UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS MEDICA

ESCUELA DE MEDICINA

BIOFISICA

HECHO POR: DANIELA ARELLANO

EULOGIO ARMIJOS

DIEGO MADRID

AGRADECIMIENTOS AL DR. CECIL FLORES BALSECA

VIDEO SOBRE MECANICA CIRCULATORIA

LEYES DE LA VELOCIDAD Y DE LA PRESION

Velocidad media

La 'velocidad media' o velocidad promedio es la velocidad en un intervalo de tiempo dado. Se calcula dividiendo el desplazamiento (Δr) entre el tiempo (Δt) empleado en efectuarlo

Esta es la definición de la velocidad media entendida como.

Por otra parte, si se considera la distancia recorrida sobre la trayectoria en un intervalo de tiempo dado, tenemos la velocidad media sobre la trayectoria o rapidez media, la cual es una cantidad escalar.

La velocidad media sobre la trayectoria también se suele denominar «velocidad media numérica» aunque esta última forma de llamarla no está exenta de ambigüedades.

 

El módulo de la velocidad media (entendida como vector), en general, es diferente al valor de la velocidad media sobre la trayectoria. Solo serán iguales si la trayectoria es rectilínea y si el móvil solo avanza (en uno u otro sentido) sin retroceder.:

Velocidad instantánea

La velocidad instantánea es un vector tangente a la trayectoria, corresponde a la derivada del vector posición (R) respecto al tiempo.

Permite conocer la velocidad de un móvil que se desplaza sobre una trayectoria cuando el intervalo de tiempo es infinitamente pequeño, siendo entonces el espacio recorrido también muy pequeño, representando un punto de la trayectoria. La velocidad instantánea es siempre tangente a la trayectoria.

Celeridad o rapidez

La celeridad o rapidez es la magnitud o el valor de la velocidad, ya sea velocidad vectorial media, velocidad media sobre la trayectoria, o velocidad instantánea (velocidad en un punto).

El módulo del vector velocidad instantánea y el valor numérico de la velocidad instantánea sobre la trayectoria son iguales, mientras que la rapidez promedio no necesariamente es igual a la magnitud de la velocidad promedio. La rapidez promedio (o velocidad media sobre la trayectoria) y la velocidad media tienen la misma magnitud cuando todo el movimiento se da en una dirección. En otros casos, pueden diferir.

Velocidad relativa

Artículo principal: Velocidad relativa

El cálculo de velocidades relativas en mecánica clásica es aditivo y encaja con la intuición común sobre velocidades; de esta propiedad de la aditividad surge el método de la velocidad relativa. La velocidad relativa entre dos observadores A y B es el valor de la velocidad de un observador medida por el otro. Las velocidades relativas medias por A y B serán iguales en valor absoluto pero de signo contrario. Denotaremos al valor la velocidad relativa de un observador B respecto a otro observador A.

 

Velocidad angular

La velocidad angular no es propiamente una velocidad en el sentido anteriormente definido sino una medida de la rapidez con la que ocurre un movimiento de rotación. Aunque no es propiamente una velocidad una vez conocida la velocidad de un punto de un sólido y la velocidad angular del sólido se puede determinar la velocidad instantánea del resto de puntos del sólido.

Velocidad en mecánica relativista

En mecánica relativista puede definirse la velocidad de manera análoga a como se hace en mecánica clásica sin embargo la velocidad así definida no tiene las mismas propiedades que su análogo clásico:

En primer lugar la velocidad convencional medida por diferentes observadores, aún inerciales, no tiene una ley de transformación sencilla (de hecho la velocidad no es ampliable a un cuadrivector de manera trivial).

En segundo lugar, el momento lineal y la velocidad en mecánica relativista no son proporcionales, por esa razón se considera conveniente en los cálculos substituir la velocidad convencional por la cuadrivelocidad, cuyas componentes espaciales coinciden con la velocidad para velocidades pequeñas comparadas con la luz.

Además esta cuadrivelocidad tiene propiedades de transformación adecuadamente covariantes y es proporcional al cuadrimomento lineal.

En mecánica relativista la velocidad relativa no es aditiva. Eso significa que si consideramos dos observadores, A y B, moviéndose sobre una misma recta a velocidades diferentes.

 

Siendo la velocidad de B medida por A y la velocidad de A medida por B. Esto sucede porque tanto la medida de velocidades, como el transcurso del tiempo para los observadores A y B no es el mismo debido a que tienen diferentes velocidades, y como es sabido el paso del tiempo depende de la velocidad de un sistema en relación a la velocidad de la luz.

 Cuando se tiene en cuenta esto, resulta que el cálculo de velocidades relativas no es aditiva. A diferencia de lo que sucede en la mecánica clásica, donde el paso del tiempo es idéntico para todos los observadores con independencia de su estado de movimiento. Otra forma de verlo es la siguiente: si las velocidades relativas fuera simplemente aditiva en relatividad llegaríamos a contradicciones.

Para verlo, consideremos un objeto pequeño que se mueve respecto a otro mayor a una velocidad superior a la mitad de la luz. Y consideremos que ese otro objeto mayor se moviera a más de la velocidad de la luz respecto a un observador fijo.

 La aditividad implicaría que el objeto pequeño se movería a una velocidad superior a la de la luz respecto al observador fijo, pero eso no es posible porque todos los objetos materiales convencionales tienen velocidades inferiores a la de luz.

 Sin embargo, aunque las velocidades no son aditivas en relatividad, para velocidades pequeñas comparadas con la velocidad de la luz, las desigualdades se cumplen de modo aproximado.

Siendo inadecuada esta aproximación para valores de las velocidades no despreciables frente a la velocidad de la luz.

Velocidad en mecánica cuántica

En mecánica cuántica no relativista el estado de una partícula se describe mediante una función de onda, que satisface la ecuación de Schrödinger. La velocidad de propagación media de la partícula viene dado por la expresión:

Obviamente la velocidad sólo será diferente de cero cuando la función de onda es compleja, siendo idénticamente nula la velocidad de los estados ligados estacionarios, cuya función de onda es real. Esto último se debe a que los estados estacionarios representan estados que no varían con el tiempo y por tanto no se propagan.

En mecánica cuántica relativista se postula que por ejemplo un electrón podría tener junto con una velocidad media macroscópica (medida entre dos instantes diferentes) un movimiento de agitación u oscilación muy rápida adicional conocido como Zitterbewegung, de acuerdo con esa interpretación adicional no existe una relación entre el momento de la partícula y la velocidad asignable a dicho movimiento.

Unidades de velocidad

Sistema Internacional de Unidades (SI)

Metro por segundo (m/s), unidad de velocidad del SI (1 m/s = 3,6 km/h).

Sistema Métrico antiguo:

Kilómetro por hora (km/h) (muy habitual en los medios de transporte)

Kilómetro por segundo (km/s)

 Sistema Cegesimal de Unidades:

Centímetro por segundo (cm/s) unidad de velocidad del sistema cegesimal

Sistema Anglosajón de Unidades

Pie por segundo (ft/s), unidad de velocidad del sistema inglés

Milla por hora (mph) (uso habitual)

Milla por segundo (mps) (uso coloquial)

MECÁNICA CIRCULATORIA: SISTOLE, DIASTOLE, PULSO

Sístole

La contracción de las aurículas hace pasar la sangre a los ventrículos a través de las válvulas auriculo-ventriculares. Mediante la sístole ventricular aumenta la presión interventricular lo que causa la coaptación de las válvulas auriculo-ventriculares e impiden que la sangre se devuelva a las aurículas y que, por lo tanto, salga por las arterias, ya sea a los pulmones o al resto del cuerpo. Después de la contracción el tejido muscular cardíaco se relaja y se da paso a la diástole, auricular y ventricular.

La sístole es la contracción del tejido muscular cardiaco auricular.

Esta contracción produce un aumento de la presión en la cavidad cardiaca auricular, con la consiguiente eyección del volumen sanguíneo contenido en ella.

 

La diástole es el período en el que el corazón se relaja después de una contracción, llamado período de sístole, en preparación para el llenado con sangre circulatoria. En la diástole ventricular los ventrículos se relajan, y en la diástole auricular las aurículas están relajadas.

Juntas se las conoce como la diástole cardíaca y constituyen, aproximadamente, la mitad de la duración del ciclo cardíaco, es decir, unos 0,5 segundos.

Durante la diástole las aurículas se llenan de sangre por el retorno venoso desde los tejidos por la vía de la vena cava superior e inferior y se produce un aumento progresivo de la presión intra-auricular hasta superar la presión intra-ventricular.

Durante la diástole ventricular, la presión de los ventrículos cae por debajo del inicio al que llegó durante la sístole.

Cuando la presión en el ventrículo izquierdo cae por debajo de la presión de la aurícula izquierda, la válvula mitral se abre, y el ventrículo izquierdo se llena con sangre que se había estado acumulando en la aurícula izquierda.

Un 70% del llenado de los ventrículos ocurre sin necesidad de sístole auricular. Igualmente, cuando la presión del ventrículo derecho cae por debajo del de la aurícula derecha, la válvula tricúspide se abre, y el ventrículo derecho se llena de la sangre que se acumulaba en la aurícula derecha.

PULSO

En medicina, el pulso de una persona es la pulsación provocada por la expansión de sus arterias como consecuencia de la circulación de sangre bombeada por el corazón. Se obtiene por lo general en partes del cuerpo donde las arterias se encuentran más próximas a la piel, como en las muñecas o el cuello e incluso en la sien.

Medición del pulso

El pulso se mide manualmente con los dedos índice y medio; el pulso no se debe tomar con el dedo pulgar, ya que éste tiene pulso propio que puede interferir con la detección del pulso del paciente. Cuando se palpa la arteria carótida, la femoral o la braquial se tiene que ser muy cuidadoso, ya que no hay una superficie sólida como tal para poder detectarlo. La técnica consiste en situar los dedos cerca de una arteria y presionar suavemente contra una estructura interna firme, normalmente un hueso, para poder sentir el pulso.

 

Puntos de pulso comunes

·         Pulso radial, situado en la cara anterior y lateral de las muñecas, entre el tendón del músculo flexor radial del carpo y la apófisis estiloide del radio. (arteria radial).

·         Pulso ulnar, en el lado de la muñeca más cercano al meñique (arteria ulnar).

·         Pulso carotídeo, en el cuello (arteria carótida). La carótida debe palparse suavemente, ya que estimula sus baroreceptores con una palpación vigorosa puede provocar bradicardia severa o incluso detener el corazón en algunas personas sensibles.

·         Además, las dos arterias carótidas de una persona no deben palparse simultáneamente, para evitar el riesgo de síncope o isquemia cerebral.

·         Pulso braquial, entre el bíceps y el tríceps, en el lado medial de la cavidad del codo, usado frecuentemente en lugar del pulso carotídeo en infantes (arteria braquial).

·         Pulso femoral, en el muslo (arteria femoral).

·         Pulso poplíteo, bajo la rodilla en la fosa poplítea.

·         Pulso dorsal del pie o pedio, en el empeine del pie (arteria dorsal del pie).

·         Pulso tibial posterior, detrás del tobillo bajo el maléolo medial (arteria tibial posterior).

·         Pulso temporal, situado sobre la sien directamente frente a la oreja.

·         Pulso facial, situado en el borde inferior de la porción ascendente del maxilar inferior o mandíbula. (arteria facial).

La facilidad para palpar el pulso viene determinada por la presión sanguínea del paciente. Si su presión sistólica está por debajo de 90 mmHg el pulso radial no será palpable. Por debajo de 80 mmHg no lo será el braquial.

 

Por debajo de 60 mmHg el pulso carótido no será palpable. Dado que la presión sistólica raramente cae tan bajo, la falta de pulso carótido suele indicar la muerte. Sin embargo, se conoce de casos de pacientes con ciertas heridas, enfermedades u otros problemas médicos que estaban conscientes y carecían de pulso palpable.

Datos de interés

Podemos decir que el pulso se define como la onda de sangre creada por la contracción del ventrículo izquierdo del corazón.

Entre los factores que afectan a la temperatura corporal se encuentran los siguientes:

Edad: El niño pequeño está muy influido por la temperatura ambiental y debe ser protegido de los cambios extremos. La temperatura en niños es más lábil que en los adultos, hasta la pubertad, particularmente las personas mayores de 75 años, están en riegos de hipotermia.

Variaciones diurnas: las temperaturas corporales normalmente cambian a lo largo del día variando hasta 1.0ºC entre la primera hora de la mañana y la última de la tarde.

Ejercicio: el trabajo extenuante puede incrementar la temperatura corporal hasta de 38.3 a 40ºC

Hormonas: las mujeres normalmente experimentan mayores fluctuaciones hormonales que los hombres. En las mujeres, la secreción de progesterona en el momento de la ovulación aumenta la temperatura corporal entre 0.3 a 0.6ºC por encima de la temperatura basal.

Estrés: la estimulante del sistema nervioso simpático puede incrementar la producción de adrenalina y noradrenalina, por lo que aumenta la actividad metabólica y por lo tanto la producción de calor.

Ambiente: los extremos de la temperatura ambiental pueden afectar a los sistemas de regulación de la temperatura de la persona.

 

Los valores normales que se presentan en cuanto al pulso dependen de la edad que tenga cada persona:

·         Recién nacido: Frecuencia cardíaca media 130 con un rango o intervalo de 80-180 x’

·         1 año: Frecuencia cardíaca media: 120 con un rango o intervalo de 80-140x’

·         10 años: Frecuencia cardíaca media: 70 con un rango o intervalo de 50-90x’

·         Adolescentes: Frecuencia cardíaca media: 75 con un rango o intervalo de 50-90x’

·         Adultos: Frecuencia cardíaca media: 80 con un rango o intervalo de 60-100x’

·         Ancianos: Frecuencia cardíaca media: 70 con un rango o intervalo de 60-100x’

TENSION ARTERIAL Y FLUJO SANGUINEO

La tensión arterial o presión sanguínea es esencial para que la sangre pueda circular por los vasos sanguíneos y cumpla su función de llevar a todos los tejidos del organismo el oxígeno y los nutrientes que necesitan para mantener correctamente su actividad. Se puede definir como la fuerza que la sangre ejerce sobre las paredes de las arterias, que es más alta (presión sistólica) cuando el corazón la bombea hacia las arterias y más baja (presión diastólica) entre un latido y otro del músculo cardiaco.

Y éstos, el sistólico y el diastólico, son los valores que se utilizan para medir la tensión arterial, lo que es importante a la hora de evaluar el estado de salud general, ya que el caso de estar por encima de lo normal (hipertensión) puede significar un importante riesgo de sufrir enfermedades graves (enfermedades cardiacas, infarto cardiaco, ictus, insuficiencia renal, etc.). Cuando es baja (hipotensión) puede ocasionar estados de confusión, mareos, vértigo, desmayos, debilidad o somnolencia.

Tipos de tensión arterial

Atendiendo a los valores de la tensión arterial (el primero es la tensión sistólica o alta y el segundo la diastólica o baja), ésta se clasifica del siguiente modo:

·         Normal: los valores que determinan la normalidad pueden oscilar entre 90/60 y 130/90 mm de mercurio.

·         Hipotensión o tensión baja: cuando se produce una caída de 20 mm de mercurio sobre los valores que se tienen habitualmente

·         Hipertensión o tensión alta: si se superan los 140/90 mm de mercurio. El envejecimiento conlleva habitualmente un aumento de la tensión arterial a causa del endurecimiento de las paredes arteriales, por lo que es muy frecuente que las personas mayores sufran de hipertensión.

·         Pre hipertensión: en una clasificación recientemente incorporada y que está determinada cuando el valor de la tensión arterial se encuentra entre 130/80 y 140/90 mm de mercurio. La razón es que los especialistas consideran que es el momento de iniciar una vigilancia mas continuada de la tensión arterial y de adoptar medidas preventivas que afectan a los hábitos de vida especialmente en lo referente a la dieta y a la práctica regular de ejercicio, así como al abandono del tabaco en caso de que se sea fumador.