BIODINÁMICA EN MEDICINA:TRABAJO,ENERGÍA, POTENCIAYBIOFÍSICA MUSCULAR, Slides de Física Médica

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FÍSICA APLICADA A LAS CIENCIAS DE LA SALUD

BIODINÁMICA EN MEDICINA: TRABAJO, ENERGÍA,

POTENCIA Y BIOFÍSICA MUSCULAR

SECCIÓN: M

FECHA:11/03/

INTRODUCCIÓN

La biomecánica y la biodinámica desempeñan un papel crucial en la medicina moderna, ya que ofrecen información valiosa sobre los comportamientos mecánicos y dinámicos de los sistemas biológicos. La biomecánica se centra en el estudio de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo humano. Es fundamental en áreas como la ortopedia, la rehabilitación y la medicina deportiva La biodinámica estudia cómo los principios físicos rigen las funciones biológicas, en particular en el sistema músculo-esquelético. Son esenciales para comprender el movimiento, la eficiencia muscular y las adaptaciones fisiológicas tanto en la salud como en la enfermedad.

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

1. Fundamentos de la Biodinámica

Es la rama de la biomecánica que estudia el movimiento de los seres vivos en relación con las fuerzas que lo producen y los efectos que generan en el organismo

Factores que influyen en la Biodinámica:

❖ Fuerzas externas ❖ Fuerzas internas ❖ Gravedad ❖ Fricción ❖ Resistencia al aire o agua ❖ Fuerza muscular ❖ Fuerza articular y ósea

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

2. Biomecánica y sus Aplicaciones

Disciplina que estudia el movimiento del cuerpo humano y sus interacciones con las

fuerzas externas e internas, aplicando principios de la mecánica, la anatomía y la

fisiología.

❖ Biomecánica Médica ❖ Biomecánica Deportiva ❖ Biomecánica Ocupacional ❖ Biomecánica Forense ❖ Biomecánica en Ingeniería Biomédica

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

Músculo Cardíaco: Funciones ● Genera contracciones rítmicas para bombear la sangre a través del sistema circulatorio. ● Mantiene la circulación sanguínea constante, suministrando oxígeno y nutrientes a los tejidos. ● Se adapta a metabólicas las demandas del cuerpo, aumentando la frecuencia cardíaca en situaciones de esfuerzo. Músculo Liso Funciones ● Controla el movimiento de sustancias en el cuerpo, como el avance de los alimentos en el sistema digestivo (peristalsis). ● Regula el diámetro de los vasos sanguíneos, influyendo en la presión arterial. ● Permite la contracción del útero durante el parto.

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

1. El calambre muscular: Contracción súbita, involuntaria y dolorosa de un músculo o grupo muscular, que generalmente dura unos segundos o minutos y puede ocurrir en reposo o durante la actividad física. Causante: Se produce por una hiperexcitación de las neuronas motoras, lo que genera una contracción sostenida del músculo debido a factores como fatiga, deshidratación, alteraciones electrolíticas o deficiencias neuromusculares. Apariciones: ● Por fatiga muscular ● Por deshidratación y pérdida de electrolitos ● Por compresión nerviosa ● Idiopático (sin causa aparente)

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

Momento Lineal y Cantidad de Movimiento: Magnitud física que describe la cantidad de movimiento de un cuerpo y se define como el producto de su masa y su velocidad. Fórmula del Momento Lineal p = m ⋅ v Impulso y Cambio del Momento Lineal: Define como la cantidad de fuerza aplicada a un objeto en un intervalo de tiempo, generando un cambio en su momento lineal. Fórmula del Impulso I = F ⋅ t El impulso está relacionado con el cambio de momento lineal, expresado matemáticamente como: I = Δp = m ⋅ vf − m ⋅ vi

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

Colisiones y su Impacto en el Cuerpo Humano Cuando dos cuerpos interactúan mediante una fuerza de contacto en un intervalo breve de tiempo, lo que genera cambios en el momento lineal. Ecuación de Conservación del Momento en Colisiones

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

Aplicaciones en deporte y ergonomía Deporte: ● Optimización del rendimiento ● Prevención de lesiones ● Diseño de equipamiento Ergonomía: ● Diseño de espacios de trabajo ● Reducción de fatiga y lesiones laborales ● Optimización del mobiliario y herramientas

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

Relación entre Trabajo, Energía y Potencia El trabajo mecánico, la energía y la potencia son conceptos interrelacionados en biomecánica, ya que describen la capacidad del cuerpo para realizar esfuerzos y la eficiencia del movimiento. Trabajo Mecánico: El trabajo realizado por una fuerza se define como el producto de la fuerza aplicada por la distancia recorrida en la dirección de la fuerza: W = F ⋅ d ⋅ cosθ

APLICACIONES EN LA MEDICINA

La biomecánica médica estudia las enfermedades que afectan al cuerpo humano, especialmente los trastornos músculo-esqueléticos. Evalúa las dificultades del movimiento y ayuda a desarrollar soluciones.

Momento lineal La gravedad de las lesiones por accidentes de tráfico y caídas depende del impulso del cuerpo antes del impacto. Un cambio repentino en el impulso puede provocar fracturas, conmociones cerebrales o lesiones internas.

La biodinámica médica aplica principios físicos para comprender el movimiento y la función muscular. Trabajo : Se realiza cuando una fuerza genera desplazamiento. Es clave en la biomecánica muscular y la circulación sanguínea.

Energía : Puede ser cinética (movimiento), potencial

(almacenada) o química (ATP). Es esencial en la

contracción muscular y el metabolismo.

Potencia: Indica la rapidez del trabajo muscular,

fundamental en fisioterapia y medicina del deporte.