UNIDAD 3
SISTEMAS BIOFÍSICOS BIOELÉCTRICOS
SISTEMA NERVIOSO
SISTEMA BIOELÉCTRICO
Las señales de las ondas electromagnéticas
emitidas por el cuerpo humano representan el estado específico
del cuerpo humano y por
tanto, se emitirán señales diferentes
dependiendo si el estado de salud es óptimo, débil, o
grave. El estado de salud podrá ser analizado mientras
que las señales de dichas ondas electromagnéticas puedan ser analizadas.
Se realiza una gráfica a través de la excitabilidad de la placa motora mediante dos formas diferentes de corriente galvánica, utilizando el método interpolar a través de una aplicación longitudinal en los puntos motores de los músculos afectados.
ELECTRODIAGNOSTICO
Es un modelo de intervención fisioterápica que permite una evaluación cualitativa de la placa neuromotora. Se observará la durabilidad contráctil, localización del punto motor más allá de la anatomofisiología neurológica. Utilizaremos corriente galvánica en sus formas de presentación cuadrangular y triangular para la obtención de una gráfica denominada curva i/t, que nos informará sobre el estado aproximado del músculo (denervado, parcialmente denervado, etc.).Se realiza una gráfica a través de la excitabilidad de la placa motora mediante dos formas diferentes de corriente galvánica, utilizando el método interpolar a través de una aplicación longitudinal en los puntos motores de los músculos afectados.
LA UTILIDAD DE LA BOMBA DE NA Y K EN LA GENERACIÓN DE IMPULSO NERVIOSO
La bomba de sodio y potasio es una proteína presente en
todas las membranas plasmáticas
de las células, cuyo objetivo es eliminar sodio de la célula e introducir
potasio en
el citoplasma.
Ese intercambio
permite mantener,
a través de la membrana,
las diferentes concentraciones
entre ambos cationes.
La bomba de sodio y potasio cumple un rol muy importante
en la producción y
transmisión
de los impulsos nerviosos y en
la
contracción
de las fibras musculares. En base no es más que la transmisión del mensaje (que es un impulso nervioso
de carácter eléctrico) que es conducido a través del cuerpo celular a lo largo del axón hasta
el botón sináptico
para liberar alguna sustancia transmisora.
FISIOLOGÍA DE LA MEMBRANA
Una alta concentración intracelular
de ión sodio resulta tóxica para las células, por lo cual éstas deben
expulsarlo
nuevamente al exterior. Como la membrana
neuronal es
impermeable a este ión, esta expulsión representa un trabajo, es decir se requiere gasto de energía. Esta energía es suministrada
por un proceso
denominado
bomba de sodio-
potasio, la cual insume ATP (energía química
proveniente
de la respiración celular).
TRANSPORTE A TRAVÉS DE LAS MEMBRANAS
En esta modalidad de transporte las sustancias atraviesan la membrana plasmática a favor de gradiente de concentración, es decir, desde el lado de la membrana en el que la sustancia se halla a concentración más elevada hacia el lado en el que dicha concentración es más reducida.
En esta modalidad de transporte las sustancias atraviesan la membrana plasmática en contra de un gradiente de concentración, o bien, si se trata de sustancias con carga eléctrica, en contra de un gradiente electroquímico.
SONIDO
El sonido humanamente audible consiste en ondas sonoras que se producen cuando las oscilaciones de la presión del aire, son convertidas en ondas mecánicas en el oído humano y percibidas por el cerebro.Una de las principales características que ha de tener el sonido, para ser audible por el ser humano, es que su frecuencia se mantenga entre los 20 y 20 000 Herzios.
AUDICION
La audición es uno de los cinco sentidos del ser humano. La función de la audición es transformar ondas sonoras en impulsos nerviosos perceptibles para el cerebro, el cual los transforma a lo que entendemos por sonido. Los sonidos que se transportan por el aire podrían describirse como variaciones en la presión o como oscilaciones en las moléculas del aire. Estas variaciones en la presión forman ondas sonoras que pueden ser percibidas por el oído humano.
ONDAS SONORAS
Las ondas sonoras son ondas mecánicas
longitudinales: mecánicas porque necesitan un medio material para su
propagación y longitudinales porque las partículas del medio actúan en la misma
dirección en la que se propaga la onda. Diremos
que una onda mecánica longitudinal es sonora cuando la percibimos como sonido a
través de los oídos. Esto ocurre cuando la frecuencia de oscilación está entre
16 y 20.000 Hz (muchas personas comienzan a no oír a partir de 15.000 Hz).
VELOCIDAD Y ENERGÍAS DEL SONIDO
La velocidad
del sonido depende del tipo de material.
Cuando el sonido se desplaza en los sólidos tiene mayor velocidad que en los líquidos, y en los líquidos es más veloz que en los gases. Esto se debe a
que las partículas en los sólidos están
más cercanas. La
velocidad o dinámica de propagación de la onda sonora depende de
las características del medio en el que se realiza dicha propagación y no de
las características de la onda o de la
fuerza que la genera.
ENERGÍA DEL SONIDO
La energía sonora (o energía acústica) es la energía que transmiten o transportan
las ondas sonoras. Procede de la energía vibracional del foco sonoro y se propaga a las partículas del medio que atraviesan en forma de energía cinética (movimiento de las partículas), y de energía potencial (cambios depresión producidos en dicho medio, o presión sonora).
ELEMENTOS DE UNA ONDA
las ondas sonoras. Procede de la energía vibracional del foco sonoro y se propaga a las partículas del medio que atraviesan en forma de energía cinética (movimiento de las partículas), y de energía potencial (cambios depresión producidos en dicho medio, o presión sonora).
ELEMENTOS DE UNA ONDA
- Cresta: es la parte más elevado de una onda. Valle: es la parte más baja de una onda.
- Elongación: es el desplazamiento entre la posición de equilibrio y la posición en uninstante determinado.
- Amplitud: es la máxima elongación, 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. Período (T): el tiempo transcurrido para que se realice una onda completa. Frecuencia (f): Es el número de ondas que se suceden en la unidad de tiempo.
- Resonancia: Es el fenómeno que se produce cuando dos cuerpos tienen la misma frecuencia de vibración, uno de los cuales empieza a vibrar al recibir las ondas sonoras emitidas por el otro.
- La altura o tono. Está determinado por la frecuencia de la onda.
- La intensidad. Nos permite distinguir si el sonido es fuerte o débil. Los sonidos que percibimos deben superar el umbral auditivo (0 dB) y no llegar al umbral de dolor (140 dB). Esta cualidad la medimos con el sonómetro y los resultados se expresan en decibeles (dB).
- La duración. Esta cualidad está relacionada con el tiempo de vibración del objeto.
- El timbre: El timbre nos permitirá distinguir si la voz es áspera, dulce, ronca o aterciopelada.
VOZ HUMANA
Se produce por la vibración de las cuerdas vocales, lo cual genera una onda sonora que es combinación de varias frecuencias y sus correspondientes armónicos. La voz masculina tiene un tono fundamental de entre 100 y 200 Hz, mientras que la voz femenina es más aguda, típicamente está entre 150 y 300 Hz. Las voces infantiles son aún más agudas. Sin el filtrado por resonancia que produce la cavidad buco nasal nuestras emisiones sonoras no tendrían la claridad necesaria para ser audibles.
BIOFÍSICA DE LA
PERCEPCIÓN AUDITIVA
La percepción sonora es el resultado de los procesos psicológicos que tienen lugar en el sistema auditivo central y permiten interpretar los sonidos recibidos.
Fases de la percepción sonora
La percepción auditiva se da en cinco fases:
- Detección.
- Discriminación.
- Identificación
- Reconocimiento
- Comprensión.
Percepción de las cualidades del sonido
- Las cualidades (características) del sonido son:
- Intensidad o potencia
- Tono o altura
- Timbre o color
- Duración
LUZ
La luz es la parte de la radiación electromagnética que puede ser percibida por el ojo humano. En física, el término luz se usa en un sentido más amplio e incluye todo el campo de la radiación conocido como espectro electromagnético, mientras que la expresión luz visible señala específicamente la radiación en el espectro visible.
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
Se denomina espectro electromagnético o simplemente
espectro a
la
radiación electromagnética que emite (espectro de emisión)
o
absorbe (espectro de absorción) una sustancia. Dicha radiación
sirve para identificar
la sustancia de manera análoga a una huella
dactilar. Los espectros se pueden observar mediante
espectroscopios que, además de permitir ver el espectro, permiten realizar medidas sobre el mismo,
como son
la
longitud
de onda, la frecuencia
y
la
intensidad de la radiación.
COLOR
Es la impresión producida por un tono de luz en los órganos visuales, o más exactamente, es una percepción visual que se genera en el cerebro de los humanos y otros animales al interpretar las señales nerviosas que le envían 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 electromagnético.
CUALIDADES DE LA LUZ
Las cualidades de la luz son la intensidad, la dirección, la calidad y el color.
-Intensidad: alta, baja.
-Dirección: frontal,
lateral, trasera, cenital,
nadir.
-Calidad: dura, suave.
-Color: cálida, fría.
SISTEMA VISUAL HUMANO
Interpretación o discriminación de los estímulos externos visuales relacionados con el conocimiento previo y el estado emocional del individuo. La percepción visual es un proceso activo con el cual el cerebro puede transformar la información lumínica captada por el ojo en una recreación de la realidad externa.
CONSTITUCIÓN DEL ÁTOMO Y MODELOS ATÓMICOS
Existen partículas con carga eléctrica negativa, llamados electrones, los cuales giran en diversas órbitas (niveles de energía) 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.
Modelo de Thomson
Thomson sugiere un modelo atómico que tomaba en cuenta la existencia del electrón, descubierto por él en 1897. Su modelo era estático, pues suponía que los electrones estaban en reposo dentro del átomo y que el conjunto era eléctricamente neutro.
Modelo de Rutherford
Rutherford sostiene que casi la totalidad de la masa del átomo se concentra en un núcleo central muy diminuto de carga eléctrica positiva.
Los electrones giran alrededor del núcleo describiendo órbitas circulares. Estos poseen una masa muy ínfima y tienen carga eléctrica negativa. La carga eléctrica del núcleo y de los electrones se neutralizan entre sí, provocando que el átomo sea eléctricamente neutro.
Modelo de Bohr
Postula que los electrones giran a grandes velocidades alrededor del núcleo atómico. Los electrones se disponen en diversas órbitas circulares, las cuales determinan diferentes
niveles
de energía. El electrón puede acceder a un nivel de energía superior, para lo cual necesita "absorber"
energía. Para volver a su nivel de energía original es necesario
que el electrón emita la
energía absorbida.
RADIOBIOLOGÍA
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:
*Radioprotección: Poder utilizar esas radiaciones de forma segura en todas las
aplicaciones médicas o industriales que las requieran.
*Radioterapia: Utilizarlas de forma efectiva en el tratamiento del cáncer, lesionando lo menos posible el tejido humano normal.
RADIACION
Es la emisión,
propagación
y transferencia de energía en cualquier medio
en forma de ondas electromagnéticas o partículas.
RADIACIONES NO IONIZANTES
Son aquellas que no son capaces de producir iones al interactuar con los átomos de un material. Las radiaciones no ionizantes se pueden clasificar en dos grandes grupos: los campos de origen electromagnético y las radiaciones ópticas. Otros ejemplos son las ondas de radiofrecuencia, utilizadas por las emisoras de radio en sus transmisiones, y las microondas utilizadas en electrodomésticos y en el área de las telecomunicaciones.
Entre las radiaciones ópticas se pueden mencionar los rayos infrarrojos, la luz visible y la radiación ultravioleta.
RADIACIONES IONIZANTES
Son radiaciones con la energía necesaria para arrancar electrones de los átomos. Son radiaciones ionizantes los rayos X, las radiaciones alfa, beta, gamma y la emisión de neutrones.
La radiación ionizante es un tipo de energía liberada por los átomos en forma de ondas electromagnéticas (rayos gamma o rayos X) o partículas (partículas alfa y beta o neutrones). La desintegración espontánea de los átomos se denomina radiactividad, y la energía excedente emitida es una forma de radiación ionizante.
RADIOACTIVIDAD
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.
La radiactividad puede ser:
Artificial o inducida :
manifestada
por los radioisótopos producidos en
transformaciones artificiales.
RAYOS X
Radiación electromagnética, invisible, capaz de atravesar cuerpos opacos y de impresionar las películas fotográficas. Surgen de fenómenos extranucleares, a nivel de la órbita electrónica, fundamentalmente producidos por desaceleración de electrones. La Longitud de onda está entre 10 a 0,1 Nanómetros, correspondiendo a frecuencias en el rango de 30 a 3.000 PHz (de 50 a 5.000 veces la frecuencia de la luz visible).
ESTRUCTURA Y GENERACION DEL TUBO DE COOLIDGE
También conocido como «tubo de cátodo caliente», un tubo de rayos X con
una
mejora de cátodo para su uso en rayos X las máquinas que permitían más intensa visualización
de la anatomía y destrucción de tumores. Creado en 1913 por William Coolidge.
ADSORCIÓN DE LA
RADIACIÓN X (LEY DE OWEN)
La cantidad mínima de energía necesaria para que un electrón escape de la superficie se llama función de trabajo. Esta función de trabajo es característica del material y para la mayoría de los metales es del orden de varios electronvoltios. Las corrientes termoiónicas pueden incrementarse o decrementarse disminuyendo la función de trabajo. Esta característica, que es muy deseable, puede lograrse aplicando al alambre varios recubrimientos de óxido. Owen Willans Richardson fue un físico británico, ganador del Premio Nobel de Física en 1928 por sus estudios sobre los fenómenos termoiónicos y, especialmente, por el descubrimiento de la ley que lleva su nombre.
RADIOLUCIDEZ
En Rx es la zona más negra de la placa o sea que en ese sector es donde llego más radiación que en las zonas blandas debido a la poca resis radiolucido es porque los rayos x traspasan fácilmente la estructura y en la radiografía se ve más negrotencia de las estructuras.
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