UNIDAD III:
Sistemas Biofísicos Bioeléctricos
SISTEMA NERVIOSO
Es una red compleja de
estructuras especializadas (encéfalo, médula espinal y nervios) que tienen como
misión controlar y regular el funcionamiento de los diversos órganos y
sistemas, coordinando su interrelación y la relación del organismo con el medio
externo.
El sistema nervioso se divide en
dos grandes subsistemas:
1) sistema nervioso central (SNC)
compuesto por el encéfalo y la médula espinal; y 2) sistema nervioso periférico
(SNP), dentro del cual se incluyen todos los tejidos nerviosos situados fuera
del sistema nervioso central.
El SNC está formado por el
encéfalo y la médula espinal. El encéfalo es la parte del sistema nervioso
central contenida en el cráneo y el cuál comprende el cerebro, el cerebelo y el
tronco del encéfalo o encefálico. La médula espinal es la parte del sistema
nervioso central situado en el interior del canal vertebral y se conecta con el
encéfalo a través del agujero occipital del cráneo. El SNC (encéfalo y médula
espinal) recibe, integra y correlaciona distintos tipos de información
sensorial. Además, el SNC es también la fuente de nuestros pensamientos,
emociones y recuerdos. Tras integrar la información, a través de funciones
motoras que viajan por nervios del SNP ejecuta una respuesta adecuada.
Ilustración 1 Sistema nervioso
Clasificación sistema nervioso:
Está
formado por dos divisiones principales:
- Sistema nervioso central: Es el sistema encargado de gobernar la función organizada de nuestros aparatos, el cual capta los estímulos externos por medio de receptores, los traduce a impulsos eléctricos que conduce a través de un sistema de conductores (nervios), y así elabora una respuesta enviada por los nervios y efectuada por otros sistemas o tejidos en respuesta al estímulo.
- Sistema nervioso periférico: Está constituido por el conjunto de nervios y ganglios nerviosos. Se llaman nervios los haces de fibras nerviosas que se encuentran fuera del neuroeje; ganglios, unas agrupaciones de celulas nerviosas intercaladas a lo largo del recorrido de los nervios o en sus raíces.
Tejido
Nervioso
Los
órganos que integran el Sistema Nervioso están formados
fundamentalmente por el tejido nervioso cuyos elementos
constitutivos son las neuronas y células gliales que
dan origen a la sustancia gris formada por los cuerpos
neuronales y el neuropilo, y la sustancia
blanca, formada por las fibras nerviosas o axones y sus vainas..Desde un
punto de vista funcional, la sustancia gris forma centros de procesamiento de
la información y en la sustancia blanca se agrupan las vías de conducción
aferentes y eferentes y las vías de comunicación de dichos centros entre sí.
El sistema nervioso humano se
compone de dos tipos de células:
-
Las neuronas (fig. 1): especializadas en originar, conducir y transmitir
impulsos nervioos. No tienen capacidad de reproducirse. Pueden comunicarse con
otras células gracias a un proceso llamado sinapsis.
Potencial de membrana
El
potencial de reposo de membrana está determinado por la distribución desigual
de iones (partículas cargadas) entre el interior y el exterior
de la célula, y por la diferente permeabilidad de la membrana ante los
diferentes tipos de iones.
Tipos de iones que se encuentran en neuronas
En
las neuronas y su líquido circundante, los iones más abundantes son:
- Iones con carga positiva (cationes): Sodio (Na+) y potasio (K+)
- Iones con carga negativa (aniones): cloruro (Cl−) y aniones orgánicos
El
potencial de membrana de la célula, el punto de referencia es el exterior de la
célula. En la mayoría de las neuronas en reposo, la diferencia de potencial de
la membrana es de entre 30 a 90 mV (un mV
es 1/1000 de un voltio), con el interior de la célula más negativo
que el exterior. Es decir, las neuronas tienen un potencial de reposo
de membrana (o simplemente potencial de reposo) de
entre -30 mV a -90Vm.
Debido
a que hay una diferencia de potencial en la membrana celular, se dice que la
membrana está polarizada.
- Si el potencial de membrana se vuelve más positivo que el potencial de reposo, se dice que la membrana se despolariza.
- Si el potencial de membrana se vuelve más negativo que el potencial de reposo, se dice que la membrana se hiperpolariza.
Ilustración 3 Bomba sodio potasio
(Khanacademy, 2015)
Bombas de sodio-potasio
La Bomba de
sodio-potasio o ATPasa Na+/K+ es la más conocida y
común, y se encarga de “sacar” 3 moléculas de potasio y “meter “ 2 moléculas de
sodio a la célula por lo que queda en el interior una carga negativa sin
equilibrar. Como sabemos el tipo de transporte que realizan las bombas es
activo pues transportan iones en contra de su gradiente de concentración, lo
que conlleva un gasto de energía o combustible que es proporcionado por la
molécula ATP (adenosín trifosfato) de ahí el nombre de esta bomba iónica.
Cuanto más Na+ sale de la neurona y más K+ entra en ella mayor es el potencial
negativo de la neurona.
Ilustración 4 Bomba sodio-potasio
(Bernardo, 2010)
ELECTROSTÁTICA
Se llaman conductores eléctricos a los materiales
que la conducen y aislantes o dieléctricos a los que no pueden conducirla.
(Cuando se estudie la corriente eléctrica se verá una clasificación más
completa). Los mejores conductores a temperaturas normales son los metales, en
especial el oro, la plata, el cobre, el platino y el aluminio, entre los más
usados. Los mejores aislantes son: el vidrio, las cerámicas, plásticos, caucho,
etc.
Al observar que hay cuerpos que se atraen y otros
que se rechazan al electrizarse, se descubrió que existen dos clases de
electricidad a las que en un principio se llamó vítrea (del vidrio) y resinosa
(de las resinas como el ámbar). Más adelante comenzaron a identificarse con
signos: positivo para la vítrea y negativo para la resinosa. Estos signos son
sólo convencionales y no dan ninguna idea de mayor o menor cantidad.
Decimos
entonces que dos cuerpos con la misma clase de electricidad se rechazan
y con distinta clase de electricidad se atraen entre sí.
Por otra parte, un cuerpo cargado puede atraer a uno neutro por un proceso llamado inducción eléctrica.
Electrodinámica
La
electrodinámica consiste en el movimiento de un flujo de cargas eléctricas que
pasan de una molécula a otra, utilizando como medio de desplazamiento un
material conductor como, por ejemplo, un metal.
Corriente Eléctrica
Lo
que conocemos como corriente eléctrica no es otra cosa que la circulación de
cargas o electrones a través de un circuito eléctrico cerrado, que se mueven
siempre del polo negativo al polo positivo de la fuente de suministro de fuerza
electromotriz (FEM).
Ilustración 5 Corriente
En
un circuito eléctrico cerrado la corriente circula siempre del polo negativo al
polo positivo de la fuente de fuerza electromotriz. (FEM).
(SCIARINI, 2007)
L Ley de ohm
El enunciado actual de la Ley de Ohm es:
La corriente que fluye a través de un conductor es proporcional a la fuerza
electromotriz aplicada entre sus extremos, teniendo en cuenta que la
temperatura y demás condiciones se mantengan constantes.
Algo importante que se obtiene de esta definición es
·
En un circuito pasivo, la corriente es
el resultado del voltaje aplicado; y
·
Existen efectos térmicos definitivos en
la resistencia (o la resistencia efectiva) en los conductores.
Por supuesto, la Ley de Ohm puede ser reorganizada de
tres maneras válidas y equivalentes.
La corriente, expresada con la letra I, es el flujo de los
electrones a través de un alambre, es medida en Amperios, que se abrevia con la
letra A. La resistencia, expresada con la letra R, disminuye o resiste el flujo
de electrones en el alambre, y es medido en Ohmios,
expresada con la letra griega omega (Ω).
(Wikiversity, 2016)
V. Electroterapia
Técnica
utilizada por la fisioterapia con fines terapéuticos, la cual, aplica la
electricidad, con el fin de permitir el fortalecimiento muscular, producir un
efecto analgésico, entre otros efectos.
Los
efectos de la electroterapia son:
- Antiinflamatorio.
- Analgésico.
- Mejora del trofismo.
- Potenciación neuro-muscular
- Fortalecimiento muscular.
- Control del dolor.
- Mejora sanción de heridas.
Clasificación
de la electroterapia: Esta clasificación es según la
frecuencia eléctrica.
Alta
frecuencia: 100.000 Hz-3.000 MHz.
Corrientes
de alta frecuencia (Ejemplos):
- Corrientes de D´Ansorval.
- Diatermia.
- Onda corta.
- Microondas.
Mediana
frecuencia: 1.000 Hz-100.000 Hz.
Corrientes
de media frecuencia (Ejemplos):
- Corrientes de D´Journo.
- Corrientes de Kotz.
- Corrientes de Nemec o interferenciales.
Baja
frecuencia: 1 Hz a 800 Hz- 1000 Hz.
Corrientes
de baja frecuencia (Ejemplos):
- Corriente continua directa (o galvanica) y la continua interrumpidas.
- Corrientes de Bernard o diadinamicas.
- TENS.
- Corrientes exponenciales.
- Corrientes farádicas.
- Corrientes ultraexcitantes de Trabert.
- Corrientes de Watewille.
- Corrientes de Leduc.
- Corriente de Le Go.
- Corrientes de Adams.
- Corrientes de Lapicque.
TENS (Estimulación nerviosa transútanea o percutánea)
TENS
( Definición)
La
abreviatura “TENS” siglas en ingles, se le conoce como “Estimulación nerviosa
eléctrica transcutánea o percutánea”. Es una forma de electroterapia de baja
frecuencia y de baja intensidad que permite estimular las fibras nerviosas
gruesas.
Envían
impulsos eléctricos indoloros, a través de electrodos colocados en la piel. Las
señales eléctricas se desplazan a través de los cables hasta los electrodos.
Luego, la señal pasa hasta los nervios que se encuentra debajo de la piel,
transmiten las sensaciones como el contacto, calidez, presion y dolor hasta el
cerebro (SNC). Las señales de la unidad TENS reemplazan estos mensajes de dolor
en los nervios, por sensaciones de hormigueo.
Generalidades:
- Método no invasivo.
- Es un tratamiento para controlar varias clases de dolores. Puede ayudar o disminuir dolores agudos ya sea por una cirugía, o un accidente. Dolor crónico como la artritis, dolores musculares a nivel de espalda, etc.
- Al utilizar TENS se aplica una forma de corriente eléctrica a las terminaciones nerviosas de la piel.
Ilustración 6 TENS
Contraindicaciones:
- Marcapasos.
- Enfermedad cardíaca o arritmias.
- Dolor sin diagnosticas.
- Epilepsia.
- Embarazo (tres primeros meses).
- Piel lesionada o alterada.
(Universidad Metropolitana de Barranquilla-Atlántico,
s.f.)
Corriente galvánica (Definición)
Corriente
continúa, interrumpida y de intensidad constante, también denominada
directa. Se le denomina constante, porque mantiene su intensidad fija durante
el tiempo de aplicación. Se utiliza fundamentalmente para galvanización o
iontoforesis, la cual, consiste en introducir medicamento ionizables a través
de la piel o mucosas por medio de electrodos de corriente galvánica. Las
sustancias ionizantes son muchas. Por ejemplo: Sustancias analgésicas,
antiinflamatorias, betametasona, etc.
Las
corrientes galvánicas implican un flujo sostenido de electrones desde el polo
negativo al positivo, sin cambio de polaridad y con la intensidad que se ajuste
a la dosis requerida por el tratamiento. Entre sus características físicas
encontramos:
- Voltaje: 80-100 voltios.
- Intensidad: 200 mA (miliamperios).
Aplicación:
- Directa: Los electrodos se aplican sobre la superficie corporal.
Contraindicaciones:
- Endoprotesis y osteosíntesis.
- Marcapasos.
- Problemas cardíacos.
- Embarazo.
- Tumores malignos.
- Tromboflebitis.
- Piel en mal estado o con heridas.
- Alteraciones de la sensibilidad del paciente.
Corriente farádica (Definición):
Corriente
de excitación de baja frecuencia, de unos 50 Hz, de baja intensidad y de bajo
voltaje que oscila entre los 100-200 voltios, utilizado con fines terapéuticos.
Es una corriente asimétrica, es decir, que su dirección cambia
constantemente. Este tipo de técnica se utiliza en electroterapia para
impedir o retrasar la degeneración de las fibras musculares.
Se
caracteriza principalmente por la capacidad de contraer selectivamente la
musculatura normalmente inervada, la cual en si es similar a la contracción
voluntaria muscular, permitiendo múltiples estimulaciones, la cual se puede
aplicar directamente sobre el musculo o indirectamente sobre el punto motor del
nervio.
Frecuencia: 50
Hz.
Intensidad: Miliamperios
(mA).
Voltaje: 100-200
voltios.
Indicaciones:
- Trastornos articulares que provoquen atrofia por inactividad.
- Atrofias causadas por inmovilizaciones prolongadas.
- Secuelas musculares posteriores a la recuperación de una parálisis periférica.
- Pacientes con incapacidad de contracción consciente de ciertos músculos posteriores a traumatismos y cirugías.
Ilustración 7 Contraccion muscular
(Universidad Metropolitana de Barranquilla-Atlántico,
s.f.)
Potencial de acción
El
impulso nervioso generado en la neurona se transmite a lo largo
del axón hasta llegar al bulbo terminal de este, donde
abre compuertas de voltaje que permiten la entrada de calcio. El
impulso presiona las vesículas de acetilcolina que existen
en el interior del bulbo contra la membrana presináptica y, conjuntamente
con el calcio que había entrado, provocan la expulsión
por exocitosis del contenido de las vesículas a la hendidura
sináptica. La acetilcolina liberada se une a sus receptores en la membrana
postsináptica; los que son compuertas de ligando que se abren y
permiten el paso de iones sodio que anteriormente se encontraban en
la hendidura sináptica.
El paso de estos iones al interior de la fibra muscular genera una diferencia de potencial que se conoce; inicialmente con el nombre de Potencial de Placa Motora, y que al transmitirse por todo el sarcolema se convierte en un Potencial de Acción. Este Potencial de Acción circula por la membrana de la fibra muscular hasta llegar a unas invaginaciones conocidas como túbulos T, y que forman parte de una estructura denominada triada, conformada por un túbulo T y dos cisternas terminales del retículo sarcoplasmático.
Ciclo de contracción
La
secuencia de fenómenos que da lugar al deslizamiento de los filamentos o sea el
ciclo de contracción consta de cuatro etapas:
- Hidrólisis de ATP: La cabeza de miosina contiene una bolsa de unión con el ATP y una ATPasa (enzima que hidroliza el ATP en ADP y un grupo fosfato). Esta hidrólisis le confiere energía a la cabeza de la miosina.
- Formación de puentes cruzados: La cabeza de la miosina provista de energía se enlaza a los sitios de unión en la actina, posteriormente libera el grupo fosfato.
- Fase de deslizamiento: Se abre la bolsa de la cabeza de la miosina y deja escapar el ADP durante este proceso la cabeza gira lo que genera fuerza hacia el centro de la sarcómera, con la que se desliza el filamento delgado sobre el grueso hacia la línea M.
- Desacoplamiento: Al concluir la fase anterior, la cabeza de la miosina permanece unida a la actina hasta que se una a ella otra molécula de ATP, provocando que esta se separe y el proceso comience otra vez.
(H. Lodish, 2004)
SONIDO
El sonido, en física, es cualquier fenómeno que involucre la propagación en forma de ondas
elásticas (sean audibles o no),
generalmente a través de un fluido (u otro medio elástico) que esté generando
el movimiento vibratorio de un cuerpo.
LAS CUALIDADES DEL SONIDO
Un
aspecto importante que debemos conocer para sensibilizar nuestros oídos a la
escucha activa es la identificación de las cualidades sonoras. Podemos
distinguir cuatro cualidades:
i.
Frecuencia.
ii.
Amplitud
Intensidad.
iii.
La
duración.
iv.
Tono.
v.
El
timbre.
La frecuencia.
La
frecuencia o altura es una cualidad indispensable en el sonido. La melodía de
una canción está compuesta por notas con diferentes alturas en forma
secuencial, una después de la otra. Cada altura obedece a una frecuencia
específica del sonido que se está produciendo. La frecuencia de un sonido se
toma a partir de ciclos (o periodos) por segundo.. (Reyes, 2009)
por
otro lado el efecto doppler dice que
el tono de un sonido emitido por una fuente que se aproxima al observador es
más agudo y más grave si la fuente se aleja. si se encuentra en la misma
posición que el observador, el tono es el mismo. esto ocurre cuando un móvil
que emite un sonido se mueve en
el sentido de
las ondas sonoras:
si se aproxima, al ser menor la
longitud de onda, el sonido es más agudo; si se aleja la longitud de onda es
mayor y el sonido más grave. ().
La amplitud o intensidad.
El
sonido viaje por el aire (u otros medios), en la forma de ondas. En la gráfica
la amplitud son los valores de la medida vertical de la onda y son medidos en
términos de presión atmosférica. El punto más
alto o pico
representa el máximo
valor de amplitud, que en sonido
es la mayor intensidad o volumen máximo de la señal. La intensidad de sonido se
define como la potencia acústica transferida por una onda sonora por unidad de
área normal a la dirección de propagación.
Otro
de los factores de los que depende la intensidad del sonido percibido es la
frecuencia. Ello significa que para una frecuencia dada un aumento de
intensidad acústica da lugar a un aumento del nivel de sensación sonora, pero
intensidades acústicas iguales a diferentes frecuencias pueden dar lugar a
sensaciones distintas.
(Anonimo, 2015)
La duración
No
es una cualidad fundamental en sí misma, pero desde el punto de vista musical
tiene la máxima importancia ya que es uno de los parámetros a tener en cuenta a
la hora de determinar ciertas características de un sonido y su representación
gráfica. La duración de un sonido depende de la aportación de energía que
realiza la fuente emisora y también del medio en el que se transmite, aunque
como dijimos anteriormente, a nosotros nos interesa casi exclusivamente la
transmisión por el aire. Un órgano clásico de tubos, que tiene su fuelle y su
generador de aire, producirá sonido mientras tengamos pulsada una tecla. Lo
mismo pasa con los instrumentos electrónicos. (Cerisola, 2010)
EL TONO
El
tono es una cualidad del sonido que nos permite clasificar los sonidos en altos
y graves y está relacionada directamente con la magnitud física “frecuencia”.
Los sonidos graves son los de frecuencia baja y los sonidos altos son los de
gran frecuencia. La frecuencia se mide en Hz.
(Anonimo, 2015)
XI. EL TIMBRE
El
timbre es la cualidad del sonido que nos permite distinguir una voz de otra o
un instrumento de otro aún emitiendo la misma nota. Los sonidos que escuchamos
no están formados únicamente por una sola onda sino que lo conforman muchas de
ellas emitidas simultáneamente. Estos son los llamados armónicos: dependiendo
de los armónicos que tenga un sonido tendrá un timbre determinado u otro.
(CATEDU, 2015)
Biofisica De La Percepcion Auditiva
Oído, órgano responsable de la audición y el
equilibrio. Se divide en tres zonas: externa, media e interna.
Las partes más externas del oído son el pabellón
auditivo, que es la zona visible del oído, y el conducto auditivo, que está
encerrado y atrapa la suciedad. Este canal transmite los cambios de presión de
aire y las ondas sonoras al tímpano, o membrana timpánica. En el tímpano
comienza el oído medio, que también incluye la trompa de Eustaquio y los tres
pequeños huesos vibrantes del oído: martillo, yunque y estribo.
La voz humana
Espectro audible.
Cada
animal tiene un espectro audible por debajo o por encima del cual es incapaz de
percibir ningún sonido.
Clasificación de las voces humanas según su tono.
Teniendo
en cuenta el sexo del individuo, las mujeres tienen una voz aproximadamente una
octava más aguda que la de los hombres ya que su laringe es más pequeña y sus
cuerdas vocales más cortas. Las voces infantiles son incluso más agudas que las
de las mujeres adultas. A medida que se envejece la laringe va bajando
haciéndose una voz mas grave.
Dentro
de cada sexo existe otra clasificación según la “tesitura” de la voz. Esta
clasificación se utiliza sobre todo en canto:
Dentro del sexo femenino se
pueden distinguir: voz soprano (la más aguda de todas), voz mezzosoprano (la voz intermedia), voz contralto (voz más grave de
las mujeres)
En cuanto al masculino se
puede clasificar en: tenor (voz más aguda), barítono (voz intermedia) y bajo (voz grave). Las voces infantiles
no tienen apenas diferencias hasta que los niños alcanzan la pubertad, así que
se denominan sin importar el sexo voces blancas.
Cómo influye el tono del sonido en la percepción auditiva
El
órgano de Corti es una estructura que se encarga de transformar las vibraciones
sonoras en impulsos electroquímicos. Este se encuentra a lo largo de toda la
cóclea. Pues bien, dependiendo del tono del sonido, reaccionará el órgano de
Corti del principio o del final del Caracol: los sonidos agudos al tener una
frecuencia grande se detectarán después que los sonidos graves. Debido a este
fenómeno pueden darse casos de individuos sordos frente a sonidos graves o
individuos sordos a agudos.
XI AUDIOMETRO
Un audímetro o audiómetro es un aparato que se conecta
a algunos televisores y mide la audiencia de manera permanente y automática;
sus datos se utilizan para generar datos estadísticos.
El sistema auditivo es el conjunto de órganos que
hacen posible el sentido del oído en un ser vivo, es decir, lo facultan para
ser sensible a los sonidos. La función de nuestro sistema auditivo es,
esencialmente, transformar las variaciones de presión originadas por la
propagación de las ondas sonoras en el aire en impulsos eléctricos (variaciones
de potencial), información que los nervios acústicos transmiten a nuestro
cerebro para la asignación de significados.
Podemos dividir el sistema auditivo en:
• Sistema
auditivo periférico y
• Sistema
auditivo central.
El proceso de la audición implica que se conjuguen dos
tipos de procesos:
• Fisiológicos:
Se capta el sonido y se envía al cerebro. Los órganos que participan en esta
parte del proceso conforman el sistema auditivo periférico.
LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
Se llama luz (del latínlux, lucis)
a la parte de la radiación electromagnética que puede ser percibida por el ojo humano. En física, el
término luz se usa en un sentido más amplio e incluye todo el campo de la
radiación conocido como espectro electromagnético, mientras que la expresión luz visible señala específicamente la
radiación en el espectro visible.
(Petion, 2016)
La luz como fenómeno ondulatorio
La
luz es una forma de energía radiante, y aunque su precisa naturaleza requiere
complejas teorías físicas, todos los fenómenos relativos a la óptica mineral
pueden ser correctamente explicados considerando exclusivamente su naturaleza
ondulatoria, así, en este programa se considerará que la luz se propaga como
consecuencia de una vibración de partículas.
Luz natural y luz polarizada plana
La luz natural,
la procedente del sol, vibra en cualquier momento en todas las direcciones del
espacio (algo dificil de imaginar), posee pues infinitas direcciones de
vibración y su eje coincide con el rayo. Estas direcciones se pueden
representar vibrando dentro de un plano perpendicular a la dirección de
propagación.
La luz
polarizada vibra en una sola dirección para cada momento, pero la dirección de
vibración cambia con el tiempo. En la luz polarizada plana (frecuentemente, por
simplicidad, se le llama luz polarizada) la dirección de vibración es única y
constante con el tiempo
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
Se
denomina espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de
las ondas electromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectro
electromagnético o simplemente espectro a la radiación electromagnética que
emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia.
Dicha radiación sirve para identificar la sustancia de manera análoga a una
huella dactilar. Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que,
además de permitir ver el espectro, permiten realizar medidas sobre el mismo,
como son la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación.
Bandas
del espectro electromagnético
Para
su estudio, el espectro electromagnético se divide en segmentos o bandas,
aunque esta división es inexacta. Existen ondas que tienen una frecuencia, pero
varios usos, por lo que algunas frecuencias pueden quedar en ocasiones
incluidas en dos rangos.
Banda
|
|||
< 10x10−12m
|
> 30,0x1018Hz
|
> 20·10−15 J
|
|
< 10x10−9m
|
> 30,0x1015Hz
|
> 20·10−18 J
|
|
Ultravioleta extremo
|
< 200x10−9m
|
> 1,5x1015Hz
|
> 993·10−21 J
|
Ultravioleta cercano
|
< 380x10−9m
|
> 7,89x1014Hz
|
> 523·10−21 J
|
< 780x10−9m
|
> 384x1012Hz
|
> 255·10−21 J
|
|
Infrarrojo cercano
|
< 2,5x10−6m
|
> 120x1012Hz
|
> 79·10−21 J
|
Infrarrojo medio
|
< 50x10−6m
|
> 6,00x1012Hz
|
> 4·10−21 J
|
Infrarrojo lejano/submilimétrico
|
< 1x10−3m
|
> 300x109Hz
|
> 200·10−24 J
|
< 10−2m
|
> 3x108Hzn. 1
|
> 2·10−24 J
|
|
< 1 m
|
> 300x106Hz
|
> 19.8·10−26 J
|
|
< 10 m
|
> 30x106Hz
|
> 19.8·10−28 J
|
|
< 180 m
|
> 1,7x106Hz
|
> 11.22·10−28 J
|
|
< 650 m
|
> 650x103Hz
|
> 42.9·10−29 J
|
|
< 10x103m
|
> 30x103Hz
|
> 19.8·10−30 J
|
|
> 10x103m
|
< 30x103Hz
|
< 19.8·10−30 J
|
(Alfaaurigae, 2012)
CONCEPTOS RELATIVOS A LA LUZ.
COLOR
El
color (en griego: χρώμ-α/-ματος [chroma, chrómatos]) es una percepción visual
que se genera en el cerebro de los humanos y otros animales al interpretar las
señales nerviosas que le envían los fotorreceptores en la retina del ojo, que a
su vez interpretan y distinguen las distintas longitudes de onda que captan de
la parte visible del espectro electromagnético (la luz).
Todo
cuerpo iluminado absorbe una parte de las ondas electromagnéticas y refleja las
restantes. Las ondas reflejadas son captadas por el ojo e interpretadas en el
cerebro como distintos colores según las longitudes de ondas correspondientes.
El
ojo humano sólo percibe las longitudes de onda cuando la iluminación es
abundante. Con poca luz se ve en blanco y negro.
La Física Del Color
Del
Espectro visible, que es la parte del espectro electromagnético de la luz solar que podemos notar, cada longitud de onda es percibida en el
cerebro como un color diferente.
Color
|
Longitud de onda
|
~
380-450 nm
|
|
~
450-495 nm
|
|
~
495-570 nm
|
|
~
570–590 nm
|
|
~
590–620 nm
|
|
~
620–750 nm
|
|
(Küppers)
Propiedades De La Luz
El
estudio de la visión comienza cuando el hombre trata de explicar el fenómeno de
la visión considerandolo como una facultad anímica que le permite relacionarse
con el mundo exterior.
Hoy
en día las propiedades físicas de la luz, en las que se basa el sistema visual
para recoger información sobre el mundo que nos rodea, son mejor conocidas.
(Küppers)
Características Físicas De La Luz.
La
luz es una radiación electromagnética visible para nuestros ojos. Esta
radiación la podemos describir bien considerando un modelo corpuscular, bien
considerando un model
o
ondulatorio. En el primer caso podemos considerar que la luz está compuesta por
pequeñas partículas denominadas fotones, cuya masa en reposo es nula y que
representan unidades o cuantos de energía. En el segundo caso, la luz al igual
que cualquier otra onda, puede ser caracterizada en términos de su longitud de
onda (distancia sucesiva entre dos ondas), frecuencia (número de ondas por
espacio de tiempo) y amplitud (diferencia entre los picos máximos y mínimos).
(Kolb, s.f.)
Leyes Opticas.
La
luz no es más que una radiación electromagnética. En el vacio las radiaciones
electromagnéticas viajan en linea recta y así pueden ser descritas como rayos
de luz. En nuestro medio, los rayos de luz viajan también en linea recta hasta
que interaccionan con los átomos o moléculas de la atmosfera y otros objetos.
Esto
sucede por ejemplo con los pigmentos que se utilizan en las técnicas de
pintura.
Sistema visual humano
En el Sistema Visual Humano
definimos fotorreceptores como aquella célula o
mecanismo capaz de captar la luz. Los fotorreceptores se localizan en el interior del ojo y existen dos tipos
diferentes: conos y bastones.
Distribución de los fotorreceptores en el ojo
Los conos
forman un mosaico hexagonal regular en la fóvea, la mayor
densidad de conos se encuentra en la foveola descendiendo esta densidad según
nos alejamos en la retina periférica. Los bastones se encuentran por la fóvea siguiendo
de una manera más desorganizada el patrón de los conos. Existe una zona donde
no existe ningún fotorreceptor, es el punto ciego.
Pigmentos visuales
Los bastones
contienen rodopsina, que es una proteína que presenta una mayor sensibilidad a
las longitudes de onda cercanas a 500nm, es decir, a la luz verde azulada, por
lo tanto es la responsable de la visión escotópica (condiciones de baja
luminosidad). Cada cono contiene uno de tres tipos de opsinas.
Ultraestructura de las terminaciones sinápticas de los conos y bastones
La información
codificada por los fotorreceptores se transmite a través de sus terminaciones
sinápticas llamadas pedículos en el caso de los conos y esférulas en el caso de
los bastones. Ambas están llenas de vesículas sinápticas. En las sinapsis, que
es la región de contacto entre los axómas y las dendritas, existen unas
estructuras densas llamadas Sinapsis en Cintilla. Las células que intervienen
en los procesos que se realizan en esta zona son las células bipolares, las
células horizontales, las células interplexiformes y las ganglionales.
Los pedículos
forman una estructura conocida como triada en la que se encuentran tres
procesos: 2 procesos laterales que corresponden a células horizontales y un
proceso central alineado con la sinápsis en cintilla (células bipolares).
Además existen otros tipos de células bipolares que tienen contactos basales
con el pedículo. En estas terminaciones sinápticas hay aproximadamente 30 Sinapsis
en Cintillas.
X RADIACIÓN
Los núcleos atómicos de ciertos isótopos de modificar
espontáneamente su estructura fueron identificados con una propiedad a la que
llamamos radiactividad. Su naturaleza
puede ser de dos tipos:
Radioactividad
natural: Es la que
manifiestan los isótopos que se encuentran en la naturaleza.
Radiactividad artificial o inducida: Es la que ha sido provocada por transformaciones
nucleares artificiales.
Las radiaciones, tanto en la industria como en la
medicina moderna, llegan a cumplir un papel de suma importancia, en los
controles de calidad en el primer caso como en el tratamiento de lesiones cancerígenas,
entre tantas otras aplicaciones.
Longitudes De Onda De Las Radiaciones Electromagnéticas
La longitud de onda (A) de la radiación
electromagnética se expresa en m, cm, mm, micrómetros, nanómetros y en
Angstroms.
Principales Propiedades De Los Rayos X
- Los rayos X son invisibles.
- La propagación de los rayos X se efectúa en línea recta y a la velocidad de la luz.
- No es posible desviar los rayos X por medio de una lente o de un prisma, pero sí por medio de una red cristalina (difracción).
- Los rayos X atraviesan la materia. El grado de penetración depende de la naturaleza de la materia y de la energía de los rayos X.
- Los rayos X son rayos ionizantes, es decir, liberan electrones de la materia.
- Los rayos X pueden deteriorar o destruir las células vivas.
Producción De Rayos X
El primer tubo de rayos X fue el tubo de Crookes,
llamado así en honor a su inventor, el químico y físico británico William
Crookes; se trata de una ampolla de vidrio bajo vacío parcial con dos
electrodos. Cuando una corriente eléctrica pasa por un tubo de Crookes, el gas
residual que contiene se ioniza, y los iones positivos golpean el cátodo y
expulsan electrones del mismo. Estos electrones, que forman un haz de rayos
catódicos, bombardean las paredes de vidrio del tubo y producen rayos X. Estos
tubos sólo generan rayos X blandos, de baja energía.
X LOS RAYOS GAMMA (Y)
Los rayos gamma (y) son radiaciones electromagnéticas
de igual naturaleza que los rayos X. Poseen las mismas propiedades pero no
están producidos por un aparato eléctrico. Los rayos gamma proceden de la
desintegración de núcleos atómicos de un elemento radiactivo. La energía de la
radiación gamma no es regulable; depende de la naturaleza de la fuente
radiactiva. La intensidad de la radiación tampoco es regulable, ya que no es
posible influir sobre la desintegración de un material radiactivo.
X EFECTOS DE LA RADIACIÓN EN LOS SERES VIVOS
Efectos Sobre El Hombre
Según la intensidad de la radiación y en que parte del
cuerpo se produjo, el enfermo puede llegar a morir en el plazo de unas horas a
varias semanas. Si sobreviene, sus expectativas de vida quedan sensiblemente
reducidas. Los efectos nocivos de la radioactividad se acumulan hasta que una
exposición mínima se convierte en peligrosa después de cierto tiempo. Las
condiciones que se expresan cuando alguien es víctima de enfermedad por
radiación son:
• Náuseas.
• Vómitos.
• Convulsiones.
• Delirios.
• Dolores
de cabeza.
• Pérdida
de cabellera.
• Pérdida
de dentadura.
• Reducción
de los glóbulos rojos en la sangre.
• Reducción
de los glóbulos blancos en la sangre.
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