Biofísica y su Importancia en la Biomedicina: Un Resumen Introductorio, Diapositivas de Biofísica

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LA BIOFISICA Y SU

IMPORTANCIA EN LA

BIOMEDICINA

ARMENTA CAMACHO XIMENA

COTA MONTES KARLA YAZMIN

ORDUÑO BARRERAS IVAN ULISES

GIOVANNI COTA RODRIGUEZ

ICOMPRENDER LOS MECANISMOS

FUNDAMENTALES: LA BIOFÍSICA NOS

AYUDA A ENTENDER CÓMO FUNCIONAN

LOS SISTEMAS BIOLÓGICOS A NIVEL

MOLECULAR Y CELULAR. ESTO ES

ESENCIAL PARA DESARROLLAR NUEVAS

TERAPIAS Y TRATAMIENTOS MÁS

EFECTIVOS.

¿POR QUÉ ES IMPORTANTE LA BIOFÍSICA EN LA BIOMEDICINA?

SERES VIVOS COMO SISTEMAS MATERIALES:

Son sistemas abiertos que intercambian materia y

energía, clave en biomedicina para comprender

enfermedades y desarrollar terapias.

Al entender a los seres vivos como sistemas

complejos, podemos desarrollar tratamientos más

personalizados, adaptados a las características

individuales de cada paciente.

.MAGNITUDES, UNIDADES Y PROCESOS DE MEDIDA EN BIOFÍSICA: En biomedicina, las variables biofísicas se miden para analizar funciones biológicas. Longitud: Se utiliza para medir distancias a nivel molecular (nanómetros), celular (micrómetros) y de organismo (centímetros, metros). Masa: Se emplea para cuantificar la cantidad de materia en una muestra biológica, desde biomoléculas hasta órganos. Tiempo: Fundamental para estudiar la cinética de reacciones bioquímicas, la frecuencia cardíaca, la duración de los potenciales de acción, entre otros. Temperatura: Influye en la velocidad de las reacciones bioquímicas y en la estructura de las biomoléculas. Fuerza: Se utiliza para analizar las interacciones moleculares, la fuerza muscular, la presión arterial, etc. Energía: Describe la capacidad de un sistema para realizar trabajo, como en los procesos metabólicos.

.MECÁNICA APLICADA EN SISTEMAS BIOLÓGICOS: Al aplicar los principios de la mecánica a los seres vivos, podemos obtener una visión más profunda de su funcionamiento y desarrollar soluciones innovadoras en diversos campos. COMPRENDER EL MOVIMIENTO: DESDE LA LOCOMOCIÓN HASTA LOS MOVIMIENTOS CELULARES, LA MECÁNICA NOS PERMITE ANALIZAR CÓMO SE PRODUCEN LOS MOVIMIENTOS, CUÁLES SON LAS FUERZAS INVOLUCRADAS Y CÓMO SE COORDINAN LOS DIFERENTES SISTEMAS DEL CUERPO.

. LEYES DE LA TERMODINÁMICA Y ENTROPÍA Y ENTALPIA: La termodinámica proporciona un marco conceptual fundamental para comprender los procesos biológicos a nivel molecular y celular. Al aplicar los principios termodinámicos a sistemas biológicos, los investigadores pueden obtener una visión más profunda de la salud y la enfermedad. La entropía, como medida del desorden, parece contradecir la alta organización de los seres vivos. Sin embargo, los organismos vivos son sistemas abiertos que intercambian materia y energía con su entorno. El metabolismo celular implica una serie de reacciones químicas que liberan o consumen energía,La entalpía juega un papel clave en la regulación de estas reacciones.

. BALANCE ENERGÉTICO EN EL METABOLISMO HUMANO: El balance energético es crucial para mantener las funciones vitales y el homeostasis del cuerpo. Si consumimos más energía (calorías) de la que gastamos, acumulamos grasa; si gastamos más de lo que consumimos, comenzamos a perder peso. estos conceptos son fundamentales para entender cómo funcionan los tratamientos nutricionales y metabólicos, así como en el desarrollo de terapias para enfermedades metabólicas como la diabetes o trastornos relacionados con el metabolismo energético.

En el cuerpo humano, el equilibrio del pH es esencial para el funcionamiento adecuado de diferentes sistemas y procesos biológicos. El pH es una medida que indica si una solución es ácida, neutra o alcalina, y el organismo humano tiene la capacidad de regularlo de manera precisa. [El pH en el cuerpo humano se mantiene dentro de un rango estrecho, alrededor de 7.4, ligeramente alcalino.Esta regulación es vital, ya que un desequilibrio en el pH puede tener efectos perjudiciales en la salud y el bienestar. REGULACIÓN DEL PH EN EL ORGANISMO

DIFUSIÓN. LEYES DE FICK: La ley de Fick es una ecuación matemática que relaciona el flujo másico difundido en un medio con el gradiente de concentraciones o presiones. Fue formulada en 1855 por el fisiólogo y médico alemán Adolf Fick, quien inspirado por las leyes de Fourier (conducción térmica) y de Ohm (conducción eléctrica), modeló el proceso de difusión del oxígeno hacia los alvéolos de los pulmones.

La ley de Fick presenta la particularidad de que no es solamente aplicable a fenómenos de difusión químicos o bioquímicos, sino a los de cualquier tipo de naturaleza. Por lo tanto, sirve para modelar la difusión de átomos entre sólidos, siendo de mucha utilidad en la física de los materiales e ingeniería.