Física Biomédica

Física Biomédica

Introducción a la Física Biomédica

Magnitudes:
Escalares long, peso, t.
Vectoriales Fuerza, Presión

Fundamentales long, masa, t.
Derivadas

Movimiento
Velocidad Vel = espacio / tiempo
Aceleración acel = V final – V inicial / t

Fuerza
1° Ley de Newton: Inercia
2° Ley de Newton: F = m.a
Gravedad: Peso = m . acel de gravedad

Densidadδ = m / vol
Peso m . g (gravedad)
Peso específico = Peso / Volumen

Trabajo
T = F x long.
1 erg = 1 dina x 1 cm
1 Joule = 107 erg

Potencia
P = Trabajo / t
Watt = Joule / s 1HP = 746 W

Energía
E = m . C2
E Potencial E cinética



Calorimetría
1 caloría = elevación 1 °C a 1gr de agua


Metabolismo
Anabolismo
Catabolismo

Sólidos


LíquidosPresión Hidrostática
Pr = Fuerza / Sup.

Principio de Pascal:
La Pr en 1 p. se transmite en todas las dir c/ = intensidad

Principio de Arquímedes:
Todo cuerpo sumerg recibe un empuje vert = al peso del líq desalojado

Principio de Bernouilli Túbo rígido
Vel ↑ => Pr ↓ Vel ↓ => Pr ↑

Experimento de Marey Tubo elastico
Líquido intermitente => presión no llega a 0Viscosidad
Frotamiento interno de un líquido de una capa sobre la otra del mismo líqu

Tensión Superficial
Fuerza de cohesión molecular
Tens Sup = Peso / 2 long. = Peso / (4 π r)

Capilaridad
Fuerza de adhesión a las paredes > a la Fuerza de cohesión molecular
Meniscos cóncavos o convexos de líquidos en tubos
Ley de Jurin: el ascenso o descenso de un líquido en uncapilar es:
H = (2 . TS) / (r . δ . g) = 2 tens sup / radio del tubo . dens . grav

Absorción
Fijación de líquidos o gases a superficies de cuerpos líquidos o sólidos

Cromatografía


Gases
Intercambio de Gases en Sangre

O2: 21% 160 mmHg 14% 100 mmHg 115 mmHg
CO2: 0.1% 0.4 mmHg 5.6% 40 mmHg 28 mmHg
H2O: 47 mmHg 47 mmHg


(14 / 100) x (760 – 47) = 100 mmHg(5.6 / 100) x (760 – 47) = 40 mmHg

Hb reducida + O2 = OxiHemoglobina

1g Fe = 22400 / 56 = 1 mol de O2 / 1 mol de Fe = 400 ml O2
1g Hb = 0.00335g de Fe => 1.34 ml O2
100 ml de sangre = 15g Hb => 1.34 x 15 = 20 ml O2

Curva de Disociación

CarboxiHemoglobina = HbCO 300x más estable que HbO2

1/20 CO2 disuelto en COOH
Enfermedad de las Alturas
Enfermedad de los Buzos10 m = 2 atm
30 m = 4 atm
70 m = 8 atm







Barreras Biológicas - Membranas

Estructuras:
Capa bilipidica con proteínas
Intrínsecas: receptores y canales iónicos
Extrínsecas: receptores

Transporte
Difusión
D ≈ (∆[] . á . per.) / (esp . √PM)
Gradiente de concentración, área, permeabilidad,
espesor, Peso molecular

Osmosis
Difusión Simple: de> [] a < []
Vit. DEKA, 300mOsm isotonico (2 Na)

Transporte Mediado por Proteínas:
Transporte Pasivo: Sin gasto de ATP
Transporte Activo: Con gasto de ATP
Transporte Primario: ATP directo
Transporte Secundario: ATP indirecto (glu x Na
en túbulos renales)

Transporte Vesicular
Endocitosis
Exocitosis


Sistema Compartimental

Distribución deFluidos en el cuerpo humano

IC Is V

Fluido Intra-Celular 2/3
Fluido Extra-Celular 1/3
Fluido Intersticial 2/3
Fluido Vascular 1/3

IC Is V

Tejidos Excitables
Equilibrio Iónico y Potencial de Membrana en Reposo

Conducción de Membrana:
Cantidad de canales que están abiertos en una membrana

Canales Sin gatillo (gate): siempre abiertos => K
Canales Con gatillo(gate) por voltaje : se abren o cierran con el cambio
de voltaje de membrana
Canales Con gatillo (gate) por Ligando: se abren o cierran con sustancias
Específicas (nunca con voltaje)

Fuerza Neta: Sumatoria de todas las fuerzas
Fuerza de Concentración: ∆[]
Fuerza Eléctrica: (mV) (-70mV) atraen iones (+), rechazan iones (-)

Ecuación de Nernst: Fuerza de concentración en mV...