La fisica en la medicina

Ordaz Romero Enrique
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La física en la medicina
Introducción.
La física médica se divide en dos grandes ramas: la física de la fisiología, que es la que se ocupa de las funciones del cuerpo humano, y la instrumentación médica que es la física aplicada al desarrollo de instrumentos y aparatos médicos.
La rama de la medicina conocida como "medicina física" se encarga de la diagnosis yel 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 el nombre de ingeniería, por lo que algunas veces, al aplicarse a la medicina se le llama ingeniería médica; este nombrees usado generalmente para la física aplicada a la instrumentación médica más que para la física de la fisiología.
Para entender el funcionamiento del cuerpo humano, se recurre frecuentemente a las analogías y de ellas se obtienen modelos que ayudan a lograr nuestro objetivo.
I. sistema óseo
El hueso es un tejido vivo que, al igual que los otros tejidos del cuerpo, debe alimentarse para estaren buenas condiciones, de lo cual se encargan los osteocitos, que son células óseas distribuidas en el tejido óseo.
Al proceso continuo de destruir el tejido viejo y crear el nuevo se le llama remodelación, llevada a cabo por los osteoclastos, que son las células encargadas de la destrucción del tejido viejo y los osteoblastos, que construyen el nuevo.
Mientras el cuerpo es joven y crece, laprincipal actividad la tienen los osteoblastos, mientras que después de los cuarenta años los osteoclastos son los más activos.
El colágeno óseo es menos denso que el mineral óseo, desempeña el papel de pegamento del mineral óseo y es el que proporciona la elasticidad de los huesos. El mineral óseo parece estar formado de hidroxiapatita de calcio. El tejido óseo se presenta en dos tiposdiferentes: sólido o compacto y esponjoso o trabecular.
El tejido esponjoso y el compacto sólo se diferencian en su densidad volumétrica.
El tejido compacto se encuentra principalmente en la parte superficial de los huesos así como en la caña central de los huesos largos, mientras que el esponjoso se encuentra en los extremos de los huesos largos.
Los huesos tienen seis funciones: soporte,locomoción, protección de órganos, almacén de componentes químicos, alimentación y trasmisión del sonido.
Debido a que los huesos forman un soporte constituido por uniones de secciones rígidas, puede llevarse a cabo la locomoción; Es por esto que las articulaciones entre los huesos desempeñan un papel muy importante.
Las partes delicadas del cuerpo, deben ser protegidas de golpes que las puedan dañar.Los huesos son el almacén para una gran cantidad de productos químicos necesarios en la alimentación del cuerpo humano.
Los dientes son huesos especializados que sirven para cortar, rasgar y moler los alimentos.
Los huesos más pequeños del cuerpo humano son los que forman el oído medio, conocidos como martillo, yunque y estribo, y que transmiten el sonido convirtiendo las vibraciones.
Las vigasque forman la parte medular de un edificio son sometidas a pruebas mecánicas que determinan su resistencia ante las fuerzas a las que pueden estar sujetas, que se reducen a las de tensión, compresión y torsión ,como se muestra en la figura 3 . Estas pruebas se utilizan para obtener la resistencia de los huesos. Para efectuar las pruebas de resistencia mecánica se usa una muestra de material enforma de I a la que se aplica la fuerza.

Figura 3. Las pruebas de resistencia mecánica a las que se someten los huesos.
El hueso está compuesto de pequeños cristales minerales de hueso duro atados a una matriz de colágeno flexible. Estos componentes tienen propiedades mecánicas diferentes, sin embargo, la combinación produce un material fuerte como el granito en compresión y 25 veces más...