Explorando la Biofísica: Fundamentos y Aplicaciones en el Cuerpo Humano

1. Biofísica / Física Biológica

1. Definición

La biofísica es una disciplina científica que aplica los métodos y principios de la física para el estudio y entendimiento de fenómenos biológicos, abarcando los orígenes más básicos como estructura y función de moléculas y células hasta organismos completos y ecosistemas (1).

Esta disciplina busca describir físicamente lo que ocurre en sistemas biológicos, utilizando conceptos físicos como la termodinámica, la mecánica cuántica y el electromagnetismo.

Varios ejemplos se pueden hallar en el plegamiento de las proteínas, la dinámica de los motores moleculares y la biomecánica del movimiento de los seres vivos.

1.2. Sistemas Mecánicos del Cuerpo

1.2.1. Planos de División Corporal

El plano es una representación imaginaria que pasa a través del cuerpo en su posición anatómica. Los planos se pueden clasificar en (2):

• Plano medio sagital: Divide imaginariamente al cuerpo en sentido anteroposterior, o lo que es igual a izquierda y derecha.
• Plano coronal o frontal: Plano vertical que pasa a través del cuerpo formando un ángulo de 90° con el plano medio y divide al cuerpo también en dos partes, anterior o facial y posterior o dorsal.
• Plano transversal u horizontal: Es el plano que divide al cuerpo o cualquier parte de él en dos mitades, superior o cefálica e inferior o caudal.

1.2.2. Ejes del Cuerpo Humano

Se pueden indicar como líneas imaginarias que atraviesan el cuerpo y nos ayudan a descubrir y a comprender mejor la ejecución de movimientos. Estos ejes pueden dividirse en tres secciones (2):

• Eje cefalocaudal: Es el más largo del cuerpo, se representa por una línea imaginaria que va desde las vértebras cervicales al centro de las superficies de apoyo formadas por los pies, ubicado perpendicularmente al plano horizontal, estando el sujeto de pie con las extremidades inferiores unidas.
• Eje anteroposterior: Línea imaginaria perpendicular al tórax (plano frontal) que lo atraviesa de adelante hacia atrás.
• Eje transversal: Línea imaginaria que atraviesa de lado a lado en forma perpendicular al plano sagital.

1.2.3. Vinculación entre Planos y Ejes

Entonces, los planos se vinculan a los ejes de tal forma que (2):

• En el plano medio o sagital: sobre el eje transversal se representan los movimientos de flexión y extensión.
• En el plano coronal o frontal: sobre el eje posterior se realizan los movimientos de abducción y aducción, o sea, acercar o alejar una parte del cuerpo del punto medio del plano.
• En el plano transversal u horizontal: sobre el eje cefalocaudal, se producen los movimientos de rotación, como por ejemplo girar el cuerpo hacia adentro (rotación interna) o hacia afuera (rotación externa).

1.2.4. Palancas

Son máquinas simples compuestas por una barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto de apoyo (2).

• El ensamblaje del movimiento humano se realiza mediante sistemas de palancas músculo/hueso. La tensión de los músculos se aprovecha al actuar en la serie de palancas proporcionadas por los tejidos óseos rígidos. Los componentes óseos actúan como brazos de palanca y las articulaciones constituyen el eje de movimiento; la fuerza depende de la contracción muscular.
• Los huesos forman entre sí sistemas de palanca destinados a moverse alrededor de un eje fijo, punto de apoyo.
• Los músculos constituyen la potencia que mueve la palanca; sus inserciones son los puntos de aplicación de esta potencia.
• La resistencia está constituida por el peso del segmento a utilizar, incrementando, según el caso, por una resistencia externa (pesas).