Física

Sonido

En el caso de la audición las células detectoras y transductoras se hallan en la denominada rampa coclear del oído interno. Estas células tienen la capacidad de responder a variaciones periódicas de presión que ocurren en el líquido (endolinfa) que las baña. Estas variaciones de presión son consecuencia de la llegada a la membrana del tímpano de ondas mecánicas que se propagan en un medio elástico (el aire).

Propagación de ondas mecánicas en un medio elástico. Acústica:

Visión de los colores

- El color es una sensación psicofísica que sabemos asociada a la longitud de onda de la luz que llega a la retina. De esta manera podemos asociar cada color a una longitud de onda determinada.

- En realidad, esto es cierto para los denominados colores fundamentales: el rojo, el verde y el azul, los que corresponden a longitudes de onda bien definidas. Las otras sensaciones de color pueden obtenerse mezclando los colores fundamentales en diversa proporción.

Agudeza Visual

Medida de la agudeza visual:

- La agudeza visual es la capacidad de distinguir como separados a dos puntos cercanos (concepto similar al poder resolutivo del microscopio).

- Para que esto ocurra las imágenes de estos dos puntos deben formarse sobre dos elementos retinianos separados por un tercero.

- En la zona central de la retina (fóvea) los conos están densamente agrupados y siendo el diámetro de un cono de 0,003 mm, es la distancia que debe mediar entre dos puntos o imágenes para que se interpreten como separados.

Apertura de la pupila. Campo visual. Campimetría

Apertura de la pupila

- La pupila es el orificio del iris; su papel fundamental es el de regular la entrada de luz mediante movimientos propios.

- La forma de la pupila varía según la especie animal; en el hombre es circular y casi central. Su tamaño varía de acuerdo a las circunstancias fisiológicas, se distinguen:

1. La miosis, cuando la pupila se achica.

2. La midriasis, cuando se agranda.

Mecanismo de la acomodación: (Ajuste Focal)

- Es el proceso mediante el cual el ojo se ajusta para hacer que la imagen se forme sobre la retina. Esto ocurre en el ojo relajado para todo objeto situado a una distancia mayor de 6 m. (ver Figura 5.3.).

Física - Biofísica, Óptica, mecanismo de acomodación (Ajuste global)

Figura 5.3: Acomodación

Formación de la imagen en el ojo

Una vez que los rayos luminosos provenientes del medio exterior llegan a la retina, éstas atraviesan diferentes estructuras refringentes (córnea, humor acuoso, cristalino y humor vítreo), que en conjunto se denomina ojo reducido; esta consideración concibe al ojo como una lente de 17 mm.

- Tiene un poder de refracción total de 59 dioptrías cuando el cristalino está acomodado para la visión a distancia.

Estructuras del sistema óptico del ojo

- El sistema óptico del ojo está constituido por diversos elementos referenciados en la ver Figura 5.1.

1. Lente cóncavoconvexa: la córnea y el humor acuoso.

2. Diafragma: iris pupilar.

3. Lente biconvexa: el cristalino.

4. Lente cóncavoconvexa: el humor vítreo.

5. Pantalla sensible: la retina.

Óptica

Los transductores biológicos

- El hombre como sistema se interrelaciona con el medio que lo rodea mediante un continuo intercambio de materia y energía. Este intercambio aporta, además de los componentes energéticos necesarios para el metabolismo, la información imprescindible para adaptarse a un medio externo en principio hostil.

- La información circula, una vez en el organismo, principalmente bajo dos formas:

a) Mensajeros químicos

b) Señales eléctricas

La hidrodinámica y su aplicabilidad al sistema circulatorio

Física y Biofísica: Los principios físicos de la hidrodinámica son muy bien utilizados en el movimiento de líquidos del sistema circulatorio; para una comprensión mucho mayor estudiemos algunas leyes físicas complementarias a las que ya hemos visto:
- Ley de la superficie de sección:
- Ley de continuidad
- Ley de la velocidad
- Ley de la presión

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- Analizaremos aquí la utilización de los ultrasonidos por su capacidad de liberar en los tejidos.  Se denomina ultrasonido a las vibraciones mecánicas propagadas en los medios elásticos que tienen una frecuencia mayor al límite audible (20.000 c/s).

- El sonido, onda mecánica transmitida por vía aérea, hace vibrar la membrana timpánica. Este movimiento oscilatorio se transmite a la ventana oval por la cadena ósea situada en el oído medio.

- La palanca formada por los huesillos aumenta la fuerza del movimiento transmitido al tímpano en un 30%.

La audiometría consiste en la determinación de los umbrales de sensibilidad auditiva de un individuo para las distintas frecuencias (espectro audible). Para ello se considera un sonido como cero decibel cuando tiene la intensidad del mínimo audible para la mayoría de la población a 1000 c/s (10-12 Watt/m2).

Las intensidades que puede captar el oído humano varían entre I0-12 W/m2 y 1 W/m2 (un factor enorme de 1012). El oído humano percibe la intensidad de un sonido como una sensación subjetiva de sonoridad. Sin embargo, si la intensidad se duplica, la sonoridad no se incrementa por un factor de 2. Experimentos realizados por vez primera por A. G. Bell mostraron que para duplicar la sonoridad, la intensidad del sonido debe aumentarse aproximadamente en un factor de 10.

La intensidad del sonido audible va desde aquel que produce sobre la membrana del tímpano una presión de 2.10-5 Newton/m2 (sonido mínimo audible; I = 10-12 Watt/m2) hasta el que produce presiones de 28 Newton/m2 (sonido máximo tolerable; I = 102 Watt/m2) (ver cuadro sgte).

- La distancia a la que se puede oír un sonido depende de su intensidad, que es el flujo medio de energía por unidad de área perpendicular a la dirección de propagación.

- La amplitud de una onda de sonido es el grado de movimiento de las moléculas de aire en la onda, que corresponde a la intensidad del enrarecimiento y compresión que la acompañan.  Cuanto mayor es la amplitud de la onda, más intensamente golpean las moléculas el tímpano y más fuerte es el sonido percibido, (ver Figura 6.3.).

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