como el tímpano de nuestro oído. Al ponerse en

contacto con la piel ésta transmite las vibraciones del cuerpo, que viaja por un

tubo hasta los oídos del médico.

Ultrasonido

El ultrasonido utiliza ondas sonoras para producir fotografías de las estructuras

internas del cuerpo. Se utiliza para ayudar a diagnosticar las causas de dolor,

hinchazón e infección en los órganos internos del cuerpo, y para examinar al bebé

en una mujer embarazada, y el cerebro y las caderas en los niños pequeños.

También se utiliza para ayudar a guiar biopsias, diagnosticar condiciones del

corazón y evaluar el daño luego de un ataque al corazón. El ultrasonido es seguro,

no es invasivo y no utiliza radiación ionizante.

Actualmente, el ultrasonido es una técnica que ha sido desarrollada para el

diagnóstico. Esta técnica es muy simple: se produce un sonido con una frecuencia

entre 1 y 5 MHz que se dirige al interior del cuerpo, esta onda, al encontrar un

obstáculo, va a reflejarse en parte y la parte que penetra lo hará hasta el siguiente

obstáculo. El tiempo que requieren los pulsos de sonido para ser reflejados nos da

información sobre la distancia a la que se encuentran los obstáculos que producen

la reflexión, que en este caso serán los órganos u otro tipo de estructuras que se

encuentren en el interior del cuerpo. Es claro que cada tipo de tejido tiene

propiedades acústicas diferentes, por lo que la cantidad de reflexión depende de la

diferencia entre las impedancias acústicas de los dos materiales y de la orientación

de la superficie con respecto al haz.

(“SONIDO EN MEDICINA,” n.d.)

LA AUDICIÓN

64


Es la percepción de las ondas sonoras que se propagan por el espacio, en primer

lugar, por nuestras orejas, que las transmiten por los conductos auditivos externos

hasta que chocan con el tímpano, haciéndolo vibrar. Estas vibraciones generan

movimientos oscilantes en la cadena de huesecillos del oído medio (martillo,

yunque y estribo), los que son conducidos hasta el perilinfa del caracol. Aquí las

ondas mueven los cilios de las células nerviosas del órgano de Corti que, a su vez,

estimulan las terminaciones nerviosas del nervio auditivo. Es decir, en el órgano

de Corti las vibraciones se transforman en impulsos nerviosos, los que son

conducidos, finalmente, a la corteza cerebral, en donde se interpretan como

sensaciones auditivas. Como también se puede mandar al cerebro para dar la señal

de los sonidos que generan las ondas sonoras.

(“Sonido y Audicion.pdf,” 2015)

Más allá de las ondas sonoras (física del sonido), el proceso de la audición

humana implica procesos fisiológicos, derivados de la estimulación de los órganos

de la audición, y procesos psicológicos, derivados del acto consciente de escuchar

un sonido.

El oído externo: está formado por el pabellón auditivo y por el canal

auditivo. Tiene dos funciones principales:

o Recoger y amplificar el sonido

o Proteger el oído medio.

El oído medio: está formado por la cavidad llena de aire situada detrás del

tímpano. La función des:

o Compensar las diferencias que pueda haber en la presión

o Procesar y dirigir la señal sonora procedente del tímpano

o Proteger el oído interno.

65


El oído interno: es la cavidad llena de líquido en la que se encuentran los

órganos de balance y de audición. En lo que se refiere a la audición, la

parte más importante del oído es el oído interno, cuyo funcionamiento es

altamente complejo.

El laberinto

El órgano de equilibrio

La cóclea

Las células ciliadas

(Universidad de Guayaquil, 2015a)

Ilustración 33(Partes del oído - Buscar con Google, n.d.)

LA SENSIBILIDAD AUDITIVA

A menudo, las pérdidas auditivas implican una sensibilidad auditiva, lo que

significa que el modo en que la persona percibe el sonido ha cambiado. Los

sonidos fuertes pueden parecer demasiado fuertes, mientras que los sonidos

débiles no son audibles.

La frecuencia:

La frecuencia indica cuantas veces se repite una oscilación por segundo, lo cual

también indica lo grave o agudo que es un sonido. La frecuencia también se

66


denomina altura del tono y se mide con una unidad llamada Hercio (Hz).

El sonido se produce al oscilar las moléculas del aire. Entre otras cosas, es posible

describir un sonido en relación con su frecuencia y su volumen.

El volumen:

Indica la intensidad con la que oscilan las moléculas del aire y la frecuencia indica

el número de oscilaciones por segundo que realizan las moléculas del aire.

Frecuencias audibles:

El oído humano puede percibir frecuencias situadas entre aprox. 20 y 20.000 Hz.

Cuanto más grave sea un tono, menor será su frecuencia. Cuanto más agudo sea,

más alta será su frecuencia.

(“Sistema Auditivo.pdf,” 2014)

ONDA SONORA

Es una onda longitudinal que transmite lo que se asocia con sonido. Si se propaga

en un medio elástico y continuo genera una variación local de presión o densidad,

que se transmite en forma de onda esférica periódica o cuasiperiódica.

Mecánicamente las ondas sonoras son un tipo de onda elástica.

Cada molécula transmite la vibración a las que se encuentren en su vecindad,

induciendo un movimiento en cadena. Las diferencias de presión generadas por la

propagación del movimiento de las moléculas del medio, producen en el oído

humano una sensación descrita como sonido. El sonido está formado por ondas

mecánicas elásticas longitudinales u ondas de compresión en un medio. Eso

significa que:

Para propagarse precisan de un medio material que transmita la perturbación .Es

el propio medio el que produce y propicia la propagación de estas ondas con su

compresión y expansión. Para que pueda comprimirse y expandirse es

imprescindible que éste sea un medio elástico, ya que un cuerpo totalmente rígido

no permite que las vibraciones se transmitan. Así pues, sin medio elástico no

habría sonido, ya que las ondas sonoras no se propagan en el vacío.

67


Además, los fluidos sólo pueden transmitir movimientos ondulatorios en que la

vibración de las partículas se da en dirección paralela a la velocidad de

propagación a lo largo de la dirección de propagación. Así los gradientes de

presión que acompañan a la propagación de una onda sonora se producen en la

misma dirección de propagación de la onda, siendo por tanto éstas un tipo de

ondas longitudinales (en los sólidos también pueden propagarse ondas elásticas

transversales).

1. Onda mecánica.

Las ondas mecánicas no pueden desplazarse en el vacío, necesitan hacerlo a

través de un medio material (aire, agua, cuerpo sólido). Además, dicho

medio debe ser elástico y no rígido para permitir la transmisión del sonido.

2. Onda longitudinal.

3. Ondas transversas

(“Onda Sonora,” 2014)

VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN DEL SONIDO

La velocidad a la que se propaga el sonido no depende de su intensidad o

cualidades, sino únicamente de las propiedades del medio. El sonido se propaga

con mayor velocidad en los medios más rígidos, por lo que la velocidad de

propagación es mayor en los sólidos que en líquidos y gases. La rapidez de

propagación del sonido está relacionada con variables físicas propias del material

como la densidad, la temperatura, la elasticidad, presión y salinidad.

En el caso de medios gaseosos, como el aire, las vibraciones son trasmitidas de un

punto a otro mediante choques entre las partículas que constituyen el gas. En los

medios sólidos, son las fuerzas que unen entres sí las partículas constitutivas del

cuerpo las que se encargan de propagar la perturbación de un punto a otro.

La velocidad del sonido es la dinámica de propagación de las ondas sonoras. En la

atmósfera terrestre es de 343 m/s.

68


En el agua (a 25 °C) es de 1593 m/s.

En la madera es de 3700 m/s.

En el hormigón es de 4000 m/s.

En el acero es de 6100 m/s.

En el aluminio es de 6400 m/s.

Energía Sonora

La energía sonora (o energía acústica) es la energía que transmiten o transportan

las ondas sonoras. Al irse propagando el sonido a través del medio, la energía se

transmite a la velocidad de la onda, pero una parte de la energía sonora se disipa

en forma de energía térmica. La energía acústica suele tener valores absolutos

bajos, y su unidad de medida es el J.

(“Onda Sonora,” 2014)

ELEMENTOS DE UNA ONDA

Cresta: La cresta es el punto más alto de dicha amplitud o punto máximo

de saturación de la onda.

Período: El periodo es el tiempo que tarda la onda en ir de un punto de

máxima amplitud al siguiente.

Amplitud: La amplitud es la distancia vertical entre una cresta y el punto

medio de la onda. Nótese que pueden existir ondas cuya amplitud sea

variable, es decir, crezca o decrezca con el paso del tiempo.

Frecuencia: Número de veces que es repetida dicha vibración. En otras

palabras, es una simple repetición de valores por un período determinado.

Valle: Es el punto más bajo de una onda.

69


Longitud de onda: Distancia que hay entre dos crestas consecutivas de

dicho tamaño.

(“Las Ondas y sus características y elementos,” 2014)

CUALIDADES DEL SONIDO

La altura

Depende de la frecuencia, que es el número de vibraciones por segundo.

El ser humano no percibe todas las frecuencias. El rango de audición va de los 20

Hz hasta los 20000 Hz. Por encima de esta frecuencia se producen los

ultrasonidos, que no podemos percibir.

La duración

Está en relación con el tiempo que permanece la vibración y se representan en :

Sonido largo y Sonido corto

La intensidad o volumen

Está en relación con la fuerza con que hubiésemos pulsado la cuerda. Su unidad

de medida es el decibelio (dB). Cada incremento de 10 dB nuestro oído lo percibe

como el doble de intensidad. A partir de 120 dB entraríamos en el umbral del

dolor.

El timbre

Es la cualidad que nos permite distinguir entre los distintos sonidos de los

instrumentos o de las voces, aunque interpreten exactamente la misma melodía.

(“Cualidades del sonido,” n.d.)

70


VOZ HUMANA

Consiste en un sonido emitido por un ser humano usando las cuerdas vocales.

Para hablar, cantar, reír, llorar, gritar, etc. La voz humana es específicamente la

parte de la producción de sonido humano en la que las cuerdas vocales son la

fuente primaria de sonido.

Se puede dividir en: pulmones, cuerdas vocales y 'articuladores'.

Los articuladores consisten en lengua, paladar, mejilla, labios, etc. Articulan y

filtran el sonido

BIOFISICA DE LA PERCEPCIÓN AUDITIVA

Es el resultado de los procesos psicológicos que tienen lugar en el sistema

auditivo central y permiten interpretar los sonidos recibidos. La psicoacústica

estudia la percepción del sonido desde la psicología (percepción sonoro subjetiva)

y describe la manera en que se perciben las cualidades (características) del sonido,

la percepción del espacio a través del sonido escucha biaural y el fenómeno del

enmascaramiento, entre otras cosas.

Efecto Doppler

Consiste en el cambio que se produce en la frecuencia de una onda debida al

movimiento relativo entre la fuente y el observador. Cuando una onda es emitida

por un sistema en movimiento, la longitud de onda percibida es diferente a la

emitida. El efecto doppler consiste en la variación de frecuencia de una onda al ser

emitida o recibida por un objeto en movimiento.

Cuando el emisor de una onda electromagnética se acerca al receptor, la

frecuencia de la onda recibida será mayor que la frecuencia emitida. Si por el

contrario la fuente de ondas se aleja del receptor, la frecuencia recibida será

proporcionalmente menor.

El ultrasonido Doppler consiste en una técnica especial de ultrasonido que evalúa

la circulación de la sangre a través de los vasos sanguíneos, incluyendo las arterias

71


y venas más importantes del organismo que se encuentran en el abdomen, brazos,

piernas y cuello. Existen tres tipos de ultrasonido Doppler:

El Doppler a color utiliza una computadora para convertir las mediciones

Doppler en un conjunto de colores para visualizar la velocidad y la

dirección del flujo sanguíneo a través de un vaso sanguíneo.

El Doppler con energía es una técnica más avanzada que es más sensible

que el Doppler a color y es capaz de brindar un mayor detalle del flujo

sanguíneo, especialmente en los vasos que se encuentran dentro de los

órganos. No obstante, el Doppler con energía no ayuda al radiólogo a

determinar la dirección del flujo, que puede ser importante en algunas

situaciones.

Doppler espectral. En lugar de mostrar las mediciones Doppler en forma

visual, el Doppler espectral exhibe las mediciones de flujo sanguíneo de

manera gráfica, en función de la distancia recorrida por unidad de tiempo

(J. A. R. L. Monografias.com, n.d.)

AUDIOMETRO

Equipo eléctrico que sirve para medir y evaluar la audición tanto a nivel umbral

como supra umbral, permite explorar las posibilidades audiométricas a través del

área auditiva. Pueden producir intensidades desde 10 hasta 110 o 120 dBs y

cubren desde el tono 128 hasta el 16 000 Hz, mediante un potenciómetro

graduado de 5 en 5 dBs. Se utiliza para realizar pruebas audiométricas. Permite

determinar el nivel auditivo de un paciente en cada uno de sus oídos.

LUZ

72


Se denomina luz a la parte de la radiación electromagnética que puede ser

percibida por el ojo humano. Es una forma de energía capaz de provocar cambios

en los cuerpos. Hay cuerpos que producen y emiten su propia luz. Estos cuerpos

reciben el nombre de fuentes luminosas. Hay fuentes luminosas naturales, que

producen luz propia y se encuentran en la naturaleza, como el Sol, el fuego y

algunos insectos como las luciérnagas, y fuentes luminosas artificiales, fabricadas

por las personas, como la bombilla (ampolleta), las velas, las cerillas (fósforos) y

los tubos fluorescentes.

(“Nociones básicas de la luz.pdf,” n.d.)

Ilustración 34(“Espectro electromagnetico y sus aplicaciones.pdf,” 2015)

ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO

Es el rango de todas las radiaciones electromagnéticas posibles. El espectro de un

objeto es la distribución característica de la radiación electromagnética de ese

objeto. El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor

longitud de onda (rayos gamma, rayos X), hasta las de mayor longitud de onda

(ondas de radio).

73


Generalmente, la radiación electromagnética se clasifica por la longitud de onda:

ondas de radio, microondas, infrarroja y región visible, que percibimos como luz,

rayos ultravioleta, rayos X y rayos gamma.

Todas las radiaciones electromagnéticas se transmiten a la velocidad de la luz

(300.000 km/segundo) y en forma de ondas.

(“Espectro electromagnetico y sus aplicaciones.pdf,” 2015)

Propiedades de la Luz

Algunas propiedades de la luz, como el color, la intensidad, dependen del tipo de

fuente luminosa que las emita. No obstante, existen otras propiedades, como la

reflexión y la refracción, que son comunes a todos los tipos de luz.

La reflexión

Se propaga a gran velocidad y en todas direcciones.

La reflexión de la luz es un cambio de dirección que experimenta la luz cuando

choca contra un cuerpo. La reflexión de la luz hace posible que veamos los

objetos que no tienen luz propia. Los espejos son cuerpos opacos, con una

superficie lisa y pulida, capaces de reflejar la luz que reciben.

Refracción De La Luz.

La refracción de la luz es el cambio de dirección que sufre la luz cuando pasa de

un medio a otro diferente, por ejemplo cuando pasa del aire al agua. Sirve para ver

los objetos con una dimensión diferente de la real. Ello se consigue con el uso de

las lentes.

74


LA LUZ Y LOS COLORES

La luz que recibimos del Sol se llama luz blanca. La luz blanca es una mezcla de

siete colores: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil y violeta. Cuando la luz

blanca atraviesa un prisma de cristal podemos ver estos siete colores. También

podemos verlos en el arco iris.

Ilustración 35(“Luz relación en la Medicina,” 2014)

Hay tres colores, amarillo, azul y rojo, con los que podemos conseguir todos los

demás, por eso se llaman colores primarios.

La luz del Sol es blanca, pero cuando esta luz atraviesa las pequeñas gotas de agua

de lluvia, se descompone en los siete colores anteriormente citados.

Tabla 12 Escala de color

75


La transiluminación

Es la trasmisión de luz a través de los tejidos del cuerpo. Podemos apreciarla

fácilmente colocando los dedos de nuestra mano juntos frente a un foco:

observaremos los límites de ellos de color rojo, ya que los demás colores de la luz

son absorbidos por las células rojas de la sangre; de hecho, la luz roja es la única

componente que se trasmite.

Clínicamente, la transiluminación se usa en la detección de hidrocefalia de niños.

Como el cráneo de los niños pequeños no está completamente calcificado, la luz

penetra en su interior; si existe un exceso de líquido cefalorraquídeo (fluido

cerebroespinal), el cual es relativamente claro, la luz se dispersa produciendo

patrones característicos de hidrocefalia. También puede usarse en la detección del

colapso pulmonar en infantes, y actualmente se investiga su uso en el estudio de

otras anomalías. Algunos niños prematuros presentan ictericia (coloración

amarilla de la piel), debida a que el hígado libera un exceso de bilirrubina en la

sangre, y la exposición de los niños a la luz visible los ayuda a superar este

problema. Se ha detectado que la componente azul de la luz visible es la más

importante en este caso, aunque aún no se comprende cómo funciona. La

aplicación de la luz visible en terapia se conoce como fototerapia.

(“Luz relacion en la Medicina,” 2014)

CUALIDADES DE LA LUZ

Intensidad: Es la cantidad de luz emitida, transmitida o reflejada por

unidad de tiempo.

Calidad: Distinguimos entre luz dura (contrastada), luz suave (difusa) y

luz semifusa

Dirección: La dirección de la luz la indica la posición respecto a la cámara

y el motivo visual.

76


SISTEMA VISUAL HUMANO

Los fotorreceptores célula o mecanismo capacitado de captar la luz., se sitúan en

el interior del ojo y existen dos tipos diferentes: conos y bastones. Los conos

forman un mosaico hexagonal regular en la fóvea, los bastones se encuentran por

la fóvea siguiendo de una manera más desorganizada el patrón de los conos.

Existe una zona donde no existe ningún fotorreceptor, es el punto ciego.

FOTO TRANSDUCCIÓN

Es el proceso mediante el cual la información captada por las células

fotoreceptora se convierte en señal eléctrica y luego se manda al cerebro. Aunque

la estructura de los conos y los bastones es diferente, el mecanismo de

transducción en ambos es muy similar.

ADAPTACIÓN AL BRILLO

El ojo humano puede discriminar un rango total de niveles enorme (10^10

niveles) pero no a la vez. Aquí es donde aparece el fenómeno de adaptación al

brillo que dependiendo del brillo subjetivo percibido el ojo puede discriminar

unos niveles u otros.

(“Fisiología de la visión humana.,” 2014)

ENFERMEDADES OCULARES MÁS FRECUENTES Y SUS

TRATAMIENTOS

Miopía: se presenta cuando los objetos lejanos son difíciles de distinguir. Se

corrige con lentes que alargan la distancia focal o con cirugía refractiva y se puede

dar desde temprana edad.

Ilustración 36(Miopía - Buscar con Google, n.d.)

77


Hipermetropía: cuando los objetos cercanos se ven borrosos. Se puede padecer

desde la infancia. Se puede corregir con anteojos, lentes de contacto o cirugía

refractiva (la cirugía refractiva es la que se usa para disminuir o eliminar la

necesidad de anteojos)

Astigmatismo: cuando la imagen de un objeto se ve confusa y distorsionada. Los

lentes que corrigen este problema son los cilíndricos. También se puede corregir

con cirugía refractiva. Este problema ocasiona dolor de ojos, cabeza y mucha

fatiga visual.

Estrabismo: cuando uno de los ojos se desvía. El problema se corrige mediante el

uso anteojos especiales, con parches, ejercicios musculares y en algunos casos por

medio de cirugía. La detección precoz es esencial para establecer el equilibrio

muscular, es decir, recuperar el paralelismo de los ojos.

El tratamiento quirúrgico está indicado en los casos severos o que no se corrigen

con los tratamientos anteojos o ejercicios, también es importante señalar que la

mayoría de los estrabismos en el cual un ojo se desvía hacia arriba o hacia abajo

también requieren cirugía.

Glaucoma: una de las principales causas de ceguera a nivel mundial .Es

asintomática y se caracteriza por el aumento de la presión en el ojo. Se da

principalmente en adultos sobre los 40 años. El glaucoma primario de ángulo

abierto (el 90% de los casos) suele aparecer entre los mayores de 55 años y en

pacientes miopes. Este puede controlarse con medicación tópica o bien con

cirugía de láser, con una cirugía con bisturí o una implantación valvular, que

facilite el drenaje.

El glaucoma de ángulo cerrado (crónico o simple) es menos frecuente y puede

manifestarse con dolor ocular, cefaleas, visión borrosa, náusea y vómitos. El

tratamiento definitivo consiste en la utilización de láser, aunque si es crónico

también requerirá la administración de fármacos tópicos o de cirugías con bisturí

o con válvulas.

78


Ilustración 37 (Glaucoma - Buscar con Google, n.d.)

Cataratas: se producen cuando el cristalino se torna opaco y va perdiendo su

transparencia ocasionando vista borrosa e incluso pérdida de la visión.

Ilustración 38(Cataratas - Buscar con Google, n.d.)

Conjuntivitis: la más común es la conjuntivitis alérgica. Es una inflamación de la

conjuntiva causada por alérgenos y sus síntomas son picazón, lagrimeo, sensación

de arenillas, enrojecimiento ocular y secreción. Igualmente existe la conjuntivitis

infecciosa causada por bacterias, virus u otros agentes infecciosos.

Ojo Seco: los síntomas son irritación ocular, sensación de párpados pesados,

ardor en los ojos, molestias al mirar la luz. El uso de antihistamínicos,

antidepresivos, uso de lentes de contacto y algunas enfermedades reumáticas

pueden ser la causa.

(“Enfermedades de los ojos - Monografias.com,” n.d.)

79


FISICA NUCLEAR

La física nuclear es una rama de la física que estudia las propiedades y el

comportamiento de los núcleos atómicos, analiza la estructura fundamental de la

materia y las interacciones entre las partículas subatómicas. La sociedad la conoce

debido al aprovechamiento de la energía nuclear en centrales nucleares y en el

desarrollo de armas nucleares, tanto de fisión nuclear como de fusión nuclear.

CONSTITUCIÓN DEL ÁTOMO Y MODELOS ATÓMICOS

La representación básica de la constitución atómica, reconoce la existencia de

partículas con carga eléctrica negativa, llamados electrones, los cuales giran en

diversas órbitas alrededor de un núcleo central con carga eléctrica positiva. El

átomo en su conjunto y sin la presencia de perturbaciones externas es

eléctricamente neutro.

El núcleo lo componen los protones con carga eléctrica positiva, y los neutrones

que no poseen carga eléctrica. Los tamaños de los núcleos atómicos para los

diversos elementos están comprendidos entre una cienmilésima y una

diezmilésima del tamaño del átomo.

(“Estructura atómica,” n.d.)

RADIOBIOLOGIA

La radiobiología es la ciencia que estudia los fenómenos que se producen en los

seres vivos, tras la absorción de energía procedente de las radiaciones ionizantes;

es estudiada por físicos, químicos, biólogos y médicos, porque su campo de

conocimientos abarca estas ciencias.

80


PROPIEDADES BÁSICAS DE LAS RADIACIONES IONIZANTES

El 8 de noviembre de 1895 Wilhelm Conrad Rontgen descubrió un nuevo tipo de

radiación a la que denominó rayos X.

Los rayos X se producen cuando en el interior de un tubo de vacío (el tubo de

rayos X), electrones de alta energía son frenados bruscamente por colisión con un

blanco metálico.

Posteriormente se demostró que los rayos X son radiación electromagnética de la

misma naturaleza que la luz, la radiación calorífica o las ondas de radio.

(“Radiobiología,” 2013)

RADIACION

Este fenómeno físico consiste en la propagación de energía en forma de ondas

electromagnéticas o partículas subatómicas a través del vacío o de un medio

material. La radiación propagada en forma de ondas electromagnéticas se llama

radiación electromagnética, mientras que la llamada radiación corpuscular es la

radiación transmitida en forma de partículas subatómicas que se mueven a gran

velocidad, con apreciable transporte de energía.

Si la radiación transporta energía suficiente como para provocar ionización en el

medio que atraviesa, se dice que es una radiación ionizante. En caso contrario se

habla de radiación no ionizante.

Son radiaciones ionizantes los rayos X, rayos γ, partículas α y parte del espectro

de la radiación UV. Por otro lado, radiaciones como los rayos UV y las ondas de

radio, TV o de telefonía móvil, son algunos ejemplos de radiaciones no

ionizantes.

Radiaciones Ionizantes.

Son radiaciones con la energía necesaria para arrancar electrones de los átomos.

Cuando un átomo queda con un exceso de carga eléctrica, ya sea positiva o

negativa, se dice que se ha convertido en un ión (positivo o negativo).

81


Rayos X

Radiaciones alfa

Radiaciones beta

Radiaciones gamma

Las radiaciones ionizantes pueden provocar reacciones y cambios químicos con el

material con el cual interaccionan. Por ejemplo, son capaces de romper los enlaces

químicos de las moléculas o generar cambios genéticos en células reproductoras.

Radiaciones No Ionizantes.

Son aquellas que no son capaces de producir iones al interactuar con los átomos

de un material. Se pueden clasificar en dos grandes grupos: los campos de origen

electromagnético y las radiaciones ópticas.

Dentro de los campos electromagnéticos se pueden distinguir aquellos generados

por las líneas de corriente eléctrica , ejemplos son las ondas de radiofrecuencia ,

las microondas ,los rayos infrarrojos, la luz visible y la radiación ultravioleta.

Estas radiaciones pueden provocar calor y ciertos efectos fotoquímicos al actuar

sobre el cuerpo humano.

(“Radiacion.pdf,” n.d.)

82

Electrones de baja energía

Rayos catódicos

NO IONIZANTES

Natural o artificial Artificial

Fotones de baja energía

Visible IR Microondas

Espectro electromagnético

Partículas de alta velocidad

Neutrones

Fotones

Rayos X UV

IONIZANTES

Natural Artificial


83

Ondas de radio

Grafico 1TIPOS DE RADIACIONES


EFECTOS DE LA RADIACIÓN EN LOS SERES VIVOS

EFECTOS SOBRE EL HOMBRE

Sabemos que la ionización puede dar lugar a transformaciones químicas en la

materia. Debido a que algunas radiaciones pueden penetrar en el cuerpo pueden

producir efectos en órganos o en células de muy diversas funciones, que inclusive

pueden matar a las células. Estas radiaciones ionizantes que penetran en el cuerpo

pueden causar daños tejidos, pero no sólo de la piel, sino de todo el cuerpo. Estos

daños pueden resultar permanentes si suceden en órganos que no se regeneran,

como el cerebro.

Los efectos que la radiación produce en los organismos se han clasificado en

cuatro grupos:

Los que producen cáncer,

Las mutaciones genéticas,

Los efectos en los embriones durante el embarazo y

Las quemaduras por exposiciones excesivas

Según la intensidad de la radiación y en que parte del cuerpo se produjo, el

enfermo puede llegar a morir en el plazo de unas horas a varias semanas. Los

efectos nocivos de la radioactividad se acumulan, las condiciones que se expresan

cuando alguien es víctima de enfermedad por radiación son:

• Náuseas.

• Vómitos.

• Convulsiones.

• Delirios.

• Dolores de cabeza.

• Pérdida de cabellera.

• Pérdida de dentadura.

84


• Reducción de los glóbulos rojos en la sangre.

• Reducción de los glóbulos blancos en la sangre.

• Daño al conducto gastrointestinal.

• Hemorragias.

• Esterilidad.

• Infecciones bacterianas.

• Cáncer.

(“Efectos de la radiación en los seres vivos,” n.d.)

RADIACTIVIDAD

Es un fenómeno físico por el cual los núcleos de algunos elementos químicos,

llamados radiactivos, emiten radiaciones que tienen la propiedad de impresionar

placas radiográficas, ionizar gases, producir fluorescencia, atravesar cuerpos

opacos a la luz ordinaria, entre otros. Debido a esa capacidad, se les suele

denominar radiaciones ionizantes, las radiaciones emitidas pueden ser

electromagnéticas, en forma de rayos X o rayos gamma, o bien corpusculares,

como pueden ser núcleos de helio, electrones o positrones, protones u otras. En

resumen, es un fenómeno que ocurre en los núcleos de ciertos elementos

inestables, que son capaces de transformarse o decaer, espontáneamente, en

núcleos atómicos de otros elementos más estables.

La radiactividad ioniza el medio que atraviesa. Una excepción la constituye el

neutrón, que posee carga neutra (igual carga positiva como negativa), pero ioniza

la materia en forma indirecta. En las desintegraciones radiactivas se tienen varios

tipos de radiación: alfa, beta, gamma y neutrones libres.

(“Radioactividad,” 2014)

85


APLICACIONES DEL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO EN

MEDICINA.

Las ondas de radio: se emplean sobre todo en el tratamiento denominado onda

corta. Se trata de un tipo de corriente alterna de alta frecuencia caracterizada por

tener una longitud de onda comprendida entre 1 y 30 metros (10-300 MHz). La

onda corta, debido a su alta frecuencia es capaz de atravesar toda clase de cuerpos,

tanto conductores como no conductores.

Inconvenientes de las ondas electromagnéticas.

Los efectos sobre la salud de las ondas electromagnéticas son muy variados en

función de su frecuencia; es decir, de la energía que portan sus fotones. Abarcan

desde los efectos nulos, para muy bajas frecuencias, hasta efectos gravísimos en el

caso de los rayos gamma o de los rayos cósmicos. Aparte de los efectos

bioquímicos, las ondas electromagnéticas, presentan claros aspectos biofísicos. En

el rango de frecuencias que nos importa el efecto térmico es manifiesto y su

influencia en la salud innegable. El efecto térmico es debido a que todo campo

electromagnético variable, y una onda es eso, induce corrientes eléctricas, y éstas

a su vez disipan energía, en mayor o menor cuantía dependiendo de los

coeficientes de conductividad e inducción. La disipación de energía contribuye

evidentemente a la elevación de la temperatura, que será de forma local o general

dependiendo que la irradiación sea local o general.

RAYOS X

Después del ultravioleta vienen los rayos X. Se usan generalmente para ver a

través de algunos objetos, así como para la física de alta energía y la astronomía.

Las estrellas de neutrones y los discos de acreción alrededor de los agujeros

negros emiten rayos X, lo que nos permite estudiarlos.

Los rayos X pasan por la mayor parte de sustancias, y esto los hace útiles en

medicina e industria. También son emitidos por las estrellas, y especialmente por

algunos tipos de nebulosas. Un aparato de radiografía funciona disparando un haz

de electrones sobre un objetivo. Si los electrones se disparan con suficiente

energía, se producen rayos X.

86


Diagnóstico

Radiografía de rayos X. Detecta fracturas de huesos, ciertos tumores y otras masas

anormales, neumonía, algunos tipos de lesiones, calcificaciones, objetos extraños

o problemas dentales.

Mamografía. Una radiografía del seno que se usa para la detección y el

diagnóstico del cáncer. Los tumores tienden a aparecer como masas de forma

regular o irregular que son un poco más brillantes que el fondo en la radiografía

(es decir, más blancas sobre un fondo negro o más negras sobre un fondo blanco).

Los mamogramas pueden también detectar partículas diminutas de calcio,

llamadas microcalcificaciones, las cuales aparecen como manchas muy brillantes

en un mamograma. Aunque por lo general son benignas, las microcalcificaciones

pueden indicar ocasionalmente la presencia de un tipo específico de cáncer.

TC (tomografía computarizada) .Combina la tecnología tradicional de rayos X con

el procesamiento computarizado para generar una serie de imágenes transversales

del cuerpo, que luego se pueden combinar para formar una imagen tridimensional

de rayos X. Las imágenes por TC son más detalladas que las radiografías simples

y ofrecen a los médicos la habilidad de ver las estructuras dentro del cuerpo desde

muchos ángulos diferentes.

Fluoroscopía. Utiliza rayos X y una pantalla fluorescente para obtener imágenes

en tiempo real del movimiento dentro del cuerpo o para ver procesos de

diagnóstico, tales como seguir el trayecto de un medio de contraste inyectado o

ingerido. Por ejemplo, se utiliza la fluoroscopía para ver el movimiento de los

latidos del corazón y, con la ayuda de medios de contraste radiográficos, para ver

el flujo de sangre hacia el músculo del corazón así como a través de los vasos

sanguíneos y los órganos. Esta tecnología se utiliza también con un medio de

contraste radiográfico para guiar un catéter ensartado internamente durante una

angioplastía cardiaca, la cual es un procedimiento mínimamente invasivo para

abrir las arterias obstruidas que suministran sangre al corazón.

(“Rayos X - Rayos X.pdf,” n.d.)

87


Ilustración 39(Rayos X - Buscar con Google, n.d.)

Rayos gamma: se utilizan para esterilizar instrumentos que no pueden ser

esterilizados , también son utilizados en la radioterapia.

Ilustración 40(Rayos Gamma - Buscar con Google, n.d.)

ADSORCIÓN DE RAYOS X

La intensidad de la radiación X disminuye a medida que pasa a través de un

material; las discontinuidades en las absorciones aparecen cuando la radiación X

posee la energía suficiente para remover electrones. DIFRACCIÓN DE RAYOS

X Los rayos X sufren una difracción en los diferentes planos de un cristal.

RADIOPACIDAD

Es la capacidad que posee un determinado material de no permitir penetrar los

rayos x es decir de desviarlos al contacto con ellos, los metales nobles poseen una

gran densidad la cual le permite evitar la penetración de los rayos X siendo

claramente visibles en una radiografía esto se debe a que presentan una mayor

cantidad de masa por cm3 que atravesar.

88


RADIOLÚCIDA

Es una estructura poco densa que los rayos X atraviesan con facilidad, haciendo

que los rayos choquen contra la película radiográfica produciendo depósitos de

plata metálica ennegrecida. Pudiendo observar dichos cambios al procesar la

película radiográfica. Se dice que un área oscura o negra en la película, es

Radiolúcida. Por ejemplo la cavidad pulmonar.

(“Descripciones Radiológicas,” n.d.)

89


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ANEXOS

100

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Health & Medicine

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