Examen de Biofísica UAB 2024 · Primer Parcial: (Curso 2024-2025)

Pregunta 1. Momento de una fuerza

Determine cuál de los siguientes enunciados resulta verdadero:

Pregunta 2. Palanca de corte con cuchillo

Para rebanar una pieza de turrón de almendras se requiere ejercer una fuerza de corte $F_T = 24\text{ N}$ en la posición señalada. Apoyando el extremo O del cuchillo y tomando las cotas especificadas ($d_1 = 6\text{ cm}$; $d_2 = 2\text{ cm}$), determine la fuerza $F_M$ que debe aplicarse en el mango para efectuar el corte:

3. Pregunta 3. Balanza en ascensor acelerado

Al colocar un cuerpo sobre una báscula situada en el interior de un ascensor en marcha, esta registra un peso aparente de 68 N. Tras detenerse la cabina, la lectura desciende a 65 N. A partir de este registro se deduce que:

.

4. Pregunta 4. Palancas con ventaja mecánica mayor que 1

¿Cuál de los siguientes ejemplos biomecánicos o mecánicos actúa como una palanca con ventaja mecánica superior a la unidad ($VM > 1$)?

.

Pregunta 5. Grados de libertad de la muñeca

¿De cuántos grados de libertad dispone una articulación de tipo elipsoidal o condílea, como la de la muñeca?

Pregunta 6. Tipos de articulaciones esféricas

Indique cuál de las siguientes articulaciones se clasifica morfológica y funcionalmente como esférica (enartrosis):

Pregunta 7. Biomecánica del levantamiento de carga

En la postura (1), una persona levanta un fardo de paja con un peso $P_1 = 200\text{ N}$, mientras que en la postura (2) sostiene un saco de cemento de peso desconocido $P_2$. Sabiendo que la tensión de la musculatura erectora espinal ($F$) es idéntica en ambas situaciones y que las inclinaciones de la columna respecto a la horizontal son de $30^\circ$ ($\beta_1$) y $60^\circ$ ($\beta_2$), estime el valor aproximado de $P_2$ (considérese que el ángulo relativo del músculo con la columna se mantiene invariante):

Pregunta 8. Fisiología y modelado óseo

Indique cuál o cuáles de los siguientes enunciados relativos a la remodelación y modelado del tejido óseo son correctos:

Pregunta 9. Concepto de deformación elástica

Se considera que un cuerpo sólido experimenta una deformación de carácter elástico cuando:

Pregunta 10. Propiedades mecánicas del hueso y tracción

Identifique las proposiciones correctas:

Pregunta 11. Definición de deformación plástica

La deformación sobre un material sólido tiene naturaleza plástica siempre que:

Pregunta 12. Esfuerzos sobre el sacro y columna lumbar

El diagrama ilustra el sistema de fuerzas sobre la columna lumbar capaz de inducir una hernia discal a nivel lumbosacro. Considerando el peso del torso ($P_T = 400\text{ N}$) y de la cabeza/brazos ($P_C = 120\text{ N}$), determine la fuerza muscular requerida ($F_M$) y la fuerza de contacto en el sacro ($F_C$) junto a su orientación ($\gamma$). Datos: $\alpha = 15^\circ$, $\beta = 30^\circ$; distancias: $AB = 0,38\text{ m}$, $AC = 0,6\text{ m}$, $AD = 1,0\text{ m}$:

Pregunta 13. Diagnóstico de densidad mineral ósea

¿Cuál de los métodos diagnósticos basados en principios biofísicos se emplea como patrón de referencia para detectar y cuantificar la osteopenia y la osteoporosis?

Pregunta 14. Interpretación diagnóstica del T-score

Un informe densitométrico refleja un valor de T-score de -1,5 a nivel del cuello femoral en un paciente adulto. Según la OMS, este hallazgo diagnostica:

Pregunta 15. Biomecánica del tobillo y elevación del talón

En el marco de la palanca del pie, determine la fuerza muscular necesaria (expresada en kilopondios) para despegar el talón 1 mm del suelo en una persona de 70 kp de peso corporal apoyada sobre un solo pie, sabiendo que los brazos de palanca son $a = 13\text{ cm}$ (distancia del fulcro al centro de gravedad del peso) y $b = 9\text{ cm}$ (distancia de la resistencia a la inserción del tendón de Aquiles, siendo el brazo total de la potencia $a + b = 22\text{ cm}$ o considerando el momento respectivo):

Pregunta 16. Mecánica valvular aórtica y poscarga

Respecto a la dinámica de apertura de la válvula sigmoidea aórtica, señale la afirmación certera:

Pregunta 17. Ley de Poiseuille en hemodinámica

De acuerdo con la formulación de Hagen-Poiseuille aplicada al torrente circulatorio, indique qué proposiciones son correctas:

.

Pregunta 18. Resistencias vasculares en el circuito sistémico

En el marco de la resistencia vascular periférica, determine las aseveraciones verdaderas:

.

Pregunta 19. Ondas e intervalos del electrocardiograma

En el trazado de la derivación bipolar II del ECG de superficie:

Pregunta 20. Tensión de cizallamiento vascular

Respecto al esfuerzo o estrés de cizalladura (shear stress) parietal en los vasos:

Pregunta 21. Reología sanguínea y viscosidad

En cuanto al comportamiento no newtoniano de la sangre y su viscosidad dependiente de la tasa de cizallamiento:

Pregunta 22. Variaciones del hematocrito por deshidratación

Un paciente exhibe hemoconcentración con un hematocrito patológicamente elevado secundario a deshidratación severa. A partir de ello, puede afirmarse que:

Pregunta 23. Biofísica del aneurisma de aorta abdominal

Aplicando las leyes de continuidad, Bernoulli y Laplace a un aneurisma localizado en la aorta abdominal:

.

Pregunta 24. Perfiles de velocidad en flujo sanguíneo

En relación a la velocidad local de desplazamiento de la sangre:

.

Pregunta 25. Efecto hemodinámico de la vasodilatación arteriolar

Al inducirse la vasodilatación de una arteriola terminal aislada bajo un gradiente tensional constante:

.

Pregunta 26. Tensión vascular y ley de Laplace vascular

En concordancia con la ley de Laplace aplicada a las estructuras vasculares cilíndricas ($T = P_{tm} \cdot r$):

Pregunta 27. Pulsatilidad de las grandes arterias

Las arterias elásticas de gran calibre experimentan variaciones rítmicas de diámetro entre la sístole y la diástole ventricular debido a:

.

Pregunta 28. Distensibilidad vascular y efecto Windkessel

Señale las afirmaciones verdaderas respecto a las propiedades elásticas de los vasos:

.

Pregunta 29. Curva de distensibilidad y elastina/colágeno

La gráfica adjunta ilustra la relación no lineal entre el diámetro relativo de un vaso arterial y los valores crecientes de presión transmural ($P_{tm}$):

A partir de ella se deduce que:

.

Pregunta 30. Práctica de circulación

En la práctica de laboratorio sobre modelos del sistema circulatorio con bomba cardíaca y lecho artificial:

Pregunta 31. Mecánica respiratoria y presiones

Respecto a los gradientes manométricos en ventilación pulmonar espontánea, señale las proposiciones verdaderas:

Pregunta 32. Monitorización y parámetros en ventilación mecánica

En relación al paciente sometido a ventilación mecánica invasiva:

.

Pregunta 33. Distensibilidad pulmonar en patología

Respecto a la compliancia pulmonar ($C_L$):

Pregunta 34. Difusión de gases a través de la membrana alveolocapilar

En concordancia con los principios que rigen la difusión hematogaseosa en la barrera alveolocapilar:

Pregunta 35. Cálculo de ventilación alveolar y espacio muerto

Un individuo sano presenta en reposo un volumen corriente basal $V_T = 450\text{ ml}$, una frecuencia respiratoria $FR = 15\text{ min}^{-1}$ y un espacio muerto anatómico de $140\text{ ml}$. Si este patrón ventilatorio varía, señale la afirmación correcta:

Pregunta 36. Índice PaO2/FiO2 y oxigenoterapia

En el marco de la evaluación del intercambio gaseoso y la relación $P/F$ ($P_{\mathrm{aO}_2} / F_{\mathrm{iO}_2}$):

Pregunta 37. Desequilibrio de la relación ventilación/perfusión (V/Q)

Respecto a las alteraciones en la relación $\dot{V}/\dot{Q}$ pulmonar:

Pregunta 38. Tensión superficial alveolar y surfactante

De acuerdo con la biofísica del tensioactivo pulmonar y la ley de Laplace ($P = 2T/r$):

Pregunta 39. Presión intrapleural y resistencia de la vía aérea

Identifique las afirmaciones ciertas relativas a la mecánica respiratoria:

Pregunta 40. Presión atmosférica y oxigenación en grandes alturas

En la ciudad de La Paz (Bolivia), ubicada a 3625 m sobre el nivel del mar, la presión barométrica habitual ronda los 480 mmHg (frente a los 760 mmHg a nivel del mar). A partir de estos parámetros biofísicos se puede deducir que: