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SISTEMA VISUAL HUMANO

El ojo humano puede considerarse un sistema óptico (conjunto de superficies que separan medios con diferente índice de refracción), que permite formar la imagen de objetos exteriores en el plano de la retina. En cierto modo podemos asimilar el ojo humano a una cámara fotográfica convencional, en la que el plano en el que se sitúa el sensor de imagen (o la película fotográfica, en el caso de las cámaras más antiguas) se corresponde con la retina. La córnea y el cristalino son los dos componentes ópticos del ojo humano que modifican las trayectorias de la luz haciendo que la imagen se forme en el plano retiniano, como hacen las lentes que constituyen el objetivo de una cámara fotográfica. Entre la córnea y el cristalino hay una sustancia líquida llamada humor acuoso. Antes del cristalino tenemos el iris, cuya abertura central (pupila) puede variar de tamaño, lo que permite regular la cantidad de luz que entra en el ojo. El humor vítreo es una sustancia gelatinosa que ocupa el 80% del globo ocular: toda la zona comprendida entre el cristalino y la retina. La zona de la retina que permite una visión con el máximo detalle o resolución se conoce con el nombre de fóvea. Las señales producidas cuando la luz actúa sobre los pigmentos existentes en los fotorreceptores de la retina salen del ojo por medio del nervio óptico, que agrupa alrededor de un millón de fibras para cada retina.

Ionizacion de los fluidos

La radiación es la emisión, propagación y transferencia de energía en cualquier medio en forma de ondas electromagnéticas o partículas. Una onda electromagnética es una forma de transportar energía (por ejemplo, el calor que transmite la luz del sol).

Rediaciones no ionizantes

Son aquellas que no poseen suficiente energía para arrancar un electrón del átomo, es decir, no son capaces de producir ionizaciones. Se pueden clasificar en dos grandes grupos:

Radiaciones electromagnéticas. A este grupo pertenecen las radiaciones generadas por las líneas de corriente eléctrica o por campos eléctricos estáticos. Otros ejemplos son las ondas de radiofrecuencia, utilizadas por las emisoras de radio y las microondas utilizadas en electrodomésticos y en el área de las telecomunicaciones.

Radiaciones ópticas. Pertenecen a este grupo los rayos infrarrojos, la luz visible y la radiación ultravioleta. (Flügge, 1956)

Radiaciones ionizantes

Corresponden a las radiaciones de mayor energía (menor longitud de onda) dentro del espectro electromagnético. Tienen energía suficiente como para arrancar electrones de los átomos con los que interaccionan, es decir, para producir ionizaciones. (Flügge, 1956)

Elementos basicos de la fisica nuclear

Generalizado

Las partículas fundamentales son el electrón, el protón y el neutrón, ya que son necesarias y suficientes para construir un modelo atómico aceptable y satisfactorio.

 Electrón

·         Masa muy pequeña, despreciable respecto a la de las otras partículas.

·         Carga eléctrica negativa.

Protón

·         Masa muy grande, unas dos mil veces la del electrón.

·         Carga eléctrica positiva de igual valor que la del electrón.

Neutrón

·         Masa muy grande, similar a la del protón.

·         No tiene carga eléctrica (Flügge, 1956)

Constitucion del atomo y modelos atomicos

La descripción básica de la constitución atómica, reconoce la existencia de partículas con carga eléctrica negativa, llamados electrones, los cuales giran en diversas órbitas (niveles de energía) alrededor de un núcleo central con carga eléctrica positiva. El átomo en su conjunto y sin la presencia de perturbaciones externas es eléctricamente neutro.

El núcleo lo componen los protones con carga eléctrica positiva, y los neutrones que no poseen carga eléctrica.

El tamaño de los núcleos atómicos para los diversos elementos están comprendidos entre una cienmilésima y una diezmilésima del tamaño del átomo.

La cantidad de protones y de electrones presentes en cada átomo es la misma. Esta cantidad recibe el nombre de número atómico, y se designa por la letra "Z". A la cantidad total de protones más neutrones presentes en un núcleo atómico se le llama número másico y se designa por la letra "A".

Por ejemplo, para el Hidrogeno tenemos: 1H1.

Si bien, todas las características anteriores de la constitución atómica hoy en día son bastante conocidas y aceptadas, a través de la historia han surgido diversos módelos que han intentado dar respuesta sobre la estructura del átomo. Algunos de tales modelos son los siguientes:

a) El Modelo de Thomson.

Thomson sugiere un modelo atómico que tomaba en cuenta la existencia del electrón, descubierto por él en 1897. Su modelo era estático, pues suponía que los electrones estaban en reposo dentro del átomo y que el conjunto era eléctricamente neutro. Con este modelo se podían explicar una gran cantidad de fenómenos atómicos conocidos hasta la fecha. Posteriormente, el descubrimiento de nuevas partículas y los experimentos llevado a cabo por Rutherford demostraron la inexactitud de tales ideas.

b) El Modelo de Rutherford.

Basado en los resultados de su trabajo que demostró la existencia del núcleo atómico, Rutherford sostiene que casi la totalidad de la masa del átomo se concentra en un núcleo central muy diminuto de carga eléctrica positiva. Los electrones giran alrededor del núcleo describiendo órbitas circulares. Estos poseen una masa muy ínfima y tienen carga eléctrica negativa. La carga eléctrica del núcleo y de los electrones se neutralizan entre sí, provocando que el átomo sea eléctricamente neutro.

El modelo de Rutherford tuvo que ser abandonado, pues el movimiento de los electrones suponía una pérdida continua de energía, por lo tanto, el electrón terminaría describiendo órbitas en espiral, precipitándose finalmente hacia el núcleo. Sin embargo, este modelo sirvió de base para el modelo propuesto por su discípulo Neils Bohr, marcando el inicio del estudio del núcleo atómico, por lo que a Rutherford se le conoce como el padre de la era nuclear.

c) El Modelo de Bohr.

El físico danés Niels Bohr ( Premio Nobel de Física 1922), postula que los electrones giran a grandes velocidades alrededor del núcleo atómico. Los electrones se disponen en diversas órbitas circulares, las cuales determinan diferentes niveles de energía. El electrón puede acceder a un nivel de energía superior, para lo cual necesita "absorber" energía. Para volver a su nivel de energía original es necesario que el electrón emita la energía absorbida ( por ejemplo en forma de radiación). Este modelo, si bien se ha perfeccionado con el tiempo, ha servido de base a la moderna física nuclear.

d) Modelo Mecano - Cuántico.

Se inicia con los estudios del físico francés Luis De Broglie, quién recibió el Premio Nobel de Física en 1929. Según De Broglie, una partícula con cierta cantidad de movimiento se comporta como una onda. En tal sentido, el electrón tiene un comportamiento dual de onda y corpúsculo, pues tiene masa y se mueve a velocidades elevadas. Al comportarse el electrón como una onda, es imposible conocer en forma simultánea su posición exacta y su velocidad, por lo tanto, sólo existe la probabilidad de encontrar un electrón en cierto momento y en una región dada en el átomo, denominando a tales regiones como niveles de energía. La idea principal del postulado se conoce con el nombre de Principio de Incertidumbre de Heisenberg, el cual en estricto rigor indica que "variables canónicamentes conjugadas no pueden determinarse simultáneamente con una precisión mejor que Image.

Radiacion y radiobiologia

La radiación es la emisión, propagación y transferencia de energía en cualquier medio en forma de ondas electromagnéticas o partículas.

Una onda electromagnética es una forma de transportar energía (por ejemplo, el calor que transmite la luz del sol).

Las ondas o radiaciones electromagnéticas se pueden clasificar en:

Radiación no ionizante: No tienen la suficiente energía como para romper los enlaces que unen los átomos del medio que irradian (ondas de radio y TV, microondas, luz visible, etc.).

Radiación ionizante: Tienen suficiente energía como para producir ionizaciones de los átomos del medio o materia que es irradiado. Van desde los rayos X hasta la radiación cósmica.

La radiobiología es la ciencia que estudia los fenómenos que se producen en los seres vivos tras la absorción de energía procedente de las radiaciones ionizantes.

Las dos grandes razones que han impulsado la investigación de los efectos biológicos de las radiaciones ionizantes son:

Protección Radiológica: Poder utilizar esas radiaciones de forma segura en todas las aplicaciones médicas o industriales que las requieran.

Radioterapia: Utilización de las radiaciones ionizantes principalmente en neoplasias, preservando al máximo los órganos críticos (tejido humano sano). (Flügge, 1956)

Origenes de las radiaciones ionizantes

Constituyen el fondo radiactivo natural que puede provenir de tres causas:

Espacio exterior (radiación cósmica): Llegan a la Tierra cada segundo (protones (86%) y partículas alfa (12%)). Puesto que la atmósfera absorbe parcialmente las radiaciones, el fondo natural debido a esta causa varía con la altitud, de tal modo que es menor a nivel del mar que en lo alto de una montaña. Para el promedio mundial, la radiación cósmica supone un 10% de la dosis.

Corteza terrestre: Supone un 14% de la dosis promedio mundial.

Organismo humano: Principalmente isótopos de carbono y potasio, contribuyen aproximadamente el 52% de la dosis promedio mundial.Se deben a la exposición a diversas fuentes de origen no natural, como son: exploraciones radiológicas con fines médicos (fuente mayoritaria, dan lugar a unas dosis sobre la población semejantes a la radiación cósmica), viajes en avión (en este caso, la mayor dosis de radiación cósmica que se recibe son el vuelos a gran altura), etc.

La radiactividad es un fenómeno físico por el cual algunos cuerpos o elementos químicos, llamados radiactivos, emiten radiaciones que tienen la propiedad de impresionar placas fotográficas, ionizar gases, producir fluorescencia, etc.

Es uno de los grandes descubrimientos del hombre contemporáneo y, a la par que se fueron conociendo sus efectos, también se descubrieron aplicaciones de gran utilidad, ya que las sustancias radiactivas o los instrumentos emisores de radiaciones ionizantes resultan insustituibles en medicina, agricultura, industria, ciencias de la tierra, biología y otras muchas ramas.

La emisión de radiaciones ionizantes es una característica común a muchos átomos en cuyo núcleo el número de neutrones resulta escaso o excesivo, lo que les hace inestables (radiactivos), por lo que sus ligaduras nucleares se transforman buscando configuraciones más estables, a la vez que se libera energía, asociada a la radiación emitida.

Tipos de radiaciones

Según su interacción con la materia:

Alfa: Con capacidad limitada de penetración en la materia pero mucha intensidad energética.

Beta: Algo más penetrantes pero menos intensas que las radiaciones alfa.

Gamma: Es la radiación más penetrante de todas. (Flügge, 1956)

Radioaciones: naturaleza y propiedades Las radiaciones electromagnéticas se caracterizan por la existencia en cada punto del espacio en que se transmiten de un campo eléctrico y un campo magnético relacionados entre sí. Las ondas electromagnéticas presentan una variación periódica que se propaga en el vacío a una velocidad de 300.000 km/seg. 

La radiación electromagnética es portadora de una cantidad de energía y presenta características específicas según la banda de frecuencias (o longitud de onda) en que se halle inscrita. La radiación electromagnética puede propagarse sin un soporte material, es decir, viajar por el vacío. (Flügge, 1956)

Radioactividad

La radiactividad natural procede de la transformación de los materiales radiactivos que componen la corteza terrestre y de las radiaciones procedentes del espacio exterior, que constituyen la radiación cósmica. Esto significa que existe un fondo radiactivo natural desde que se creó nuestro planeta y al que estamos perfectamente adaptados; incluso nuestro propio cuerpo posee ciertos compuestos radiactivos como el potasio-40 (K40) y el carbono-14 (C14) y por término medio la radiactividad de nuestro cuerpo se cifra en unos 12.000 Bq. Además existen otros elementos radiactivos de origen artificial, es decir, creados por el ser humano, para ser empleados en actividades tan diversas como la medicina, la industria o la investigación, que son el origen de la radiactividad artificial. 

La radiación alfa consiste en la emisión de 2 protones y 2 neutrones en una única partícula: partícula alfa. 

La radiación beta está formada por electrones, que aparecen como consecuencia de la desintegración de un neutrón. La radiación gamma está compuesta por fotones, que carecen de carga y de masa y proceden del ajuste de un núcleo excitado. 

Rayos X

Los rayos X son una forma de radiación electromagnética, similares a la luz visible. Sin embargo, a diferencia de la luz, los rayos X tienen una mayor energía y pueden pasar a través de la mayoría de los objetos, incluyendo el cuerpo. Los rayos X médicos se utilizan para generar imágenes de los tejidos y las estructuras dentro del cuerpo. Si los rayos X que viajan a través del cuerpo también pasan a través de un detector de rayos X al otro lado del paciente, se formará una imagen que representa las “sombras” formadas por los objetos dentro del cuerpo. Un tipo de detector de rayos X es la película fotográfica, aunque existen muchos otros tipos de detectores que se utilizan para producir imágenes digitales. Las  imágenes de rayos X que resultan de este proceso se llaman radiografías. (Guyton A. , 2005)

Estructura y generacion del tubo de Coolidge

En 1913, William coolidge realizó varias mejoras al tubo de crookes. El tubo de coolidge, también conocido como «tubo de cátodo caliente», ha estado en uso desde entonces con algunas modificaciones sobre el diseño básico. Funciona en un alto vacío, de unos 10−4 pa, o 10−6 torr y los electrones son generados por emisión termoiónica en un filamento de wolframio —el cátodo— calentado por una corriente eléctrica. El haz de electrones emitido por el cátodo es acelerado aplicando una diferencia de potencial entre el cátodo y el ánodo; al colisionar con el ánodo, los electrones producen rayos x por los mismos procesos que en el tubo de crookes. El tubo de rayos x consta de un cátodo, cuya función es emitir electrones hacia el ánodo. En los tubos modernos, el cátodo es un filamento, habitualmente de wolframio, calentado por medio de una corriente eléctrica de unos pocosamperios. Una porción de los electrones que circulan por le filamento se desprenden debido al efecto termoiónico. El haz de electrones emitido por el cátodo se acelera mediante una fuente de alto voltaje alterna —por ejemple, entre los 30 y 150 kv— para mejorar el rendimiento de los tubos de rayos x y evitar que la corriente fluya hacia el cátodo y destruya el filamento durante el ciclo de voltaje inverso se usan rectificadores.

VELOCIDAD Y ENERGÍAS DEL SONIDO

Las partículas del medio se comprimen en las zonas de máxima amplitud de la ondulación y se separan en las de mínima amplitud. Estas zonas se denominan compresión y rarefacción. La rapidez de propagación del sonido está relacionada con variables físicas propias del material como la densidad, la temperatura, la elasticidad, presión, salinidad, etc.

La rapidez del sonido varía muy poco con la temperatura en los sólidos y líquidos, sin embargo en los gases, aumenta con la temperatura porque se incrementa la probabilidad de los choques entre las moléculas. El alcance de una onda de sonido en un medio, está directamente con la energía que absorbe y la rapidez específicamente en un sólido, se ve afectada por la densidad y por la elasticidad.

La energía sonora (o energía acústica) es la energía que transmiten o transportan las ondas sonoras. Procede de la energía vibracional del foco sonoro y se propaga a las partículas del medio que atraviesan en forma de energía cinética (movimiento de las partículas), y de energía potencial (cambios depresión producidos en dicho medio, o presión sonora). Al irse propagando el sonido a través del medio, la energía se transmite a la velocidad de la onda, pero una parte de la energía sonora se disipa en forma de energía térmica. La energía acústica suele tener valores absolutos bajos, y su unidad de medida es el julio (J). Aunque puede calcularse a partir de otras magnitudes como la intensidad sonora, también se pueden calcular otras magnitudes relacionadas, como la densidad o el flujo de energía acústica.

Elementos de una onda

• Cresta: es la parte más elevado de una onda. 
• Valle: es la parte más baja de una onda. 
• Elongación: es el desplazamiento entre la posición de equilibrio y la posición en un instante determinado. 
• Amplitud: es la máxima elongación, es decir, el desplazamiento desde el punto de equilibrio hasta la cresta o el valle. 
• Longitud de onda (l): es la distancia comprendida entre dos crestas o dos valles. 
• Onda completa: cuando ha pasado por todas las elongaciones positivas y negativas. 
• Período (T): el tiempo transcurrido para que se realice una onda completa. 
• Frecuencia (f): Es el número de ondas que se suceden en la unidad de tiempo. Resonancia: Es el fenómeno que se produce cuando dos cuerpos tienen la misma frecuencia de vibración, uno de los cuales empieza a vibrar al recibir las ondas sonoras emitidas por el otro.

Cualidades del sonido

La altura o tono. Está determinado por la frecuencia de la onda. Medimos esta característica en ciclos por segundos o Hercios (Hz). Para que podamos percibir los humanos un sonido, éste debe estar comprendido en la franja de 20 y 20.000 Hz. Por debajo tenemos los infrasonidos y por encima los ultrasonidos.

La intensidad. Nos permite distinguir si el sonido es fuerte o débil. Está determinado por la cantidad de energía de la onda. Los sonidos que percibimos deben superar el umbral auditivo (0 dB) y no llegar al umbral de dolor (140 dB). Esta cualidad la medimos con el sonómetro y los resultados se expresan en decibeles (dB).

La duración. Esta cualidad está relacionada con el tiempo de vibración del objeto. Por ejemplo, podemos escuchar sonidos largos, cortos, muy cortos, etc..

El timbre: El timbre nos permitirá distinguir si la voz es áspera, dulce, ronca o aterciopelada. También influye en la variación del timbre la calidad del material que se utilice. Así pues, el sonido será claro, sordo, agradable o molesto. 

La voz humana

La voz humana se produce por la vibración de las cuerdas vocales, lo cual genera una onda sonora que es combinación de varias frecuencias y sus correspondientes armónicos. La cavidad buco-nasal sirve para crear ondas cuasiestacionarias por lo que ciertas frecuencias denominadas formantes. Cada segmento de sonido del habla viene caracterizado por un cierto espectro o distribución de la energía sonora en las diferentes frecuencias. El oído humano es capaz de identificar diferentes formantes de dicho sonido y percibir cada sonido con formantes diferentes como cualitativamente diferentes, eso es lo que permite por ejemplo distinguir dos vocales.

La voz masculina tiene un tono fundamental de entre 100 y 200 Hz, mientras que la voz femenina es más aguda, típicamente está entre 150 y 300 Hz. Las voces infantiles son aún más agudas. (BULLON, 1996)

Biofisica de la percepcion auditiva

Oido Externo:.- El oído externo está compuesto por el pabellón, que concentra las ondas sonoras en el conducto, y el conducto auditivo externo que desemboca en el tímpano. El canal auditivo externo tiene unos 2,7 cm de longitud y un diámetro promedio de 0,7 cm. Por sus características anatómicas éste tiene una frecuencia de resonancia natural entre los 4.500 Hz y los 5.000 Hz.

Oido Medio: El oído medio está lleno de aire y está compuesto por el tímpano (que separa el oído medio), los ósculos (martillo, yunque y estribo) y la trompa de Eustaquio. Dado que el oído interno está lleno de material líquido, mientras que el oído medio está lleno de aire, debe resolverse un desajuste de impedancias que se produce siempre que una onda pasa de un medio gaseoso a uno líquido.

El valor definitivo va a depender del área real de vibración de tímpano. Además, los valores pueden ser superiores para frecuencias entre los 2.000 Hz y los 5.000 Hz, debido a la resonancia del canal auditivo externo. En general el oído externo y el tímpano se producen una amplificación de entre 5 dB y 10 dB en las frecuencias comprendidas entre los 2.000 Hz y los 5.000 Hz, lo que contribuye de manera fundamental para la zona de frecuencias a la que nuestro sistema auditivo es más sensible.

Audiometro

Equipo eléctrico que sirve para medir y evaluar la audición tanto a nivel umbral como supra umbral, permite explorar las posibilidades audiométricas a través del área auditiva. Pueden producir intensidades desde 10 hasta 110 o 120 dBs y cubren desde el tono 128 hasta el 16 000 Hz, mediante un potenciómetro graduado de 5 en 5 dBs. Se utiliza para realizar pruebas audiométricas. Permite determinar el nivel auditivo de un paciente en cada uno de sus oídos.

Pruebas que se realizan con este equipo

Umbrales (Limen o umbral mínimo de audibilidad, comodidad, conducción aérea y ósea, disconfort o algiacusia)

• Test de S.IS.I.
• Test de Fowler
• Test de la palabra
• Deterioro tonal
• Test de Lombard

La luz y el espectro electromagnetico

Se llama luz (del latín lux, 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. 

Reflexión. Cuando los rayos de luz llegan a un cuerpo en el cual no pueden continuar propagandose, salen desviados en otra dirección, es decir, se reflejan. La forma en que esto ocurre depende del tipo de superficie sobre la que inciden y del angulo que forman sobre la misma. 

Absorción. Existen superficies y objetos que absorben la mayor parte de las radiaciones luminosas que les llegan. Estos objetos se ven de color negro. Otros tipos de superficies y objetos, absorben sólo unas determinada gama de longitudes de onda, reflejando el resto.

Refracción. El cambio de dirección que sufren los rayos luminosos al pasar de un medio a otro, donde su velocidad es distinta, da lugar a los fenómenos de refracción. Así si un haz de rayos luminosos incide sobre la superficie de un cuerpo transparente, parte de ellos se reflejan mientras que otra parte se refracta, es decir penetran en el cuerpo transparente experimentando un cambio en su dirección de movimiento. Esto es lo que sucede cuando la luz atraviesa los medios transparentes del ojo para llegar hasta la retina.

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. 

El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultravioleta, la luz visible y los rayos infrarrojos, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio. Se cree que el límite para la longitud de onda más pequeña posible es la longitud de Planck mientras que el límite máximo sería el tamaño del Universo.

Conceptos relativos a la luz: Color

La dualidad onda partícula de la luz es una de las características de la luz menos comprendidas. De una parte su naturaleza ondulatoria no ofrece ninguna duda por los fenómenos de interferencia y, por otra parte, el comportamiento de la luz como partícula deducido del efecto fotoeléctrico es curioso, porque yo no veo nada raro ni ninguna partícula en una vibración que haga una bola saltar una pequeña barrera en una superficie a partir de cierta energía.

La incógnita sigue siendo la eterna pregunta de qué es la luz o si la luz tiene masa o no. Según la física relativista y la Mecánica Cuántica un fotón de la luz es una partícula sin masa. Claro que otro problema de laFísica Moderna es que tampoco se sabe muy bien qué es la masa, y así sucesivamente. El concepto de luz como una partícula abstracta parece más del ámbito de la filosofía que de la ciencia.

La definición de luz más adecuada de la Física Moderna sería un campo de fuerzas matemático o abstracto que se reproduce a sí mismo en un espacio vacío. Después hay todo tipo de singularidades, de incertidumbres y de versiones. Desde viajes en el tiempo hasta efectos de otras dimensiones. 

La falta de un concepto claro de la luz y la masa se agrava con la famosa ecuación de Einstein de transformación de masa en energía y viceversa E = m c². El cerebro acaba por creérselo literalmente y parece que son dos cosas totalmente intercambiables y que la naturaleza de la luz y de la masa debe ser la misma. 

Cualidades de la luz 

Según su comportamiento ante la luz, los medios se pueden clasificar en: 

• Transparentes: Dejan pasar una gran parte de la luz que les llega y permiten ver los objetos a través de ellos. Ejemplos: Agua, aire y vidrio. 
• Opacos: No dejan pasar la luz. Ejemplos: Madera y metal. • Translúcidos: Sólo dejan pasar una parte de la luz que reciben. Los objetos visibles se muestran borrosos a través de ellos. Ejemplos: Vidrio esmerilado y algunos plásticos

La luz es una onda que se propaga en las tres direcciones del espacio. Para estudiar sus efectos se emplean líneas perpendiculares a las ondas, que indican la dirección de propagación. Es lo que denominamos rayos. En un medio que sea homogéneo, la luz se propaga en línea recta, lo cual explica la formación de sombras y penumbras. Por ello, cuando iluminamos un objeto con un foco grande y observamos la imagen en una pantalla podemos distinguir:

• Zona de sombra, que no recibe ningún rayo.
• Zona de penumbra, que recibe sólo parte de los rayos.
• Zona iluminada, que recibe todos los rayos que proceden del foco de luz.

SISTEMA NERVIOSO

El sistema nervioso es una red de tejidos de origen ectodérmico en los animales diblásticos y triblásticos cuya unidad básica son las neuronas. Su función primordial es la de captar y procesar rápidamente las señales ejerciendo control y coordinación sobre los demás órganos para lograr una adecuada, oportuna y eficaz interacción con el medio ambiente cambiante. Esta rapidez de respuestas que proporciona la presencia del sistema nervioso diferencia a la mayoría de los animales (eumetazoa) de otros seres pluricelulares de respuesta motil lenta que no lo poseen como los vegetales, hongos, mohos o algas.

El sistema nervios es un conjunto de células especializadas en la conducción de señales eléctricas. La celula básica del sistema nervioso es la neurona. Las neuronas tienen la función de coordinar las acciones del organismo, 

El sistema nervioso capta estimulos del entorno, pueden ser internos y externos, procsa la información y genera respuestas diferentes según la situación. 

La información es transmitia mediante el nervio óptico al cerebro que la procesa y emlite una señal nerviosa provoca la contracción de ciertos musculos con el objetivo de desplazarse en dirección contraria al peligro potencial. (Morin, 1948)

Divisiones del sistema nervioso

El sistema nervioso se ha dividido en central y periférico.

El sistema nervioso central corresponde al encéfalo y medula espinal y el sistema nervioso periférico corresponde al conjunto de nervios que conectan el sistema nervioso central con el resto del organismo. 

Dentro del sistema nervioso periférico se diferencia un sistema nervioso sensitivo o aferente, que se encarga de incorporar la información desde los receptores y a un sistema motor o eferente, que lleva información de salida hacia los efectores. 

Desde el punto de vista funcional se distingue un sistema somatico y autónomo, El sistema nervioso somatico esta formado por el conjunto de neuronas que hacen posible las acciones voluntarias y el sistema nervioso autónomo es el encargado de realizar funciones que son controladas de forma involuntaria, y dentro de este se incluye el sistema simpático y parasimpático y el sistema nervioso entérico que se encuentra en la pared del tubo digestivo.(Guyton, 1994)

Células

Las neuronas son las células que constituyen la unidad fundamental básico del sistema nervioso, se encuentran conectadas entre si y tienen la capacidad de generar, propagar, codificar y conducir señales por medio de gradientes electroquímicos (electrolitos) a nivel de membrana axonal y de neurotrasmisores o través de sinapsis y receptores, Los tejidos de mantenimiento están formados por ceulas gliales y un sistema vascular especializado.

Diagrama básico de una neurona

La neurona se compone de citoplasma en el que existe un nucleo y diversos orgánulos como las mitocondrias y el aparato de Golgi, arrancan diversas prolongaciones ramificadas que se llaman dentritas, y otra única que se llama axón. 

Las dentritas reciben la señal nerviosa en dirección al cuerpo celular, mientras que el axón la emite desde el cuerpo celular a otra neurona o a una celula muscular, el axón puede dividirse en miles de ramas, y estas llevan la información a una celula diferente, La estructura básica del sistema nervioso está formada por redes de neuronas interconectadas por sus dendritas y axones. La zona de conexión entre dos neuronas recibe el nombre de sinapsis.

Clasificación morfológica

1. Neurona unipolar
2. Neurona bipolar
3. Neurona multipolar
4. Neurona seudounipolar

Con base en la división morfológica entre las distintas partes anatómicas de las neuronas y sus diversas formas de organización se clasifican en cuatro tipos: 

• Unipolares, son células con una sola proyección que parte del soma, son raras en los vertebrados. 
• Bipolares, con dos proyecciones que salen del soma, en los humanos se encuentran en el epitelio olfativo y ganglios vestibular y coclear. 
• Multipolares, son neuronas con múltiples proyecciones dendríticas y una sola proyección axonal, son características de las neuronas motoras. 
• Seudounipolares, con una sola proyección pero que se subdivide posteriormente en una rama periférica y otra central, son características en la mayor parte de células de los ganglios sensitivos humanos. 

Clasificación fisiológica

Las neuronas se clasifican también en tres grupos generales según su función: 

• 
  
• Sensitivas o aferentes, localizadas normalmente en el sistema nervioso periférico, están encargadas de la recepción de muy diversos tipos de estímulos tanto internos como externos. Esta adquisición de señales queda a cargo de una amplia variedad de receptores: 
• Nocicepción: Terminaciones libres encargadas de recoger la información de daño tisular. 
• Termorreceptores: Sensibles a la temperatura. 
• Fotorreceptores: Son sensibles a la luz, se encuentran localizados en los ojos. 
• Quimiorreceptores: Son los que captan sustancias químicas como el gusto (líquidos-sólidos) y olfato (gaseosos). 
• Mecanorreceptores: Son sensibles al roce, presión, sonido y la gravedad, comprenden al tacto, oído, línea lateral de los peces, estatocistos y reorreceptores. 
• Propioceptores: Son receptores internos situados en los husos musculares y terminaciones nerviosas que se encargan de recoger información para el organismo sobre la posición de los músculos y tendones. 
• Motoras o eferentes: localizadas normalmente en el sistema nervioso central se encargan de enviar las señales de mando enviándolas a otras neuronas, músculos o glándulas. 
• Interneuronas: localizadas normalmente dentro del sistema nervioso central se encargan de crear conexiones o redes entre los distintos tipos de neuronas. 

Impulsos nerviosos

Las neuronas se puede comunicar entre si gracias a impulsos eléctricos que circulan a través de las prolongaciones, el impulso se denomina potencial de acción y es unidireccional desde el cuerpo celular al axón, 

Cuando se genera un potencial de acción o impulso nervioso, se producen dos fenómenos consecutivos que afectan a la membrana celular, alteran su permeabilidad a los iones Na+ y K+ y modifican el potencial de membrana en reposo. En primer lugar se abren los canales que facilitan la entrada de Na+ a la célula (despolarización), posteriormente se abren los canales de la membrana que hacen posible la salida de K+ de la célula (repolarización). El potencial de acción así generado se transmite unidireccionalmente a través del axón hasta alcanzar la siguiente conexión (sinapsis).

Impulso nervioso neuronal unidireccional por el cambio de potencial trasmembrana.

Sinapsis

Esquema con los principales elementos en una sinapsis química.

Esquema del funcionamiento de una sinapsis

1. Amarillo: Moléculas de sodio
2. Rojo: Moléculas de potasio
3. Verde: Vesículas de neurotransmisores

Se llama sinapsis a la comunicación funcional que se estable entre dos neuroanas o entre una neurona y una celular muscular, el impulso nerviso puede circular a través de varias neuronas enlazadas. El impuso nervioso parte de la presinaptica y la que recibe se llama postsinaptica, entre ellas existe el espacio sináptico.

Sistema bioeléctrico

El Sistema Cuántico Bio-Eléctrico es una nueva herramienta que analiza este fenómeno. La energía y la baja frecuencia magnética del cuerpo humano se captan al sostener el sensor, y a continuación el equipo las amplifica y las analiza mediante el microprocesador que incorpora. Los datos se comparan con el espectro cuántico de resonancia magnética estándar de enfermedades y de nutrición, así como con otros indicadores incorporados en el equipo para diagnosticar si las formas de las ondas presentan irregularidades a través del uso de la aproximación de Fourier. De esta manera se puede realizar el análisis y diagnóstico del estado de salud y obtener los principales problemas del paciente, también como distintas propuestas estándares de curación o prevención, basándose en el resultado del análisis de la forma de la onda 

Efectos de la electricidad en los seres vivos

Es un conjunto de cargas eléctricas, en concreto electrones, que se mueven a través de un conductor. Para que este movimiento se produzca es necesario que entre los dos extremos del conductor exista una diferencia de potencial eléctrico.

Existen dos tipos de corriente eléctrica: 

• Corriente continua: Los electrones se desplazan siempre en el mismo sentido, del punto mayor potencial (polo negativo) al de menor potencial (polo positivo) 
• Corriente alterna: Los electrones al desplazarse cambian muchas veces de sentido en intervalos regulares de tiempo. Es la más utilizada, ya que es más fácil de producir y de transportar 

La radiobiología es la ciencia que estudia los fenómenos que se producen en los seres vivos tras la absorción de energía procedente de las radiaciones ionizantes.

Las dos grandes razones que han impulsado la investigación de los efectos biológicos de las radiaciones ionizantes son: 

1. Protección Radiología: Poder utilizar esas radiaciones de forma segura en todas las aplicaciones médicas o industriales que las requieran. 

2. Radioterapia: Utilización de las radiaciones ionizantes principalmente en neoplasias, preservando al máximo los órganos críticos (tejido humano sano). (Guyton, 1994) 

La utilidad de la Bomba de Na y K en la generación de impulso nervioso 

La bomba de sodio y potasio es una proteína presente en todas las membranas plasmáticas de las células, cuyo objetivo es eliminar sodio de la célula e introducir potasio en el citoplasma. Ese intercambio permite mantener, a través de la membrana, las diferentes concentraciones entre ambos cationes. La proteína transmembrana “bombea” tres cationes de sodio expulsándolos fuera de la célula y lo propio hace con dos cationes de potasio al interior de ella. De esa forma se genera un potencial eléctrico negativo intracelular. (Campbell-Reece, 1995) 

Fisiología de la membrana Normalmente hay potenciales eléctricos a través de las membranas en todas las células. De las cuales:

• Las células nerviosas y musculares son AUTOEXCITABLES.
• Es decir, son capaces de autogenerar impulsos electroquímicos
• En sus membranas, y en muchos casos, de transmitir señales a •Lo largo de las mismas.

Electrodiagnóstico y electroterapia

El Electrodiagnóstico es un modelo de intervención fisioterápica que permite una evaluación cualitativa de la placa neuromotora. Se observará la durabilidad contráctil, localización del punto motor más allá de la anatomofisiología neurológica. Utilizaremos corriente galvánica en sus formas de presentación cuadrangular y triangular para la obtención de una gráfica denominada curva i/t, que nos informará sobre el estado aproximado del músculo (denervado, parcialmente denervado, etc.). 

En lo que contribuye la electroterapia es en:

Anti-inflamatorio, analgésico, mejora del trofismo, potenciación neuro-muscular, térmico, en el caso de electroterapia de alta frecuencia, fortalecimiento muscular, mejora transporte de medicamentos, disminución de edema, control de dolor, mejora sanación de heridas. 

(Cardinali, 1992)

Sonido, audicion y ondas sonoras

El sonido es la percepción de nuestro cerebro, de las vibraciones mecánicas que producen los cuerpos y que llegan a nuestro oído a través de un medio.

Se entiende por onda a aquella perturbación que transporta energía, y que se propaga en el tiempo y espacio. La onda tiene una vibración de forma ondulada que se inicia en un punto y continúa hasta que choca con otro cuerpo.

Existen distintos tipos de ondas, de acuerdo el criterio que se tome, encontramos las siguientes:

Según el medio en que se propagan

1) Ondas electromagnéticas: estas ondas no necesitan de un medio para propagarse en el espacio, lo que les permite hacerlo en el vacío a velocidad constante, ya que son producto de oscilaciones de un campo eléctrico que se relaciona con uno magnético asociado.

2) Ondas mecánicas: a diferencia de las anteriores, necesitan un medio material, ya sea elástico o deformable para poder viajar. Este puede ser sólido, líquido o gaseoso y es perturbado de forma temporal aunque no se transporta a otro lugar.

3) Ondas gravitacionales: estas ondas son perturbaciones que afectan la geometría espacio-temporal que viaja a través del vacío. Su velocidad es equivalente a la de la luz.

Según su propagación:

1) Ondas unidimensionales: estas ondas, como su nombre indica, viajan en una única dirección espacial. Es por esto que sus frentes son planos y paralelos.

2) Ondas bidimensionales: estas ondas, en cambio, viajan en dos direcciones cualquieras de una determinada superficie.

3) Ondas tridimensionales: estas ondas viajan en tres direcciones conformando un frente de esférico que emanan de la fuente de perturbación desplazándose en todas las direcciones. 

Según su dirección:

1) Ondas transversales: las partículas por las que se transporta la onda se desplazan de manera perpendicular a la dirección en que la onda se propaga.

2) Ondas longitudinales: en este caso, las moléculas se desplazan paralelamente a la dirección en que la onda viaja.

Según su periodicidad:

1) Ondas no periódicas: estas ondas son causadas por una perturbación de manera aislada o, si las perturbaciones se dan de manera repetida, estas tendrán cualidades diferentes.

2) Ondas periódicas: son producidas por ciclos repetitivos de perturbaciones. (BULLON, 1996)