Fisica en la medicina

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INTRODUCCIÓN

Por ser la física la ciencia encargada del estudio de los fenómenos que ocurren en la naturaleza, se puede aplicar a otras ramas del conocimiento humano, tales como la química, la ingeniería, la aeronáutica, etc.; en particular, la que ahora se conoce como física médica.

La física médica se divide en dos grandes ramas: la física de la fisiología, que es la que se ocupa de lasfunciones del cuerpo humano, y la instrumentación médica que es la física aplicada al desarrollo de instrumentos y aparatos médicos.

Al examinar a un paciente, curiosamente lo primero que el médico le aplica es un examen "físico", que consiste en medir el pulso, la temperatura, la presión, escuchar los sonidos del corazón y pulmones. Si recapacitamos un poco, nos podemos dar cuenta de que todasestas son medidas físicas.

La rama de la medicina conocida como "medicina física" se encarga de la diagnosis y el tratamiento de las enfermedades y lesiones por medio de agentes físicos, como son la manipulación, el masaje, el ejercicio, el calor, el frío, el agua, etcétera. La terapia física es el tratamiento por medios exclusivamente físicos.

A la física aplicada se le acostumbra dar elnombre de ingeniería, por lo que algunas veces, al aplicarse a la medicina se le llama ingeniería médica; este nombre es usado generalmente para la física aplicada a la instrumentación médica más que para la física de la fisiología.

Es importante entender cómo funciona el cuerpo humano, de esta forma podremos saber cuándo no está funcionando bien, por qué, y en el mejor de los casos podremossaber cómo corregir el daño.

Al tratar de entender un fenómeno físico, lo que hacemos es seleccionar los factores principales e ignorar aquellos que creemos menos importantes. La descripción será sólo parcialmente correcta pero esto es mejor que no tenerla.

Para entender los aspectos físicos del cuerpo humano frecuentemente recurrimos a las analogías, pero debemos tener en cuenta que lasanalogías nunca son perfectas, la situación real siempre es más compleja que la que podemos describir; por ejemplo, en muchas formas el ojo es análogo a una cámara fotográfica, sin embargo, la analogía es pobre cuando la película, que debe ser remplazada, se compara con la retina que es el detector de luz del ojo.

La mayor parte de las analogías usadas por los físicos emplean modelos, algunos de loscuales están relacionados con fenómenos no conectados con lo que se está estudiando, por ejemplo, un modelo del flujo eléctrico, el cual puede simular muchos fenómenos del sistema cardiovascular, pero no todos.

Los modelos también pueden ser matemáticos y ayudan en la descripción y predicción del comportamiento de algunos sistemas, por ejemplo, cuando escribimos:

[pic]

donde P es la presiónde un gas, T su temperatura, V su volumen y nR una constante, podemos deducir que al aumentar la temperatura del gas y manteniendo el volumen constante, su presión va a aumentar. Se dice entonces que la presión es función de la temperatura y el volumen, lo que puede expresarse como:P=f(T, V).

En síntesis, para entender el funcionamiento del cuerpo humano, se recurre frecuentemente a lasanalogías y de ellas se obtienen modelos que ayudan a lograr nuestro objetivo.

En este libro se presenta a un nivel básico el funcionamiento de algunos órganos, sistemas y sentidos del cuerpo humano y la física relacionada con ellos; asimismo, se muestran algunas de las técnicas más usadas para el diagnóstico y el tratamiento de ciertas enfermedades. De ninguna manera se trata extensamente temaalguno, ya que sólo pretendemos motivar a quienes estudian física, medicina o ingeniería para que con su esfuerzo se pueda enriquecer esta rama fascinante del saber.

I. SISTEMA ÓSEO

ES COMÚN pensar en los huesos como una parte inerte del cuerpo y que una vez que alcanza su tamaño adulto, éstos ya no cambian. La realidad es otra: el hueso es un tejido vivo que, al igual que los otros tejidos...
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