Introducción a la Biofísica

Introducción a la Biofísica

• La Biofísica es introducida por el Dr. Arturo Barboza Paredes de la Carrera de Medicina.

Concepto

• La Física Biológica es la rama de la ciencia que examina los procesos biológicos desde una perspectiva física.
• La Física Médica comparte la misma disciplina, pero se enfoca principalmente en las aplicaciones médicas de agentes físicos.

Historia

• El primer estudio documentado que aplicó leyes físicas a los seres vivos se atribuye a Aristóteles (384 a. C.), quien realizó un análisis geométrico del movimiento y la acción muscular, razón por la cual se le considera el padre de la Kinesiología.
• Tras Aristóteles, hubo un período de estancamiento científico de casi 2000 años.
• La iatrofísica (Física Médica) tiene su origen en la cuantificación de magnitudes biológicas por Santorio Santorius (1615), discípulo de Galileo, el cual utilizó una báscula especial para medir variables corporales.
• Descartes en 1662 concebía el cuerpo humano como una máquina.
• Niels Stensen (1638-1686) estableció en 1664 los fundamentos de la mecánica muscular, estableciendo que el músculo se forma a partir de múltiples unidades menores adosadas.
• La yatromatemática (Matemática Médica) se relaciona con Giovanni Alfonso Borelli, quien en su obra motu animalium (1680) propuso analizar el movimiento corporal a través de la geometría y mecánica.
• Stephen Hales en 1733 redactó el Tratado de Hemostática, donde se describe la medición de la presión sanguínea.
• Luigi Galvani realizó experimentos en 1786 sobre la estimulación eléctrica de nervios y músculos en ranas
• Johann Gottlob Kruger introdujo en 1743 que la electricidad artificial debía incluirse entre los remedios medicinales.
• Durante el siglo XIX, la Biofísica experimentó un período de estancamiento, opacado por los avances de la Fisiología promovidos por Johannes Muller (1801-1858) padre de la Fisiología Sensorial, maestro de Virchow, Schwann y Claude Bernard .
• A mediados del siglo XIX, la Biofísica surgió como disciplina gracias a Ferdinand Von Helmholtz, considerado el padre de la Biofísica Moderna.
• En 1847, Ferdinand Von Helmholtz presentó un trabajo sobre la conservación de la fuerza en la Sociedad de Física de Berlín y planteó que los procesos biológicos pueden reducirse a modelos físicos y químicos.
• En 1850, se midió la velocidad de conducción del impulso nervioso en el nervio ciático de la rana.
• También se investigó la óptica del ojo, la teoría de la visión de los colores basada en tres colores primarios es conocida omo Young Helmholtz.
• En 1855, Adolf Fick publicó el primer libro de Biofísica que existe, que contiene la Ley que lleva su nombre.
• Archibald Vivian Hill, un profesor inglés de fisiología, llevó a cabo un análisis del músculo en la producción de calor en 1992.
• En 1931, los alemanes Ernst Ruska y Max Knoll desarrollaron el microscopio electrónico, lo que a su vez encaminó a la Biofísica Molecular.

Física Médica

• En 1895, Wilhelm Konrad Roentgen anunció el descubrimiento de los rayos X.
• Henry Becquerel descubrió la radioactividad al año siguiente del descubirmiento de los Rayos X.
• Marie Curie descubrió el radio en 1898.
• El surgimiento de los rayos X y la radioactividad generó preocupación por los posibles efectos nocivos, dando lugar a la disciplina conocida como Física Médica.
• Willem Einthoven logró registrar los potenciales eléctricos del corazón en 1895.
• Einthoven mejoró estos registros en 1901 gracias al galvanómetro y trabajó desde 1903 hasta 1907 en el desarrollo del sistema de registro de las derivaciones bipolares.
• El sistema es hoy conocido como el triángulo de Einthoven.
• Los avances tecnológicos aplicables en medicina como los ultrasonidos y la ecografía, la tomografía, la resonancia magnética, el rayo láser, se incluyen en la física médica.

Campo de la Biofísica

• Es la base para el estudio de Biología y Fisiología.
• La física es utilizada para comprender el funcionamiento del equipamiento médico o medios instrumentales de diagnósticos y tratamientos, así como sus posibles efectos en el ser humano.
• Dada su amplitud, la Biofísica es multidisciplinaria y guarda una estrecha relación con la fisiología, química, matemáticas y física.
• La Biofísica abarca los aspectos físicos de los procesos biológicos y los fisiológicos.
• Entre estos aspectos se incluye efectos biológicos de los agentes físicos como la corriente eléctrica, las radiaciones y el calor.
• Los principios físicos, y los agentes físicos son utilizados como medio de diagnóstico.
• Agentes físicos utilizados como medios terapéuticos.