UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, DECANA DECANA DE AMÉRICA) FACULTAD DE MEDICINA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE MEDICINA HUMANA DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE CIENCIAS DINÁMICAS SECCIÓN QUÍMICA
GUÍA DE LABORATORIO BIOFÍSICA MÉDICA (Código: M15002)
AÑO Y SEMESTRE ACADÉMICO: 2017 - I PROMOCIÓN INGRESANTE: 2017
Lima – Perú 2017
CONTENIDO INTRODUCCION LABORATORIO 1: PREPARACIÓN PARA LA INVESTIGACIÓN - FUNDAMENTOS DE INVESTIGACION EN BIOFISICA LABORATORIO 2: BASES BIOFISICAS DE LAS MEMBRANAS LABORATORIO 3: BASES BIOFISICAS DE LA CIRCULACION I LABORATORIO 4: BASES BIOFISICAS DE LA CIRCULACION II LABORATORIO 5: BASES BIOFISICAS DEL ELECTROCARDIOGRAMA LABORATORIO 6: BASES BIOFISICAS DE LA RESPIRACION: LEY DE LOS GASES LABORATORIO 7: BASES BIOFISICAS DEL SISTEMA NERVIOSO LABORATORIO 8: OPTICA FISICA LABORATORIO 9: CENTRO DE GRAVEDAD LABORATORIO 10: FISICA DE LAS ONDAS APLICADA A LA MEDICINA
CONTENIDO INTRODUCCION LABORATORIO 1: PREPARACIÓN PARA LA INVESTIGACIÓN - FUNDAMENTOS DE INVESTIGACION EN BIOFISICA LABORATORIO 2: BASES BIOFISICAS DE LAS MEMBRANAS LABORATORIO 3: BASES BIOFISICAS DE LA CIRCULACION I LABORATORIO 4: BASES BIOFISICAS DE LA CIRCULACION II LABORATORIO 5: BASES BIOFISICAS DEL ELECTROCARDIOGRAMA LABORATORIO 6: BASES BIOFISICAS DE LA RESPIRACION: LEY DE LOS GASES LABORATORIO 7: BASES BIOFISICAS DEL SISTEMA NERVIOSO LABORATORIO 8: OPTICA FISICA LABORATORIO 9: CENTRO DE GRAVEDAD LABORATORIO 10: FISICA DE LAS ONDAS APLICADA A LA MEDICINA
INTRODUCCION La Guía de Laboratorio es la herramienta básica para el desarrollo de las actividades prácticas del Curso de Biofísica Médica dictado para la Escuela Académico Profesional de Medicina Humana. Este tiene como metas: a. Facilitar la comprensión y el análisis de las bases físicas del ser humano, b. Afianzar los conocimientos adquiridos en las clases teóricas de esta materia por medio de la ejercitación y la resolución de situaciones problemáticas, siguiendo métodos y técnicas propios de los análisis cualitativos y cuantitativos de las bases biofísicas. Las prácticas de Biofísica tienen diferentes dinámicas de trabajo: 1. Prácticas de Laboratorio Informatizados 2. Investigación de campo. Con ese fin la Guía de Práctica incluye la descripción detallada de la actividad a realizar, documentos, así como enlaces y/o programas electrónicos de aplicación. Cada práctica denominada laboratorio tiene cuatro partes: 1. Propósitos, teoría, materiales, procedimiento, referencias bibliográficas y anexos: se presentan los propósitos de la actividad práctica, luego se plantean algunos aspectos teóricos necesarios para la comprensión de la actividad a realizar con sus respectivas referencias bibliográficas; se listan los materiales que debe traer el alumno para el desarrollo de la actividad y el aspecto procedimental que facilitarán el desarrollo antes, durante y después de la sección práctica. 2. Pre-práctica: se basa en una actividad de comprobación del conocimiento de los contenidos teóricos desarrollados en sesiones anteriores de clase y complementado con la lectura del contenido teórico del manual, así como algunos procedimientos previos necesarios para llevar a efecto la siguiente parte, se realizara a través de la plataforma virtual y/o en forma presencial. 3. Práctica: consiste en la presentación de una serie de situaciones problemáticas y/o ejemplos de actividades con simuladores a las que se le aplicarán una serie de procedimientos comprobatorios para el análisis de los fenómenos biofísicos, así como otras actividades dirigidas a la ejercitación para la adquisición práctica del manejo de las técnicas y tecnologías de avanzada. En este mismo rubro se encuentran las discusiones clínico-biofísicas que enlazan las ciencias básicas con las ciencias clínicas; la discusión se basa en la presentación de un caso clínico donde se detallan los mecanismos fisiopatológicos. El alumno tiene que relacionar las variables físicas estudiadas que permitan explicar los hallazgos fisiopatológicos. Creo que esta parte tiene mucha importancia para la formación del médico.
4. Post-práctica: dirigida a una actividad de evaluación, basada en diferentes estrategias, tales como un post-test y la elaboración del informe de práctica (el cual se remitirá por correo electrónico el mismo día de la práctica). El informe se regirá a los datos solicitados en cada práctica. Los informes son individuales. El nombre del archivo adjunto llevará el apellido, nombre y número de práctica, ejemplo: crispin_carlos_lab1. El propósito de este informe es consolidar lo aprendido y que el alumno se familiarice con la elaboración de informes (que es práctica diaria en el médico).
Recomendaciones para el desempeño de los alumnos en la práctica: 1. Puntualidad en el inicio de las prácticas. 2. Cada integrante del grupo debe informarse y prepararse, sobre todos los temas de la práctica, para ser capaz resolver la práctica y responder adecuadamente los cuestionarios de pre y post práctica. 3. Los informes de práctica se presentan al final de cada práctica. Los subgrupos se dividirán por afinidad de los alumnos o a indicación del tutor. 4. Cada alumno tiene que tener una dirección e-mail que debe proporcionarse a la coordinación de laboratorio. 5. La evaluación es constante en cada práctica. Se evaluará: Asistencia Pre-test Participación Informe Post-test Primer parcial Segundo parcial TOTAL
1 3 3 4 3 3 3 20 PUNTOS
6. Las características del Informe a presentar al finalizar cada prácticas son: a. Documento Word, letra Arial 11, interlineado sencillo, con una extensión máxima de 5 páginas. Se usarán gráficos y/o tablas cuando sea necesario. b. Cada respuesta debe incorporar la bibliografía electrónica o física consultada. c. El informe debe guardarse con el siguiente nombre de archivo: primer apellido_primer nombre_pracN, donde N es igual al número arábigo correspondiente a la práctica. Por ejemplo, carrion_daniel_prac1. d. El informe debe ser remitido al correo electrónico
[email protected], con el siguiente asunto: Grupo X Día Y. Así, X representa el número de grupo de práctica, e Y a la hora de la práctica. Por ejemplo, Grupo 1 Martes 1400 . 7. El plazo máximo de remisión es al término de la correspondiente práctica. 8. Los informes incompletos, tales como preguntas que no son lo suficientemente analizadas, tendrán menor calificación.
9. El alumno tendrá una nota correspondiente al finalizar cada práctica, los cuales serán promediadas al final del curso. 10. La ausencia a una práctica, será calificada con la nota de 00, no existe recuperaciones en otro grupo. 11. En casos excepcionales y por motivos justificados de inasistencia, de acuerdo a las normas de la Universidad, un alumno podrá recuperar la práctica en otro grupo que recién lo realiza. 12. Las actividades realizadas en las prácticas servirán de insumo para el examen práctico correspondiente.
Daniel Angel ANGULO POBLETE Profesor Responsable de Práctica – Biofísica Médica
LABORATORIO 1: PREPARACIÓN PARA LA INVESTIGACIÓN - FUNDAMENTOS DE INVESTIGACION EN BIOFISICA Objetivo: Al finalizar la práctica el alumno adquirirá las siguientes habilidades: a. Tomar conocimiento de la importancia de las bases físicas en el desarrollo del conocimiento del ser humano. b. Conocer los lineamientos de un trabajo de investigación. c. Tener las bases para realizar búsqueda bibliográfica.
PARTE 1: PREPARACIÓN PARA LA INVESTIGACIÓN Usted va a ingresar a los enlaces electrónicos presentados a continuación. Allí deberá hacer un recorrido por la página y analizar la importancia de la física aplicada al conocimiento de la fisiología y de la clínica médica. 1. Ingrese a http://www.biophysics.org/tabid/517/Default.aspx.Esta es la página oficial de la Sociedad de Biofísica, el cual le permitirá conocer las fuentes y bases de la investigación en Biofísica así como las principales áreas de investigación. Es una página en inglés, si es necesario coloque usted el cursor en traducción de la página para su mejor comprensión. 2. Ingrese a http://www.chem.tamu.edu/LMS/, es el laboratorio de simulación molecular de la Universidad de Texas. En esta página usted observara como actualmente el trabajo de laboratorio se hace a través de simulaciones. Estas simulaciones requieren un alto conocimiento de la matemática, ya que son representaciones matemáticas de hechos reales. Además usted tiene diversos links que le permiten acceder a software de diferentes simuladores. 3. Ingrese a http://www.nernstgoldman.physiology.arizona.edu/. En esta página usted podrá hacer simulaciones de la ecuación de Nerst, y valorar la velocidad de conducción en función a los cambios en la concentración de iones. 4. Ingrese a http://physiology.med.cornell.edu/resources/. Al explorar, usted encontrará una serie de recursos para el estudio y la investigación en medicina Responda usted las siguientes preguntas: a. ¿Qué es un simulador? b. ¿Qué herramientas informáticas se utilizan en medicina? c. ¿Para qué sirve el estudio de la biofísica en la formación del médico? d. ¿Cuáles son las herramientas de la física que contribuyen en las investigaciones biomédicas y en las aplicaciones clínicas en el campo de la medicina?
PARTE 2: FUNDAMENTOS DE INVESTIGACIÓN EN BIOFÍSCA Realice las siguientes lecturas sobre la paradoja del gato de Schrodinger y el método científico: a. 7. La Teoría de Schrodinger b. 11. El controvertido gato de Schrodinger c. 28. Gato de Schrodinger d. Metodología de Investigación Científica Ingrese a los siguientes enlaces electrónicos: 1. http://hubpages.com/hub/Quantum-Physics---Schrodingers-Cat, 2. http://www.lassp.cornell.edu/ardlouis/dissipative/Schrcat.html Observará el planteamiento que realizó Schrodinger basado en el principio de incertidumbre de Heidegger. Se adjuntan lecturas adicionales en la plataforma electrónica. Realice la lectura del contenido y conteste las siguientes preguntas: a. Mencione usted cuales fueron los hechos que motivaron a Schrodinger plantear la paradoja del Gato. b. Mencione usted ¿Cuál fue el problema planteado en la investigación? c. ¿Mencione usted cuales fueron las hipótesis planteadas por Schrödinger? d. ¿Cuál fue la metodología utilizada para resolver la investigación? e. ¿Cuál fue el estado del arte en la que basó su investigación?
BIBLIOGRAFÍA 1. Bunge Mario. Investigación Científica. Ediciones siglo XX. 2000 2. McGrath Paul, et al. Computer Simulation of Introductory Neurophysiology . Adv Physiol Educ 27:120129, 2003 © 2003 American Physiological Society. Published 1 September 2003. DOI:
10.1152/advan.00055.2002 .http://advan.physiology.org/content/27/3/120 3. Saravia, Marcelo. Orientación metodológica para la elaboración de proyectos e informes de investigación. 4. Tamayo, Mario. El proceso de la investigación Científica. Ed. Limusa. México 2004 5. http://www.fisicahoy.com/fisicaHoy/bioCerebro/bioCerebro.html 6. http://www.biophysics.org/tabid/517/Default.aspx, 7. http://www.aip.org/history/einstein/essay-einstein-relativity.htm 8. www.apa.org; 9. www.apastyle.org/pubmanual.html 10. www.beadsland.com/weapas/ 11. University of Maryland. [Online] http://www.wam.umd.edu/~limulus/neuron/simchap3.htm [2002, Oct. 21], Aug 23, 2002. 12. http://www.fisicahoy.com/la_fisica_hoy/biofisica_y_cerebro#2 13. Paul McGrath et al. COMPUTER SIMULATION OF INTRODUCTORY NEUROPHYSIOLOGY. Advances in Physiology Education
LABORATORIO 2: BASES BIOFISICAS DE LAS MEMBRANAS Objetivo: el alumno será capaz de: a. Establecer las relaciones entre la concentración de iones y el potencial de reposo b. Establecer las relaciones entre el flujo de iones a través de la membrana y el potencial de acción. c. Hacer el correlato clínico biofísico.
PARTE 1: POTENCIAL DE MEMBRANA El potencial de membrana, es la diferencia de potencial a través de la membrana plasmática que es de 90 mV, siendo el interior electronegativo con respecto al exterior. En estado de reposo, la membrana de la célula está cargada positivamente en el exterior y negativamente en el interior, registrándose una diferencia de potencial de -90 mV. Este potencial se debe a un mecanismo activo, mediante consumo de ATP por la bomba Na-K que expulsa sodio hacia el exterior. Se provoca así carga externa positiva. El sodio no puede regresar al interior celular debido a que, en reposo, los canales de sodio de la membrana están cerrados para este ion. Al tiempo que se exteriorizan tres iones de sodio, penetran dos iones potasio, de forma que el resultado neto es una negativización intracelular, se genera además una gradiente de iones para el sodio y para el potasio. IDEAS BÁSICAS 1. En condiciones normales, hay una mayor concentración de K+ en la región interior de la célula próxima a la membrana. 2. En condiciones normales, hay una mayor concentración de Na+ y Cl- en el líquido extracelular. 3. La permeabilidad de la membrana al K+ es mayor (moderadamente) que la de Na+ y Cl- (muy baja) Así tenemos: a. El K+ sale a favor de gradiente del interior al exterior. Esta pérdida de iones positivos hace que el interior de la célula quede negativo con respecto del exterior. b. La salida de K+ se detienen cuando el interior es lo suficientemente negativo para retener a estos cationes potasio debido a la atracción que sufren las cargas de distinto signo. c. A favor de gradiente penetran al interior cargas negativas en forma de iones cloruro (Cl-). d. Se llega a un equilibrio que provoca el potencial de membrana que en las neuronas tiene una media de -70 mV. MANTENIMIENTO DEL POTENCIAL DE MEMBRANA Aunque la permeabilidad al sodio es mínima, poco a poco y a favor de gradiente irían entrando iones Na + que neutralizarían el potencial de membrana. Para contrarrestar esta entrada y mantener el potencial,
actúa la “bomba” de sodio y potasio, una proteína transmembrana que consume ATP en el transporte activo de sodios y potasios: saca tres Na+ por cada dos K+ que introduce. Visualice este link: http://highered.mheducation.com/sites/0072495855/student_view0/chapter2/animation__how_the_sodium _potassium_pump_works.html CONCLUSIONES El interior sigue quedando negativo porque se pierde una carga positiva en la acción de este transporte. Esta BOMBA DE SODIO Y POTASIO produce, por lo tanto, los siguientes efectos: 1. Mantiene las concentraciones de iones intracelulares y extracelulares (más K+ en el interior y más Na+ en el exterior) 2. General el potencial de reposo de membrana por su actividad de sacar una carga neta positiva (quedando una carga negativa en el interior). El 5-10 % del potencial de membrana en reposo se debe a esta actividad (el resto por la diferencia de concentración y permeabilidad antes comentada) 3. El resultado final : -90 mv (en células cardiacas) RESUMEN Los factores que generan el potencial de membrana son: a. Diferencia de CONCENTRACIÓN DE IONES. b. Diferencia de PERMEABILIDAD DE IONES c. BOMBA DE SODIO Y POTASIO (ATPasa de sodio y potasio)
PARTE 2: POTENCIAL DE ACCIÓN Es un cambio brusco de la polaridad de la membrana, que se produce en células excitables como las neuronas y células musculares, puede llegar a unos + 40 mv. Se provoca por diversos estímulos que suelen ser físico o químicos. Se produce por una apertura de los canales del sodio que provoca una entrada masiva de iones positivos Na+, haciendo que el interior se vuelva positivo con respecto al exterior en esa zona de la célula excitable: es la despolarización. A continuación se abren los canales del potasio que producirán la repolarización de la membrana. Si el estímulo consigue que la despolarización supere los -55 mV, entonces se produce el fenómeno relatado líneas arriba y se llega al potencial de acción. Si no se alcanza ese umbral, la célula (neurona) vuelve a su potencial de reposo sin producir potencial de acción. Existe el principio: que siempre que el estímulo consigue una despolarización que supere el umbral, se produce un potencial de acción que alcanza el mismo valor (alrededor de +40 mv); es decir, el potencial de acción o se produce o no se produce. Esto se conoce con el nombre de la Ley del todo o nada. Así se produce: a. Cierre de los canales de Na+ (dejan de entrar sodios)
b. Apertura de los canales de K+ (salen masivamente potasios) Con esto se consigue que la membrana vuelva a ser negativa en su región interna y positiva en la externa. El potencial de acción se compone de cinco fases: 1. Fase 0: despolarización rápida. Cuando se estimula eléctricamente la membrana celular, se produce una alteración dela permeabilidad. Así el sodio extracelular entra en la célula a través de los canales rápidos del sodio, de modo que se invierte la carga de la membrana, quedando la superficie interna positiva y la externa negativa. 2. Fase 1 y 2: re-polarización lenta o fase de meseta. Se produce porque hay una entrada de calcio a través de los canales lentos del calcio, produciéndose un equilibrio entre la entrada de calcio y la salida de potasio. 3. Fase 3: repolarización rápida. Fundamentalmente por salida masiva de potasio al exterior celular, y descenso marcado en el flujo de entrada de calcio, retornando así la célula a su estado de reposo. 4. Fase 4: en la mayoría de las células ésta es la fase de reposo, pero en las células marcapaso o células P se produce una despolarización espontánea lenta sin necesidad de estímulo externo, que es causada por la entrada de calcio y sodio. HIPERPOLARIZACIÓN En un primer periodo se pierden tanto potasio que el potencial que alcanza la membrana es más negativo que el de reposo. Durante este breve periodo de tiempo la neurona es inexcitable. A este periodo se le denomina Periodo Refractario. En estos esquemas observamos los procesos que se producen en la membrana durante el potencial de reposos y el potencial de acción.
Visualizar el siguiente link: http://www.dnatube.com/video/5041/The-Resting-Membrane-Potential
PARTE 3: PROCEDIMIENTO 1. Trabajando con el potasio: Ingrese a la siguiente página web: http://www.nernstgoldman.physiology.arizona.edu/ Escoja el tipo de célula, de acuerdo a la indicación del docente, y proceda a modificar usted los valores del sodio extracelular, sin modificar los valores del sodio intracelular y registre los cambios del potencial de membrana [Predicción: Resultado de la Ecuación; Experimental: Resultado del simulador]. Haga lo mismo con el sodio intracelular sin modificar el sodio extracelular. Repita la experiencia con el Potasio. Efectos en el potencial de membrana con los cambios en la concentración del sodio. Grafique la relación de variables.
Na [Ec]
Na [Ic]
Predicción
Experimental
¿Se confirmó la predicción?
120
10
80
10
40
10
1
10
180
10
200
10 10
Na [Ec]
Na [Ic]
Predicción
Experimental
¿Se confirmó la predicción?
120
10
120
5
120
1
120
30
120
50
120 120
Efectos en el potencial de membrana con los cambios en la concentración del Potasio. Grafique la relación de variables.
K [Ec]
K [Ic]
Predicción
Experimental
¿Se confirmó la predicción?
3
140
2
140
1
140
5
140
10
140
30
140 140
K [Ec]
K[Ic]
Predicción
Experimental
¿Se confirmó la predicción?
3
140
3
70
3
1
3
180
3
200
2. Ahora vamos a realizar los cambios en la conductancia: Efectos en el potencial de membrana con los cambios en la conductancia del sodio. Grafique la relación de variables.
gNa +
Predicción
Experimental
¿Se confirmó la predicción?
1 2 3 10 20 100 700
Efectos en el potencial de membrana con los cambios en la conductancia del potasio. Grafique la relación de variables.
gK +
Predicción
Experimental
¿Se confirmó la predicción?
33 23 13 43 53 150 200 Luego de incorporar los cuadros arriba trabajados al Informe, proceda a responder las siguientes preguntas: a. ¿Cuáles de los cambios en la concentración de iones realizados en el simulador han modificado más el potencial de la membrana celular? b. ¿Cuáles de los cambios realizados en la conductancia en el simulador han modificado más el potencial de membrana de la célula? c. ¿Puede usted definir de acuerdo a lo experimentado que es la conductancia y como modifica el potencial de membrana? d. ¿Cómo se mantienen el potencial de membrana? e. ¿De acuerdo a lo observado, usted puede predecir qué cambio realizado lleva a la célula más rápido a la despolarización? f.
¿Cómo se produce la repolarización?
g. ¿Cómo se produce la híper polarización? Caso Clínico: Responda las siguientes preguntas, respaldadas con el uso del simulador: h. ¿Cuál es el efecto de la hipercaliemia en el potencial de membrana? i.
¿Qué causa la fase de repolarización de un potencial de acción?
j.
¿Cuál es el efecto de la despolarización prolongada del canal de sodio del músculo esquelético?
BIBLIOGRAFIA 1. La Torre, Ramón. Biofísica y Fisiología celular. Sevilla 1996 2. Mishra, P. S. Biophysic. http://books.google.com.pe/books?id=N0fpTOZYVPIC&printsec=frontcover&dq=biophysics&hl=es&s a=X&ei=_62QT4GDJM7y2gWcpOiLBQ&ved=0CDoQ6AEwAg#v=onepage&q=biophysics&f=false 3. http://www.mind.ilstu.edu/flash/synapse_1.swf 4. http://www.nernstgoldman.physiology.arizona.edu/using/ 5. http://www.unm.edu/~toolson/435gld.html 6. http://www.physiologyweb.com/calculators/nernst_potential_calculator.html 7. http://amrita.vlab.co.in/?sub=3&brch=212&sim=724&cnt=1 8. http://bcs.whfreeman.com/thelifewire/content/chp44/4401s.swf 9. http://www.dnatube.com/video/5041/The-Resting-Membrane-Potential 10. http://opl.apa.org/contributions/ITL/ap.htm 11. http://highered.mcgrawhill.com/sites/0072495855/student_view0/chapter2/animation__how_the_sodium_potassium_pump_ works.html
LABORATORIO 3: BASES BIOFISICAS DE LA CIRCULACION I PARTE 1: LEY DE POISOEUILLE Objetivo: al finalizar la práctica el alumno será capaz de: a. Identificar las variables de la de la Ley de Poiseuille. b. Identificar las diferencias entre flujo laminar y flujo turbulento c. Correlacionar los resultados de la práctica con las variables fisiológicas en la circulación. LECTURAS OBLIGATORIAS 1. Principios de Hemodinámica. 2. Bases físicas de la mecánica vascular. MATERIAL Simulador Phet: https://phet.colorado.edu/es_PE/simulations Presión de Fluido y Flujo
BASE TEÓRICA Ley de Newton de la viscosidad Fuerzas de viscosidad: fricción interna del fluido.
Donde
es el coeficiente de viscosidad que depende del fluido.
No todos los fluidos satisfacen exactamente esta ley (p.e. sangre, petróleo, suspensiones, pinturas) que son fluidos no newtonianos; y su viscosidad depende del gradiente de la velocidad. En algunos, la viscosidad disminuye cuando el gradiente de la velocidad aumenta (p.e pinturas, suspensiones). Ley de Poiseuille Supongamos un cilindro de radio
contenido en otro cilindro de radio
y longitud
.
Sobre el cilindro considerado actúan las siguientes fuerzas:
Igualamos las fuerzas y obtenemos
La diferencia de presiones es lo que hace mover el fluido. Aislando tendremos el perfil parabólico de velocidades
Para calcular el caudal utilizaremos esta expresión:
Así, en función del coeficiente de viscosidad, se puede demostrar que la caída de presión para un flujo estacionario en una longitud
de un tubo circular de radio
es:
La Ley de Poiseuille se aplica sólo al flujo laminar (no turbulento) de un fluido de viscosidad constante que es independiente de la velocidad del fluido. La sangre es un fluido complejo formado por partículas sólidas de diferentes formas suspendidas en un líquido. Los glóbulos rojos de la sangre, por ejemplo, son corpúsculos de forma de disco que están orientados al azar a velocidades bajas pero que resultan orientados a velocidades altas para facilitar el flujo. Así pues, la viscosidad de la sangre disminuye cuando aumenta la velocidad de flujo, de forma que
la ley no es estrictamente válida. Sin embargo, dicha ley es una buena aproximación que es muy útil a la hora de obtener una comprensión cualitativa del flujo sanguíneo. Analogía con el corriente eléctrico (Ley de Ohm):
Importancia del exponente 4 en la regulación del caudal sanguíneo (ya que, pequeñas modificaciones del radio influyen mucho en el caudal). Aplicaciones prácticas Permeabilidad de membranas:
canales cilíndricos de radios
y de longitud
(grueso de la
membrana).
Donde
es el caudal que traviesa la membrana.
En algunas ocasiones, desconocemos
y
, así que nos hace falta alguna otra ecuación para poder
determinar separadamente las dos magnitudes. Flujo de agua o de petróleo en terrenos:
Donde
es la permeabilidad del terreno que depende del tipo de roca, arena, sedimento, entre otros.
Potencia necesaria para impulsar un fluido en un conducto: Para ser usado en sistemas de transporte en circuito tales como oleoductos, sistema circulatorio, agua y alcantarillado, entre otros:
Turbulencia La aparición de las turbulencias limita la ecuación de Poiseuille, tal como vimos anteriormente. Hay dos tipos de flujos, el flujo de régimen laminar de carácter suave y ordenado; y el flujo turbulento de carácter irregular y desordenado.
Dentro del fenómeno de la turbulencia se originan muchas colisiones, mucha fricción y un aumento considerable de la resistencia. Número de Reynolds Cuando la velocidad de flujo de un fluido resulta que es suficientemente grande, se rompe el flujo laminar y se establece la turbulencia. La velocidad crítica por encima de la cual el flujo a través de un tubo resulta turbulenta depende de la densidad y de la viscosidad del fluido y del radio del tubo. El flujo de un fluido puede caracterizarse mediante un número adimensional al que denominamos número de Reynolds
que se define como:
Se observa que cuando:
Y cuando 2000 < Número de Reynolds < 3000, el régimen del flujo puede ser laminar o turbulento
PARTE 2: PROCEDIMIENTO 1. Ingresar al simulador y escoger Presión: https://phet.colorado.edu/es_PE/simulation/legacy/fluidpressure-and-flow
2. Identificar las herramientas que tiene este simulador.
3. Abrirá la llave de llenado primero y medirá el tiempo que se demora en llenar el tanque. Registrarlo en la tabla 1. 4. Registrar la densidad del líquido analizado. 5. Registrar el volumen del tanque. 6. Determinar la perdida de carga. 7. Determinar el caudal Q con la expresión : Q= m/p.t Donde m= masa que ha fluido en el tiempo t p= densidad del liquido 8. Variar la apertura de la llave a mitad de abierta, siga los pasos anteriores y vuélvalo a repetir con la llave totalmente abierta y totalmente abierta la altura h hasta completar la tabla. 9. Realizar ajustes de valores Q-h. Deducir de la pendiente el valor de viscosidad del fluido y determinar el error. 10. Los resultados deben ser presentados de la siguiente manera: VISCOSISDAD: p(Kg/m3) =
L(m) =
t=
TABLA 1 Apertura de llave
1
2
3
Q(m3/s) Dp(Pa) M kg 11. Ingresar al simulador y escoger Torre de Agua: https://phet.colorado.edu/es_PE/simulation/legacy/fluid-pressure-and-flow 12. Llenar completamente el tanque de agua. 13. Variar la altura de la manguera. 14. Medir el volumen de agua en 10 segundos. 15. Registrar en la tabla 2. 16. Obtener Q, en forma teórica y compararlo con el resultado del simulador. TABLA 2 Altura Q(m3/s) Dp(Pa) M kg
1
2
3
17. Ingresar al simulador y escoger Flujo: https://phet.colorado.edu/es_PE/simulation/legacy/fluidpressure-and-flow 18. Realice el siguiente montaje en el simulador
19. Realice las siguientes modificaciones ya anótelas en la tabla 3.
20. Los resultados deben ser presentados de la siguiente manera: p(kg/m3) =
T=120 s
TABLA 3 Q (m3/s) R1
R2
R3
R4
R5
D p (Pa)
m(kg)
Dp/Q
Luego de incorporar los cuadros arriba trabajados al Informe, proceda a responder las siguientes preguntas: a. Diferenciar flujo laminar y flujo turbulento. b. Deducir la Ley de Poiseuille. c. Con los datos de la tabla 2 trazar la curva Dp/h. d. Con los datos de la tabla 3 tazar la curva Dp/Q-R, dar una interpretación de la pendiente de la recta. e. Determinar la diferencia de presión entre dos secciones de una tubería recta, e sección constante, horizontal y lisa, por donde pasa un flujo no viscoso e incompresible. f.
Usted puede deducir de acuerdo a lo observado las relaciones entre los radios y los flujos y presiones.
g. Mencione ejemplos de proceso fisiológicos en los que se observe los cambios en el calibre de los vasos, con consiguientes cambio en el tipo de flujo y la presión.
PARTE 3: BASES BIOFISICAS DE LA PRESIÓN ARTERIAL Objetivo: El alumno reconocerá las bases físicas de la presión arterial y sus aplicaciones en la fisiología circulatoria. MATERIAL El alumno debe llevar al Aula de Telemática el siguiente material: a. Balanza de pie b. Centímetro de 2 metros c. Tensiómetro LECTURAS OBLIGATORIAS 3. Medida de la presión arterial 4. Bases fisiológicas de las regulación de la presión arterial BASE TEÓRICA Hablar de presión arterial es hablar de hemodinámica circulatoria, la presión arterial es el producto de la resistencia periférica con el volumen de expulsión. La resistencia periférica total es el cociente entre la diferencia de presión a la salida y a la entrada del corazón y el caudal sanguíneo. Si un conducto de área A1 se bifurca en n iguales, de área A2, la caída de presión por unidad de longitud se mantiene constante si se verifica: A1 = √nA2.
La potencia del corazón es el trabajo realizado en un latido W dividido por el intervalo de tiempo entre latidos: P = W/ Dt = p(DVDt) = pQ Esta expresión ha de ser evaluada separadamente para cada ventrículo. La presión arterial (PA) o tensión arterial (TA) es la presión que ejerce la sangre contra la pared de las arterias. Esta presión es imprescindible para que circule la sangre por los vasos sanguíneos y aporte el oxígeno y los nutrientes a todos los órganos del cuerpo para que puedan funcionar. Es un tipo de presión sanguínea. La presión arterial es la fuerza que ejerce la sangre al circular por las arterias, mientras que tensión arterial es la forma en que las arterias reaccionan a esta presión, lo cual logran gracias a la elasticidad de sus paredes. Si bien ambos términos se suelen emplear como sinónimos, es preferible emplear el de presión arterial. De hecho, su medida se describe en unidades de presión (Pascales, Mg.). La relación entre ambas se puede expresar mediante la Ley de Laplace:
Donde T es la tensión, P es la presión y r el radio de un vaso sanguíneo
PARTE 4: PROCEDIMIENTO 1. Uno de los alumnos del grupo será escogido para realizar la toma de la presión arterial, a este alumno se le hará el registro de la talla y el peso, obteniéndose también el área de superficie corporal. 2. Reconocer las características del esfigmomanómetro 3. Realizar la toma de la presión arterial en el brazo derecho en diferentes posiciones
4. Los resultados deben ser presentados de la siguiente manera: Presión arterial en el brazo derecho Sistólica Diastólica
De pie
Posición sentado
Posición decúbito dorsal
5. Realice la toma de la presión arterial en el brazo izquierdo. 6. Los resultados deben ser presentados de la siguiente manera: Presión arterial en el
De pie
Posición sentado
Posición decúbito
brazo izquierdo
dorsal
Sistólica Diastólica 7. Tomar la presión arterial como se indica a todos sus compañeros de grupo. Ingresar los datos tal como se indica en el simulador, obtenga la presión arterial media y la presión de pulso. 8. Determinar la Presión arterial media. Use como referencia la siguiente página web : http://www.mdcalc.com/mean-arterial-pressure-map/ 9. Registrar los resultados. 10. Los resultados deben ser presentados de la siguiente manera: NOMBRE
PRESION
PRESION
PRESION
PRESION DE
SISTOLICA
DIASTOLICA
ARTERIAL
PULSO
MEDIA
MEDIA CARLOS
11. Graficar las relaciones de las variables estudiadas en cada uno de los cuadros. Luego de incorporar los cuadros arriba trabajados al Informe, proceda a responder las siguientes preguntas: a. Diga usted las bases físicas del esfigmomanómetro. b. Explique usted las diferencias en la presión arterial en las diferentes posiciones del brazo, utilizando las leyes físicas. c. ¿Explique las diferencias entre la presión arterial del miembro superior y del miembro inferior? d. Puede la Ley de Poiseuille explicar la hipertensión arterial. e. ¿Qué es la presión arterial media y como se calcula? f.
¿Qué es la presión de pulso?
g. Si encontró diferencias entre las presiones encontradas en sus compañeros, esboce una explicación de acuerdo a los temas tratados en la presente práctica. h. ¿Cuáles son los fenómenos físicos que se presentan en la presión arterial?
BIBLIOGRAFIA 1. CARRIL D. RAMOS F. Prácticas de Laboratorio. Cuadernos didácticos de fundamentos físicos en ingeniería. 2. Frumento SA. Biofísica. Intermédica. Buenos Aires, 1974. 3. HERTZ .Física de Fluidos. 2003. http://www.lawebdefisica.com/apuntsfis/fluidosge/ 4. RINALDI Gustavo et al. Bases Fisiológicas en la regulación de la presión arterial. En Hipertensión Arterial. 5. http://www.imarksweb.net/book/physioex+8+0+frog+cardiovascular+physiology+computer+simulatio n/ 6. http://www.physiol.uzh.ch/teaching.html 7. http://www.lawebdefisica.com/apuntsfis/fluidosge/ 8. https://phet.colorado.edu/en/simulation/fluid-pressure-and-flow
LABORATORIO 4: BASES BIOFISICAS DE LA CIRCULACION II PARTE 1: PRESIÓN ARTERIAL Objetivo: al finalizar la práctica el alumno será capaz de: a. Reconocer las bases físicas de la presión arterial y sus aplicaciones en la fisiología circulatoria. LECTURAS OBLIGATORIAS a. Bases Fisiológicas de la Regulación de la Presión Arterial. b. Biomecánica de la Hipertensión Arterial. BASE TEÓRICA Hablar de presión arterial es hablar de hemodinámica circulatoria, la presión arterial es la fuerza que ejerce la sangre sobre las paredes de las arterias. Se define también por el producto de la Resistencia Periférica por el Gasto cardiaco. La resistencia periférica total es el cociente entre la diferencia de presión a la salida y a la entrada del corazón y el caudal sanguíneo. Si un conducto de área A1 se bifurca en n iguales, de área A2, la caída de presión por unidad de longitud se mantiene constante si se verifica:
A1 = √nA2. La presión arterial es imprescindible para para que circule la sangre por los vasos sanguíneos y aporte el oxígeno y los nutrientes a todos los órganos del cuerpo para que puedan funcionar. La presión arterial es la fuerza que ejerce la sangre al circular por las arterias, mientras que tensión arterial es la forma en que las arterias reaccionan a esta presión, lo cual logran gracias a la elasticidad de sus paredes. Si bien ambos términos se suelen emplear como sinónimos, es preferible emplear el de presión arterial. De hecho, su medida se describe en unidades de presión (Pascales, mm Hg.). La relación entre ambas se puede expresar mediante la Ley de Laplace
Donde T es es la tensión, P es es la presión y r el el radio de un vaso sanguíneo. Para una revisión de la dinámica cardiaca ingrese a las siguientes páginas web: http://med.javeriana.edu.co/fisiologia/nguias/gcall.htm http://library.med.utah.edu/kw/pharm/hyper_heart1.html
PARTE 2: PROCEDIMIENTO: PROCEDIMIENTO: RELACION ENTRE VARIABLES FRECUENCIA CARDIACA Y RESISTENCIA PERIFERICA.
Ingrese al simulador CLabUZH_852 University CLabUZH_852 University of Zurich instalado en la PC. Para visualizar la pantalla haga clic en el autoejecutable .EXE o .JAR. 1. En el simulador usted tiene varias variables a modificar: a. Compliance, b. Resistencia periférica, c. Frecuencia cardiaca. 2. Realice una recreación con cada variable, realice las modificaciones en cada variable tal y como se le solicita en la siguiente tabla, anote los cambios de la presión arterial que da el simulador:
VARIABLE
COMPLIANCE 2 1.5 1.0 0.5
RESISTENCIA PERIFERICA TPR 2.0 1.8 1.6 1.4 1 0.8 0.4 0.2
FRECUENCIA CARDIACA HR 120 110 100 90 80 70 60
PRESION ARTERIAL
PRESION A RTERIAL
PRESION ARTERIAL
SISTOLICA
DIASTOLICA
MEDIA
50 40
3. Grafique las relaciones entre las variables respecto a la Presión Arterial Sistólica, Diastólica y Media. 4. Explique la relación entre las variables Compliance, Frecuencia Cardiaca y Resistencia Periférica. 5. Proceda a resolver el Caso Clínico 2. 6. En el Informe incluya el procedimiento anterior, cuadro y gráficos resultantes, así como las respuestas al Caso Clínico 2.
LABORATORIO 5: BASES BIOFISICAS DEL ELECTROCARDIOGRAMA PARTE 1: CONDUCCIÓN ELÉCTRICA DEL CORAZÓN OBJETIVO: al finalizar la práctica el alumno será capaz de: a. Establecer las relaciones entre el potencial de acción de la célula cardiaca y la actividad eléctrica del corazón b. Realizar el correlato clínico biofísico. LECTURAS OBLIGATORIAS 1. Guías de Laboratorio – Electrocardiograma 2. Electrocardiograma. 3. Electrocardiograma Componentes. BASE TEÓRICA El Corazón Para poder entender el potencial de acción cardiaco haremos una breve revisión de la estructura del corazón. Ingrese a las siguientes páginas web: http://www.gwc.maricopa.edu/class/bio202/cyberheart/hartint0.htm. https://www.smm.org/heart/heart/top.html En estas páginas usted realizará una revisión virtual de la anatomía del corazón, prestando atención al tejido de conducción cardiaco. El Electrocardiograma Para una revisión teórica del electrocardiograma revisé usted las lecturas obligatorias. Así mismo, ingrese usted a las siguientes páginas web, observando la generación del electrocardiograma de acuerdo a las diferentes etapas de activación. http://library.med.utah.edu/kw/pharm/hyper_heart1.html http://www.nhlbi.nih.gov/health/health-topics/topics/hhw/electrical.html http://www.medicine.mcgill.ca/physio/vlab/cardio/ECGbasics.htm
PARTE 2: PROCEDIMIENTO . 1. Ingrese a la página http://www.medicine.mcgill.ca/physio/vlab/cardio/ECGbasics.htm 2. En esta página usted encontrará bajo el título de Electrocardiogram haga clic en Cardiac arrythmias, así observará los cambios en el electrocardiograma en las diversas situaciones presentadas 3. Resuelva las siguientes preguntas: a. ¿Dónde se inicia la actividad eléctrica del corazón? b. ¿Qué es y Dónde se encuentra el o los marcapasos?
c. Haga usted un esquema donde correlacione la secuencia de la actividad eléctrica del corazón y las ondas del ECG d. ¿Qué es sístole y Qué es diástole? 4. Ingrese a la siguiente página web http://www.medicine.mcgill.ca/physio/vlab/cardio/setup.htm, donde revisará la teoría de dipolo eléctrico y el triángulo de Einthoven. 5. Ingrese usted a la siguiente página web http://www.nobelprize.org/educational/medicine/ecg/ecg.html, haciendo el registro de las ondas del ECG de cada uno de los pacientes listados. Capture las pantallas de cada paso del proceso e inclúyalo en su informe.
6. Resuelva usted las siguientes preguntas: e. ¿Qué representa la onda p? f.
¿Qué representa el complejo QRS?
g. ¿Qué representa la onda T? h. ¿Qué es un dipolo? i.
Grafique usted el triángulo de Einthoven, señalando los dipolos de cada derivación
7. Ingrese a la siguiente página web http://www.gwc.maricopa.edu/class/bio202/cyberheart/ekgqzr0.htm Procediendo a realizar todas las simulaciones y explicando los cambios que se producen en el electrocardiograma cuando se produce hiperkalemia, hipercalcemia, efecto digitálico, entre otros. 8. Registre los datos y realice las explicaciones.
Estado
Morfología de las ondas
Cambios
Explicación
Normal Hiperkalemia Hipercalcemia Efecto digitálico 9. Realice la lectura del caso clínico 3 y proceda a resolver las preguntas. 10. Recuerde, en el Informe de Práctica debe consignar todas las respuestas y gráficos de cada uno de los ejercicios realizados y las respuestas del caso clínico 3.
BIBLIOGRAFÍA 1. http://www.gwc.maricopa.edu/class/bio202/cyberheart/ekgqzr0.htm 2. http://www.medicine.mcgill.ca/physio/vlab/cardio/setup.htm 3. Tania Ferrer Villada, Karel Talavera Pérez, Julio L. Álvarez González. Efectos de la Estimulación adrenérgica α1 sobre las corrientes de calcio tipos T y L en células cardiacas aisladas. Rev Cubana Cardiol Cir Cardiovasc 1999;13(2):104-15. 4. http://www.nhlbi.nih.gov/health/health-topics/topics/hhw/contraction.html 5. http://www.skillstat.com/tools/ecg-simulator#/-play 6. http://www.practicalclinicalskills.com/ecg-monitor-quiz.aspx?courseid=5002 7. http://coep.vlab.co.in/?sub=25&brch=78&sim=219&cnt=1
LABORATORIO 6 1: BASES BIOFISICAS DE LA RESPIRACION: LEY DE LOS GASES PARTE 1: GASES IDEALES Y REALES OBJETIVO: al finalizar la práctica el alumno será capaz de: a. Conocer los elementos de la ecuación general de los gases b. Verificar las ley del gas ideal c. Verificar las relaciones de variables en los estados estables d. Comprobar como a través de la ecuaciones estables se puede entender los efectos de las presiones parciales e. Realizar el correlato clínico biofísico f.
Objetivar las presiones parciales de oxígeno en nuestro cuerpo.
BASE TEÓRICA Un gas ideal es un gas que se compone de moléculas que no ocupan espacio y no están sujetos a fuerzas intermoleculares. Muchos gases se aproximan al comportamiento de un gas ideal en condiciones de alta temperatura y baja presión. Suponga que un gas ideal se limita a una cámara que está cerrada por un extremo por un pistón móvil. Las relaciones entre presión, volumen y temperatura que existen en el contenedor se describen por una ecuación de estado. La ecuación de estado para un gas ideal es: PV = nRT
(1)
donde P es la presión ejercida sobre las paredes de la cámara (a menudo en atmósferas, atm), V es el volumen de la cámara en la configuración actual de los muebles del pistón (a menudo en litros, L), n es la cantidad de gas dentro de la cámara (a menudo en moles, mol), R es la constante universal del gas (0.0820575 cuando se expresa en L atm / mol K [K es la temperatura en grados Kelvin]), y T es la temperatura dentro de la cámara en grados Kelvin. La ecuación de estado para un gas ideal proporciona una excelente visión del comportamiento sin interacción, adimensional de partículas y los gases a menudo se comportan como si sus átomos o moléculas individuales tienen tales propiedades. Sin embargo, los átomos ocupan espacio y ejercen fuerzas sobre sus vecinos. Una ecuación de estado suele utilizarse para aproximar el comportamiento de un gas real es la ecuación de Van der Waal (Ecuación 2) (2) donde A y B son constantes que varían con los gases2. Este laboratorio se realiza gracias a Virtlab que nos permite usar sus simuladores. Virtlab se basa en las simulaciones y los ejercicios guiados en N. Simonson & Company texto pionero: Modelos Dinámicos en Química por Daniel E. Atkinson (Universidad de California, Los Angeles, CA), Brower Douglas C., y Ronald W. College McClard (Reed, Portland, OR). Los laboratorios también están en desarrollo para Modelos dinámicos de Física (Volumen I: Mecánica) por Frank Potter (Universidad de California, Irvine, CA), y Charles W. Peck (Instituto de Tecnología de California, Pasadena, CA), y Modelos dinámicos en Bioquímica por Daniel E. Atkinson (Universidad de California, Los Angeles, CA), Steven G. Clarke (Universidad de California, Los Ángeles, California) y Douglas C. Rees (Instituto de Tecnología de California, Pasadena, CA). Y a la Universidad de Colorado que nos permite usar los simuladores creados 1
Presiones Parciales. Ley de Dalton Se toma una muestra de gas ideal que ejerce una presión P tot en las paredes de su contenedor cerrado. Es necesario recordar que esta presión puede ser calculada a partir de su ecuación de estado (ecuación 1) (1) donde n es el número de moles de gas dentro de la cámara, R es la constante universal de los gases, T es la temperatura de la cámara en K, y V es el volumen de la cámara. El punto crítico a notar en la ecuación 1 es que la presión total ejercida por el gas en las paredes del contenedor es una función del número total de partículas de gas y es independiente del tipo de partículas presentes. Si la cámara cerrada contiene dos o más gases diferentes, P,tot todavía depende de sólo el número total de partículas de gas presentes. Además, cada gas ejerce una presión propia que depende del número de partículas de ese gas específico (ecuación 2) (2) donde P1, P2, Pn, N1, N2, Y nn son las presiones y las cantidades (en moles) de cada uno de los gases que contribuyen en la mezcla. La ecuación 2 se conoce como Ley de Dalton de las presiones parciales, y le proporciona numerosas oportunidades para explorar las conductas de gas importantes. Antes de iniciar sus exploraciones, tenga en cuenta que los tradicionales problemas de la presión parcial a menudo piden a calcular la presión parcial P1, P2, ... , Pn a partir del conocimiento de la presión total en el envase y la cantidad de cada gas en el envase. En este caso, la ecuación 2 se puede utilizar directamente, ya que requiere de argumentos diferentes (N, T, y V). Sin embargo, debido (3) donde Pi y ni son la presión parcial y el número de moles del tipo i de gas, se deduce que (4) y así (5)
2
n2a/V2 es un término que se utiliza para corregir la atracción entre las moléculas, y nb es un término que se utiliza para corregir el volumen ocupado por las moléculas. Cuando faltan estas condiciones, van der Waal de la ecuación se reduce a la ley del gas ideal.
PARTE 2: PROCEDIMIENTO 1. Ingresar a la página web de Virtual Lab http://www.virtlab.com, y proceda a crear una cuenta. La suscripción es gratuita. Esto deberá realizarse con anticipación al día de la práctica. 2. En este simulador vamos a realizar 3 experiencias relacionadas al comportamiento de los gases: Estado estables, Presiones parciales y Ley de gases ideales. Todos los resultados serán registrados en el archivo Notas de Laboratorio. 3. Experiencia 1: Estados Estables. a. Ingresar a la página web de Virtual Lab http://www.virtlab.com, con su usuario y clave personal. Una vez que está desplegado el menú, en la barra izquierda del ordenador usted escoja: Registered course/Chemistry/Gases/Exercise 3.1 - Equation of state b. Examine el laboratorio en la pantalla: i.
Un cilindro lleno de gas y el pistón está rodeado por una chaqueta de agua cuya temperatura es controlada por un quemador de gas en la parte inferior derecha. El gas en el cilindro se presume de estar siempre en equilibrio térmico con la chaqueta de agua circundante.
ii.
Haga clic en el signo "?" botón para mostrar el control activo de la simulación.
iii.
Haga clic en el botón rojo a la izquierda del quemador de gas para calentar el líquido en el baño maría. Haga clic en la válvula de rojo a la derecha del cilindro de gas comprimido para suministrar gas adicional al pistón. El control de émbolo en la parte superior derecha de la ventana tiene un botón circular que es de color verde cuando el texto adyacente dice "desbloqueado" y de color rojo cuando el texto adyacente dice "Bloqueado". El pistón puede ser bloqueado o desbloqueado, mientras se entrega más gas o eleva la temperatura del gas en el baño maría. Por último, el pistón se puede subir o bajar manualmente haciendo clic en el "arriba" o "Abajo" de los controles del control de pistón.
c. Ejercicio 1. Explora el laboratorio en la pantalla hasta que se familiarice con los controles y luego responde las siguientes preguntas, registrando sus respuestas en el archivo Notas de Laboratorio: i.
Si 1 mol de gas está presente en el envase a temperatura ambiente (20 ° C = 293,15 K), lo que sucede a la presión ejercida por el gas contra las paredes del contenedor cuando el pistón se mueve y el volumen aumenta gradualmente desde el 1 de L a 9 L? Un gas ideal se compone de moléculas que no ocupan espacio y están sujetas a fuerzas intermoleculares, y así uno puede imaginar que un gas ideal puede ocupar un volumen arbitrariamente pequeño.
ii.
¿Cuál es su predicción en la relación a la presión sobre las paredes del recipiente cuando el volumen es cero?
iii.
¿Qué sucede con la relación de P vs V cuando la cantidad de gas en el recipiente se incrementa gradualmente desde 1 hasta 5 mol? ¿Qué sucede cuando la temperatura aumenta gradualmente desde los 20 ° C (293.15 K) a 100 ° C (373.15 K)?
d. Ejercicio 2. Considere un contenedor de 1-L que contiene 1 mol de gas a temperatura ambiente (20 ° C = 293,15 K). ¿Qué sucede con la presión ejercida por el gas contra las paredes del contenedor a medida que aumenta la temperatura de 300 K a 480 K? (El bloqueo del pistón debe estar encendido para este ejercicio.) Tenga en cuenta que la relación de T vs P, a diferencia de P vs V, es una línea recta. e. Ejercicio 3. Considere que el contenedor de 1 L que contiene 1 mol de gas a temperatura ambiente (20 ° C = 293,15 K). Imagine que el contenedor esté construido de manera que un pistón que se mueven libremente ejerce una fuerza constante contra el gas confinado y que, como consecuencia, la presión del gas dentro del contenedor también es una constante. i.
¿Qué sucede con el volumen del recipiente a medida que aumenta la temperatura de 300 K a 480 K? (El bloqueo del pistón debe estar apagado para este ejercicio.) ¿Cuál es la forma de la gráfica T vs V?
4. Experiencia 2: Presiones parciales. a. Ley de las presiones parciales de Dalton: A temperatura constante, la presión de una mezcla de gases es la suma de las presiones de los gases, medida por separado, en el mismo contenedor. b. Acceda a la página web https://phet.colorado.edu/es_PE/simulation/gas-properties. Seleccione "Descargar" y haga clic en el archivo descargado para iniciar el simulador gasproperties. c. Seleccione temperatura constante. Elija en Herramientas de Medición – Regla. Proceda a colorar la regla por debajo de la caja de gas y leer la longitud de la caja como el volumen. Asegúrese de que el volumen sigue siendo el mismo mientras registra las lecturas de presión de acuerdo añada partículas de gas pesado o ligero, según cuadro adjunto.
Partículas de Gas Pesado Presión ejercida por las partículas de Gas pesado Partículas
Presión
de Gas
Ejercida por las
Ligero
Partículas de Gas Ligero
25 50 100
25
50
100
d. Aumentar el número de partículas de gases pesados a 50 y registre la presión correspondiente. Repita la medición con 100 partículas de gases pesados. e. Poner a cero los gases de partículas pesadas y el lugar 25 partículas de gas ligero en la caja de gas [Tenga en cuenta que, a la misma temperatura, la energía cinética (KE = ½ mv 2) de la cadena pesada y las partículas de luz son los mismos. Por lo tanto, las partículas más ligeras se deben mover más rápido que las partículas pesadas para compensar la menor masa]. Anote la presión relacionada en la columna a la derecha del número de la columna de partículas de gas ligero. Aumentar el número de partículas de gases de luz a 50 y 100, registrando la presión para cada condición. f.
Poner a cero las partículas de los gases. En el conjunto de las nueve posibles combinaciones de partículas de gases ligeros y pesados que tenemos en la matriz, colocar el número requerido de partículas de gases ligeros y pesados en la caja y registrar la presión de las partículas de gas combinadas
g. Resolver las siguientes preguntas: i.
Sobre la base de la información de la presión en la tabla de datos, ¿cómo son las presiones de partículas ligeras y pesadas relacionadas con las presiones de las partículas mixtas?
ii.
¿La presión depende de la masa de las partículas? Explique.
iii.
La presión de una muestra de gas de nitrógeno-1 L a 25 C es 0,30 atm. La presión ⁰
de una muestra de gas de oxígeno 1-L a la misma temperatura es de 0,25 atm. La muestra de gas de oxígeno se añade al contenedor de nitrógeno. De gas argón se añade a la mezcla hasta que la presión total del contenedor 1-L llega a 1,00 atm, y la temperatura se ajusta a 25 C. De acuerdo con la Ley de las presiones parciales de ⁰
Dalton, la contribución de cada gas a la presión total de la mezcla de gas es: Nitrógeno ____________Oxígeno _____________ argón _____________ iv.
Registrando las presiones parciales de oxígeno en nuestro cuerpo: mida mediante el oxímetro de pulso la saturación de oxígeno en usted. ¿cómo interpreta el porcentaje que le da el oxímetro?
PARTE 3: CASO CLÍNICO 4 a. ¿cuál es el problema que presentó el paciente? b. ¿Cuál es la base biofísica que ocasionó el problema del paciente? c. ¿Recree usted con el simulador los cambios biofísicos que explican el proceso que presentó el paciente? Recuerde, en el Informe de Práctica debe consignar todas las respuestas y gráficos de cada uno de los ejercicios realizados y las respuestas del caso clínico 4.
BIBLIOGRAFÍA 1. Atkins. Physical Chemistry . 2. http://rapidlibrary.com/index.php?q=atkins+physical+chemistry+8+edition+pdf 3. http://www.virtlab.com/Courses/Chem101/Ex32/lab.aspx 4. http://content.blackgold.ca/ict/Division4/Science/Div.%204/Boyles%20Law/boyleslaw.htm 5. https://phet.colorado.edu/es_PE/simulation/gas-properties
LABORATORIO 7: BASES BIOFÌSICAS DEL SISTEMA NERVIOSO PARTE 1: BASES BIOFÍSICAS DEL INTERCAMBIO DE IONES A TRAVES DE LA MEMBRANA CELULAR OBJETIVO: al finalizar la práctica el estudiante será capaz de: a. Interpretar los cambios en la concentración de los iones en el intracelular y en el extracelular producirán cambios en el potencial de membrana. b. Manejar el simulador de la ecuación de Goldman c. Interpretar como los cambio en la energía del entorno modifican el comportamiento celular. d. Interpretar como los cambios en la membrana cambian la velocidad de conducción. BASE TEÓRICA – SIMULADOR Sería difícil exagerar la importancia fisiológica de la diferencia de potencial eléctrico transmembrana, o 'PD'. Este gradiente de la energía eléctrica que existe a través de la membrana plasmática de cada célula en el cuerpo influye en el transporte dentro y fuera de las células, es un elemento clave impulsor en el movimiento de los iones (y por lo tanto el agua) a través de las membranas celulares y entre los órganos basados en compartimientos estancos, es un elemento esencial en la señalización de los procesos asociados a la coordinación de los movimientos de las células y los organismos, y es, en última instancia la base de todos los procesos cognitivos. La ecuación de Nernst (el nombre de su creador, el químico alemán y Premio Nobel, Walther Nernst), proporciona una medida cuantitativa de la igualdad que existe entre los gradientes químicos y eléctricos, y es el punto de partida para comprender la base del potencial de membrana. Goldman-Hodgkin-Katz ecuación (nombre en honor del americano David Goldman y los premios Nobel británico Sir Alan Hodgkin y Sir Bernard Katz, con frecuencia simplemente a que se refiere como la ecuación de Goldman) calcula un estimado potencial de membrana que refleja las contribuciones relativas de gradientes de concentración de la sustancia química y la relativa permeabilidad de membrana para el K +, Na + y Cl-. La comprensión de los conceptos asociados con el simulador requiere familiaridad con los parámetros que intervienen en Nernst / Goldman cálculos. Lo que sigue es un breve análisis de estos parámetros que se relacionan con el uso del simulador. Concentraciones de iones Para cada uno de iones (es decir, K +, Na + y Cl-), un deslizador se presta a adaptar uno de los tres parámetros. Dos de estos deslizadores de control de las concentraciones intracelulares y extracelulares de los iones en cuestión, y estos pueden variar entre los valores de 1 mm y 600 mm. Todos los valores deslizador se puede ajustar haciendo doble clic sobre el valor en el deslizador y la caja de escribir en el valor deseado. Los valores por defecto son los siguientes: para el K +, 10 mM y 100 mM en; para el Na +, 100 mM y 10 mM en y para Cl-, 100 mM y 10 mM. De hecho, estos valores absolutos no son de esperar de cualquier tejido y fueron seleccionados para razones didácticas (de 10 a factores simplemente las
matemáticas asociadas con logaritmos). Sin embargo, fisiológicamente relevantes valores de concentraciones de iones, en particular intracelular valores, son difíciles de definir con precisión, en parte debido a la dificultad técnica asociada a la medición de las concentraciones de iones intracelulares (por no hablar de actividades), pero, más importante aún, cada tipo celular normalmente mantiene la concentración intracelular de iones dentro de un rango de valores (aunque, una gama limitada típicamente), y esta gama puede variar en diferentes condiciones fisiológicas. Ofrecer un valor para la concentración intracelular de K + de 155 mm en el tejido muscular (por ejemplo) corre el riesgo de sembrar en la mente de un estudiante la idea de que este valor y esto por sí solo siempre se encuentra en el tejido muscular. Sin embargo, es útil disponer de algunos de los valores intra y extracelulares, con concentraciones de iones que empezar a trabajar con el simulador. Por lo tanto, en la parte inferior de la página simulador hay cuatro botones que se carga con el simulador representante intra y extracelular de las concentraciones de K +, Na +, Cl-y de cuatro células diferentes tipos de células: (1) un "genérico" de células, (2) del músculo esquelético; (3) axón gigante del calamar, y (4) glóbulos rojos. Tabla 1
Tabla 1 Average Concentration Levels
“Generic”1 ion
intra
extra
P
K+
120
4.5
100
Na+
15
145
5
Cl-
20
116
10
K+
150
4.5
100
Na+
12
145
1
Cl-
4.2
116
1000
Squid Axon3 calamar
ic
ec
P
K+
400
20
100
Na+
50
440
1
Cl-
40
560
10
Skeletal Muscle2
Red Cell4 K+
140
4.5
100
Na+
11
145
54
Cl-
80
116
21
Fuentes 1.
Los valores para las concentraciones de iones intracelulares y permeabilidades de "genérico" de células, con salvedades, son moneda corriente y, por último, cada tipo de célula es diferente, y las concentraciones y permeabilidades para cualquier célula y no pueden diferir notablemente dependiendo del "estado" fisiológico de la célula.
2.
Los valores de concentraciones de iones intracelulares en el músculo esquelético son del texto de W. Boro y E. Boulpaep, Fisiología Médica (Saunders, Philadelphia, 2003). Ellos, a su vez se modifican a partir de valores similares en anteriores textos y comentarios, todos los cuales se derivan, principalmente, a partir de una revisión por EJ Conway (Physiol. Rev., 37:84-132. 1957) que incluía datos sobre la composición iónica de la rana y el músculo esquelético de rata. Los valores de Boro y Boulpaep, y que utilizamos aquí, son "similares pero diferentes" de los comunicados por Conway, sino que reflejan una opinión de consenso de los "típicos" los valores y (importante) reflejan el hecho de que estos números no son "absolutos".
3.
Son muchos los libros de texto en donde se encuentran los valores de la composición iónica del axón calamares y la sangre (con agua de mar a menudo sustituye a los valores de calamar plasma). En general, estos valores se derivan de los valores comunicados y/o utilizados por Sir Alan Hodgkin, y los valores que aquí se presentan son tomados de la Conferencia 1958 Croonian a la Royal Society de Londres por Hodgkin (Proc. Londres Real Soc. B, 148 (930) :1-37, 1958).
4. La red citoplásmica de células son las concentraciones de iones de J. Hoffman, activa el transporte de Na + y K + por los glóbulos rojos" (Trastornos de Fisiología de la membrana, 2nded., Ed.. Andreoli, TE, et al., Plenum, Nueva York, 1986, pp.221-234). Relativa permeabilidad de la membrana de células rojas son de Londres et al., Am. J. Physiol., 257: F985F993, 1989.
Permeabilidad de las membranas Un tercer deslizante controla la permeabilidad de la membrana a los iones en cuestión y se puede variar arbitrariamente establecido entre los valores de 1 a 10.000. Cuando se ejecuta en modo Nernst, la concentración sólo se dispone para los deslizadores de ajuste. Los valores de permeabilidad utilizados en la simulación pueden conllevar a debate. La medida oficial de las unidades de "la permeabilidad de las membranas" son cm / seg, y en el presente caso, refleja el flujo neto de conductores iónicos de la especie en cuestión. Aunque los valores absolutos de la permeabilidad iónica se han determinado para determinados tipos de células (bajo el epígrafe "seleccione condiciones»), coeficientes de permeabilidad, es decir, la permeabilidad relativa de una membrana a iones seleccionados, son mucho más pertinentes a la comprensión de los efectos de los gradientes de iones en el potencial eléctrico a través de una membrana. También vale la pena señalar que cuando una membrana es permeable a una sola especie, se aplica la ecuación de Nernst. Sin embargo, cuando más de una especie iónica puede cruzar la membrana en respuesta a gradientes electroquímicos que prevalece, la ecuación se aplica GHK (dentro de los límites impuestos por los supuestos detrás de su obtención; véase B. Hille, los canales iónicos de las membranas excitables, 3 ª ed., 2001), y el coeficiente
de permeabilidad es el parámetro relevante. En nuestra simulación se limita la permeabilidad arbitrariamente a valores entre 1 y 10.000. Los valores por defecto de la permeabilidad relativa de iones de Na +: Cl-K + son: 1: 10: 100, los valores suelen utilizarse en los debates de la permeabilidad de los iones de descanso las células neuronales. Los valores relacionados con los cuatro tipos de células representadas deben utilizarse como estimaciones muy aproximadas. Temperatura Además de los controles asociados con K +, Na + y Cl-, hay un control deslizante para controlar la temperatura. Aunque el control deslizante informes los valores en grados C, los valores de temperatura utilizado para el cálculo de Goldman Nernst o potenciales están en grados Kelvin. Las pestañas situadas en la parte superior derecha, aspecto de la página de simulación le permiten mostrar Nernst o potenciales de Goldman a temperaturas controladas por el control deslizante o, alternativamente, a la "fuerza" los cálculos de utilizar 37 ° C (es decir, 310 ° K) RT / M "R" es la constante de los gases, y en esta solicitud tiene un valor de 8,314 julios K-1 mol-1. "T" es la temperatura en grados Kelvin. "F" es la constante de Faraday (la cantidad de carga eléctrica en un mol de electrones) y tiene un valor de 96.485 Coulomb mol-1. Fuentes 1.
Wright SH. Generación de potencial de membrana en reposo. Adv Physiol Educ. 28:139-142, 2004.
Apéndice "La expansión constante de la ecuación de campo a fin de incluir tanto los iones divalentes y monovalentes". (Spangler, SG, Ala J Med Sci., 9: 218-223, 1972) Aunque el K +, Na + y Cl- ejercen su influencia sobre el principal potencial de membrana en reposo (y sus concentraciones relativas permeabilidades hacer cada jugador en la ecuación de Goldman), los estudiantes suelen preguntar "¿Pero qué pasa con el calcio?" Calcio ejerce una gran influencia y fisiológicamente crítica sobre los parámetros bioeléctricos de las células cardíacas. El calcio tiene una concentración relativamente baja (es decir, la actividad química) en la solución extracelular (alrededor de 1,6 mm), y una muy baja concentración / actividad en el citoplasma <<100 nM en "condiciones de reposo" (y no mucho más que unos pocos micromoles por litro en los períodos de contracción muscular durante el cual los canales de calcio tienden a ser abierto). Combinar las bajas concentraciones con la baja permeabilidad de la membrana celular al calcio durante el resto
(<<0,1% de K + permeabilidad), y es evidente que el calcio no es probable que desempeñe un papel importante en la definición de potencial de membrana en "reposo" condiciones. Sin embargo, un aumento de la permeabilidad de calcio (debido a la apertura de canales de calcio y / o aumento de la actividad de otros conductores de calcio vías, incluida la de Na / Ca de intercambio) puede aumentar la influencia del calcio sobre el potencial de membrana. Sin embargo, el calcio es un catión divalente, ¿cómo "encajaría" en análisis del tipo de Goldman? Esta cuestión ha sido abordada por varios autores (véase el texto del Hille). Un tratamiento, por SG Spangler (Ala J Med Sci., 9: 218-223, 1972), prestó su nombre a esta sección. Spangler la derivación tiene la forma general: E AB = (-RT/F) · (2.303) log 10y Donde:
y a = 4∑Pi++CA,i++ + ∑Pi+CA,i+ + ∑Pi--CB,I-- + ∑P i-CB,ib = ∑Pi+CA,i+ - ∑Pi+CB,i+ + ∑Pi-CB,i- - ∑Pi-CA,ic = -(4∑Pi++CB,i++ + ∑Pi+CB,i+ + ∑Pi--CA,I-- + ∑Pi-CA,i-) A y B se refieren a dos compartimientos separados por una membrana (en esta formulación, A puede ser considerado como el exterior de la célula, y B el interior de la célula). C se refiere a la concentración de iones, donde i + +, i +, i -, i-y se refieren a divalente o cationes y aniones monovalentes, respectivamente. P se refiere a la permeabilidad de la membrana de estos iones. Cuando se expresa en términos de la influencia relativa de K +, Na +, Cl-y, ahora, Ca2 +, a, b, c y puede volver a escribir como: a = 4PCa[Ca]in + PK[K]in + PNa[Na]in + PCl[Cl]out b = PK[K]in + PNa[Na]in – PK[K]out + PNa[Na]out + PCl[Cl]out – PCl[Cl]in c = -(4PCa[Ca]out + PK[K]out + PNa[Na]out + PCl[Cl]in) La inserción de valores fisiológicamente relevantes de la mencionados parámetros revela que, en reposo, el gradiente transmembrana de Ca2 +, a pesar de su tamaño (> 10.000 veces!), No tiene ningún efecto sustantivo sobre el potencial de membrana. Por el gradiente de Ca2 + para ejercer su efecto, tiene que aumentar Ca muchos miles de veces (como ocurre durante la activación de determinadas células excitables).
PARTE 2: PROCEDIMIENTO 1. Ingrese a la siguiente página web http://www.nernstgoldman.physiology.arizona.edu/ 2. De clic en:
3. Realice las simulaciones de acuerdo a las concentraciones de la tabla 2 y de acuerdo al tipo de célula y proceda a realizar el registro de los datos. Para escoger el tipo de célula haga clic en la parte inferior "ion permeability preset” y escoja: Default, Generic cell, Skeletal muscle, Squid axon, Red cell. Tabla 2 tipo celular
“generic cell”
Nernst E ión
Nernst a 37
mv
Eión
Goldman Em
Goldman a 37 Em
P (ión)
Ek
-87.5
-60
100
ENa
60.6
-60
5
ECl
-47
-60
10
Em
tipo celular
Skeletal muscle”
-60
Nernst E iòn
Nernst a 37 Eión
Goldman Em
Goldman a 37 Em
P (ión)
Ek
-93.7
-93.7
100
ENa
66.6
-93.7
1
ECl
-88.7
-93.7
1000
Em
tipo celular
“red cell” Ek
-93.7
Nernst E iòn
Nernst a 37 Eión
Goldman Em
-88.4
Goldman a 37 Em
P (ión)
ENa ECl Em
tipo celular
“squid axon”
Nernst E iòn
Nernst a 37 Eión
Goldman a 37
Goldman Em
Em
P (ión)
Ek ENa ECl Em
4. Realice cambios en la concentración de los iones a nivel intracelular y extracelular utilice todos los tipos celulares para realizar las simulaciones. Los cambios de la concentración de los iones se harán de acuerdo a las tablas a partir de los valores fisiológicos de cada ion en cada tipo celular, hasta valores de hiper e hipo. Elabore una gráfica para cada ion donde se relacione la concentración con el Em. Haga el registro respectivo de acuerdo al siguiente modelo.
“Generic”1 ion
intra
extra
P
K+
120
4.5
100
Na+
15
145
5
Cl-
20
116
10
K+
150
4.5
100
Na+
12
145
1
Cl-
4.2
116
1000
Squid Axon3 calamar
ic
ec
P
K+
400
20
100
Na+
50
440
1
Cl-
40
560
10
Skeletal Muscle2
Red Cell4 K+
140
4.5
100
Na+
11
145
54
Cl-
80
116
21
Potasio “generic cell” Concentración K ec
Nernst E iòn
Nernst a 37 Eión
Goldman Em
Goldman a 37 Em
2,5 3.5
-94.5
-60.5
4,5 5,5 6,5 Potasio intracelular “generic cell” Concentración K ic
Nernst E iòn
Nernst a 37 Eión
Goldman Em
Goldman a 37 Em
100 125 150 175 200 Sodio extracelular Concentración Na ec 130 135 140 145 150
Nernst E iòn
Nernst a 37 Eión
Goldman Em
Goldman a 37 Em
Sodio intracelular Concentración Na ic
Nernst E iòn
Nernst a 37 Eión
Goldman Em
Goldman a 37 Em
5 10 15 20 25 Cloro intracelular Concentración Cl ic
Nernst E iòn
Nernst a 37 Eión
Goldman Em
Goldman a 37 Em
10 15 20 25 30 Cloro extracelular Concentración Cl ec
Nernst E iòn
Nernst a 37 Eión
Goldman Em
Goldman a 37 Em
96 106 116 126 136 5. Realice las mediciones de Em para cada ión haciendo variaciones en la temperatura, para cada tipo celular, compare y analice los resultados.
Temperatura Temperatura
Nernst E Na
Nernst E K
Nernst E Cl
Goldman Em
66
-92
-88
-88.3
34 36 37 38 39 40 41
6. Modifique usted la permeabilidad de los iones en: red cell, squid calamar, somatic cell, skeletal cell. Realice las variaciones modificando en más y en menos de acuerdo a los valores fisiológicos. Generic ion
intra
extra
P
K+
120
4.5
100
Na+
15
145
5
Cl-
20
116
10
Skeletal Muscle K+
150
4.5
100
Na+
12
145
1
Cl-
4.2
116
1000
K+
400
20
100
Na+
50
440
1
Cl-
40
560
10
K+
140
4.5
100
Na+
11
145
54
Cl-
80
116
21
Squid Axon
Red Cell
Tipo cell Cambio
sodio
Potasio
cloro
del P Squid
0
1
2
50
100
150
5
10
15
0
1
2
50
100
150
500
1000
1500
2
5
8
50
100
150
5
10
15
27
54
81
50
100
150
11
21
31
axon Em Skeletal cell Em Generic cell Em Red cell Em
a. ¿Cuáles son los cambios observados? b. ¿Por qué se han producido dichos cambios? c. ¿Cuál fue el tipo celular donde se observó mayor cambio? Explique 7. Explique usted porque los cambios en la temperatura modifican el Em? 8. ¿Cuál tipo celular considera usted más excitable? Fundamente su respuesta. 9. ¿Cuál es el significado del Eión.? 10. El informe debe incluir, tablas, gráficas y análisis de las mismas, así como las respuestas a las preguntas realizadas durante la práctica. Responda las preguntas del caso clínico biofísico.
BIBLIOGRAFIA 1. http://www.monografias.com/trabajos41/potencial-membrana/potencial-membrana2.shtml 2. http://www.facmed.unam.mx/historia/HHK.html 3. http://www.todomonografias.com/filosofia-y-ciencia/ciencias-fisiologia-y-biofisica/ 4. http://electroneubio.secyt.gov.ar/Lamberti-Rodriguez_Hodgkin-Huxley.htm 5. http://electroneubio.secyt.gov.ar/index2.htm#Efectos relativísticos en biofísica cerebral
LABORATORIO 8: OPTICA FISICA PARTE 1: PRINCIPIOS DE ÓPTICA OBJETIVO: al finalizar la práctica el estudiante será capaz de: a. conocer los elementos ópticos de un laboratorio experimental b. verificar las leyes de la reflexión y de la refracción c. medir índices de refracción d. comprobar la ecuación de lentes e. Para demostrar la formación de imágenes de lentes convexas y cóncavas. f.
Para identificar el tipo de imagen formada por lentes convexas y cóncavas.
BASE TEÓRICA Las lentes son superficies transparentes que refractan la luz, es decir desvían la trayectoria de la luz obedeciendo las Leyes de refracción. Existen lentes convergentes y lentes divergentes. Las lentes convergentes tienen un punto focal real en el cual se concentran todos los rayos que perpendicularmente atraviesan el área del lente. A la distancia que hay entre el punto focal y la superficie del lente se le llama distancia focal. Un ejemplo común de una lente convergente es la lupa. Muchos hemos tenido la oportunidad de orientar una lupa en dirección del sol y utilizar la concentración de los rayos solares en el punto focal para producir fuego (quemar papel, grama o cualquier otro material carburante). Las lentes son de mucha utilidad en la vida cotidiana y tienen importante aplicación en el área medicina. De hecho, el ojo humano es el instrumento óptico más fundamental porque sin él no existiría el campo de la óptica. El ojo humano tiene una lente convergente, llamada cristalino, que enfoca las imágenes provenientes del exterior en la superficie trasera del globo ocular, llamada retina. La gran ventaja del cristalino es que puede variar su distancia focal usando los músculos ciliares. Por esa razón es que podemos enfocar objetos distantes y cercanos. La visión de las personas que padecen de miopía, hipermetropía o astigmatismo puede ser corregida utilizando lentes (las lentes corrigen el problema óptico pero no el problema fisiológico). En este laboratorio estudiaremos un sistema óptico sencillo. Calcularemos la distancia focal de una lente convergente y analizaremos las características de las imágenes formadas. Una fuente de luz será ubicada frente a una lente convergente y estudiaremos la imagen formada sobre una pantalla al otro lado de la lente. La relación entre la distancia focal, la distancia del objeto y la distancia de la imagen formada está dada por: 1/f=1/d_o +1/d_i
(1)
Donde f es la distancia focal, do es la distancia del objeto a la lente y di es la distancia de la imagen a la lente.
Cuando un haz de luz incide sobre un medio transparente, una parte del haz se refleja en la interface de los dos medios y la otra parte se transmite al otro medio. Sin embargo, el haz de luz transmitido al otro medio no sigue la trayectoria original del medio de procedencia sino que experimenta una desviación la cual depende del material transparente al cual ingresa. A eta propiedad que tienen las ondas de cambiar de trayectoria cuando pasa de un medio transparente a otro se le llama propiedad de refracción. El científico Holandés, Willebord Snell, estableció una relación entre los ángulos y las velocidades de la luz en ambos medios. Snell pudo descubrir que la relación entre el seno del ángulo de incidencia (en el medio 1) y el seno del ángulo refractado (en el medio 2) es igual a la relación entre las velocidades de la luz en ambos medio. Esto es: 〖sinθ〗 _1/〖sinθ〗 _2 =v_1/v_2
(1)
Donde los ángulos θ1 y θ2 se miden con respecto a la normal de la interface. La velocidad de la luz es máxima cuando esta viaja en el vacío, sin embargo disminuye cuando pasa a un medio transparente. A consecuencia de este cambio de velocidad, es que la luz sufre un cambio de trayectoria. A la relación de la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en el medio transparente se le denomina índice de refracción del medio (n). N = c/v = (velocidad de la luz en el vacío)/(velocidad de la luz en el medio)
(2)
Si unimos la ecuación 1 y 2, Ley de Snell también la podemos expresar como, n_1 sinθ _1=n_2 sinθ _2
(3)
Por lo tanto, si conocemos el ángulo de incidencia y el ángulo de refracción de un haz de luz que pasa de aire a vidrio podríamos calcular el índice de refracción y por consiguiente la velocidad de la luz
PARTE 2: PROCEDIMIENTO EXPERIENCIA 1: Biofísica de los Lentes: entendiendo la formación de la imagen 1. Ir a simulaciones https://phet.colorado.edu/es_PE/simulation/legacy/geometric-optics. Descargue el simulador. 2. Tómese su tiempo para practicar con la simulación para familiarizarse con su funcionamiento. 3. Maximizar la pantalla. Advertencia: Para las mediciones vamos a utilizar una regla de medición estándar sobre el monitor de la computadora. La escala utilizada para hacer estas mediciones va a cambiar de computadora a computadora por lo que una vez que empiezas, tienes que terminar la medición.
Úselo para cambiar de ima en
4. En este laboratorio, se mueve el objeto para analizar cómo se forman las imágenes. Cuando esté listo para empezar, asegurarse de que sus valores son los siguientes: a. Uso de la regla, medir la distancia desde x a la línea central de la lente = f. Registro de datos en la Tabla 1.
b. Doble de este valor y el registro como 2f. c. Mida la altura del objeto (ho) y el registro. 5. Coloque la flecha amarilla más allá de 2F. 6. En el Cuadro de datos 2, haga el registro: di, ho, la y sus observaciones de la imagen. 7. Mueva la flecha amarilla a 2f. Registro de datos en la Tabla 2 8. Sus medidas para: do, di, ho, la y sus observaciones de la imagen. 9. Mueva la flecha amarilla a entre 2f y f. Registro de datos en la Tabla 2 10. Sus medidas para: do, di, ho, la y sus observaciones de la imagen. 11. Coloque la flecha amarilla en el f. Anota tus observaciones. 12. Si tiene problemas para localizar la imagen, consulte la hoja de diagrama de rayos. Anote tus observaciones en la Tabla 2. 13. Mueva la flecha amarilla a una posición que está a medio camino entre la F y la lente. Si usted no puede buscar la imagen, seleccione la casilla junto a la imagen virtual. Anota tus observaciones en la Tabla 2.
Datos TABLA 1 LENTE FOCAL F 2 f Altura del objeto ho TABLA 2 Posición del
delante2f
En 2f
Entre 2f y f
En f
Entre f y la
objeto
lente
do di Hi Tipo de imagen real, ninguna, virtual Dirección de la imagen: invertida o derecha EXPERIENCIA 2: Evaluando los efectos del índice de refracción, diámetros y curvaturas de las lentes convexas: 1. Modifique los valores según la tabla 3. 2. Coloque el objeto en 2 f. TABLA 3 Colocar el objeto en 2f
diámetro 0.5
0.7
0.8
Índice de refracción 0.9
1.2
1.4
1.53
1.8
Imagen derec/inver Imagen real / virtual HO HI Observaciones EXPERIENCIA 3: Diferencias entre Lentes divergentes y Lentes convergentes: 1. Ir a la siguiente dirección web: http://rabfis15.uco.es/portaloptica/
curvatura 0.5
0.7
0.8
0.9
2. Elija Prácticas - Experiencia en Óptica. Haga clic primero en Sistema de Lentes Convergentes, y después en Sistema de Lentes Divergentes. Realice las simulaciones de acuerdo a lo que solicita la tabla 4.
TABLA 4 Lente Convergente Coloque el objeto en las
>2f
2f
f
Lente Divergente
Siguiente situaciones Tamaño de la imagen (mayor o menor que objeto) Tipo de imagen real, ninguna, virtual Dirección de la imagen: invertida o derecha EXPERIENCIA 4: Como entender la Refracción y Reflexión 1. Ir a la siguiente dirección web: http://rabfis15.uco.es/portaloptica/
>2f
2f
f
2. Elegir Prácticas – Reflexión y Refracción (Ley de Snell) 2. Observara usted en la
3. Ingrese a Reflexión y refracción:
barra izquierda del ordenador los índices de
1. Haga usted clic en cada
refracción y reflexión,
medio por el quea. se desplazara el haz de luz,
3. RAYO INCIDENTE después puede hacer usted clic en el haz de luz y desplazarlo alrededor del circulo cambio el ángulo del rayo incidente
4. Repita la experiencia para cada uno de los materiales que se muestran en la barra vertical derecha del ordenador. Establezca los ángulos en el que el haz de luz es reflejado y cuando es refractado para cada material, haciendo que el haz de luz incidente vaya de un medio de menor a mayor densidad. regístrelo en la siguiente tabla 5. TABLA 5 MATERIAL
Densidad
Angulo de
del material
incidencia 1
vacío Aire seco Agua a 20 C Alcohol etílico Cuarzo fundido
refracción
reflexión
Angulo crítico
2
Cristal de corona Cristal sílex zafiro arsénico diamante 5. Para cada una de las imágenes reales que ha observado, calcular la distancia focal de la lente convexa, usando la lente / ecuación del espejo. ¿Sus valores están de acuerdo unos con otros? 6. ¿Cuándo se hace un acto de lente convexa como una lupa? 7.
Describa las condiciones para formar una imagen virtual con lentes.
8. ¿De qué manera la imagen de una lente cóncava siempre aparecen? ¿Dónde se localiza en lo que respecta la lente y el objeto? 9. Realice la investigación de los dos tipos básicos de problemas de visión, la hipermetropía y miopía, y describir la prescripción de la lente para cada uno. Use diagramas del ojo para mostrar los caminos de la luz antes y después de la reparación. 10. Mencione usted cual es la relación entre la densidad del material y las propiedades ópticas, fundamente su respuesta. 11. Mencione usted tres situaciones aplicadas al índice de refracción. 12. Realice la lectura del caso clínico y resuelva las siguientes preguntas: 1. ¿Cuál es el problema del paciente? 2. ¿Cuál es la explicación biofísica? b. ¿Cómo se podría corregir el problema del paciente? Realice la recreación de la solución del problema del paciente con el simulador.
BIBLIOGRAFÍA 1. http://rabfis15.uco.es/portaloptica/ 2. http://speclab.cr.usgs.gov/PAPERS.refl-mrs/refl4.html#section1.3 3. Rodríguez José. Principios de Óptica Geométrica. Univ. Oviedo 1997. 4. http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/fisicaInteractiva/OptGeometrica/historia/H istoria.htm 5. http://joule.qfa.uam.es/vib1/vib1.php 6. http://biomodel.uah.es/lab/dc/inicio.htm 7. http://www.educaplus.org/luz/lente1.html
LABORATORIO 9: CENTRO DE GRAVEDAD PARTE 1: CENTRO DE GRAVEDAD Y BALANCE CORPORAL OBJETVO: al finalizar la práctica el estudiante será capaz de: 1. Determinar el centro de gravedad del cuerpo en ejecuciones de destrezas motrices como punto de partida del estudio estructural y mecánico, a través del uso de los diferentes métodos. BASE TEÓRICA El hombre para lograr moverse o mover una parte de su cuerpo hace uso de sus palancas óseas así como para mover un objeto o permanecer en una posición deseada, estas palancas se mueven trasladando el centro del peso o el centro de gravedad (centro de masa); para mantener el equilibrio o para las muchas formas de locomoción es importante entonces determinar la posición de su centro de gravedad. Centro de Gravedad "El centro de gravedad es un punto teórico en el cual un objeto puede ser balanceado. El objeto se comporta como si su peso estuviera concentrado en ese punto. Puede estar dentro o fuera del objeto." (Acero, J. 1993, pág. 101) "Punto del cuerpo donde la masa total del cuerpo puede aplicarse y es el punto alrededor del cual el cuerpo puede permanecer inmóvil (llamado también punto de equilibrio)." (Smith, T. s/f, Pág. 39) El centro de gravedad de un cuerpo sólido es el punto de aplicación de la resultante de la fuerza de la gravedad ejercida por la atracción terrestre sobre todas las partículas de la masa del cuerpo. La fuerza de gravedad se aplica constantemente, en una sola dirección hacia el centro de la tierra (de arriba hacia abajo) y actúa sobre cada una de las partículas de masa del cuerpo humano o de otros objetos. (Terrero, M. s/f). Toda masa que se encuentre sobre la tierra, está sujeta a una fuerza de atracción hacia ella, cuanto mayor es la masa, mayor será la atracción. Esta fuerza de atracción es la gravedad. "Como la fuerza de gravedad actúa sobre todas las partículas de un objeto, y como todas estas fuerzas se orientan hacia el centro de la tierra, es matemáticamente demostrable que la fuerza gravitacional ejercida sobre el objeto sería la misma si toda su masa se concentrara en un único punto central, el centro de gravedad del objeto." (Rash Y Burke 1983, Pág. 129). La fuerza de gravedad actúa sobre todos los puntos de un cuerpo y la distribución de estos puntos determina la ubicación del centro de gravedad del cuerpo. Hay diversos métodos para el caculo de la ubicación del centro de gravedad, unos, como la posición anatómica y los planos cardinales (planos de referencia anatómicos) que se utilizan con fines de referencia estándar (método de la Balanza), pero raramente el cuerpo se halla en esta Posición, y no por ello debe considerarse constante su ubicación, todo cambio de posición desplaza el centro de gravedad.
Según la posición adoptada por el hombre la ubicación del centro de gravedad varía e incluso en algunos movimientos de rotación el centro de gravedad (eje de rotación) se sale del cuerpo para pasar a un plano imaginario (Fig. Nº1). El método para el cálculo del centro de gravedad en movimiento es el método segmentario.
Centro de Gravedad en el Hombre: Planos de Referencia Anatómicos El método más conveniente para localizar el plano del centro de gravedad es el que propusieron los americanos Reynolds y Loret (1909), a través del método de las balanzas el cual se puede utilizar con las variantes de una, dos y tres balanzas, estos utilizaron dos balanzas. Así mismo Croskey y colaboradores través de este método determinaron que la ubicación del Centro de Gravedad: En el Plano Transversal , se encuentra aproximadamente en el 56.18 % de la estatura del Hombre medido de los pies hacia el vertex. Y en la Mujer se encuentra aproximadamente en el 54.44% de su estatura. Existen variaciones relativamente grandes de acuerdo a las diferencias de la constitución física, en las mujeres está ubicado algo más bajo por la constitución de sus caderas (cintura pélvica) que es más ancha, en el niño preescolar y adolescente es más alto que el de los adultos por el tamaño desproporcionado de su cabeza y el tórax y la relativa brevedad de sus miembros inferiores, por lo que su estabilidad es menor también. A medida que avanza la edad, el plano del centro de gravedad se encontrara en una región diferente del cuerpo, pero la proporción a la talla será constante, (Fig. Nº 2). Palmer, plantea en sus conclusiones que indiferentemente de la edad o el sexo el plano puede estimarse de la siguiente manera: 0.557 talla + 1.4 cm desde las plantas de los pies.
Descripción del Método de la Balanza Utilizado por Reynolds y Lovett (1909), (ejemplo tomado de Cooper y Glassow, Pág. 189.). Se apoya una tabla de longitud conocida sobre una balanza sobre un borde afilado en uno de sus extremos. La pieza de bordes afilados se halla colocada sobre una balanza, que puede ser ajustada para descartar el peso de la tabla. El sujeto se coloca sobre ésta, y el plano del centro de gravedad se podrá determinar matemáticamente (Fig. Nº 3). Éste se hallará en un punto de la madera, determinado por la multiplicación del peso en una balanza por la distancia del borde afilado hasta el plano del centro de gravedad. Este producto será igual al obtenido multiplicando el peso de la segunda balanza por la distancia entre el segundo borde afilado y el plano centro de gravedad. No se conocen las distancias, pero si la distancia para la primera balanza está representada por X, la segunda distancia será la que existe entre los bordes afilados, menos X. Si W1 representa el peso de la primera balanza y W2 el de la segunda, la ecuación para determinar la distancia X será la siguiente:
W1 X = W2 (distancia entre los bordes afilados-X) Un sujeto que pese 68 Kg se coloca sobre la tabla con la cabeza erguida paralela al borde afilado de la balanza 1. La distancia entre este borde es de 150 cm. La balanza correspondiente a la cabeza marca 33,37 Kg; la otra, 33,52 Kilogramos. Luego: 33,37X = 33,52 (150-X) 33,37X = 45,90-33,52X) 68X=45,90 X= 76,50 Como la cabeza se hallaba a nivel del borde afilado, la distancia desde la parte superior de la cabeza hasta el plano transversal del centro de gravedad es 76,50 cm. Si el sujeto mide 1,70 m el plano se
hallará a la altura del 45 por ciento de su talla medida desde la coronilla y del 55 por ciento de la talla medida desde la planta de los pies. Este procedimiento puede utilizarse cuando se dispone de una sola balanza, porque el resultado de la segunda balanza será siempre el peso total menos la marca de la balanza, el primer total menos la marca de la balanza única. Si hubiera utilizado una sola balanza, el primer paso para resolver X sería: 33,37X = (68-33,37 (150-X) 33,37X = 33,52 (150-X) 33,37X + 33,52X = 33,52 por 150 O se puede formular la ecuación sin los pasos preliminares: Peso Total X= (peso total-lectura de la balanza) por (distancia entre los bordes afilados).
Centro de Gravedad en el Plano Frontal En este plano el centro de gravedad se proyecta delante de la articulación del tobillo y por detrás de las articulaciones metatarsofalángicas aproximadamente a 4 cm. Del maléolo externo. La línea perpendicular que pase por el pie en este punto se llama línea de gravedad La línea de gravedad debe pasar por los puntos anatómicos: Tragus, Acromion, Trocánter Mayor, Rodilla y caer por delante del maléolo externo de 4 a 5 cm. Aproximadamente. Descripción del método para el plano frontal El sujeto se encuentra en posición de pie enfrente de la balanza, debe conocerse como punto de referencia alguna parte del pie y la distancia desde éste a uno de los bordes afilados. Como es más conveniente situarse cerca del centro de la tabla, se recomienda para medir la distancia, marcar una línea intermedia entre los bordes afilados. (Cooper y Glassow, 1973. Pág. 193)
Cuando el hombre se encuentra en posición erecta, el plano frontal de gravedad se halla por delante de la articulación del tobillo y por detrás de las articulaciones metarsofalángicas. La localización entre estos dos puntos difiere según el individuo y aun en la misma persona pueda variar de tiempo en tiempo. Se ha observado con tal frecuencia esta localización entre los tobillos y el extremo proximal de los dedos del pie, que ella puede aceptarse como una característica humana. Se coloca sobre la tabla, de pie, con la punta de los dedos del pie a la altura de la línea media. La balanza que se encuentra frente a él registra 29,96 Kg. Utilizando la ecuación. Peso total X = (peso total - lectura de la balanza) por distancia entre los bordes afilados) Las cifras serán: 72,64X = 83,2 por 88,12 X= 35,25 Como la distancia desde el borde afilado del centro de gravedad es de 88,12 cm. y la punta de los dedos del pie se encuentra a 75 cm. del borde afilado, el plano estará a 13,12 cm. por detrás de la planta de los pies. Es conveniente localizar el plano frontal con referencia a las articulaciones del tobillo. Centro de Gravedad en el Plano Sagital Para localizar el plano de gravedad en el plano sagital, se para el sujeto sobre la tabla, el lado derecho frente a un borde afilado y el izquierdo frente a otro. (lateral a la balanza) El centro de gravedad se proyecta en un punto equidistante ente los dos pies. Método Segmentario de la Gravedad Método para localizar el centro de gravedad total en cada una de las fases del movimiento sugerido por Dawson (1935) y Clauser (1969). Para el uso de este método es necesario conocer: 1. el porcentaje del peso total de cada segmento, 2. la localización del centro de gravedad de cada segmento, 3. la distancia horizontal de cada uno de los centros de gravedad de una línea vertical, 4. la distancia vertical de cada centro de gravedad, de una línea horizontal. Disponiendo de los datos de porcentajes de peso (Tabla de Dempster) y la localización del centro de gravedad de los segmentos, es posible estimar el centro de gravedad de todo el cuerpo si se conoce la posición relativa de los segmentos. Estos pueden determinarse a través de películas y/o fotografías, (Fig. Nº 4).
PARTE 2: PROCEDIMIENTO MATERIALES NECESARIOS 1. El indispensable que cada alumno traiga: a. REGLAS, b. LAPIZ c. FORMATO DE TABLAS, d. CALCULADORA, e. BALANZA DE PIE, f.
TACO DE MADERA Y
g. TABLA DE MADERA. 2. Se recomienda realizar la lectura de este material y hacer otras revisiones bibliográficas. 3. Asistir a la experiencia práctica en ropa deportiva. 4. En la parte práctica se experimentará ambos métodos para la localización del centro de gravedad en función de ello para el método de la balanza, deberá acondicionar el laboratorio y organizar el material EXPERIENCIA 1 1. De acuerdo a la explicación en el contenido teórico del manual, calcule: a. El centro de gravedad de un hombre que mide ________. b. El centro de gravedad de una mujer que mide _________.
EXPERIENCIA 2 1. Aplicar el Método de la Balanza para localizar el plano del Centro de Gravedad del Hombre. (con una sola balanza) 2. Arreglo de la plataforma en la balanza: para localizar el centro de gravedad en los tres planos, una plataforma de madera rígida es sostenida en un extremo por una balanza y en el otro por un bloque de madera de igual altura al de la balanza. De esta manera las fuerzas son balanceadas, se aplica el primer principio de equilibrio para determinar el centro de gravedad, se puede decir que las fuerzas actuando hacia abajo (-) son balanceadas por las fuerzas actuando hacia arriba (+). Esto lo puede verificar si coloca otra balanza en el lugar del bloque de madera. La suma de la lectura de las dos balanzas debe ser igual al peso de la plataforma de madera. 3. Llene la hoja de registro: o
obtenga el peso del sujeto (PS)
o
obtenga la talla del sujeto
o
mida la longitud de la plataforma (D)
o
registre la balanza en cero
o
peso de la plataforma (P)
o
peso del sujeto en la balanza sobre la plataforma (PBp)
4. Mediciones en el plano Transversal o
Se realiza la corrección del peso del sujeto en la balanza Sobre la plataforma:
PB = PBP-p PB = ?
5. Luego se aplica la fórmula de la condición de equilibrio: F.bf = R.br=0 6. La suma de los torques (fuerza que actúa sobre una distancia desde el punto en el cual el sistema rota) es igual a cero. El extremo que es soportado por el bloque es considerado el eje de rotación. La lectura de la balanza (PS-PB) por su distancia (D) al eje de rotación es un torque que se mueve en dirección contraria a las manecillas del reloj. El peso del sujeto (PS) por la distancia del centro de gravedad (di) el eje de rotación es otro torque que va en dirección contraria. 7. Para calcular el bf distancia entre punto de apoyo- torque y la aplicación de la fuerza decimos que:
8. F.x=r(D-x) F.x = R.D-R.x F.x + R.x = R.D (F + R) x = R.D X = R.D F+R 9. R = PS - PB PB = PBp -p F + R = PS di= distancia del inicio de la plataforma al sujeto (plano del centro de gravedad) Entonces:
a. Plano Frontal:
b. Plano Sagital
10. Realice los cálculos del centro de gravedad de cada alumno del grupo de práctica. 11. Grafique los resultados sobre un eje de coordenadas trazando el comportamiento (la aceleración) del Centro de Gravedad en la ejecución de la destreza en estudio, con sus respectivo análisis. 12. Explique usted los fenómenos biológicos que ejerce la fuerza de gravedad y como cambian en situaciones en las que esta no se ejerce. 13. Al finalizar las actividades prácticas, los manuales de laboratorio deberán ser entregados al docente debidamente desarrollados y anexar aquellas actividades previas y/o posteriores que se le soliciten.
BIBLIOGRAFÍA 1. Acero, J. (1993). Introducción General a la Biomecánica. Pamplona: Universidad de Pamplona. 2. Cooper, J y Glasgow, R. (1973). Kinesiología. Argentina: Medica panamericana S.A. 3. Hochmuth, G. (1973). Biomecánica de los Movimientos Deportivos. Madrid: Instituto Nacional de Educación Física. 4. Rash, Ph. J. y Burke, R. K. Kinesiología y Anatomía Aplicada. (5ta. Ed.) España: Editorial El Ateneo
LABORATORIO 10: FISICA DE LAS ONDAS APLICADA A LA MEDICINA PARTE 1: ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y EFECTOS BIOLÓGICOS OBJETIVO: al finalizar la práctica el estudiante será capaz de: a. Observar los efectos de las ondas de radiofrecuencia b. Entender las implicaciones biológicas de las ondas de radiofrecuencia. LECTURA OBLIGATORIA 1. Ondas Electromagnéticas y Salud – Capítulo 9. Radiación electromagnética La radiación es energía que se propaga y se extiende a medida que avanza - la luz visible que proviene de una lámpara en tu casa o las ondas de radio que provienen de una estación de radio de dos tipos de radiación electromagnética. Otros ejemplos de la radiación electromagnética son microondas, luz infrarroja y ultravioleta, rayos X y los rayos gamma. Objetos más calientes, y eventos más energéticos crean una mayor radiación de energía que los objetos fríos.
PARTE 2: PROCEDIMIENTO EXPERIENCIA 1 1. Acceder en: https://phet.colorado.edu/es/simulation/microwaves 2. Descargue el simulador Microondas 3. Abra simulación titulada las microondas. 4. A partir de una molécula, escribir una predicción de lo que crees que pasará cuando se cambia la frecuencia de la radiación. Cambiar la frecuencia y anotar sus observaciones. Repita el procedimiento para cada escenario
Predicción
Explique su
Observaciones de lo
Explique porque ha
Que cree usted
razonamiento
que pasa
sucedido esto
que pasará 1 molécula Una línea de moléculas Muchas moléculas Café
5. ¿Pueden las moléculas moverse? Describa la dirección de su movimiento. 6. ¿Si No se tocan nunca las moléculas entre sí? Describa su movimiento. EXPERIENCIA 2: Cambio de temperatura 1. Abrir el simulador de microondas 2. A partir de una molécula, escribir una predicción de lo que crees que pasará cuando cambie la temperatura. Cambie de la temperatura y anote sus observaciones. Repita el procedimiento para cada escenario. Predicción
Explique su
Observaciones de lo
Explique porque ha
Que cree usted
razonamiento
que pasa
sucedido esto
que pasará 1 molécula Una sola línea de moléculas Muchas moléculas Café 3. Escriba una declaración general acerca de lo que pasó con la temperatura cuando el horno de microondas se enciende. 4. ¿Cree usted que el número de moléculas hace una diferencia en el cambio de temperatura? Explique por qué. 5. ¿Cree usted que los diferentes materiales que actúan de la misma, como las moléculas de agua? Explique por qué o por qué no. EXPERIENCIA 3: Extensión Los astrónomos son capaces de determinar el calor de las diversas áreas del universo, haciendo observaciones sobre la energía que emiten. Los rayos gamma se pueden encontrar en las zonas donde hay mucho calor que se produce por la generación de partículas subatómicas durante la formación de estrellas. 6. ¿Qué piensas tú acerca de la temperatura de estas áreas? Explique por qué. ¿Crees que sería una gran cantidad de partículas presentes? Explique por qué. CORRELATO CLINICO BIOFÍSICO 7. Realice la lectura del artículo sobre la aplicación de técnicas de radiofrecuencia en el tratamiento de la cefalea por racimos. (ver PDF adjunto)
8. Explique el mecanismo biofísico por el cual está técnica es utilizada en el tratamiento del dolor. 9. Realice la simulación del proceso.
