Texto de biofísica 3 de semestre actualizado, Transcripciones de Medicina Interna

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TEMARIO PARA COMPLETAR EL CONTENIDO DEL TERCER

MOMENTO EVALUATIVO

GESTION – 2025

BIOFISICA

CONTENIDO UNIDAD 4. BIOFÍSICA DEL OJO Y EL SONIDO UNIDAD 5. RADIACIONES RECUERDEN EL EXAMEN FINAL ES DE TODO LO AVANZADO EN EL SEMESTRE TEORICO Y DE EJERCICIOS

LUZ NO VISIBLE , generalmente se habla de la radiación infrarroja o radiación UV y sus unidades son radiométricas. En radiometría la cantidad de luz que llega a una superficie se llama irradiancia y se mide en watts/ m^2 la intensidad de la fuerza de luz es la radiación. La RADIACIÓN UV es de mayor energía que la luz visible, Se puede usar para esterilizar instrumentos. También produce muchas reacciones en la piel, algunas benéficas, otras mortales, una de ellas es la transformación de algunas moléculas en vitamina D. La radiación ultravioleta proviene del sol, reacciona con la melanina (pigmento) de la piel provocando que se oscurezca. Una exposición prolongada al sol puede tener como consecuencia la aparición del cáncer de la piel, debido a las reacciones de la piel con la luz UV. Las áreas afectadas más comúnmente son aquellas que se exponen más tiempo al sol, como los lóbulos de las orejas, la nariz y la parte posterior del cuello. Afortunadamente es un tipo de cáncer curable si se detecta en sus inicios. El vidrio común permite el paso de una pequeña parte de radiación UV pero detiene mucha de la radiación dañina. La luz UV no puede ser vista por el ojo humano, ya que antes de llegar a la retina es absorbida en

las diferentes estructuras del ojo. Las cataratas u opacidades son el producto de la gran absorción de la luz UV. Si vemos directamente al sol la luz que llega a la retina del ojo puede quemarla, para evitarlo debemos abstenernos de mirarlo directamente o bien hacerlo a través de vidrios oscuros que filtran las radiaciones infrarrojas y ultravioletas. LA RADIACION INFRAROJA Representa el 56% de las radiaciones que se reciben del sol. Es emitida por cualquier cuerpo cuya temperatura sea mayor que 0 Kelvin (radiación térmica) Penetra hasta la hipodermis y produce aumento de los radicales libres (envejecimiento celular) USOS DE LA LUZ EN MEDICINA Un uso común de la luz visible es permitirle al médico obtener una información visual del paciente: el color de la piel, su estado de ánimo, anormalidades en su cuerpo. A veces la luz es insuficiente y entonces recurre a fuentes de luz más intensas, espejos, a superficies cóncavas que concentran la luz en la región de interés o instrumentos más complejos como el oftalmoscopio para ver dentro del ojo el otoscopio que le permite ver dentro el oído o al endoscopio para observar las cavidades internas

La transiluminación es la transmisión de luz a través de los tejidos del cuerpo. Podemos apreciarla fácilmente colocando los dedos de nuestra mano juntos frente a un foco: observaremos los límites de ellos de color rojo, ya que los demás colores de la luz son absorbidos por las células rojas de la sangre, de hecho, la luz roja es el único componente que se transmite. Clínicamente la transiluminación se usa en la detección de hidrocefalia de niños. Cómo el cráneo de los niños pequeños no está completamente calcificado, la luz penetra en su interior, si existe un exceso de líquido cefalorraquídeo, el cual es relativamente claro, la luz se dispersa produciendo patrones característicos de hidrocefalia. También puede usarse en la detección del colapso pulmonar en infantes y actualmente se investiga su uso en el estudio de otras anomalías. Algunos niños prematuros presentan ictericia (coloración amarilla de la piel), debido a que el hígado libera un exceso d bilirrubina en la sangre, y la exposición de los niños a luz visible los ayuda a superar este problema. Se ha detectado que el componente azul de la luz visible es la más importante en este caso, aunque aún no se comprende cómo funciona. La aplicación de la luz visible en terapia se conoce como fototerapia Otra de las aplicaciones de luz es la de calentamiento, podemos calentar tejidos internos con lámparas de luz IR con longitudes de onda entre 1000 Y 2000nm. Una aplicación muy común de luz IR en medicina es la fotografía, IR reflectiva y emisiva, esta última se conoce como termografía, y se usa para detectar las diferentes temperaturas del cuerpo humano. Una región caliente indica la posibilidad de una alteración. En el estudio de la circulación sanguínea, las diferencias de temperatura entre los lados izquierdo y derecho indican problemas circulatorios. El microscopio es uno de los instrumentos de mayor utilidad en medicina, y es fundamental en la patología. Una amplificación mayor de mil veces, permite el estudio de células y de

tejidos. La amplificación del microscopio de luz se puede variar cambiando las lentes que lo conforman, sin embargo, la amplificación está limitada por la longitud de onda de la luz utilizada, en este caso la luz visible que abarca de los 400 a los 700 nm limita la microscopio a resolver objetos de hasta 1mm.Objetos menores de 1mm no podemos distinguirlos, pero la mayor parte de las células tienen dimensiones entre 5 y 50 mm. Si colocamos un conjunto de células en un microscopio para observarlas, lo más seguro es que no podamos ver nada a menos que las pintemos con una tinta especial que las hace visibles, de otra manera son incoloras en su mayoría. El microscopio de contraste hace uso del hecho de que la luz se refracte de manera diferente al pasar por las distintas partes que componen la muestra en estudio. Este haz de luz que pasa a través de la muestra se combina con otro haz que no pasa a través de ella, produciendo zonas claras y oscuras debido a la interferencia de la luz y tiene la ventaja de que no requiere que la muestra se tiña. La luz UV se usa en microscopia fluorescente. Los rayos X de baja energía se usan como fuente de irradiación en la técnica microscópica llamada historradiografia. Cuando el haz utilizado es un haz de electrones se trata de un microscopio eléctrico. Las lentes de este tipo de microscopio son campos eléctricos y magnéticos que pueden dirigir, a enfocar o abrir el haz de electrones. La longitud de onda de los electrones depende de su energía, pero alcanza amplificaciones de hasta 250000 veces, mientras el microscopio convencional alcanza unas 1000 veces de amplificación. LA LUZ COMO ONDA Para efectos comunes la luz se propaga en línea recta en el vacío su velocidad es una de las más importantes. Tiene velocidad finita: en el espacio a velocidad 300.000 km/s En el aire, agua y otros líquidos, al igual que en cuerpos transparentes la velocidad de la luz disminuye y como se verá más adelante cuando la

DIFRACCIÓN: Se refiere a la trayectoria de la luz cuando se contornea debido a obstáculos. Y por la silueta que forma la luz sobre los objetos podemos reconocerlo. Este fenómeno es el responsable de que al mirar a través de un agujero muy pequeño todo se vea distorsionado. DESLIZAMIENTO.- Es el cambio de dirección de un rayo luminoso cuando se choca contra la materia, como si lanzáramos oblicuamente una piedra sobre el piso. Esto se produce a nivel molecular y es responsable de la opalescencia de las soluciones coloidales o de sus macromoléculas. Este fenómeno es importante como principio de la iluminación y visión de la fibra óptica. POLARIZACION: Es la fijación de un vector eléctrico que consecuentemente se magnetiza en un plano determinado o se filtra, si el plano es fijo la polarización es plana, si el plano gira perpendicular a la propagación la polarización es circular y también existe una polarización elíptica donde en uno de los vectores es mayor en uno de los giros algunos animales son capaces de percibir luz polarizada.

REFRACCION.- Es el fenomeno mas importante para la percepscion de imágenes y se traduce en un cambio de direccion de un rayo luminoso al penetrar oblicuamente en un medio de indice de refraccion diferente al medio anterior.El cambio de direccion que sufren los rayos luminosos al pasar de un medio a otro, donde su velocidad es distinta .Es to es lo que ocurre cuando la luz atraviesa los medios transparentes del ojo para llegar hasta la retina ANATOMIA FUNCIONAL DEL OJO.- El Ojo se compora con una camara fotografica, pero la comparacion con una camara de television es la mas adecuada, como esta ultima el ojoforma imágenes transforma la energia electromagnetica en enrgia electrica y esos impulsos son elevados al cerebro. El globulo ocular tiene aproximadamente 24mm de diametro, encapsulado en una membrana rigida llamada esclerotica que en la parte anterior se continua con la cornea que se caracteriza por ser transparente, tras la cornea esta situada la camara anterior del ojoque contiene el humor acuoso que es una solucion poco concentrada, luego se encuentra el iris que es un diafragma variable del ojo y finalmente la camara anterior esta sellada por el cristalino que es una lente de poder refractivo variable a traves de la contraccion del musculo ciliar que posee fibras radiales y circulares; tras el

EL GLOBO OCULARCOMO RECEPTOR DE FOTONES.- El iris o pupila es el diafragma del ojo, es una estructura contráctil con un orificio que es la pupila con un diámetro de 1,5 a 8 mm conforme a la contracción de los músculos del iris, la capa posterior del iris es la responsable del color de los ojos. El iris tiene un papel especial en las siguientes funciones:  Control de la cantidad de luz  Disminución de la aberración esférica y cromática cuando la pupila disminuye  Aumento de la profundidad del foco con contracción de la pupila La contracción de la pupila se conoce como MIOSIS y la dilatación se conoce como MIDRIASIS. No debemos olvidar que las pupilas del ojo representan un signo vital cuya principal reacción debe ser de contracción de la pupila en presencia de luz a esto se llama fenómeno de FOTO – REACCION. La retina transforma los fotones en impulso nervioso, la retina es una película fotosensible donde los fotones generan impulso eléctrico, la retina tiene dos tipos de células fotosensibles:

• CONOS : Destinados a la visión de colores y detalles( visión fotopica)
• BASTONES: Destinados a la visión claro oscura asociada a pequeñas cantidades de luz (visión escotopica).

LENTES. - Los lentes son un objeto usado por algunas personas para corregir defectos de visión, o protegerse los ojos de reflejos dañinos, que consiste en dos cristales, con graduación óptica o sin ella, montados en un armazón o montura que se apoya en la nariz y que se sujeta detrás de las orejas con unas patillas, de modo que cada cristal queda delante de un ojo. TIPOS DE LENTES: Dependiendo de la necesidad que se desea cubrir por medio de la lente, distinguimos dos tipos de lentes:

• Lentes convexas o convergentes
• Lentes cóncavas o divergentes. Por tanto una onda puede reaccionar de dos formas diferentes cuando pasa a través de una lente. 1.- Lente convexa o convergente: Este tipo de lentes tiene mayor grosor en el centro que en los extremos. Como podemos ver en la imagen hay tres tipos de lentes convergentes: la lente (1) es biconvexa, (2) es plano convexo y la (3) convergente o cóncava convexa. La diferencia entre ella depende del valor de los radios de las caras. Todas ellas se representan mediante una línea que tiene dos puntas de flecha en ambos extremos. Una lente convergente forma una imagen real e invertida.

▪ AMETROPIAsS.- Las ametropías constituyen trastornos en los mecanismos de enfoque del ojo humano (refracción) caracterizados por la presencia de visión borrosa, ardor ocular, dolor de cabeza e imposibilidad para enfocar los objetos a cierta distancia. Dentro de estas tenemos:

1. Miopía. - La imagen se focaliza antes de la retina, visión a lo lejos disminuida. Se corrige con lentes divergentes simples 2.- Hipermetropía. - En este caso los rayos se focalizan después de la retina, los objetos cercanos no se pueden ver bien, se corrigen con lentes convergentes

3.-ASTIGMATISMO. - Condición de imagen no puntual. Formación de imagen con efecto de lente cilíndrica; es la causa más común de deformación de radios de curvatura. Se corrige con lentes multifocales 4.- CATARATAS.- Es una enfermedad de los ojos caracterizada por una pérdida de la visión ocular como consecuencia de una falta de transparencia del cristalino. 5.- PRESBICIA.- Perdida de acomodación por la edad es similar a la hipermetropía y su corrección es con lentes convergentes. Conforme una persona envejece el cristalino crece en longitud y en anchura, volviéndose menos elástico.

❖ Timbre: Denominado también cualidad del sonido. Corresponde a la sumatoria de todas las frecuencias armónicas : Ejempló; Puede distinguir la misma nota por dos instrumentos musicales distintos. DEFINICION DE RUIDO: Cualquier sonido no deseado o molesto que puede afectar la salud y el bienestar de las personas. Es una forma de contaminación acústica

El nivel de ruido se mide en decibelios (dB), siendo 0 dB el umbral de audición y 120 dB el umbral de dolor. La Organización Mundial de la Salud (OMS) considera que el ruido es dañino si supera los 75 dB y doloroso a partir de los 120 PROPIEDADES FISICAS DEL SONIDO ▪ Reflexión: Cuando un sonido se produce, este se propaga en todas direcciones, rebotando o reflejándose en todas las superficies. Ejempló: El eco ▪ Refracción: Consiste en la desviación de las ondas del sonido al pasar de un medio a otro diferente.