Principios Fundamentales de Biofísica y Fisiología Humana

Principios de Biofísica y Fisiología

Leyes de los Gases y Transporte de Membrana

• Ley de Dalton: La presión de una mezcla es la suma de las presiones parciales de los gases componentes.
• Ósmosis y Difusión: Existe ósmosis cuando el agua se mueve desde una solución menos concentrada en solutos a una de mayor concentración.
• Ley de Fick: El flujo es directamente proporcional al gradiente de concentración.
• Leyes de los Gases:
  • Boyle: Proceso isotérmico con temperatura constante; existe una relación inversa entre presión y volumen.
  • Charles: Proceso isobárico con presión constante; existe una relación directa entre volumen y temperatura.

Fisiología Humana y Hematosis

• Solución fisiológica: Posee una osmolaridad similar a la del plasma humano normal (descenso crioscópico de -0,56 °C).
• Hematosis: Proceso de intercambio gaseoso entre los alvéolos pulmonares y los capilares que los envuelven, producido por difusión simple.
• Transporte de gases: El O₂ se combina con el Fe de la hemoglobina para formar oxihemoglobina.
• Metabolismo: Es mayor en el hombre que en la mujer de la misma edad. La adrenalina aumenta el metabolismo y el requerimiento energético depende de la actividad física realizada.
• Metabolismo basal: Es la cantidad mínima de energía necesaria para que un cuerpo siga funcionando.
• Termorregulación: La temperatura del cuerpo humano es constante debido al equilibrio entre la termogénesis y la termólisis (liberación de calor hacia el exterior).

Biofísica de la Visión y Audición

• Visión: Al acercarse un objeto al ojo, aumenta la convergencia de los ejes visuales. El astigmatismo regular se corrige con lentes cilíndricas. La agudeza visual es la capacidad de ver como separados dos puntos muy cercanos.
• Color: Sensación psicofísica asociada a la longitud de onda de la luz que llega a la retina. La visión de los colores depende de los conos.
• Audición: Por debajo del mínimo audible no hay sensación alguna. La destrucción de la cóclea produce sordera y la del vestíbulo, trastornos del equilibrio. Las células receptoras y transductoras se encuentran en la cóclea del oído interno.

Radiología y Medicina Nuclear

• Diagnóstico por imágenes:
  • Resonancia Magnética: No utiliza radiaciones ionizantes.
  • Tomografía Computarizada (TC): Utiliza rayos X para reconstruir cortes transversales con alta resolución anatómica.
  • Eco Doppler: Utiliza ultrasonidos. La ecografía emplea cristales piezoeléctricos para producir dichos ultrasonidos.
  • Gammagrafía: Se administra un radioisótopo (Tc-99m) para evaluar perfusión cardíaca, función renal, ósea y tiroidea.
  • Tomografía de Emisión de Positrones (TEP): Utiliza radiofármacos (FDG con F-18) para estudiar el metabolismo celular y diagnóstico oncológico.
• Radioterapia y Protección:
  • Se utilizan dispositivos de Co⁶⁰ y Cs¹³⁷.
  • El I¹³¹ se utiliza para el tratamiento de carcinoma de tiroides, depositándose específicamente en dicha glándula.
  • La EBR (Eficacia Biológica Relativa) mide la capacidad de producir daño biológico por ionización.
  • Los tejidos hematopoyético, gonadal e intestinal son los más radiosensibles.

Instrumentación y Conceptos Físicos

• Fotómetro de llama: Mide la intensidad luminosa emitida por una muestra excitada en una llama.
• Fotocolorímetro: Mide la absorción de luz en soluciones coloreadas para calcular la concentración de solutos.
• Presión oncótica: Presión osmótica ejercida por las proteínas plasmáticas (albúmina).
• Soluciones:
  • Isotónica: Tiene la misma osmolaridad que el interior celular; no produce cambios de volumen.
  • Isoosmótica: Igual osmolaridad respecto al plasma, aunque no necesariamente isotónica.