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Subject code : 61044129
Los temas 1 y 2 forman un bloque de Termodinámica. El objetivo de estos capítulos es recordar algunos conceptos fundamentales de la termodinámica, como sistema, estado, proceso termodinámico, así como la ecuación de estado del gas ideal. Se hace un breve repaso de las leyes experimentales de Boyle y de Gay-Lussac para el caso del gas ideal. Más adelante se hace un recordatorio de los principios de la termodinámica, de su contenido físico, de su aplicación al gas ideal y de las máquinas reversibles, ciclo de Carnot y entropía. Finalmente se recuerdan y se profundiza en los conceptos de potenciales termodinámicos y su aplicación a las reacciones químicas. Un capítulo de información nueva para los estudiantes es el de termodinámica de no equilibrio, donde se introducen los conceptos de flujos y fuerzas.
El objetivo principal de este capítulo es entender los procesos que tienen lugar en los biopolímeros, cómo se forman, cuales son sus propiedades como sistemas de cuerpos rígidos con elementos de elasticidad. Especial atención en este capítulo se da a la teoría de Michaelis-Menten – una teoría clásica que describe la cinética enzimática en estos sistemas, basándose en hipótesis sencillas.
En este capítulo se va a definir el potencial de equilibrio de Nernst para obtener la ecuación de Nernst-Planck y aplicarla luego en el estudio de la difusión pura e iónica a través de la membrana. Introduciendo el Principio de electroneutralidad, vamos a definir los potenciales de Gibbs-Donnan, que forman la base de los procesos de difusión. Más adelante en este capítulo se presentan las nociones básicas de electrofisiología, definiendo el potencial de membrana y el circuito equivalente. Finalmente se presenta detalladamente la teoría de Hodgkin y Huxley con su dinámica y su descripción más amplia dentro de la teoría del cable, haciendo de este modo una descripción muy completa de los procesos en las neuronas reales.
En este capítulo se hace una introducción a la biomecánica, que es el estudio de los procesos mecánicos como el movimiento de las extremidades, la mecánica del flujo sanguíneo o los mecanoreceptores. A partir de las propiedades básicas de los fluidos, se explican las características de los fluidos biológicos centrándose con más detalles en la circulación sanguínea. Más adelante se estudia la biomecánica del cuerpo humano y cómo se hacen los movimientos en fluidos, explicando la natación y el vuelo. Finalmente el último apartado presenta algunas nociones básicas relacionadas con el sonido y la biofísica de la audición.
En este tema se presentan algunos procesos de la radiación con la materia y en concreto con los sistemas biológicos. Como primer paso, se recuerdan las propiedades de la radiación electromagnética – ondas, partículas, espectro electromagnético. En el siguiente apartado, la espectroscopia, se explican distintos procesos y propiedades como absorción de la radiación electromagnética por la materia y la ley de Beer para su descripción, así como los componentes básicos que forman la base de un equipo de espectroscopia. Especial atención en este capítulo se presta al entendimiento de la absorción molecular, de la fluorescencia molecular, de la espectroscopia infrarroja y sobre todo a los procesos en la resonancia magnética nuclear. Más adelante se presentan los efectos de la interacción de las radiaciones con la materia y sus efectos, como el efecto fotoeléctrico, el efecto Compton, la ionización, los efectos fotobiológicos. En el siguiente apartado se hace un recordatorio de la radiactividad y las leyes que la describen para pasar al estudio de las radiaciones ionizantes, y más en concreto de la radiodosimetría, la radioquímica y los efectos nocivos sobre las personas en cuanto a la exposición a radiación ionizante. En el último apartado se explican las distintas aplicaciones médicas como radioinmunoanálisis, diagnóstico por imagen (radiología, tomografía, gammagrafía, imágenes por resonancia magnética).