EL PROYECTO DEL GENOMA HUMANO

EL PROYECTO GENOMA HUMANO ( P G H ) ,ES UN CONOCIDO PROYECTO INTERNACIONAL DE INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA CON EL OBJETIVO FUNDAMENTAL DE DETERMINAR LA SECUENCIA DE PARES DE BASES QUÍMICAS QUE COMPONEN EL ADN E IDENTIFICAR Y CARTOGRAFIAR LOS APROXIMADAMENTE 20.000-25.000 GENES DEL GENOMA HUMANO DESDE UN PUNTO DE VISTA FÍSICO Y FUNCIONAL.

EN EL AÑO 2003 LA COMUNIDAD CIENTÍFICA ALCANZARON UNA META MUY BUSCADA : OBTENER LA SECUENCIA DE LOS 3 MIL MILLONES DE PARES DE BASES QUE COMPONEN EL GENOMA HUMANO, EL ORDEN DE LAS BASES A (ADENOSINA), T (TIMINA), C (CITOSINA), Y G (GUANINA) CONSTITUÍAN LAS INSTRUCCIONES EXACTAS NECESARIAS PARA MANTENER Y REPRODUCIR UN ORGANISMO VIVO.

EL PROYECTO DEL GENOMA HUMANO (PGH) HA SERVIDO PARA EXPLORAR NUESTRO AMBIENTE GENÉTICO Y PARA PONERNOS AL TANTO DE LOS RECURSOS BENEFICIALES QUE PUEDEN CONTRIBUIR A ENTENDER Y MEJORAR NUESTRAS VIDAS.9 EL PGH TRATA CON EL DESCUBRIMIENTO Y LA SECUENCIACIÓN DEL COMPLEMENTO COMPLETO DE ADN DE UNA CÉLULA SOMÁTICA HUMANA. EL GENOMA HUMANO ES LA SECUENCIA DE ADN DE UN SER HUMANO. ESTÁ DIVIDIDO EN 24 FRAGMENTOS, QUE CONFORMAN LOS 23 PARES DE CROMOSOMAS DISTINTOS DE LA ESPECIE HUMANA (22 AUTOSOMAS Y 1 PAR DE CROMOSOMAS SEXUALES). EL GENOMA HUMANO ESTÁ COMPUESTO POR APROXIMADAMENTE ENTRE 25000 Y 30000 GENES DISTINTOS. CADA UNO DE ESTOS GENES CONTIENE CODIFICADA LA INFORMACIÓN NECESARIA PARA LA SÍNTESIS DE UNA O VARIAS PROTEÍNAS (O ARN FUNCIONALES, EN EL CASO DE LOS GENES ARN). EL "GENOMA" DE CUALQUIER PERSONA (A EXCEPCIÓN DE LOS GEMELOS IDÉNTICOS Y LOS ORGANISMOS CLONADOS) ES ÚNICO. LOS CUALES LLEVAN LA INFORMACIÓN PARA LA ELABORACIÓN DE LAS PROTEÍNAS REQUERIDAS POR EL ORGANISMO, LAS QUE DETERMINAN EL ASPECTO, EL FUNCIONAMIENTO, EL METABOLISMO, LA RESISTENCIA A INFECCIONES Y OTRAS ENFERMEDADES Y TAMBIÉN ALGUNOS DE SUS PROCEDERES.

DICHO DE OTRA MANERA ES EL CODIGO ,QUE HACE POSIBLE SER COMO SOMOS.

        

 SE CONOCE QUE EL GEN ES LA UNIDAD FÍSICA, FUNCIONAL Y FUNDAMENTAL DE LA HERENCIA. ES UNA SECUENCIA DE NUCLEÓTIDOS ORDENADA Y UBICADA EN UNA POSICIÓN ESPECIAL DE UN CROMOSOMA. UN GEN CONTIENE EL CODIGO ESPECIFICO DE UN PRODUCTO FUNCIONAL.

EL ADN ES LA MOLÉCULA QUE CONTIENE ,EL CODIGO DE INFORMACION GENETICA. ES UNA MOLÉCULA CON UNA DOBLE HEBRA QUE SE MANTIENEN JUNTAS POR UNIONES ENTRE PARES DE BASES DE NUCLEÓTIDOS.

            

LOS NUCLEÓTIDOS CONTIENEN LAS BASES ADENINA(A), GUANINA (G), CITOSINA (C) Y TIMINA (T).

PARA MUCHOS ES DIFÍCIL ENTENDER ESTE TÉRMINO DE GENOMA HUMANO. ESTE PUEDE RESUMIRSE COMO EL CONJUNTO DE INSTRUCCIONES PARA CONSTRUIR UN ORGANISMO, HUMANO O CUALQUIERA ,CONTIENE EL DISEÑOO DE LAS ESTRUCTURAS CELULARES Y LAS ACTIVIDADES DE LAS CÉLULAS DEL ORGANISMO. EL NÚCLEO DE CADA CÉLULA CONTIENE EL GENOMA QUE Y ÉSTE A SU VEZ ESTÁ CONSTITUIDO POR 24 PARES DE CROMOSOMAS, QUE A SU VEZ CONTIENEN ALREDEDOR DE 80.000 A 100.000 GENES. ESTOS ÚLTIMOS QUE FORMADOS POR 3 BILLONES DE PARES DE BASES, CUYA SECUENCIA HACE LA DIFERENCIA ENTRE LOS ORGANISMOS.

SE LOCALIZA EN EL NÚCLEO DE LAS CÉLULAS. CONSISTE EN HEBRAS DE DNA ESTRECHAMENTE ARROLLADAS Y MOLÉCULAS DE PROTEÍNAS ASOCIADAS, ORGANIZADAS EN ESTRUCTURAS LLAMADAS CROMOSOMAS. SI ESTAS HEBRAS SE DESENROLLAMOS Y SE ADOSAN SE PODRÁ CONSTATAR QUE MIDE MÁS DE 5 PIES, SIENDO SU ANCHO DE MAGNITUD ÍNFIMA, ALREDEDOR DE 50 TRILLONÉSIMOS DE PULGADA.

EL ADN QUE CONFORMA EL GENOMA, ES PORTADOR DE LA INFORMACIÓN NECESARIA PARA CONSTRUIR Y MANTENER LA VIDA DESDE EL ORGANISMO MÁS SIMPLE HASTA EL SER HUMANO. COMPRENDER COMO EL ADN REALIZA LA FUNCIÓN REQUIERE DEL CONOCIMIENTO DE SU ESTRUCTURA Y DE SU ORGANIZACIÓN.

LA MOLÉCULA DE ADN CONSISTE DE DOS HEBRAS ARROLLADAS HELICOIDALMENTE, UNA ALREDEDOR DE LA OTRA SIMULANDO ESCALERAS QUE GIRAN SOBRE UN EJE, CUYOS LADOS HECHOS DE AZÚCAR Y MOLÉCULAS DE FOSFATO SE CONECTAN POR UNIONES DE NITRÓGENO LLAMADAS BASES.

LA IMPORTANCIA DE CONOCER MINUCIOSAMENTE EL GENOMA HUMANO RADICA EN EL HECHO QUE TODAS LAS ENFERMEDADES TIENEN UN COMPONENTE GENÉTICO ; LAS HEREDITARIAS Y LAS QUE LAS RESULTAN DE LAS RESPUESTAS DE LOS ORGANISMOS ANTE LA ACCIÓN DEL MEDIO AMBIENTE..

LOS OBJETIVOS DEL PROYECTO SON:

• IDENTIFICAR LOS APROXIMADAMENTE 100.000 GENES HUMANOS EN EL DNA.

• DETERMINAR LA SECUENCIA DE 3 BILLONES DE BASES QUMICAS QUE CONFORMAN EL DNA.

• ACUMULAR LA INFORMACIÓN EN BASES DE DATOS.

• DESARROLLAR MANERA RÁPIDA Y EFICIENTE TECNOLOGIAS DE SECUENCIACION.

• DESARROLLAR HERRAMIENTAS CERTERAS PARA EL ANÁLISIS DE DATOS.

• DIRIGIR LOS ASPECTOS E IMPLICACIONES DE CARÁCTER ÉTICO, LEGAL Y SOCIAL QUE SE DERIVAN DEL PROYECTO EN CUESTIÓN.

EL MAPA DEL GENOMA HUMANO ES UNA HERRAMIENTA GENÉTICA QUE PERMITE ESTUDIAR LA EVOLUCIÓN DEL HOMBRE Y QUE CAMBIARÁ DRÁSTICAMENTE LA MEDICINA ACTUAL TAL COMO LA CONOCEMOS. SERÁ UNA CAMBIO DE PARADIGMA. PERMITIRÁ EL TRATAMIENTO DE ENFERMEDADES HASTA AHORA SIN CURA. LAS INVESTIGACIONES ESTUVIERON A CARGO FUNDAMENTALMENTE DE ESTADOS UNIDOS (INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIÓN DEL GENOMA HUMANO -NHGRI- DE MARYLAND) Y GRAN BRETAÑA (CENTRO SANGER EN CAMBRIDGE), PERO TAMBIÉN ACOMPAÑARON FRANCIA, ALEMANIA, JAPÓN Y CHINA.

HOY EL MAPA DEL GENOMA ESTÁ CASI COMPLETADO. SE ABRE TAMBIÉN EL CAMINO PARA LA MANIPULACIÓN GENÉTICA, MOTIVO POR EL CUAL SE HAN DICTADO DOCUMENTOS TENDIENTES A ACOTAR ESE ASPECTO. LA EMPRESA PRIVADA CELERA GENOMICS DE ROCKVILLE (EEUU), ES LA QUE LIDERA LOS PROCESOS. LA INVESTIGACIÓN DURÓ DIEZ AÑOS E INSUMIÓ CERCA DE 2.000 MILLONES DE COSLA FIABILIDAD DEL MAPA DE 3.000 MILLONES DE PARES DE BASES LLEGARÁ A UN 99,99%. ADEMÁS SE CONOCERÁ EL NÚMERO PRECISO DE GENES DEL ORGANISMO CALCULADO ENTRE 60.000 Y 100.000. ACTUALMENTE EL 85% DEL GENOMA ESTÁ DETALLADAMENTE MAPEADO.

DE TODO LO ANTERIOR SE DEDUCE QUE CONOCER LA SECUENCIA COMPLETA DEL GENOMA HUMANO PUEDE TENER MUCHA RELEVANCIA EN CUANTO A LOS ESTUDIOS DE BIOMEDICINA Y GENÉTICA CLÍNICA, DESARROLLANDO EL CONOCIMIENTO SOBRE ENFERMEDADES POCO ESTUDIADAS, ACERCA DE NUEVAS MEDICINAS Y PUDIERAN DARSE DIAGNÓSTICOS MÁS FIABLES Y RÁPIDOS ,PARA ESTO EL PGH NECESITA UNA REGULACIÓN LEGISLATIVA RELATIVA AL USO DEL CONOCIMIENTO DE LA SECUENCIA GENÓMICA. SIN EMBARGO EL HECHO DE DESCUBRIR TODA LA SECUENCIA GÉNICA DE UN ORGANISMO NO PERMITE CONOCER SU FENOTIPO. COMO CONSECUENCIA, LA CIENCIA DE LA GENÓMICA NO PODRÍA ASUMIR LOS PROBLEMAS DE CARÁCTER ÉTICO Y SOCIAL QUE YA HAN COMENZADO A DEBATIRSE Y QUE TRATARÉ EN UN ARTÍCULO POSTERIOR.

DELIA DUCREAUX.

ANTE LA ARREMETIDA DEL CAMBIO CLIMATICO URGE TOMAR CONCIENCIA

Se llama cambio climático a la modificación del clima con respecto al historial climático a una escala global o regional. Tales cambios se producen a muy diversas escalas de tiempo y sobre todos los parámetros climáticos: temperatura, precipitaciones, nubosidad, etc. En teoría, son debidos tanto a causas naturales (Crowley y North, 1988) como antropogénicas (Oreskes, 2004).


El término suele usarse de forma poco apropiada, para hacer referencia tan sólo a los cambios climáticos que suceden en el presente, utilizándolo como sinónimo de calentamiento global. La Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático usa el término cambio climático sólo para referirse al cambio por causas humanas:

Por "cambio climático" se entiende un cambio de clima atribuido directa o indirectamente a la actividad humana que altera la composición de la atmósfera mundial y que se suma a la variabilidad natural del clima observada durante períodos comparables

Hay pruebas claras de que las actividades humanas contribuyen a que los "gases de efecto inveernadero" se acumulen en la atmósfera, lo cual provoca un aumento radual de la temperatura de la Tierra. En particular se produce dióxido de carbono (CO2) cuando se queman combustibles fósiles para generar energía o cuando se talan y queman los bosques. Según el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio climático, cabe predecir que la temperatura del plantea habrá aumentado entre 1.4 y 5.8 grados centígrados en 2100. Este aumento previsto es más importante que cualquiera de los experimentados por el clima en los últimos 10 000 años y sus efectos para el medio ambiente mundial pueden ser muy significativos.

Una de las causas del cambio climático es la propia variabilidad que, de forma natural, sufre el clima, dado que –por ejemplo- se sabe que en los últimos dos millones de años se han alternado épocas de clima cálido con glaciares, las cuales han afectado de manera determinante a absolutamente todas las formas de vida en la Tierra.

Efecto invernadero natural

La energía que recibimos del Sol, y que tiende a llegar a la parte más alta de la atmósfera, se compone de luz visible, radiación infrarroja y radiación ultravioleta.
Pero para cuando esta energía solar llega a la superficie terrestre, ya ha sido absorbida (en parte) por el vapor de agua, la capa de ozono y otros componentes de la atmósfera, sin contar la propia vegetación en sí misma.Según la cantidad de radiación infrarroja que emite la Tierra, su temperatura debería ser de unos 18º C, pero lo único cierto es que la Tierra tiene una temperatura media de 15º C.

Efecto invernadero antropogénico

Si bien es cierto que el efecto invernadero es un fenómeno natural y beneficioso para la Tierra, existe otro tipo de efecto invernadero que tiene causas humanas, y que sí que es muy perjudicial.
Esto es así porque, como bien sabemos, se tiende a producir un aumento en la atmósfera de los diferentes gases de efecto invernadero, aumentando este efecto y, por ende, produciendo un calentamiento global del planeta. En las últimas décadas la concentración de CO2 (dióxido de carbono) ha aumentado considerablemente, por el uso de combustibles fósiles como fuente de energía, en procesos industriales y para el transporte representa una amenaza inmediata y grave, afectará a la salud y aumentará el riesgo de conflicto.Como ya hemos dicho, el efecto invernadero es un fenómeno natural y beneficioso, pero el problema se produce cuando por causas humanas se produce un aumento en la atmósfera de los gases de efecto invernadero, lo que aumenta este efecto y produce un calentamiento global del planeta.

El aumento de la concentración atmosférica de los gases de efecto invernadero ha sido algo progresivo y constante, debido a la actividad humana. Por ejemplo, a principios de siglo por la quema de bosques para conseguir tierras de cultivo.
La concentración de dióxido de carbono (CO2) ha aumentado en las últimas décadas por uso de combustibles fósiles como fuente de energía, para el transporte y en procesos industriales.
El metano (CH4) también es otro gas de efecto invernadero y su concentración en la atmósfera se va aumentada en mayor media por el tratamiento de residuos en los vertederos, la digestión de los rumiantes, al criarles masivamente para alimento, la gestión del estiércol, del que junto con los fertilizantes agrícolas también se producen importantes cantidades de óxido nitroso, y en menor medida por los cultivos de arroz y las incineradoras de residuos.
El óxido nitroso (N2O) también se utiliza como propelente para aerosoles, en la fabricación de lámparas incandescentes y fluorescentes, etc.
Otros responsables del efecto invernadero antropogénico son compuestos como los perfluorcarbonados (PFC) y los hidrofluorcarbonados (HFC), que se utilizan en equipos de refrigeración, extintores de incendios y aerosoles, además del Hexafluoruro de azufre (SF6) , que se utiliza como gas aislante en equipos de distribución de energía eléctrica.
El dióxido de carbono ha aumentado de 275 ppm antes de la revolución industrial a 361 ppm en 1996, los niveles de metano se han doblado en los últimos 100 años y la cantidad de óxido de dinitrógeno aumenta a razón de un 0.25% anual.
El clima de la Tierra ha cambiado en muchas ocasiones, sin embargo, nunca antes se había dado un cambio tan drástico y peligroso. Un cambio que afecta a nuestro medioambiente, economía, sociedad, y que es una amenaza para el planeta.
Durante el pasado siglo, la temperatura media de la superficie de la Tierra subió aproximadamente 0,6º Celsius. Las pruebas demuestran que la mayoría de los acontecimientos del calentamiento global que han tenido lugar en el planeta en los últimos 50 años han sido causados por la actividad humana. El clima está cambiando; empeora.
Los huracanes son más intensos, las lluvias torrenciales, las sequías, las olas de calor, las nevadas,...
El problema del cambio climático es una realidad. Hace una década, tan sólo era una conjetura, una posibilidad. Ahora el futuro puede ser devastador. Canadá cambia, el hielo del Ártico se derrite, Asia y Sudamérica sufren tormentas e inundaciones históricas. Los glaciares desaparecen, se multiplican los incendios forestales y se suceden olas de calor insoportables...
Los científicos lo han comprobado y alertan sobre ello.Los Climatólogos que mantienen informada a la Agencia Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) advierten que el calentamiento global está causado por la actividad humana y que existe una gran preocupación de que este calentamiento se acelere aún más.De seguir al ritmo actual, aumentaremos las concentraciones de CO 2 que hay en la atmósfera, doblando el nivel actual. Probablemente, esto aumentará la temperatura global entre 2 y 5 grados Celsius. Todo ello repercutirá en el deshielo, en los océanos, en el vapor del agua, las nubes, los cambios de vegetación... El impacto en el ecosistema podría ser irreversible.

Efectos del Cambio Climático.

La magnitud del impacto del Cambio Climático se pueden sintetizar en diez grandes efectos :

1)Crecimiento del nivel del agua por la fusión de porciones de hielo polar, lo que originaría la desaparición de Holanda y los países bajos, el sur del Estado de Florida y la Bahía de San Francisco en EU, así como los alrededores de Beijing y Shangai en China, Calcuta en la India y Bangladesh, donde viven aproximadamente 60 millones de personas. Según el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM) el nivel del mar en el Caribe se aumentará para el año 2060 en 40 cm, esto provocaría que las aguas subterráneas utilizadas para el abastecimiento sean invadidas por el agua salada del mar, ocasionando problemas de disponibilidad de agua dulce para consumo humano, actividades productivas y de turismo.

2)Aumento de las enfermedades respiratorias, cardiovasculares e infecciosas causadas por mosquitos y plagas tropicales, además de la postración y la deshidratación debida al calor.

3)Las altas temperaturas generarán un aumento de la demanda del agua potable pero reducirá los niveles de los embalses, causando desabastecimiento.

4)Escasez de alimentos ante las dificultades de cultivo por la afectación de los suelos y las altas temperaturas.

5)Extinción de gran cantidad de especies animales a consecuencia de cambios en los ecosistemas. Según el IDEAM, el incremento de la temperatura del mar afectaría notablemente a los corales, los cuales constituyen una especie de salacunas para los peces. Con ello, Colombia se vería afectada la actividad pesquera y la biodiversidad representada en especies endémicas (únicas en el mundo).

6)Aumento de la intensidad y frecuencia de las lluvias, huracanes y tornados, ante un ascenso en los índices de nubosidad por el incremento de la evaporación del agua.

7)Disminución del nivel de agua de ríos y lagos debido a la evaporación causada por el aumento de la temperatura.

8)Éxodo de ecosistemas: la región tropical se extenderá hacia latitudes más altas, y las regiones de bosques y pinos se desplazarán hacia regiones que hoy forman parte de la tundra y la taiga. Por su parte, los ecosistemas costeros tendrán cambios profundos, ya que el alza del mar provocará la inundación de las costas.

9)Los suelos se tornarán casi desérticos, perdiendo gran parte de sus nutrientes.

                          


10)El aumento de las temperaturas permitirá la reproducción de ciertos insectos que le causarán enfermedades a las plantas y afectarán los cultivos.

Entre las medidas a tomar  tomar para paliar el cambio climático están las siguientes:

Reducir la emisión de gases de efecto invernadero, con lo que evitaremos que su concentración en la atmósfera siga aumentando. Esto solo se puede lograr a través de la eficiencia y el ahorro energético y el uso de energías renovables, que sustituyan progresivamente a los combustibles fósiles en la producción de electricidad. Además para lograrlo disponemos de la tecnología necesaria, pero es preciso que se reduzcan las barreras a la difusión y transferencia de estas tecnologías, se usen los suficientes recursos financieros y se ayude a los países con economías poco desarrolladas. Además se deben aplicar políticas económicas y sociales como favorezcan el ahorro energético e incentiven las energías renovables.

Aumentar las superficies forestales, ya que actúan como sumideros absorbiendo dióxido de carbono, evitando la deforestación y aumentando las repoblaciones, respetando en lo posible la biodiversidad.

Promover desde ya las más esenciales medidas de adaptación, sobre todo en zonas con ecosistemas más sensibles y en sectores con economía más vulnerable.

El Protocolo de Kioto

En diciembre de 1997 en la ciudad de Kioto durante la III Conferencia de las Partes del Convenio Marco sobre Cambio Climático, que reunió a 125 países , tuvo lugar el primer compromiso internacional para frenar el Cambio Climático.El Protocolo de Kioto compromete a todos los países que lo ratifiquen a reducir las emisiones de los seis gases de efecto invernadero. El compromiso global de reducción para el período 2004-2012 es del 5.2% respecto a los niveles de 1990, aunque en cada país la cuota de reducción varía en función a lo que contaminó en el pasado.
Para que el Protocolo de Kyoto sea finalmente una realidad, debe ser ratificado por un mínimo de 55 países, que sumen por lo menos el 55% de las emisiones de gases de efecto invernadero a nivel mundial. El principal problema fue la negativa de Estados Unidos, que además produce el 25% de las emisiones mundiales, aunque con la adhesión de Moscú, en 2005, que aporta el 17.4% de las emisiones, el Protocolo de Kioto entra en vigor siendo un total de 126 países los que lo ratifican.

ANECDOTAS Y CURIOSIDADES DE LA FISICA

                                               ANECDOTAS.....ANECDOTAS.....ANECDOTAS!!

  

El mismo día que moría Galileo nacía Newton. Algunos han querido ver en esta casualidad una prueba de la transmigración de las almas. Es curioso, además, que la fecha de esta muerte-nacimiento no es la misma según la fuente de información utilizada, ya que en algunos lugares figura la fecha del calendario juliano (Navidad) y en otras la gregoriana (4 de enero).

El único día en el que Isaac Newton se dignó a hablar en el parlamento inglés lo hizo para pedir que cerraran la ventana, porque hacía mucho frío. Esto defraudó a mucho, porque esperaban esa actuación desde hacía tiempo.

De Albert Einstein se cuentan muchas anécdotas  ,pues se dice que tenía muy buen humor y magnificas salidas ante las preguntas que le hacían :

-Un periodista le preguntó a Einstein "¿Me puede Ud. explicar la Ley de la Relatividad?" y Einstein le contestó: "¿Me puede Ud. explicar cómo se fríe un huevo?". El Periodista lo miró extrañado y le contesta "Pues, sí, sí puedo", a lo cual Einstein replicó: "Bueno, pues hágalo, pero imaginando que no sé lo que es un huevo, ni una sartén, ni el aceite, ni el fuego".


- Durante el nazismo Einstein, a causa de ser judío, debió de soportar una guerra en su contra urdida con el fin de desprestigiar sus investigaciones. Uno de esos intentos se dio cuando se compilaron las opiniones de 100 científicos que contradecían las de Einstein, editadas en un libro llamado "Cien autores en contra de Einstein". A esto Einstein respondió: "¿Por qué cien?. Si estuviese errado haría falta sólo uno".


- En una conferencia que Einstein dio en el Colegio de Francia, el escritor francés Paul Valery le preguntó: "Profesor Einstein, cuando tiene una idea original, ¿qué hace? ¿La anota en un cuaderno o en una hoja suelta?" A lo que Einstein respondió "*Cuando tengo una idea original no se me olvida*"

- Einstein tuvo tres nacionalidades: alemana, suiza y estadounidense. Al final de su vida, un periodista le preguntó qué posibles repercusiones habían tenido sobre su fama estos cambios. Einstein respondió: "Si mis teorías hubieran resultado falsas, los estadounidenses dirían que yo era un físico suizo; los físicos que era un científico alemán; y los alemanes que era un astrónomo judío".

- En 1919, Einstein fue invitado por el inglés lord Haldane a compartir una velada con diferentes personalidades. Entre éstas había un aristócrata muy interesado en los trabajos del físico. Tras una larga conversación, el inglés explicó a Einstein que había perdido recientemente a su mayordomo y que aún no había encontrado un sustituto. "La raya del pantalón la he tenido que hacer yo mismo, y el planchado me ha costado casi dos horas". A lo que Einstein comentó "Me lo vas a decir a mí. ¿Ve usted estas arrugas en mi pantalón? Pues he tardado casi cinco años en conseguirlas."

- En una reunión social Marilyn Monroe se cruzó con Albert Einstein, ella le sugirió lo siguiente: "Qué dice profesor, deberíamos casarnos y tener un hijo juntos. ¿Se imagina un bebé con mi belleza y su inteligencia?". Einstein muy seriamente le respondió: "Desafortunadamente temo que el experimento salga a la inversa y terminemos con un hijo con mi belleza y su inteligencia".

- Se cuenta que en una reunión social Einstein coincidió con el actor Charles Chaplin. En el transcurso de la conversación, Einstein le dijo a Chaplin: "Lo que he admirado siempre de usted es que su arte es universal; todo el mundo le comprende y le admira". A lo que Chaplin respondió; "lo suyo es mucho más digno de respeto: todo el mundo lo admira y prácticamente nadie lo comprende".

- Y por último uno de los chistes favoritos que Einstein relatara en reuniones con políticos y científicos. Se cuenta que en los años 20 cuando Albert Einstein empezaba a ser conocido por su Teoría de la Relatividad, era con frecuencia solicitado por las universidades para dar conferencias.

-Dado que no le gustaba conducir y sin embargo el coche le resultaba cómodo para sus desplazamientos, contrató los servicios de un chofer. Después de varios días de viaje, Einstein le comentó al chofer lo aburrido que era repetir lo mismo una y otra vez. "Si quiere -le dijo el chofer- lo puedo sustituir por la noche. He oído su conferencia tantas veces que la puedo recitar palabra por palabra". Einstein estuvo de acuerdo y antes de llegar al siguiente lugar, intercambiaron sus ropas y Einstein se puso al volante.

-Llegaron a la sala donde se iba a celebrar la conferencia y como ninguno de los académicos conocía a Einstein, no se descubrió la farsa: El chofer expuso la conferencia que había oído repetir tantas veces a Einstein. Al final, un profesor en la audiencia le hizo una pregunta. El chofer no tenía ni idea de cuál podía ser la respuesta, sin embargo tuvo una chispa de inspiración y le contestó: "La pregunta que me hace es tan sencilla que dejaré a mi chofer, que se encuentra al final de la sala, se la responda".

-Werner Heisenberg y otros grandes físicos se encontraban una tarde de tertulia hablando de Dios y religión. La discusión acabó dominada por Paul Dirac que entró en una larga diatriba declarando que la religión era el opio de las masas. Al final de la tarde alguien se volvió hacia el brillante Wolfgang Pauli y dijo, "Has estado muy silencioso esta tarde, Pauli. ¿Que opinas de lo que Dirac nos está contando?" Pauli respondió, "Si entiendo correctamente a Dirac, lo que quiere decir es: no hay Dios, y Dirac es su Profeta."



-Sir Ernest Rutherford, presidente de la Sociedad Real Británica y Premio Nobel de Química en 1908, contaba la siguiente anécdota:


“Hace algún tiempo, recibí la llamada de un colega. Estaba a punto de poner un cero a un estudiante por la respuesta que había dado en un problema de física, pese a que este afirmaba con rotundidad que su respuesta era absolutamente acertada. Profesores y estudiantes acordaron pedir arbitraje de alguien imparcial y fui elegido yo. Leí la pregunta del examen: ‘Demuestre como es posible determinar la altura de un edificio con la ayuda de un barómetro’.
El estudiante había respondido: ‘lleve el barómetro a la azotea del edificio y átele una cuerda muy larga. Descuélguelo hasta la base del edificio, marque y mida. La longitud de la cuerda es igual a la longitud del edificio’.
Realmente, el estudiante había planteado un serio problema con la resolución del ejercicio, porque había respondido a la pregunta correcta y completamente. Por otro lado, si se le concedía la máxima puntuación, podría alterar el promedio de su año de estudios, obtener una nota mas alta y así certificar su alto nivel en física; pero la respuesta no confirmaba que el estudiante tuviera ese nivel. Sugerí que se le diera al alumno otra oportunidad. Le concedí seis minutos para que me respondiera la misma pregunta pero esta vez con la advertencia de que en la respuesta debía demostrar sus conocimientos de física.
Habían pasado cinco minutos y el estudiante no había escrito nada. Le pregunté si deseaba marcharse, pero me contestó que tenía muchas respuestas al problema. Su dificultad era elegir la mejor de todas. Me excusé por interrumpirle y le rogué que continuara. En el minuto que le quedaba escribió la siguiente respuesta: coja el barómetro y láncelo al suelo desde la azotea del edificio, calcule el tiempo de caída con un cronómetro. Después aplique la formula altura = 0,5 A por T2. Y así obtenemos la altura del edificio. En este punto le pregunté a mi colega si el estudiante se podía retirar. Le dio la nota más alta.
Tras abandonar el despacho, me reencontré con el estudiante y le pedí que me contara sus otras respuestas a la pregunta. ‘Bueno – respondió – hay muchas maneras, por ejemplo, coges el barómetro en un día soleado y mides la altura del barómetro y la longitud de su sombra. Si medimos a continuación la longitud de la sombra del edificio y aplicamos una simple proporción, obtendremos también la altura del edificio’.
Perfecto – le dije – ¿y de otra manera?
Sí – contesto – este es un procedimiento muy básico para medir un edificio, pero también sirve. En este método, coges el barómetro y te sitúas en las escaleras del edificio en la planta baja. Según subes las escaleras, vas marcando la altura del barómetro y cuentas el numero de marcas hasta la azotea. Multiplicas al final la altura del barómetro por el numero de marcas que has hecho y ya tienes la altura.
-Este es un método muy directo.
-Por supuesto, si lo que quiere es un procedimiento mas sofisticado, puede atar el barómetro a una cuerda y moverlo como si fuera un péndulo. Si calculamos que cuando el barómetro esta a la altura de la azotea la gravedad es cero y si tenemos en cuenta la medida de la aceleración de la gravedad al descender el barómetro en trayectoria circular al pasar por la perpendicular del edificio, de la diferencia de estos valores, y aplicando una sencilla fórmula trigonométrica, podríamos calcular, sin duda, la altura del edificio. En este mismo estilo de sistema, atas el barómetro a una cuerda y lo descuelgas desde la azotea a la calle. Usándolo como un péndulo puedes calcular la altura midiendo su periodo de precisión. En fin – concluyó – existen otras muchas maneras. Probablemente, la mejor sea coger el barómetro y golpear con el la puerta de la casa del conserje. Cuando abra, decirle: ‘Señor conserje, aquí tengo un bonito barómetro. Si usted me dice la altura de este edificio, se lo regalo’.
En este momento de la conversación, le pregunté si no conocía la respuesta convencional al problema (la diferencia de presión marcada por un barómetro en dos lugares diferentes nos proporciona la diferencia de altura entre ambos lugares) dijo que la conocía, pero que durante sus estudios, sus profesores habían intentado enseñarle a pensar.
El estudiante se llamaba Niels Bohr, físico danés, premio Nobel de Física en 1922, más conocido por ser el primero en proponer el modelo de átomo con protones y neutrones y los electrones que lo rodeaban. Fue fundamentalmente un innovador de la teoría cuántica.”

DELIA DUCREAUX

LA BIOMECANICA COMO UNA DISCIPLINA AL SERVICIO DE LA SALUD

LA BIOMECÁNICA SE ESTABLECIÓ COMO DISCIPLINA RECONOCIDA Y COMO ÁREA DE INVESTIGACIÓN AUTÓNOMA EN LA SEGUNDA MITAD DEL SIGLO XX EN GRAN PARTE GRACIAS A LOS TRABAJOS DE Y. C. FUNG CUYAS INVESTIGACIONES A LO LARGO DE CUATRO DÉCADAS MARCARON EN GRAN PARTE LOS TEMAS DE INTERÉS EN CADA MOMENTO DE ESTA DISCIPLINA

SE LE DEFINE COMO LA DISCIPLINA QUE ESTUDIA LOS MODELOS, FENÓMENOS Y LEYES QUE SEAN RELEVANTES EN EL MOVIMIENTO (INCLUYENDO EL ESTÁTICO) DE LOS SERES VIVOS. ES UNA DISCIPLINA CIENTÍFICA QUE TIENE POR OBJETO EL ESTUDIO DE LAS ESTRUCTURAS DE CARÁCTER MECÁNICO QUE EXISTEN EN LOS SERES VIVOS, FUNDAMENTALMENTE DEL CUERPO HUMANO. ESTA ÁREA DE CONOCIMIENTO SE APOYA EN DIVERSAS CIENCIAS BIOMÉDICAS, UTILIZANDO LOS CONOCIMIENTOS DE LA MECÁNICA, LA INGENIERÍA, LA ANATOMÍA, LA FISIOLOGÍA Y OTRAS DISCIPLINAS, PARA ESTUDIAR EL COMPORTAMIENTO DEL CUERPO HUMANO Y RESOLVER LOS PROBLEMAS DERIVADOS DE LAS DIVERSAS CONDICIONES A LAS QUE PUEDE VERSE SOMETIDO. LA BIOMECÁNICA APLICA LOS PRINCIPIOS Y MÉTODOS DE LA INGENIERÍA MECÁNICA AL ESTUDIO DE LAS ESTRUCTURAS VIVAS. LA BIOMECÁNICA SE HA APLICADO AL HOMBRE PARA COMPRENDER MEJOR EL FUNCIONAMIENTO Y LAS LIMITACIONES MECÁNICAS DE LAS DIFERENTES ESTRUCTURAS DEL CUERPO: HUESOS, MÚSCULOS, LIGAMENTOS, ETC. EN LA ACTUALIDAD ESTA CIENCIA SE EMPLEA EN MUY DIVERSOS CAMPOS: MEDICINA CLÍNICA, DEPORTE, ESTUDIO DE TAREAS
ESTÁ ÍNTIMAMENTE LIGADA A LA BIÓNICA Y USA ALGUNOS DE SUS PRINCIPIOS, HA TENIDO UN GRAN DESARROLLO EN RELACIÓN CON LAS APLICACIONES DE LA INGENIERÍA A LA MEDICINA, LA BIOQUÍMICA Y EL MEDIO AMBIENTE, TANTO A TRAVÉS DE MODELOS MATEMÁTICOS PARA EL CONOCIMIENTO DE LOS SISTEMAS BIOLÓGICOS COMO EN LO QUE RESPECTA A LA REALIZACIÓN DE PARTES U ÓRGANOS DEL CUERPO HUMANO Y TAMBIÉN EN LA UTILIZACIÓN DE NUEVOS MÉTODOS DIAGNÓSTICOS.
UNA GRAN VARIEDAD DE APLICACIONES INCORPORADAS A LA PRÁCTICA MÉDICA; DESDE LA CLÁSICA PATA DE PALO, A LAS SOFISTICADAS ORTOPÉDIAS CON MANDO MIOELÉCTRICO Y DE LAS VÁLVULAS CARDIACAS A LOS MODERNOS MARCAPASOS EXISTE TODA UNA TRADICIÓN E IMPLANTACIÓN DE PRÓTESIS.
HOY EN DÍA ES POSIBLE APLICARLA CON ÉXITO, EN LOS PROCESOS QUE INTERVIENEN EN LA REGULACIÓN DE LOS SISTEMAS MODELOS MATEMÁTICOS QUE PERMITEN SIMULAR FENÓMENOS MUY COMPLEJOS EN POTENTES ORDENADORES, CON EL CONTROL DE UN GRAN NÚMERO DE PARÁMETROS O CON LA REPETICIÓN DE SU COMPORTAMIENTO.

LAS INVESTIGACIONES EN BIOMECÁNICA AYUDAN A PREDECIR EL COMPORTAMIENTO DEL CUERPO HUMANO, ASÍ COMO A REFORZARLO Y OPTIMIZARLO ARTIFICIALMENTE; PERMITEN SUSTITUIR PARTES DEL CUERPO Y PROPICIAN EL DESARROLLO DE EQUIPAMIENTO CLÍNICO O QUIRÚRGICO.PARA ELLO SE APOYAN EN LAS PRUEBAS BIOMECANICAS.

LAS PRUEBAS BIOMECÁNICAS IDENTIFICAN DE FORMA MUY PRECISA ALTERACIONES EN EL SISTEMA MUSCULOESQUELÉTICO, LO QUE PERMITE VALORAR CUALQUIER POSIBLE DEFICIENCIA FUNCIONAL DE UN PACIENTE. SU APLICACIÓN SE EXTIENDE DESDE LA ERGONOMÍA A LA MEDICINA LABORAL Y A LA DEPORTIVA
SU UTILIDAD RESIDE EN QUE PERMITE CUANTIFICAR LOS DÉFICITS FUNCIONALES DEL APARATO LOCOMOTOR, POR EJEMPLO UNA ATROFIA MUSCULAR Ó UNA LIMITACIÓN DE LA MOVILIDAD DE UNA ARTICULACIÓN.
ESTA CUANTIFICACIÓN ES DE GRAN UTILIDAD PARA EL DIAGNÓSTICO DE UNA PATOLOGÍA, EL SEGUIMIENTO DE LA RECUPERACIÓN, UNA VALORACIÓN PERICIAL DE SECUELAS Ó LA CUANTIFICACIÓN DE UN DÉFICIT DIFÍCIL DE MEDIR POR MEDIOS TRADICIONALES COMO RX, RMN, TAC, ETC.
LA PRINCIPAL DIFERENCIA CON LAS PRUEBAS TRADICIONALES RESIDE EN QUE LAS PRUEBAS BIOMECÁNICAS SON DINÁMICAS Y EXPRESAN EL ESTADO FUNCIONAL DEL PACIENTE EN MOVIMIENTO Y REALIZANDO UN ESFUERZO COMO CAMINANDO Ó SUBIENDO Y BAJANDO UNA ESCALERA, ETC.ESTAS VALORACIONES SE EXPRESAN DE FORMA GRÁFICA Y PERMITEN ARCHIVARSE, COMPARARSE, CUANTIFICARSE Y VALORAR EL ESTADO FUNCIONAL EN UN MOMENTO TEMPORAL Ó A LO LARGO DEL TIEMPO. ES UN COMPLEMENTO IDEAL DE UN INFORME CLÍNICO Y QUE PERMITE EMITIR JUICIOS DE VALOR CON UNA PRUEBA DOCUMENTAL CLARA, PRECISA Y FACILMENTE INTERPRETABLE.

LA TECNOLOGÍA BIOMECÁNICA SE REFIERE TANTO A DISPOSITIVOS ARTIFICIALES FABRICADOS A PARTIR DE LOS RESULTADOS ENCONTRADOS A PARTIR DE LA INVESTIGACIÓN BIOMECÁNICA, COMO A LOS INSTRUMENTOS Y TÉCNICAS USADOS EN LA INVESTIGACIÓN Y ADQUISICIÓN DE NUEVOS CONOCIMIENTOS EN EN EL ÁMBITO DE LA BIOMECÁNICA.

CONCEPTOS MANEJADOS POR LA BIOMECANICA

.- ÓRGANOS ARTIFICIALES


SON DISPOSITIVOS Y TEJIDOS CREADOS PARA SUSTITUIR PARTES DAÑADAS DEL ORGANISMO. EL ANÁLISIS DE UN ÓRGANO ARTIFICIAL, DEBE CONSIDERARSE EN LA CONSTRUCCIÓN DE ESTOS ASPECTOS TALES COMO MATERIALES QUE REQUIEREN UNAS PARTICULARES CARACTERÍSTICAS PARA PODER SER IMPLANTADOS E INCORPORADOS AL ORGANISMO VIVO. ADEMÁS DE LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS DE RESISTENCIA MECÁNICA, SE NECESITA FIABILIDAD, DURACIÓN Y COMPATIBILIDAD EN UN AMBIENTE BIOLÓGICO QUE SIEMPRE TIENE UNA ELEVADA AGRESIVIDAD. “EL MAYOR PROBLEMA QUE SE PLANTEA LA CONSTRUCCIÓN DE UNA PRÓTESIS SE REFIERE A LA RELACIÓN ENTRE EL BIOMATERIAL Y EL TEJIDO VITAL EN EL QUE SE INSERTA YA QUE ES MUY IMPORTANTE EL CONTROL DE LAS REACCIONES QUÍMICAS DE SUPERFICIE Y MICROESTRUCTURA, EL TEJIDO CRECE Y TIENDE A INCORPORAR INCLUSO A NIVEL DE LOS POROS DE LA RUGOSIDAD SUPERFICIAL, EL MATERIAL IMPLANTADO.

.- PRÓTESIS

LA SUSTITUCIÓN DE ÓRGANOS POR OTROS ARTIFICIALES, CONSTITUYE LA FRONTERA AVANZADA DE LA INGENIERÍA BIÓNICA. DEJANDO APARTE LAS PRÓTESIS ORTOPÉDICAS CUYO EMPLEO HA TENIDO UN ENORME DESARROLLO GRACIAS A LA APLICACIÓN DE NUEVOS MATERIALES Y TÉCNICAS DE CÁLCULO, ASÍ COMO A LOS AVANCES EN LAS TÉCNICAS DE IMPLANTACIÓN POR LO QUE CADA DÍA ES MÁS AMPLIA LA GAMA DE POSIBILIDADES DE SUSTITUCIÓN DE ÓRGANOS CONOCIDOS Y MENOS CONOCIDO, LO CUAL RESULTA DE GRAN AYUDA PARA PACIENTES Y MÉDICOS UN EJEMPLO DE ESTO ES LA FABRICACIÓN DE BOMBAS DE INSULINA PARA EMPLEAR EN PERSONAS DIABÉTICAS.

• ELECTROMIOGRAFÍA: ANÁLISIS DE LA ACTIVIDAD ELÉCTRICA DE LOS MÚSCULOS.

• PLANTILLAS : REGISTRO DE LAS PRESIONES EJERCIDAS POR EL PIE DURANTE LA MARCHA.

• BAROPODOMETRO ELECTRÓNICO: PASILLO INSTRUMENTADO CON SENSORES DE PRESIÓN QUE REGISTRAN LAS PRESIONES PLANTARES DURANTE DIFERENTES GESTOS DE LOCOMOCIÓN (MARCHA, TROTE, CARRERA, ETC.).

• PLATAFORMAS DE FUERZA: PLATAFORMAS DINAMOMÉTRICAS DISEÑADAS PARA REGISTRAR Y ANALIZAR LAS FUERZAS DE ACCIÓN-REACCIÓN Y MOMENTOS REALIZADOS POR UNA PERSONA DURANTE LA REALIZACIÓN DE UNA ACTIVIDAD DETERMINADA.ESTUDIA LAS PROPIEDADES MECÁNICAS, CINÉTICAS Y CINEMÁTICAS DE LOS ORGANISMOS, TOMANDO EN CUENTA SUS CARACTERÍSTICAS MORFO-FUNCIONALES.

.- SENSORES
PARA INTERVENIR SOBRE CUALQUIER ÓRGANO, SE REQUIERE EL CONTROL Y LA MEDICIÓN CONTINUA DE LA INTENSIDAD DEL FENÓMENO. LOS SENSORES QUE CONSTITUYEN EL PRIMER ELEMENTO DEL SISTEMA, SON DISPOSITIVOS QUE PERMITEN DETECTAR LOS FENÓMENOS FÍSICOS Y QUÍMICOS, OFRECIENDO SERIALES DE SALIDA PROPORCIONALES A LA INTENSIDAD DE LAS ENTRADAS. LAS SEÑALES DE ENTRADA DE MUY DIVERSOS TIPOS Y CONVERTIDAS EN LA MAYORÍA DE LOS CASOS EN MAGNITUDES ELÉCTRICAS ( EJEMPLO, VARIACIONES DE PRESIÓN Y VARIACIONES DE RESISTENCIA ELÉCTRICA ) CORRESPONDEN A VARIACIONES DE TEMPERATURA, DE DEFORMACIÓN MUSCULAR EN LOS ESFUERZOS, DE PRESIÓN VENOSA O ARTERIAL, ETC. LOS SENSORES PUEDEN SER ELECTRODOS DIRECTOS CAPACES DE CAPTAR LAS SEÑALES PROCEDENTES DE ACTIVIDADES CELULARES, O PUEDEN CONSISTIR EN DETECTORES DE CONCENTRACIONES DE SUSTANCIAS QUÍMICAS.

.- ESTIMULADORES
LOS ESTIMULADORES ARTIFICIALES SON UTILIZADOS PARA ACTIVAR CIERTOS ÓRGANOS O FUNCIONES QUE, AUN ESTANDO SANOS NO FUNCIONAN COMO ES DEBIDO A CAUSA DE LESIONES DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL; SEGÚN CLAUDE VILLE: “UNA FUNCIÓN EXTREMADAMENTE DELICADA ,ES LA QUE SE LLEVA A CABO PARA ESTIMULAR EL MÚSCULO CARDIACO A TRAVÉS DE UN APARATO MARCA PASOS, QUE PERMITE REGULAR LOS LATIDOS CARDIACOS AL PROPORCIONAR DESDE EL EXTERIOR IMPULSOS DE CORRIENTE Y QUE RESULTA VITAL EN ALGUNOS CASOS DE ARRITMIAS CARDIACAS.” EL MARCA PASOS CONSTA DE UNA BATERÍA, UN GENERADOR Y UN MODULADOR DE IMPULSOS ELÉCTRICOS Y UN ELECTRODO QUE TRANSMITE LOS IMPULSOS AL TEJIDO CARDIACO. EXISTEN MUY DIVERSOS TIPOS DE MARCA PASOS (EN LA ACTUALIDAD SE CUENTA CON MÁS DE 200 TIPOS DIFERENTES) LOS IMPULSOS ELÉCTRICOS GENERADOS POR EL APARATO PUEDEN SER SE FRECUENCIA FIJA, ES DECIR PRODUCIDOS A UNA FRECUENCIA PREDETERMINADA, SIN NINGUNA RELACIÓN CON LA ACTIVIDAD DEL CORAZÓN, PERO EN LA ACTUALIDAD SE EMPLEAN MAS LOS MARCAPASOS A DEMANDA, O SEA, MEDIANTE IMPULSOS DESENCADENADOS CUANDO EL PROPIO APARATO RECONOCE UN FALLO EN EL RITMO CARDIACO NORMAL.

APLICACIONES DE LA BIOMECÁNICA.

LAS APLICACIONES DE LA BIOMECÁNICA VAN, DESDE EL DISEÑO DE CINTURONES DE SEGURIDAD PARA AUTOMÓVILES HASTA EL DISEÑO Y UTILIZACIÓN DE MÁQUINAS DE CIRCULACIÓN EXTRACORPÓREA (UTILIZADAS DURANTE LA CIRUGÍA CARDÍACA PARA SUSTITUIR LAS FUNCIONES CARDÍACAS Y PULMONARES). UN DESARROLLO IMPORTANTE FUE EL PULMÓN DE ACERO, PRIMER DISPOSITIVO DE RESPIRACIÓN ARTIFICIAL QUE SALVÓ LA VIDA A ALGUNOS ENFERMOS DE POLIOMIELITIS. LA BIOMECÁNICA INTERVIENE EN EL DESARROLLO DE IMPLANTES Y ÓRGANOS ARTIFICIALES. SE HAN DESARROLLADO PRÓTESIS MIOELÉCTRICAS PARA EXTREMIDADES DE ENFERMOS AMPUTADOS. ESTÁN MOVIDAS POR PEQUEÑOS MOTORES ELÉCTRICOS ESTIMULADOS POR SISTEMAS ELECTRÓNICOS QUE RECOGEN LAS SEÑALES MUSCULARES (NO TODOS LOS PACIENTES SON CAPACES DE UTILIZARLAS DE FORMA APROPIADA). UNO DE LOS AVANCES MÁS IMPORTANTES DE LA MEDICINA DE LAS ÚLTIMAS DÉCADAS SON LAS PRÓTESIS ARTICULARES, QUE PERMITEN SUSTITUIR ARTICULACIONES DESTRUIDAS POR DIFERENTES ENFERMEDADES REUMÁTICAS MEJORANDO, DE FORMA RADICAL, LA CALIDAD DE VIDA DE LOS PACIENTES; HAN OBTENIDO GRAN ÉXITO CLÍNICO LAS DE CADERA Y RODILLA, Y ALGO MENOS LAS DE HOMBRO. EL DESARROLLO DE IMPLANTES ARTIFICIALES PARA TRATAR FRACTURAS HA REVOLUCIONADO EL MUNDO DE LA TRAUMATOLOGÍA: SU ENORME VARIEDAD INCLUYE TORNILLOS, AGUJAS, PLACAS ATORNILLADAS, CLAVOS INTRAMEDULARES Y SISTEMAS DE FIJACIÓN EXTERNA; TODOS REQUIEREN UN ESTUDIO BIOMECÁNICO PORMENORIZADO PREVIO A SU ENSAYO Y APLICACIÓN CLÍNICA. TAMBIÉN SE ESTÁN DESARROLLANDO CORAZONES ARTIFICIALES; DESDE 1982 MUCHOS PACIENTES HAN SIDO TRATADOS CON TALES DISPOSITIVOS CON ÉXITO.

APORTES DE LA BIOMECÁNICA.

LOS APORTES A LA HUMANIDAD QUE SE HAN LOGRADO A TRAVÉS DE LA BIOMECÁNICA PUEDEN SER DADOS A TRAVÉS DE:
1.- CORRECCIÓN DE EJES.
2.- EVITA DOLOR EN TENDÓN DE AQUILES.
3.- EVITA PERIOSTITIS.
4.- EVITA BURSITIS PLANTAR.
5- EVITA DOLORES ARTICULARES.
6.-PREVIENE LESIONES PRODUCIDAS POR CHOQUE.
7.-REDUCE LA FATIGA.
8.- AUMENTA TU RENDIMIENTO DEPORTIVO A CORTO Y LARGO PLAZO


A PESAR DE LAS DISTINTAS CLASIFICACIONES QUE SE LE HAN PODIDO DAR A LA BIOMECÁNICA ESTA ENGLOBA TRES GRANDES ÁREAS : LA BIOMECÁNICA MEDICA, ENCARGADA DEL DISEÑO DE SISTEMAS PARA EL MEJORAMIENTO DE DETERMINADOS SISTEMAS MOTORES DEL HOMBRE, LA BIOMECÁNICA OCUPACIONAL, Y LA BIOMECÁNICA DEPORTIVA, QUE COMO DISCIPLINA DOCENTE, ESTUDIA LOS MOVIMIENTOS DEL HOMBRE EN EL PROCESO DE LOS EJERCICIOS FÍSICOS. ADEMÁS ANALIZA LAS ACCIONES MOTORAS DEL DEPORTISTA COMO SISTEMAS DE MOVIMIENTOS ACTIVOS RECÍPROCAMENTE RELACIONADOS. EN ESE ANÁLISIS SE INVESTIGAN LAS CAUSAS MECÁNICAS Y BIOLÓGICAS DE LOS MOVIMIENTOS Y LAS PARTICULARIDADES DE LAS ACCIONES MOTORAS QUE DEPENDEN DE ELLAS SEGUN LAS DIFERENTES CONDICIONES.

LA BIOMECANICA DEPORTIVA

LA BIOMECÁNICA DEPORTIVA, ANALIZA LA PRÁCTICA DEPORTIVA PARA MEJORAR SU RENDIMIENTO, DESARROLLAR TÉCNICAS DE ENTRENAMIENTO Y DISEÑAR COMPLEMENTOS, MATERIALES Y EQUIPAMIENTO DE ALTAS PRESTACIONES.EL OBJETIVO GENERAL DE LA INVESTIGACIÓN BIOMECÁNICA DEPORTIVA ES DESARROLLAR UNA COMPRENSIÓN DETALLADA DE LOS DEPORTES MECÁNICOS ESPECÍFICOS Y SUS VARIABLES DE DESEMPEÑO PARA MEJORAR EL RENDIMIENTO Y REDUCIR LA INCIDENCIA DE LESIONES. ESTO SE TRADUCE EN LA INVESTIGACIÓN DE LAS TÉCNICAS ESPECÍFICAS DEL DEPORTE, DISEÑAR MEJOR EL EQUIPO DEPORTIVO, VESTUARIO, Y DE IDENTIFICAR LAS PRÁCTICAS QUE PREDISPONEN A UNA LESIÓN. DADA LA CRECIENTE COMPLEJIDAD DE LA FORMACIÓN Y EL DESEMPEÑO EN TODOS LOS NIVELES DEL DEPORTE DE COMPETENCIA, NO ES DE EXTRAÑAR QUE LOS ATLETAS Y ENTRENADORES ESTÉN RECURRIENDO EN LA LITERATURA DE INVESTIGACIÓN SOBRE LA BIOMECÁNICA ASPECTOS DE SU DEPORTE PARA UNA VENTAJA COMPETITIVA.
EN AUSTRIA, SE HA LOGRADO APLICAR LA BIOMECÁNICA EN PACIENTES AFECTADOS POR PARÁLISIS CEREBRAL, TANTO PARA IDENTIFICAR EL ESTADO DE SU ENFERMEDAD COMO PARA LA APLICACIÓN DE UN TRATAMIENTO ESPECIAL: TERAPIA REHABILITADORA O CIRUGÍA. DE TAL MANERA QUE RESULTA GRATIFICANTE SABER QUE LA APLICACIÓN DE MODELOS MATEMÁTICOS, ECUACIONES, FÓRMULAS Y TODOS LOS ARTILUGIOS QUE LOS INGENIEROS UTILIZAN PARA RESOLVER UNA SERIE DE PROBLEMAS Y PROYECTOS SE PUEDEN APLICAR TAMBIÉN PARA LA INVESTIGACIÓN Y TRATAMIENTO DE ENFERMEDADES DE LA ESTRUCTURA ÓSEA Y/O MUSCULAR DEL HOMBRE
SIN LUGAR A DUDAS LA IMPORTANCIA DE LA BIOMECÁNICA PARA EL MUNDO Y LA INDUSTRIA ACTUAL ES CADA VEZ MAYOR, Y EN LOS ÚLTIMOS AÑOS SE HA VISTO IMPULSADA DEBIDO AL DESARROLLO DE SISTEMAS PROTÉSICOS PARA LA SUSTITUCIÓN O REPARACIÓN DE DIVERSAS ESTRUCTURAS ORGÁNICAS DETERIORADAS, COMO HUESOS O ARTICULACIONES.


DELIA DUCREAUX

LA FISICA NUCLEAR APLICADA A LA SALUD

EL CAMPO CIENTÍFICO QUE ESTUDIA LOS NÚCLEOS ATÓMICOS, SUS PROPIEDADES Y LAS FUERZAS QUE ACTÚAN ENTRE SUS CONSTITUYENTES ES LA FÍSICA NUCLEAR. LA FÍSICA NUCLEAR ES UNA RAMA DE LA FÍSICA QUE ESTUDIA LAS PROPIEDADES Y EL COMPORTAMIENTO DE LOS NÚCLEOS ATÓMICOS Y LAS INTERACCIONES ENTRE LAS PARTÍCULAS SUBATÓMICAS ES CONOCIDA MAYORITARIAMENTE POR LA SOCIEDAD POR EL APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA NUCLEAR EN CENTRALES NUCLEARES Y EN EL DESARROLLO DE ARMAS NUCLEARES, TANTO DE FISIÓN COMO DE FUSIÓN NUCLEAR. EN FÍSICA NUCLEAR SE ESTUDIA LA RADIOACTIVIDAD, QUE ES UN FENÓMENO NATURAL POR EL QUE UN NÚCLEO ATÓMICO EMITE UNO O VARIOS TIPOS DE PARTÍCULAS, TRANSMUTÁNDOSE A UN ESTADO DE MENOR ENERGÍA. LOS TIPOS MÁS FRECUENTES SON LAS DESINTEGRACIONES A, B, Y G , ASÍ COMO LA FISIÓN Y FUSIÓN. EL HECHO DE QUE UN NÚCLEO SE DESINTEGRE EMITIENDO PARTÍCULAS TIENE DIVERSAS APLICACIONES Y UNA DE ELLAS ES EN MEDICINA.

 SE HA EXTENDIDO CON GRAN RAPIDEZ EL USO DE RADIACIONES Y DE RADIOISÓTOPOS EN MEDICINA COMO AGENTES TERAPÉUTICOS Y DE DIAGNÓSTICO.

 EN EL DIAGNÓSTICO SE UTILIZAN RADIOFÁRMACOS PARA DIVERSOS ESTUDIOS DE:

- TIROIDES.

- HÍGADO.
- RIÑÓN.
- METABOLISMO.
- CIRCULACIÓN SANGUÍNEA.
- CORAZÓN.
- PULMÓN.
- ESTUDIOS GASTROINTESTINALES

EN TERAPIA MÉDICA CON LAS TÉCNICAS NUCLEARES SE PUEDE COMBATIR CIERTOS TIPOS DE CÁNCER. CON FRECUENCIA SE UTILIZAN TRATAMIENTOS EN BASE A IRRADIACIONES CON RAYOS GAMMA PROVENIENTES DE FUENTES DE COBALTO-60, ASÍ COMO TAMBIÉN, ESFERAS INTERNAS RADIACTIVAS, AGUJAS E HILOS DE COBALTO RADIACTIVO. COMBINANDO EL TRATAMIENTO CON UNA ADECUADA Y PREMATURA DETECCIÓN DEL CÁNCER, SE OBTIENEN TERAPIAS CON EXITOSOS RESULTADOS.

 

 RADIOINMUNOANÁLISIS

 

SE TRATA DE UN MÉTODO Y PROCEDIMIENTO DE GRAN SENSIBILIDAD UTILIZADO PARA REALIZAR MEDICIONES DE HORMONAS, ENZIMAS, VIRUS DE LA HEPATITIS, CIERTAS PROTEÍNAS DEL SUERO, FÁRMACOS Y VARIADAS SUSTANCIAS.

 

EL PROCEDIMIENTO CONSISTE EN TOMAR MUESTRAS DE SANGRE DEL PACIENTE, DONDE CON POSTERIORIDAD SE AÑADIRÁ ALGÚN RADIOISÓTOPO ESPECÍFICO, EL CUAL PERMITE OBTENER MEDICIONES DE GRAN PRECISIÓN RESPECTO DE HORMONAS Y OTRAS SUSTANCIAS DE INTERÉS.

 

 RADIOFÁRMACOS.

 

SE ADMINISTRA AL PACIENTE UN CIERTO TIPO DE FÁRMACO RADIACTIVO QUE PERMITE ESTUDIAR, MEDIANTE IMÁGENES BIDIMENSIONALES (CENTELLEOGRAFÍA) O TRIDIMENSIONALES (TOMOGRAFÍA) ,EL ESTADO DE DIVERSOS ÓRGANOS DEL CUERPO HUMANO.
DE ESTE MODO SE PUEDE EXAMINAR EL FUNCIONAMIENTO DE LA TIROIDES, EL PULMÓN, EL HÍGADO Y EL RIÑÓN, ASÍ COMO EL VOLUMEN Y CIRCULACIÓN SANGUÍNEOS. TAMBIÉN, SE UTILIZAN RADIOFÁRMACOS COMO EL CROMO - 51 PARA LA EXPLORACIÓN DEL BAZO, EL SELENIO - 75 PARA EL ESTUDIO DEL PÁNCREAS Y EL COBALTO - 57 PARA EL DIAGNÓSTICO DE LA ANEMIA.
LA ENERGÍA NUCLEAR PUEDE APROVECHARSE Y EMPLEARSE EN DIVERSAS TÉCNICAS CON FINES DE PREVENCIÓN, DIAGNÓSTICO Y TRATAMIENTO DE ENFERMEDADES. LAS TÉCNICAS QUE DENTRO DE LAS CIENCIAS MÉDICAS UTILIZAN ENERGÍA NUCLEAR TIENEN LA CAPACIDAD EXCEPCIONAL DE MOSTRAR LAS FUNCIONES CORPORALES A TRAVÉS DEL TIEMPO, AL IGUAL QUE UNA PELÍCULA MUESTRA UNA TRAS OTRA LAS IMÁGENES.
GRACIAS A LAS TÉCNICAS IN VIVO Y LAS TÉCNICAS IN VITRO SE PUEDE DESCUBRIR LA PRESENCIA DE UNA ENFERMEDAD Y LA MEDIDA EN QUE ESTA HA INVADIDO EL ORGANISMO.

LAS RADIACIONES SE UTILIZAN AMPLIAMENTE EN EL TRATAMIENTO DE ENFERMEDADES TALES COMO EL CÁNCER, EN DONDE SE PRETENDE DESTRUIR TODAS LAS CÉLULAS MALIGNAS. LA RADIOTERAPIA PERMITE ALCANZAR ESTE OBJETIVO, CONCENTRANDO LAS RADIACINES EN UN TUMOR ESPECÍFICO, PARA LO QUE SE UTILIZAN MUY FRECUENTEMENTE RAYOS GAMMA DE COBALTO 60.
LA MEDICINA NUCLEAR CUMPLE OTRA FUNCIÓN TERAPÉUTICA, LA REDUCCIÓN DEL DOLOR. LA RADIOTERAPIA PUEDE APLICARSE PARA PALIAR EL DOLOR, REEMPLAZANDO A LOS ANALGÉSICOS QUE PIERDEN SU EFICACIA CON EL TIEMPO. GENERALMENTE SE ASOCIA LA ENERGÍA ATÓMICA MISILES O GIGANTESCAS PLANTAS INDUSTRIALES O CENTRALES NUCLEARES ,SIEMPRE PELIGROSAS. SI BIEN ES CIERTO QUE EL ENORME PODER DESTRUCTIVO DE LA ENERGÍA ATÓMICA HA PUESTO EN RIESGO AL PLANETA ,TAMBIÉN LO ES EL HECHO DE QUE SU APLICACIÓN EN OTROS CAMPOS ,EN ESTE CASO ESPECÍFICO ,LA MEDICINA Y LA SALUD HA REALIZADO APORTES MUY POSITIVOS. LO QUE SERÍA CUESTIONABLE NO SERÍA LA ENERGIA NUCLEAR COMO TAL SI NO EL USO QUE EL HOMBRE PUEDA HACER DE ELLA.

 

 

 DELIA DUCREAUX

 

 

EL MARAVILLOSO MUNDO DE LA ASTRONOMIA !!

Según la Real Academia Española, Astronomía es: "La ciencia que trata de cuanto se refiere a los astros, y principalmente a las leyes de sus movimientos."


Por su parte Wikipedia la define como : "La astronomía (del griego: αστρονομία = άστρον + νόμος, etimológicamente la "ley de las estrellas") es la ciencia que se ocupa del estudio de los cuerpos celestes, sus movimientos y los fenómenos ligados a ellos. Su registro y la investigación de su origen viene a partir de la información que llega de ellos a través de la radiación electromagnética o de cualquier otro medio. La astronomía ha estado ligada al ser humano desde la antigüedad y todas las civilizaciones han tenido contacto con esta ciencia. Personajes como Aristóteles, Tales de Mileto, Anaxágoras, Aristarco de Samos, Hiparco de Nicea, Claudio Ptolomeo, Hipatia de Alejandría, Nicolás Copérnico, Santo Tomás de Aquino, Tycho Brahe, Johannes Kepler, Galileo Galilei, Isaac Newton, Immanuel Kant, Gustav Kirchhoff y Albert Einstein han sido algunos de sus cultivadores.Es una de las pocas ciencias en las que los aficionados aún pueden desempeñar un papel activo, especialmente en el descubrimiento y seguimiento de fenómenos como curvas de luz de estrellas variables, descubrimiento de asteroides y cometas, etc.

La astronomía se define como la ciencia que se ocupa del estudio de los cuerpos celestes, sus movimientos, los fenómenos ligados a ellos, su registro y la investigación de su origen a partir de la información que llega de ellos a través de la radiación electromagnética o de cualquier otro medio.
La cosmología por su parte se define como el estudio a gran escala de la estructura y la historia del Universo en su totalidad. Es decir estudia cómo es el universo, por qué es así, y busca las respuestas a su origen.
La unión de ambas permiten conocer casi todas las respuestas sobre el universo y el firmamento.
Y es que no sólo lo que está “cerca” nos afecta, también las galaxias más lejanas tienen mucho que aportar a nuestra vida, y mucho más a nuestra curiosidad.
A titulo personal definiría la Astronomía como la puerta que me permite adentrarme en el mundo que se encuentra a gran escala más allá de mis ojos. Un mundo..o mejor dicho un Macromundo donde tienen cabida muchas respuestas a interrogantes planteadas en relación al universo ,un mundo ilimitado para mi donde cada cm a su interior representa un cúmulo extraordinario de conocimiento.
Desde el principio de los tiempos el Ser Humano se ha maravillado al observar el cielo estrellado. Un prodigio de sugerentes luces brillantes que pueblan el firmamento al caer la noche.
Puede decirse que la Astronomía nació en el mismo momento en que en el Hombre se despertó la curiosidad y la capacidad de preguntarse por el mundo que le rodeaba. Todas las civilizaciones se han interesado y estudiado los astros. Desde la prehistoria, a mesopotamia, pasando por el antiguo Egipto y las grandes aportaciones de los astrónomos griegos, desde Demócrito hasta Ptolomeo. Los grandes astrónomos árabes de la Edad Media.Y después, el inicio de la Astronomía moderna a partir del Renacimiento con Copernico, Kepler, Galileo y tantos otros que lograron sacudirse la rémora de la astrología y dejar la vía expedita para asentar a la Astronomía como una Ciencia por derecho propio.
Hace justo  400 años, Galilei Galileo apuntó uno de sus primeros telescopios a los cielos.A través de su pequeña ventana, Galileo descubrió que la Luna tiene cráteres , Venus tiene fases , Júpiter tiene lunas , y Saturno tiene anillos .Realizó las primeras observaciones astronómicas con un rudimentario telescopio que había construido él mismo. También por esa época se publicó la Astronomia Nova de Johannes Kepler, obra que reformuló conceptos básicos de la astronomía en donde exponía dos de sus tres leyes del movimiento de los planetas alrededor del Sol.
Kepler trabajó durante muchos años tratando de encontrar un modelo que permitiese explicar los movimientos planetarios utilizando para tal efecto los pensamientos neoplatónicos y el sistema heliocéntrico de Copérnico.

Después de probar, sin éxito, con infinidad de formas geométricas "perfectas", lo intentó con variaciones del circulo: las elipses, con las cuales concordaban exactamente los datos obtenidos durante las observaciones. Esto contradecía uno de los paradigmas pitagóricos que seguían siendo considerados como ciertos después de 2000 años.
Las leyes de Kepler se pueden resumir así:
1.- Los planetas giran alrededor del Sol en orbitas elípticas estando este en uno de sus focos.
2.- Una línea dibujada entre unl planeta y el sol barre áreas iguales en tiempos iguales.
3.- El cubo de la distancia media de cada planeta al Sol es proporcional al cuadrado del tiempo que tarda en completar una órbita.
En la joya del Adriático Galileo Galilei diseñó, construyó y usó por primera vez un telescopio con fines astronómicos, sorprendiendo a las élites educadas un año más tarde con la publicación de sus observaciones en "Sidereus nuncius". Si hasta ese momento había dudas sobre la teoría copernicana, a partir de entonces la Tierra dejó de ser el centro del Universo conocido. Un cambio esencial en la concepción del Cosmos y del papel del hombre en él, que en buena medida contribuyó, para bien y para mal, a la configuración del mundo que tenemos en nuestras manos.
El Universo constituye la mayor aula y el mayor Laboratorio para los científicos y Astrónomos evidentemente en mayor escala que el sol que también es por referencia punto de estudio de los hombres de ciencia. Ofrece una variedad infinita de estados de altísimas o bajísimas energías, que serían muy difíciles o imposibles de replicar en la Tierra. Mirando a lo que hay “ahí fuera”, podemos comprender cosas que de otra manera no tendríamos manera de estudiar. Las estrellas de neutrones son astros que demuestran teorías cuánticas y relativistas en directo, y aún se están buscando las estrellas de quarks, que son todavía más especiales. Los agujeros negros, o las explosiones de rayos gamma (que dan más energía que toda la del Sol en un año, pero en un sólo segundo) nos hacen testigos de cataclismos inimaginables. Y la física es la que los estudia.
Si la tierra aun constituye un territorio de exploración y cuna de nuevos descubrimientos, queda a la imaginación del lector todo lo que se esconde tras ese maravilloso Universo. Los grandes inventos necesitan de  necesitan hallasgos verdaderamentesignificativos que vienen tras la observación y medición de ciertos fenómenos. Más del 95% del Universo, del lugar al que pertenecemos, está hecho de una materia que no conocemos: la materia oscura. Y la energía oscura, una especie de gravedad repulsiva de la que no se conoce casi nada, rige gran parte del Universo que observamos. O quizás no existan y lo que no cuadren sean nuestras teorías, aún incompletas. ¿Cómo era el Universo antes? ¿Tuvo el tiempo un principio? ¿Cómo será el futuro del Universo: se congelará, se aplastará sobre sí mismo, o nada de lo anterior? ¡Hay que explorar! La Astrofísica no deja de adentrarse en lo desconocido.  Con la llegada del siglo XX y la creación de los grandes observatorios, la Astronomía dio un gran salto cualitativo. Se ampliaron las ventanas de observación: los astrónomos ya no se limitaban a observar el cielo en luz visible, ahora también era posible observar el firmamento en ondas de radio, en infrarrojo, en ultravioleta…. en prácticamente todo el espectro electromagnético. Y para ello se han creado los telescopios adecuados y los observatorios que los acogen. Inmensos radiotelescopios fueron desplegados en la segunda mitad del siglo XX: espectaculares orejas con las que escuchar al Universo en ondas de radio.
Y en el último cuarto del siglo pasado, la Astronomía sale de la Tierra con los observatorios en órbita. Telescopios especializados en diferentes regiones del espectro electromagnético que se enviaron fuera de la atmósfera terrestre para evitar el molesto efecto de esta sobre la radiación procedente de los astros. Qué decir de las espectaculares imágenes que nos ha proporcionado el telescopio Hubble, todavía en órbita alrededor de la Tierra.

La práctica de la astronomía se remonta a los inicios de la civilización. Nuestros antepasados al contemplar la inmensidad, belleza y misterios del cosmos, se motivaron a emprender la aventura de su conocimiento.

La necesidad de dar respuestas a preguntas tales como:

QUIENES SOMOS ,CUAL ES NUESTRO ORIGEN ,HACIA DONDE VAMOS.

 

Constituyeron la motivación o el empuje a tratar de averiguar sobre la Tierra y los Cielos; impulso que lejos de haberse agotado está más vigente que nunca.
La Astronomía como ciencia, estudia el universo incluyendo a la Tierra como planeta. Establece el lugar que ocupa ésta en el espacio. El astrónomo observa los diversos cuerpos celestes, estudia sus posiciones y sus movimientos. Trata de explicarlos y encontrar las causas que los originan. Analiza las formas, agrupaciones, composición y evolución de los astros y del universo como un todo, utilizando intensamente los conocimientos de todas las otras ciencias y la tecnología.
El hecho de ser una ciencia básica no impide que sus contribuciones tengan una influencia directa sobre nuestra sociedad. Su importancia es tal que ha devenido en cambios significativos en la vida cultural ,social y económica del ser humano.
Quien necesitó prontamente del conocimiento sobre el día y la noche, el año y las estaciones. Las siembras, las festividades, los cambios de los mandos seculares, impulsaron la noción de tiempo. ¿Qué mejor que los fenómenos naturales y en especial los movimientos de los astros celestes, aparentemente perpetuos e imperturbables, para atender esta necesidad? Nacen de este modo los calendarios que permiten relacionar acontecimientos distantes en el tiempo. El nacimiento de la agricultura redobló la necesidad de estos estudios.
Los primeros viajes realizados por mar y tierra que atravesaron extensas regiones, se lograron gracias a los estudios astronómicos sobre las posiciones de estrellas y planetas. Esto posibilitó el descubrimiento de nuevas tierras, el comercio entre lejanas naciones y el intercambio cultural que llevó al mundo a ser tal como lo conocemos. La Astronomía fue en parte responsable del encuentro de los Mundos que dieron lugar a los descubrimientos.
Es responsable de cosas tales como saber lo que ocurre en el extremo opuesto de la Tierra, disfrutar por tv un partido de fútbol europeo, saberlas condiciones climáticas de cada día , la posición de un taxi, sin los satélites que orbitan por millares gracias al conocimiento de las leyes de la gravitación universal , Leyes que formuló Newton, Galileo , Kepler, entre otros, sobre la base de observaciones astronómicas.

Los primeros conocimientos sobre los procesos de fisión y fusión se lograron gracias al estudio de las estrellas. Sin ellos las centrales nucleares no podrían ser una realidad. En resumen existen miles de razones y hechos concretos que permiten dar fe y ser partícipe diariamente de la Importancia de la Astronomía desde sus inicios hasta nuestros días.


DELIA DUCREAUX.


PD : Este artículo lo dedico especialmente a alguien  quien como yo ama la Física y la Astronomía desde que eramos niños. Y buscábamos en el cielo estrellado explicación para muchas cosas.El es definitivamente parte del universo..pues es un Astro...es un Sol !!

FISICA CUANTICA : CRUZANDO LA FRONTERA DE LA FISICA CLASICA .

La física cuántica, también conocida como mecánica ondulatoria, es la rama de la física que estudia el comportamiento de la materia cuando las dimensiones de ésta son tan pequeñas, en torno a 1.000 átomos, que empiezan a notarse efectos como la imposibilidad de conocer con exactitud la posición de una partícula, o su energía, o conocer simultáneamente su posición y velocidad, sin afectar a la propia partícula (Descrito según el principio de incertidumbre de Heisenberg). Surgió a lo largo de la primera mitad del siglo XX en respuesta a los problemas que no podían ser resueltos por medio de la física clásica.


Los dos Fundamentos básicos de esta teoría son:

• Las partículas intercambian energía en múltiplos enteros de una cantidad mínima posible, denominado quantum (cuanto) de energía.

• La posición de las partículas viene definida por una función que describe la probabilidad de que dicha partícula se halle en tal posición en ese instante

Según la Física Clásica, la energía radiada por un cuerpo negro, objeto que absorbe toda la energía que incide sobre él, era infinita, lo que era un desastre. Esto lo resolvió Max Plank mediante la cuantización de la energía, es decir, el cuerpo negro tomaba valores discretos de energía cuyos paquetes mínimos denominó “quantum”. Este cálculo era, además, consistente con la ley de Wien (que es un resultado de la termodinámica, y por ello independiente de los detalles del modelo empleado). Según esta última ley, todo cuerpo negro irradia con una longitud de onda (energía) que depende de su temperatura.

La dualidad onda corpúsculo, también llamada onda partícula, resolvió una aparente paradoja, demostrando que la luz y la materia pueden, a la vez, poseer propiedades de partícula y propiedades ondulatorias. Actualmente se considera que la dualidad onda - partícula es un "concepto de la mecánica cuántica según el cual no hay diferencias fundamentales entre partículas y ondas: las partículas pueden comportarse como ondas y viceversa".Esta es sin duda la idea más revolucionaria y la más importante que ha hecho la Física Quántica Clásica sobre la naturaleza de la materia ,es consecuencia de su descripción de la dualidad onda/partícula: se trata de la afirmación de que toda la materia, a un nivel subatómico, se pueden describir, de igual manera como partículas sólidas, o como ondas. La misma idea nos dice que ninguna de las dos descripciones es realmente adecuada por si misma, y que ambos aspectos de la materia, considerados como ondas o partículas, debe tenerse en cuenta cuando tratamos de comprender la naturaleza de las cosas, y lo básico es precisamente esta dualidad. El "material" cuántico es esencialmente ambas, partículas y ondas simultáneamente. En esta dualidad del ser quántico se resume en uno del los principios más fundamentales de la teoría quántica: El principio de la Complementariedad,que afirma que las dos maneras de describir o interpretar la materia, como onda o como partícula, se complementan una a la otra, y el cuadro solo surge del "reparto de paquetes". Según esta idea, cada descripción suministra una clase de información de que carece la otra. El que en un momento dado la materia elemental se presenta como una o como otra dependería de las condiciones del conjunto, que son cruciales siendo la más importante es el que haya o no alguien observando. De esta manera, según la Física Quántica, "la mayoría" de los electrones y de otras entidades subatómicas, no son ni partículas enteramente, ni enteramente ondas, sino más bien una confusa mezcla de las dos, conocida con el nombre de "Paquete de Ondas". Esta es la dualidad onda/partícula que es llamada "el misterio quántico". Mientras que podemos medir las propiedades de las ondas o las propiedades de las partículas, las exactas propiedades de la "dualidad" ha sido imposibles de medir por cualquier medio y en cualquier momento. De hecho, lo más que se ha podido hacer con el llamado "Paquete de Ondas" es hacer una "difusa lectura" de su posición y una "no menos difusa" lectura de su impulso

La Física Cuántica trajo consigo, además de nuevos resultados, cambios conceptuales muy importantes que afectan a la forma en la que habitualmente entendemos el mundo que nos rodea. No obstante, cabe señalar que estos cambios conceptuales afectan drásticamente a nuestra visión del mundo microscópico pero no tanto a la del mundo macroscópico . Obviamente muchos fenómenos macroscópicos solo pueden entenderse con base en los principios de la Física Cuántica.

La Física siempre hace el estudio de los fenómenos mediante el estudio de modelos ó representaciones parciales de la realidad. Es importante aclarar que lo se estudia no es directamente la realidad sino el "modelo" que se hace de la realidad .Usualmente, el modelo es una simplificación de la realidad que recoge las características esenciales del aspecto físico que se desea estudiar.

La física cuántica teoriza sobre la constitución íntima de la "materia real" fundamentándola en dos partículas
elementales: fermiones y bosones.



Los fermiones son las partículas que construyen la estructura de la materia, y se encuentran representados por los electrones, protones y neutrones. Son partículas que actúan con cierta independencia y autonomía. Los bosones son los vectores que transportan la esencia y la fuerza de la Naturaleza, facilitando la conjunción del Universo. Son partículas independientes que siempre interactúan entre sí, a veces sincrónicamente, pero que en ciertas condiciones pierden su individualidad.

Esta paradoja de la interdependencia e individualidad de estas partículas fue enunciada por Einstein, Podolski y Rosen. Los bosones están constituidos por los gluones, gravitones y fotones, siempre con tendencia unívoca a la reunión dispersa.

La interrelación dinámica entre Fermiones y Bosones, la fundamenta, especialmente, el fotón, que al no tener carga, es su propia antipartícula. Pares de electrones y positrones pueden ser creados espontáneamente por fotones, y este proceso se puede invertir como consecuencia de su propia aniquilación. La antipartícula del electrón es el positrón. La colisión de un fotón (γ) con un electrón (e -) genera un brusco cambio en la dirección de este. El e- absorbe al γ. Luego, lo emite cambiando de nuevo su dirección. La teoría cuántica sólo es posible expresarla en términos matemáticos y describe a la materia como una abstracción. En este sentido, la materia no ocupa ni un espacio puntual ni un tiempo determinado, se encuentra difundida y en un constante movimiento discontinuo, aleatorio e impredecible, en todo el Universo. Las partículas elementales no obedecen a leyes predeterminadas, por lo que para quien las observa en este estado inicial, resultan parecer la consecuencia de una situación caótica.

El marco de aplicación de la Teoría Cuántica se limita, casi exclusivamente, a los niveles atómico, subatómico y nuclear, donde resulta totalmente imprescindible. Pero también lo es en otros ámbitos, como la electrónica (en el diseño de transistores, microprocesadores y todo tipo de componentes electrónicos), en la física de nuevos materiales, (semiconductores y superconductores), en la física de altas energías, en el diseño de instrumentación médica (láseres, tomógrafos, etc.), en la criptografía y la computación cuánticas, y en la Cosmología teórica del Universo temprano.

Un nuevo concepto de información, basado en la naturaleza cuántica de las partículas elementales, abre posibilidades inéditas al procesamiento de datos. La nueva unidad de información es el qubit (quantum bit), que representa la superposición de 1 y 0, una cualidad imposible en el universo clásico que impulsa una criptografía indescifrable, detectando, a su vez, sin esfuerzo, la presencia de terceros que intentaran adentrarse en el sistema de transmisión. La otra gran aplicación de este nuevo tipo de información se concreta en la posibilidad de construir un ordenador cuántico, que necesita de una tecnología más avanzada que la criptografía, en la que ya se trabaja, por lo que su desarrollo se prevé para un futuro más lejano.

En la medicina, la teoría cuántica es utilizada en campos tan diversos como la cirugía láser, o la exploración radiológica. En el primero, son utilizados los sistemas láser, que aprovechan la cuantificación energética de los orbitales nucleares para producir luz monocromática, entre otras característas. En el segundo, la resonancia magnética nuclear permite visualizar la forma de de algunos tejidos al ser dirigidos los electrones de algunas sustancias corporales hacia la fuente del campo magnético en la que se ha introducido al paciente.

Otra de las aplicaciones de la mecánica cuántica es la que tiene que ver con su propiedad inherente de la probabilidad. La Teoría Cuántica nos habla de la probabilidad de que un suceso dado acontezca en un momento determinado, no de cuándo ocurrirá ciertamente el suceso en cuestión.

Cualquier suceso, por muy irreal que parezca, posee una probabilidad de que suceda, como el hecho de que al lanzar una pelota contra una pared ésta pueda traspasarla. Aunque la probabilidad de que esto sucediese sería infinitamente pequeña, podría ocurrir perfectamente.

La teleportación de los estados cuánticos (qubits) es una de las aplicaciones más innovadoras de la probabilidad cuántica, si bien parecen existir limitaciones importantes a lo que se puede conseguir en principio con dichas técnicas. En 2001, un equipo suizo logró teleportar un fotón una distancia de 2 km, posteriormente, uno austriaco logró hacerlo con un rayo de luz (conjunto de fotones) a una distancia de 600 m., y lo último ha sido teleportar un átomo, que ya posee masa, a 5 micras de distancia...

Gary Zukav, en La Danza de los Maestros, considerada la mejor obra divulgativa de la física cuántica, expresa: “La mecánica cuántica nos enseña que nosotros no estamos separados del resto del mundo, como habíamos creído. La física de las partículas nos enseña que el resto del mundo no es algo que permanece ocioso allá afuera. Por el contrario, es un brillante campo de continua creación, de transformación y, también, de aniquilamiento. Las ideas de la nueva física pueden dar lugar a que se produzcan experiencias extraordinarias cuando son captadas en su totalidad”.
El famoso físico John Wheeler escribió: “Al universo ¿lo atrae, de alguna manera, a la existencia la participación de los participantes?... El acto vital es el acto de la participación. Por tanto es el nuevo concepto incontrovertible ofrecido por la mecánica cuántica. Derrota el término observador, de la teoría clásica, que designa al hombre que está seguro detrás de un grueso cristal protector y observa lo que ocurre a su alrededor sin participar en ello. Esto es algo que no puede hacerse en la mecánica cuántica” con la física cuántica aparece también el concepto de realidad como un todo que no se puede fragmentar para ser explicado, tal como ocurre con un holograma. También, la realidad aparece como potencia para la creación, donde se dan, simultáneamente, infinitas posibilidades de formas de expresión, que se concretan según la voluntad del actor. Para la física cuántica, cualquier realidad es posible pero según sea el “ observador- participador ” sólo se concreta una ; todo es posible aunque se concrete sólo una expresión. Si se analiza esto desde el punto de vista filosófico se tendrá que el potencial cuántico depende de las interacciones entre las “partículas” del sistema y el contexto es decir que no sólo se influye en la realidad sino que, en cierta medida, es creada . Se materializan ciertas propiedades en la sociedad porque elegimos medir esas propiedades. El modo de observar el mundo que nos rodea es elegir la realidad en la cual deseamos estar.


Según la física cuántica, todas nuestras posibilidades están teniendo lugar simultáneamente, no obstante cuando enfocamos nuestra atención en la realidad, apenas una posibilidad se concibe como real para poder experimentarla como experiencia de vida pero debido a nuestras dependencias emocionales, acabamos repitiendo patrones indeseados.
De manera que la física cuántica también plantea una concepción filosófica de la realidad.




DELIA DUCREAUX

IMPACTO DE LA FISICA NUCLEAR EN EL CAMPO DE LA MEDICINA

El objetivo de la física nuclear es el entendimiento fundamental de los núcleos, que constituyen la parte central de los átomos, donde reside casi toda la masa de la materia común. Los físicos nucleares estudian cómo se formó esta materia, cómo se mantiene unida, cómo es su estructura, cómo interacciona en colisiones y cómo se transforma en el interior de las estrellas. La persecución de estos objetivos involucra desarrollar nuevas tecnologías e instalaciones avanzadas, educar científicos jóvenes, entrenar cuadros técnicos altamente especializados y contribuir a la empresa científica y tecnológica más amplia a través de las muchas intersecciones de la física nuclear con otras disciplinas.

Las aplicaciones de la física nuclear han producido notables transformaciones en nuestro mundo moderno. Los reactores nucleares, la medicina nuclear, la aplicación de los isótopos radiactivos en la industria, las armas nucleares, etc., son solo algunas de las muchas aplicaciones de la física nuclear. Una de las áreas de investigación más activas en la actualidad es la de la fusión nuclear, con la cual se trata de lograr producir reacciones termonucleares controladas para obtener energía. Estas reacciones son del tipo de las que ocurren en el sol y las estrellas, lograr controlarlas proporcionaría a la humanidad energía prácticamente inagotable; con esto se resolvería uno de los problemas cruciales de nuestro mundo tecnificad o, que requiere de cantidades de energía cada vez mayores.
Las aplicaciones de técnicas nucleares asociadas con la salud aparecieron rápidamente después del descubrimiento de los rayos x en 1896. En la actualidad es casi imposible que un hospital moderno no tenga un departamento de radiología y un departamento de medicina nuclear o que no utilice métodos radioquímicos para diagnosticar e investigar enfermedades. Cada año se llevan a cabo más de 30 millones de procedimientos médicos usando radioisótopos. Sólo en EE.UU. se ahorran 12 millones de dólares por cirugías que no fueron practicadas al ser sustituidas por procedimientos médicos con radioisótopos.
Podemos afirmar que uno de cada tres pacientes de un hospital importante recibe los beneficios de la medicina nuclear, en la que intervienen como actores principales los radiofármacos. Cuando se quiere investigar en el cuerpo humano un proceso biológico o el funcionamiento de un órgano es necesario elegir cuidadosamente el compuesto químico radiactivo que se ha de administrar al paciente. Estos compuestos, en su mayoría orgánicos, se llaman radiofármacos. Actualmente, con fines de diagnóstico se usan más de 300 radiofármacos diferentes. Algunos se deben producir en el mismo hospital pues su vida media es muy corta, pero la mayoría se producen en centros nucleares o laboratorios nucleares específicos.
En la llamada medicina nuclear in vivo el radiofármaco se administra al paciente para investigar una función fisiológica o bioquímica del organismo. Por ejemplo, un compuesto conteniendo iodo radiactivo suministrado a un paciente permite investigar las glándulas tiroides a través de un detector especial que obtiene la imagen del órgano estudiado.
El diagnóstico por imágenes nucleares permite obtener información única sobre el funcionamiento de diversos órganos como el corazón, las tiroides, los riñones, el hígado y el cerebro, y también permite diagnosticar un amplio rango de tumores. Para diagnosticar trastornos cardíacos se inyecta cierto radiofármaco específico en el torrente sanguíneo del paciente aplicando luego un método analítico conocido corno tomografía computarizada de emisión de fotón simple. Una cámara rotatoria va midiendo e intervalos cortos la radiactividad con la ayuda de una computadora, permitiendo determinar que porción del corazón no tiene sangre.
Un nuevo método, llamado tomografía de emisión de positrones, tiene la ventaja de detectar simultáneamente imágenes en lados opuestos del paciente por lo que permite estudiar el metabolismo del músculo cardíaco con mayor precisión, Los positrones son partículas beta positiva emitidas por algunos radioisótopos como el Fluor 18.
En la llamada medicina nuclear in vitro lo que se hace es detectar y medir en un laboratorio ciertos componentes químicos de fluidos extraídos del cuerpo humano, como la sangre, y sacar conclusiones sobre enfermedades o deficiencias orgánicas. Cientos de millones de radioinmunoanálisis se realizan al año. Este método es de 10 a 100 millones de veces más sensible que otros, lo que hace posible detectar con total precisión hormonas, vitaminas, enzimas y muchas drogasen los fluidos biológicos. Esta técnica se aplica para la detección precoz de alteraciones neurológicas importantes, como es, por ejemplo, el hipotiroidismo en niños aparentemente sanos.

Algunas hormonas que pueden ser medidas con la sangre del paciente mediante el radioinmunoanálisis son: la de la función tiroidea, la de la función paratiroidea (vinculada a la descalcificación de los huesos), la de la reproducción, la de la función suprarrenal, las que intervienen en la vasoconstricción y las que son segregadas en el páncreas.

Otra aplicación muy importante del radioinmunoanálisis es en el diagnóstico y seguimiento del cáncer por la medición de las sustancias que son segregadas en la mayoría de los tumores.

Los expertos predicen que la utilización general de técnicas nucleares en medicina habrá de triplicarse en un futuro próximo a fin de hacer frente a todos los casos que prevén las proyecciones
La radioterapia permite el tratamiento de ciertas enfermedades, particularmente el cáncer, a través de la aplicación de radiaciones ionizantes. Dentro de la radioterapia, la teleterapia es el tratamiento en que la fuente de las radiaciones no está en contacto directo con el objeto del tratamiento. Las radiaciones utilizadas pueden ser de diferentes tipos y energías y tener origen en diversas fuentes. Por ejemplo, la cobaltoterapia es la forma de teleterapia que usa fuentes de cobalto 60. Otra forma de teleterapia son los modernos aceleradores que proporcionan haces de electrones, neutrones o iones pesados que permiten combatir el cáncer.
La otra forma de radioterapia es la braquiterapia que utiliza radioisótopos en forma de alambre, semilla o cápsula que se implantan directamente en el tumor, donde pueden permanecer en forma continua hasta perder su actividad o ser extraídos después de un cierto tiempo. Estos procedimientos pueden aplicarse cuando el tumor no ha sobrepasado unos pocos centímetros lo que -afortunadamente- es el caso de muchos pacientes. Un ejemplo es el tratamiento del cáncer de útero y de próstata muy comunes en muchos países en desarrollo
También las técnicas de irradiación son altamente eficaces y de bajo costo en la esterilización de artículos de uso médico (vestimenta quirúrgica, suturas, catéteres y jeringas, entre otros). Las implantaciones de injertos de tejidos biológicos, como huesos, nervios y recubrimientos de corion amniota para quemaduras también se esterilizan exitosamente con radiaciones ionizantes.
Como se ha dicho, las radiaciones ionizantes pueden producir daños importantes en los tejidos y en los órganos si no se toman las previsiones para evitar que incidan en forma descontrolada en nuestro organismo. Los departamentos de protección radiológica que deben existir en todas las instalaciones que manejan radiaciones ionizantes cuya obligación es asegurar que técnicos, profesionales, operarios, pacientes y público en general no reciban más radiaciones ionizantes que las que sean imprescindibles en total concordancia con las normas respectivas.
Garantizando de esta manera la vida de Profesionales ,Técnicos operarios ,pacientes y público en general.
Un tema especialmente importante es la determinación exacta de las dosis de radiaciones. En las aplicaciones terapéuticas su importancia puede ser de vida o muerte, por lo que es imprescindible que las dosis administradas se ajusten lo más estrechamente posible a las dosis prescriptas y que éstas, a su vez, sean las adecuadas a cada situación. De allí que la presencia de físico-médicos junto a los radioterapeutas sea obligatoria en los países avanzados.

Cada día la gran empresa del conocimiento se desarrolla más aún debido a los Avances tecnológicos. Científicos e investigadores diariamente libran la batalla en pos de nuevos descubrimientos que permitan brindar dentro del campo de la medicina una esperanza en el caso de las llamadas enfermedades Terminales. Si bien es cierto se ha avanzado mucho en materia del cáncer no lo es menos el hecho de que el mundo en general espera la tan ansiada “CURA CONTRA EL CANCER”. La física Nuclear permite a científicos y Médicos unir esfuerzos para conseguirlo.