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UNIVERSIDAD ESTATAL DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS ESCUELA DE MEDICINA MATERIA: BIOFISICA AUTORES: EDDYE CALDERÓN DOCTY CEDEÑO ARIANA GUEVARA PROFESOR: HUGO CECIL FLORES BALSECA GRUPO 1 SEGUNDO SEMESTRE

Unidad 3

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UNIVERSIDAD ESTATAL DE GUAYAQUILFACULTAD DE CIENCIAS MDICASESCUELA DE MEDICINA

MATERIA: BIOFISICA

AUTORES: EDDYE CALDERNDOCTY CEDEO ARIANA GUEVARAPROFESOR: HUGO CECIL FLORES BALSECA

GRUPO 1 SEGUNDO SEMESTRE

APARATO RESPIRATORIA El aparato respiratorio generalmente incluye tubos, como losbronquios, las fosas nasales usadas para cargar aire en los pulmones, donde ocurre elintercambio gaseoso. El diafragma, como todo msculo, puede contraerse y relajarse. En la inhalacin, el diafragma se contrae y se allana, y la cavidad torcica se ampla. Esta contraccin crea un vaco que succiona el aire hacia los pulmones. En la exhalacin, el diafragma se relaja y el aire es expulsado de los pulmones.

INTERCAMBIO DE GASES

El aire entra al cuerpo primero a travs de la boca o la nariz, se desplaza rpidamente por la faringe (garganta) pasa a travs de la laringe, entra a la trquea, que se divide en bronquios derecho e izquierdo en los pulmones y luego se divide an ms en ramas cada vez ms pequeas llamadas bronquiolos. Los bronquiolos ms pequeos terminan en pequeos sacos de aire llamados alvolos, los cuales se inflan durante la inhalacin y se desinflan durante la exhalacin.El intercambio de gases es la provisin de oxigeno de los pulmones al torrente sanguneo y la eliminacin de dixido de carbono del torrente sanguneo a los pulmones. Esto tiene lugar en los pulmones entre los alvolos y una red de pequeos vasos sanguneos llamados capilares, los cuales estn localizados en las paredes de los alvolos.

PRESIONES RESPIRATORIA.

1. Ventilacin pulmonar: fenmeno mecnico que asegura el recambio del aire contenido dentro de los alvolos.2. Distribucin y relacin ventilacin/perfusin: renovacin proporcional del aire y de la sangre a cada lado de la membrana de difusin.3. Difusin o transferencia: intercambio de gases entre aire y sangre a travs de la membrana alveolocapilar.4. Transporte de O2y CO2efectuado por la sangre entre el pulmn y las clulas.5. Regulacin de la respiracin: conjunto de mecanismos de control de la respiracin y coordinacin con la circulacin, demandas metablicas, equilibrio acido-base, fonacin, deglucin, etc.6. Hemodinmica de la circulacin pulmonar.7. Funciones del espacio pleural.8. Mecanismos de defensa mecnicos, celulares y humorales, que tienen un importante papel, dado el amplio contacto del pulmn con los contaminantes ambientales a travs de los ms de 10.000 litros de aire que se ventilan diariamente. Adems, la entrada al aparato respiratorio est en la faringe y contigua a la boca, cavidades de gran poblacin microbiana.9. Filtro de partculas que circulan por la sangre (cogulos, agregados plaquetarios, trozos de tejidos, etc.), funcin para la cual tiene la ventaja ventaja de ser el nico rgano, aparte del corazn, por el cual pasa continuamente el total de la sangre.

MECANISMO QUE LLEVAN Y SE OPONEN AL COLAPSO PULMONAR.

DIMENSIONES DEL FUELLE: VOLUMENES Y CAPACIDADESLas dimensiones del fuelle toracopulmonar se miden a travs de su contenido areo. Esta medicin se realiza usualmente con un espirmetro,cuya formabsica se ilustra en la Figura 2-1, en el cual el individuo en estudio respira a travs de una boquilla dentro de una campana calibrada y sellada por agua.La maniobra se hace usualmente sentado o de pies, ya que en decbito el peso de las visceras empuja al diafragma en direccin ceflica disminuyendo los volumenes hasta en un30%.

FACTORES QUE FAVORECEN O SE OPONEN AL COLAPSO PULMONAR

Los factores que se oponen al colapso pulmonar La sustancia tensioactiva o surfactanteLa presin negativa intrapleuralMientras que los que favorecen el colapsoLa elasticidad de las estructuras tracopulmonares y La tensin superficial de los lquidos que revisten la superficie alveolarPara lograr expandir los pulmones venciendo la elasticidad del trax y los pulmones, los msculos inspiratorios deben ejercer una fuerza determinada lo que nos lleva al concepto de trabajo respiratorio

VOLMENES Y CAPACIDADES PULMONAR

La propagacin del sonido involucra transporte de energa sin transporte de materia, en forma de ondas mecnicas que se propagan a travs de un medio elstico slido, lquido o gaseoso. Entre los ms comunes se encuentran el aire y el agua. No se propagan en el vaco, al contrario que las ondas electromagnticas. Si las vibraciones se producen en la misma direccin en la que se propaga el sonido, se trata de una onda longitudinal y si las vibraciones son perpendiculares a la direccin de propagacin es una onda transversal.La fontica acstica concentra su inters especialmente en los sonidos del habla: cmo se generan, cmo se perciben, y cmo se pueden describir grfica y/o cuantitativamente.

Audicin.Laaudicinconstituye los procesos psico-fisiolgicos que proporcionan al ser humano la capacidad de or.

Fsica del sonidoLa fsica del sonido es estudiada por la acstica, que trata tanto de la propagacin de las ondas sonoras en los diferentes tipos de medios continuos como la interaccin de estas ondas sonoras con los cuerpos fsicos.

Onda sonora Unaonda sonoraes unaondalongitudinal que transmite lo que se asocia consonido. Si se propaga en un medio elstico ycontinuogenera una variacin local depresinodensidad, que se transmite en forma deonda esfricaperidica ocuasiperidica. Mecnicamente las ondas sonoras son un tipo deonda elstica.Las variaciones de presin, humedad o temperatura del medio, producen el desplazamiento de lasmolculasque lo forman. Cada molcula transmite la vibracin a las que se encuentren en su vecindad, provocando unmovimientoen cadena. Las diferencias de presin generadas por la propagacin del movimiento de las molculas del medio, producen en el odo humano una sensacin descrita comosonido.

Propagacin de ondasModo de propagacinEl sonido est formado porondas mecnicas elsticaslongitudinales u ondas de compresin en un medio. Eso significa que:Para propagarse precisan de un medio material (aire, agua, cuerpo slido) que transmita la perturbacin (viaja ms rpido en los slidos, luego en los lquidos va lento, y an ms lento en el aire, y en el vaco no se propaga). Es el propio medio el que produce y propicia la propagacin de estasondascon su compresin y expansin. Para que pueda comprimirse y expandirse es imprescindible que ste sea unmedio elstico, ya que un cuerpo totalmente rgido no permite que las vibraciones se transmitan. As pues, sin medio elstico no habra sonido, ya que las ondas sonoras no se propagan en el vaco.Adems, los fluidos slo pueden transmitir movimientos ondulatorios en que la vibracin de las partculas se da en direccin paralela a la velocidad de propagacin a lo largo de la direccin de propagacin. As los gradientes de presin que acompaan a la propagacin de una onda sonora se producen en la misma direccin depropagacinde la onda, siendo por tanto stas un tipo deondas longitudinales(en los slidos tambin pueden propagarse ondas elsticas transversales).

Propagacin en mediosLas ondas sonoras se desplazan tambin en tres dimensiones y susfrentes de ondaen medios istropos son esferas concntricas que salen desde el foco de la perturbacin en todas las direcciones. Por esto sonondas esfricas. Los cambios de presinp2que tienen lugar al paso de una onda sonora tridimensional de frecuencia y longitud de onda en un medio istropo y en reposo vienen dados por la ecuacin diferencial:

donderes la distancia al centro emisor de la onda, yces la velocidad de propagacin de la onda. Para una onda de perodo bien definido y en ese caso la solucin de la ecuacin, a grandes distancias de la fuente emisora se puede escribir como:

Donde son respectivamente la presin de inicial del fluido y la sobrepresin mxima que ocasiona el paso de la onda.En el caso de las ondas sonoras ordinarias, casi siempre son la superposicin de ondas de diferentes frecuencias y longitudes de onda, y forman pulsos de duracin finita. Para estas ondas sonoras lavelocidad de faseno coincide con lavelocidad de grupoo velocidad de propagacin del pulso. La velocidad de fase es diferente para cada frecuencia y depende al igual que antes de la relacinc=. El hecho de que la velocidad de fase sea diferente para cada frecuencia, es responsable de ladistorsin del sonidoa grandes distancias. En ese caso la solucin general de (*) viene dada por:

donde: la amplitud normalizada para el componente .

, es elvector de onda.

, es lafrecuencia angular.

Percepcin humana de las ondas sonoras

Elhercio(Hz) es la unidad que expresa la cantidad de vibraciones que emite una fuente sonora por unidad de tiempo (frecuencia). Se considera que el odo humano puede percibir ondas sonoras de frecuencias entre los 20y los 20.000Hz, si bien tambin se consideran rangos entre 16Hz (aproximadamente la nota ms grave de un rgano de iglesia:do0= 16,25Hz) y 16.000Hz (o 16kHz). Las ondas que poseen una frecuencia inferior a la audible se denominaninfrasnicasy las superioresultrasnicas.La sensacin desonoridades lapercepcin sonoraque el hombre tiene de laintensidadde un sonido. La sonoridad se mide mediante una magnitud llamadafonio, que utiliza una escala arbitraria cuyo cero (el llamadoumbral de audicin) corresponde a I0=1 10-12W/ma 1kHz

Velocidad

VelocidadLo que conocemos como velocidad es unamagnitud fsica, a partir de la cual se puede expresarel desplazamiento que realiza unobjetoen una unidad determinada detiempo.La velocidad es representada mediante el smboloV, y la unidad de medida dentro del Sistema Internacional es elm/s.

Para determinar la velocidad de un objeto deben considerarse dos elementos fundamentales: por una parte, en qudireccinse realiza dicho desplazamiento, y por otra parte cuales larapidezde dicho desplazamiento.La rapidez tambin es conocida comoceleridad. As como la velocidad es el resultado del ritmo o del cambio de posicin a travs del tiempo o de una unidad de tiempo, por su parte la aceleracin o rapidez es elcambio que se realiza en la velocidad en dicha unidad de tiempo.

Energa sonoraLaenerga sonora(oenerga acstica) es la energa que transmiten o transportan lasondas sonoras. Procede de laenerga vibracionaldel foco sonoro yse propaga a las partculas del medioque atraviesan en forma deenerga cintica(movimiento de las partculas), y deenerga potencial(cambios depresinproducidos en dicho medio opresin sonora). Al irse propagando el sonido a travs del medio, la energa se transmite a la velocidad de la onda, pero una parte de la energa sonora se disipa en forma deenerga trmica.1La energa acstica suele tener valores absolutos bajos, y suunidad de medidaes eljulio(J). Aunque puede calcularse a partir de otras magnitudes como la intensidad sonora, tambin se pueden calcular otras magnitudes relacionadas,como la densidad o el flujo de energa acstica.

Elementos de una ondaCresta:es la parte ms elevado de una onda.Valle: es la parte ms baja de una onda.Elongacin:es el desplazamiento entre la posicin de equilibrio y la posicin en un instante determinado.Amplitud:es la mxima elongacin, es decir, el desplazamiento desde el punto de equilibrio hasta la cresta o el valle.Longitud de onda (l):es la distancia comprendida entre dos crestas o dos valles.Onda completa:cuando ha pasado por todas las elongaciones positivas y negativas.Perodo (T):el tiempo transcurrido para que se realice una onda completa.Frecuencia (f):Es el nmero de ondas que se suceden en la unidad de tiempo.

Voz humanaLavoz humanaconsiste en unsonidoemitido por unser humanousando lascuerdas vocalespara hablar, cantar, rer, llorar, gritar, etc. Lospulmonesdeben producir un flujo de aire adecuado para que las cuerdas vocales vibren. Las cuerdas vocales son una estructura vibradora, que realizan un 'ajuste fino' detonoytimbre. Los articuladores (tracto vocal) consisten enlengua, paladar, labios, etc. Articulan y filtran el sonido.Las cuerdas vocales, en combinacin con los articulares, son capaces de producir grandes rangos de sonidos.1El tono de la voz se puede modular para mostraremocionestales comoira,sorpresa, ofelicidad.45Loscantantesusan lavoz (msica)humana como un instrumento para crearmsica.

La luz y el espectro electromagntico

La luz Es la parte de la radiacin electromagntica que puede ser percibida por el ojo humano. En fsica, el trmino luz se usa en un sentido ms amplio e incluye todo el campo de la radiacin conocido como espectro electromagntico, mientras que la expresin luz visible seala especficamente la radiacin en el espectro visible.

La luz como fenmeno ondulatorio

La luz es una forma de energa radiante, y aunque su precisa naturaleza requiere complejas teoras fsicas, todos los fenmenos relativos a la ptica mineral pueden ser correctamente explicados considerando exclusivamente su naturaleza ondulatoria, as, en este programa se considerar que la luz se propaga como consecuencia de una vibracin de partculas.

Espectro electromagnticoSe denomina espectro electromagntico a la distribucin energtica del conjunto de las ondas electromagnticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagntico o simplemente espectro a la radiacin electromagntica que emite (espectro de emisin) o absorbe (espectro de absorcin) una sustancia. Dicha radiacin sirve para identificar la sustancia de manera anloga a una huella dactilar. Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que, adems de permitir ver el espectro, permiten realizar medidas sobre el mismo, como son la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiacin.

Rango energtico del espectro

El espectro electromagntico cubre longitudes de onda muy variadas. Existen frecuencias de 30 Hz y menores que son relevantes en el estudio de ciertas nebulosas.1 Por otro lado se conocen frecuencias cercanas a 2,91027 Hz, que han sido detectadas provenientes de fuentes astrofsicas.

Bandas del espectro electromagnticoPara su estudio, el espectro electromagntico se divide en segmentos o bandas, aunque esta divisin es inexacta. Existen ondas que tienen una frecuencia, pero varios usos, por lo que algunas frecuencias pueden quedar en ocasiones incluidas en dos rangos.

Conceptos relativos a la luz. Colores una percepcin visual que se genera en el cerebro de los humanos y otros animales al interpretar las seales nerviosas que le envan los fotorreceptores en la retina del ojo, que a su vez interpretan y distinguen las distintas longitudes de onda que captan de la parte visible del espectro electromagntico (la luz).

En la sntesis sustractiva (mezcla de pinturas, tintes, tintas y colorantes naturales para crear colores) el blanco solo se da bajo la ausencia de pigmentos y utilizando un soporte de ese color mientras que el negro es resultado de la superposicin de los colores cian, magenta y amarillo.

El espectro visible por los humanos

Dentro del espectro electromagntico se constituyen todos los posibles niveles de energa de la luz. Hablar de energa es equivalente a hablar de longitud de onda; por ello, el espectro electromagntico abarca todas las longitudes de onda que la luz puede tener. De todo el espectro, la porcin que el ser humano es capaz de percibir es muy pequea en comparacin con todas las existentes.La luz de cada una de estas longitudes de onda es percibida en el cerebro humano como un color diferente. Por eso, en la descomposicin de la luz blanca en todas sus longitudes de onda, mediante un prisma o por la lluvia en el arco iris, el cerebro percibe todos los colores.

Caractersticas fsicas de la luzLa luz es una radiacin electromagntica visible para nuestros ojos. Esta radiacin la podemos describir bien considerando un modelo corpuscular, bien considerando un modelo ondulatorio. La cantidad de energa de una radiacin electromagntica es proporcional a su frecuencia.Nuestro sistema visual slo es capaz de detectar una pequea parte del espectro electromagntico.Es interesante destacar que un color de los que denominamos "caliente" como el rojo o naranja, esta formado por radiaciones de longitud de onda larga, y por tanto posee menor energa que colores que son considerados "fros" como el azul o el violeta.

Sistema visual humanoEn el Sistema Visual Humano definimos fotorreceptores como aquella clula o mecanismo capaz de captar la luz. Los fotorreceptores se localizan en el interior del ojo y existen dos tipos diferentes: conos y bastones.

Elementos de la fsica nuclear.Es una pequea regin central del tomo donde se encuentran distribuidos los neutrones y protones, partculas fundamentales del ncleo, que reciben el nombre de nucleones.Para explicar la naturaleza de las fuerzas nucleares que mantienen unidas a las partculas dentro de los ncleos, es necesario analizar sus propiedades. En general, un ncleo tiene una masa y est cargado elctricamente. Adems, tiene un tamao que se puede medir por su radio.