BIOMAGNTISMO

1. Biomagnetismo
Ing. Alicia Allier Ondarza
Febrero de 2009

2. La Tierra es un gran imán (1600
Gilbert) y (S.II los chinos)
• El campo magnético de la
Tierra es del orden de 7 x
10-5 Teslas.
• Su orientación actual es
de 1800 km del polo
norte geográfico, aprox.
70° latitudes medias.
• Las líneas de campo
abarcan de los 500 a
60000 Km.

3. Magnetosfera afectada por el
viento solar, forma los cinturones
de Van Allen
• Algunos planetas de
nuestro Sistema Solar
también presentan
esta propiedad:
Mercurio, Júpiter,
Saturno, Urano y
Neptuno.

4. Un mapa magnético terrestre
permite conocer la composición de
la corteza.

5. La historia del campo magnético
terrestre.
• El flujo magnético no se
distribuye uniformemente
sobre la esfera terrestre
sino que se origina en
América del Norte, Siberia
y la Costa Antártida,
apareciendo y
desasapareciendo a lo
largo de miles de años.
• Las radiolarias se
extinguieron con la
inversión.

6. Anomalías magnéticas en el mar
negro.

7. El movimiento de placas tectónicas
produce parte de los efectos en la
superficie.

8. Composición de la Tierra
• Mas del 97% de la
fuerza magnética que
se observa en la
superficie se origina
en su interior.
• La inversión completa
del campo magnético
toma de 1000 a
10000 años.

9. Actividad volcánica

10. ¿Cómo se originó el estudio del
Biomagnetismo?
• De manera accidental en 1975 Blakemore
encontró que existen bacterias que
habitan en el lodo marino, que migraban
muy rápidamente hacia un lado de la gota
de lodo, acercaron imanes a la gota y la
dirección del movimiento se alteró
inmediatamente moviéndose las vivas en
esa dirección y las muertas sólo
orientándose.

11. Bacterias: Acuaspirillum
magnetotactium
• Se observó que presentan cadenas de
cristales de magnetita (40 nm) que se
alinean con el campo magnético terrestre.
• Más aun se probó con bacterias crecidas
en el polo norte, en el sur y en el ecuador
al llevarlas al polo contrario estas se
dirigían a la superficie en lugar del fondo.

12. La culpable
Estas bacterias son anaerobias (viven
en medios con poco o nulo oxígeno-
zona anóxica-), mismo que se logra a
mayor profundidad. Las hay norte y
otras sur.

13. Mas adelante se busco evidencia en
otros animales
a) Magneto fósil más antiguo (4000
millones de años) meteoro marciano
b) Cadena de magnetita en una
bacteria magnetotactica
c) Magnetosomas con forma de balas
en algas.
d) Magnetosomas en el tejido frontal
del salmón
e) Célula sensorial de la trucha
ubicación de magnetosomas.
f) Mecanismo que controla las
corrientes iónicas en la membrana
celular.

14. Algunas bacterias también sienten
los efectos del campo magnético.
Los magnetosomas permiten a
las células interaccionar con las
líneas de campo geomagnético
y orientarse en la columna de
agua buscando las condiciones
que favorecen el metabolismo.

15. El tamaño de los magnetosomas
Sus tamaños van de 35 a 120 nm

16. Magnetosomas
Los magnetosomas son
partículas intracelulares
de magnetita (óxido de
fierro F3O4) o greigita
(Sulfuro de hierro
Fe3S4), de forma cubo-
octahédrica, prismas
alargados hexagonales y
en forma de punta de
flecha.

17. Las cadenas de magnetita que se
forman

18. Algunos animales que se orientan
debido al campo magnético.
(Magnetobiología)
• En el cráneo y cuello
de los pichones
fueron insertados
sensores para
determinar si éstos se
desorientaban ante la
influencia de un
campo magnético
externo.

19. Experimento de Wiltschko 1972
B= μnI/ 2√2r

20. El salmón y su frenético viaje a
desovar
• También en el atún de
aleta amarilla en el
tejido ligado al hueso
del cráneo.
• A su vez esto está
conectado al sistema
nervioso del pez,
haciendo su
navegación precisa.

21. Orientación de peces: delfines,
ballenas, tortugas, mantarayas y
tiburones
Diagrama esquemático de delfines
siguiendo las líneas del campo terrestre
El delfín común del pacífico lo
presenta en partes de la cabeza.

22. También las anguilas siguen el
patrón
También las anguilas
siguen el patrón,
encontrándose en los
huesos del cráneo, de
la columna vertebral y
la faja pectoral.

23. Algunos insectos también se
orientan y navegan para
sobrevivencia de su especie.

24. En ejemplo clásico son las
hormigas, avispas, moscas y
termitas.

25. ¡Las abejas no son la excepción!
• En el
abdomen de
las abejas
vivas.
• Se desarrolla
en el estado
de crisálida y
persiste en
adultos.

26. En tierra: Salamandras y topos
A la luz carente de ciertas
longitudes de onda cambia
drásticamente su orientación
usando el campo magnético.
En algunos roedores se encuentra
en la cavidad de los husos nasales

27. Otras aplicaciones son la
resonancia magnética en el hombre
B (Tesla) Origen del campo Frecuencia de la
radiación
(Hz)
7 x 10-5 Campo magnético de la
Tierra
0
10-7 Fluctuaciones dek campo
magnético de la
Tierra y “ruido
magnético urbano”
Todo el intervalo
10-9 Partículas pulmonares 0.1- 10
7 x 10-11 Magnetocardiograma 0.1- 100
10-12 Magnetocardiograma fetal 0.1- 100
10-12 Magnetoencefalograma
(ondas α)
8-12
10-13 Magnetoretinograma 0.1- 800
10-15 Límite de sensibilidad del
magnetómetro
Todo el intervalo

28. El magnetómetro.
La magnetometría es una
técnica cara debido a que
se requiere una cámara
que aísle de los “ruidos
magnéticos” provocados
por lámparas, equipos
electrónicos, líneas de
trasmisión, etc.

29. Magnetograma y
electrocardiograma de un corazón
Un magnetograma (MCG)
y un electrocardiograma
(ECG) de un corazón
normal.
El magnetómetro permite
diagnosticar epilepsia
debido a una intensa
actividad eléctrica.
También detecta la
presencia de impurezas
ferromagnéticas.

30. Diagrama esquemático de la
dirección relativa de los campos y
dipolos magnéticos del corazón.
El biomagnetismo es el método
de diagnóstico que estudia los
campos magnéticos de baja
frecuencia generados por el
cerebro y el corazón humano.
F = q V x B
B: campo magnético en Teslas
V: velocidad de las cargas en m/s
q: carga eléctrica en Coulombs

31. Conclusiones
• Se han encontrado en numerosas especies
magnetosomas que orientan a estas en dirección
del campo magnético.
• En los tejidos blandos del cerebro humano se
han encontrado éstas.
• Sin embargo se hacen estudios de éste a través
de mangetogramas y resonancias magnéticas en
donde se muestran zonas de diferente
intensidad indicando posibles problemas.

32. Gracias