Unidad 3 biofiscia Laura Sempertegui

BIOFISICA GRUPO13 LAURA SEMPERTEGUI ORTEGA
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Universidad de Guayaquil
Facultad de ciencias médicas
Dr. Alejo Lascano Bahamonde.
Escuela de medicina.
Título: Separatas de Biofísica
Docente: Dr. Cecil Flores Balseca
Ciclo: Segundo Semestre
Grupo: 2

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Contenido
Sistema Nervioso ..................................................Error! Bookmark not defined.
¿QUÉ ES EL SISTEMA NERVIOSO?...............Error! Bookmark not defined.
¿CÓMO ES EL SISTEMA NERVIOSO? ...........Error! Bookmark not defined.
Sistema Bioeléctrico .............................................Error! Bookmark not defined.
Electrodiagnóstico.................................................Error! Bookmark not defined.
La electroterapia es una disciplina que se engloba dentro de la medicina física
y rehabilitación y se define como el arte y la ciencia del tratamiento de lesiones
y enfermedades por medio de la electricidad.......Error! Bookmark not defined.
Tipos de Corriente y efectos de la electricidad en los seres vivos. ...........Error!
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Efectos de los campos electromagnéticos sobre órganos y sistemas. .....Error!
Iones en repolarización de membrana. Fisiología de la membrana, .........Error!
Sonido, Audición y Ondas sonoras. ...................Error! Bookmark not defined.
Sonido........................................................................Error! Bookmark not defined.
Física del sonido....................................................Error! Bookmark not defined.
Propagación del sonido ....................................Error! Bookmark not defined.
Magnitudes físicas del sonido..........................Error! Bookmark not defined.
Velocidad del sonido .........................................Error! Bookmark not defined.
Reverberación....................................................Error! Bookmark not defined.
Resonancia.........................................................Error! Bookmark not defined.
Percepción..............................................................Error! Bookmark not defined.
Proceso de la audición humana..........................Error! Bookmark not defined.
Divisiones del sistema auditivo ...........................Error! Bookmark not defined.
Onda sonora ..........................................................Error! Bookmark not defined.
Propagación de ondas..........................................Error! Bookmark not defined.
Modo de propagación .......................................Error! Bookmark not defined.
Velocidad y energías del sonido.........................Error! Bookmark not defined.
Velocidad en mecánica clásica...........................Error! Bookmark not defined.
Velocidad media.................................................Error! Bookmark not defined.
Velocidad instantánea.......................................Error! Bookmark not defined.
Celeridad o rapidez ...........................................Error! Bookmark not defined.
Velocidad relativa...............................................Error! Bookmark not defined.

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Velocidad angular ..............................................Error! Bookmark not defined.
Velocidad en mecánica relativista ......................Error! Bookmark not defined.
Velocidad en mecánica cuántica ........................Error! Bookmark not defined.
Unidades de velocidad .........................................Error! Bookmark not defined.
Sistema Internacional de Unidades (SI) ........Error! Bookmark not defined.
Sistema Cegesimal de Unidades ....................Error! Bookmark not defined.
Sistema Anglosajón de Unidades ...................Error! Bookmark not defined.
Navegación marítima y Navegación aérea....Error! Bookmark not defined.
Aeronáutica.........................................................Error! Bookmark not defined.
Unidades de Planck (Unidades naturales) ....Error! Bookmark not defined.
Densidad de energía acústica.............................Error! Bookmark not defined.
Flujo de energía sonora .......................................Error! Bookmark not defined.
Conservación de la energía acústica .................Error! Bookmark not defined.
Disipación de la energía acústica .......................Error! Bookmark not defined.
ELEMENTOS DE UNA ONDA ............................Error! Bookmark not defined.
CUALIDADES DEL SONIDO ..............................Error! Bookmark not defined.
La voz humana ......................................................Error! Bookmark not defined.
Un audímetro o audiómetro .................................Error! Bookmark not defined.
BIOFISICA DE LA LUZ Y LA VISION ................Error! Bookmark not defined.
CUALIDADES DE LA LUZ...................................Error! Bookmark not defined.
Sistema visual humano. .......................................Error! Bookmark not defined.
Elementos básicos de la física nuclear. ............Error! Bookmark not defined.
Radiaciones..........................................................Error! Bookmark not defined.
Constitución del átomo y modelos atómicos. ...Error! Bookmark not defined.
Radiación y Radiobiología. ..................................Error! Bookmark not defined.
Orígenes de las radiaciones ionizantes.............Error! Bookmark not defined.
Radiaciones: naturaleza y propiedades. ...........Error! Bookmark not defined.
Radioactividad. ......................................................Error! Bookmark not defined.
Los rayos X. ...........................................................Error! Bookmark not defined.
Tubo de Coolidge..................................................Error! Bookmark not defined.
Radiopacidad.........................................................Error! Bookmark not defined.
Radiolucides...........................................................Error! Bookmark not defined.

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UNIDAD # 3: SISTEMAS BIOFÍSICOS BIOELÉCTRICOS
Electrofisiología: Sistema Nervioso
Es el estudio de las propiedades eléctricas de células y tejidos biológicos. Incluye
medidas de cambio de voltaje o corriente eléctrica en una variedad amplia de escalas,
desde el simple canal iónico de proteínas hasta órganos completos como el corazón.
En neurociencias, se incluyen las medidas de la actividad eléctrica de neuronas, y
particularmente actividad de potencial de acción. Registros a gran escala de señales
eléctricas del sistemanervioso como Electroencefalografía,también sepueden clasificar
como registros electrofisiológicos.
Técnicas electrofisiológicas clásicas
La electrofisiología es la ciencia y rama de la fisiología que pertenece al flujo de iones en
tejidos biológicos y, en particular, a las técnicas de registro eléctrico que permiten las
mediciones de este flujo. Las técnicas de electrofisiología implican colocar electrodos en
varias preparaciones de tejido biológico. Los principales tipos de electrodos son: 1)
Conductores sólidos simples, como discos y agujas (individuales o arreglos, usualmente
aislados exceptuando la punta), 2) trazos en un tablero con circuitos impresos, también
aislados, y 3) tubos huecos llenos con un electrolito, como pipetas de vidrio llenas de
solución de cloruro de potasio u otra solución electrolítica. Las preparaciones principales
incluyen 1) organismos vivos, 2) tejidos extirpados, 3) células disociadas de tejido
extirpado, 4) tejidos y células desarrollados artificialmente, o 5) híbridos de los
anteriores.
Técnicas ópticas electro fisiológicas
Las técnicas electro fisiológicas ópticas fueron creadas por científicos e ingenieros para
sobreponerse a una de las principales limitaciones de las técnicas clásicas. Las técnicas
clásicas permiten observación de la actividad eléctrica a aproximadamente un solo
punto de todo el volumen del tejido. Esencialmente, las técnicas clásicas singularizar un
fenómeno distribuido. El interés en la distribución espacial de la actividad bioeléctrica
exige el desarrollo de moléculas capaces de emitir luz en función de su entorno eléctrica
o química. Un ejemplo de estos son la tinción voltaje-sensitiva y las proteínas
fluorescentes. Después de introducir uno o más de este tipo de compuestos en el tejido
por perfusión, inyección o expresión génica, la distribución unidimensional o
bidimensional de la actividad eléctrica puede ser observada y registrada.
SISTEMA BIOELÉCTRICO
Potenciadores eléctricos de la membrana celular
1) El potencial de reposo:
Es la diferencia de potencial que existe entre el interior y el exterior de una célula. Lo
que mantiene a este potencial en reposo, es la Bomba Na+/K+ (Bomba Sodio/Potasio),
dado que si salen 3 Na+ (Sodio) a la parte extracelular, entran 2 K+ (Potasio) a la parte

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intracelular. Se debe a que la membrana celular se comporta como una barrera
semipermeable selectiva, es decir, permite el tránsito a través de ella de
determinadas moléculas e impide elde otras. Estepaso de sustancias es libre, no supone
aporte energético adicional para que se pueda llevar a cabo. En las células
eléctricamente excitables, el potencial de reposo es aquel que se registra por la
distribución asimétrica de los iones (principalmente sodio ypotasio) cuando
la célula está en reposo fisiológico, es decir, no está excitada. Este potencial es
generalmente negativo, y puede calcularse conociendo la concentración de los distintos
iones dentro y fuera de la célula. La distribución asimétrica de los iones se debe a los
gradientes de los potenciales electroquímicos de los mismos. El potencial
electroquímico está compuesto por elpotencial químico, directamente relacionado con
la concentración de las especies, y con la carga de los distintos iones.
2) Un potencial de acción
también llamado impulso eléctrico, es una onda de descargaeléctrica que viajaalo largo
de lamembrana celular modificando su distribución de carga eléctrica. Los potenciales
de acción se utilizan en el cuerpo para llevar información entre unos tejidos y otros, lo
que hace que sean una característica microscópica esencial para la vida de losanimales.
Pueden generarse por diversos tipos de células corporales, pero las más activas en su
uso son las células delsistema nervioso para enviar mensajes entre células
nerviosas (sinapsis) o desde células nerviosas a otros tejidos corporales, como
el músculo o las glándulas.
3) El potencial de membrana:
Ain impulso hay máscationes, en especial de sodio, fuera de la membrana celular y
másaniones (-iones) dentro de lo que crea un potencial de reposo
Sistema Bio-eléctrico
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.
El método de análisis cuántico de resonancia magnética es un emergente método de
detección espectral, rápido, preciso y no invasivo, lo que lo hace especialmente
apropiado para la comparación de los efectos de curación de diferentes medicinas y
productos médicos, y para la comprobación de posibles estados anormales de salud. Los
principales elementos de análisis ascienden a más de treinta, e incluyen los siguientes
sistemas:
Cardiovascular y Cerebro vascular

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• Función Gastrointestinal
• Función de la Vesícula Biliar
• Función Pancreática
• Función Renal
• Función Pulmonar
• Sistema Nervioso
• Padecimientos Oseos
• Densidad Mineral Osea
• Enfermedad de Hueso Reumatoide
• Glucosa en la Sangre
• Condición Física
• Toxinas
• Oligoelementos
• Vitaminas
• Aminoácidos
• Coenzimas
• Metales Pesados
• Próstata
• Función Sexual Masculina
• Ginecología
• Piel
• Colágeno
• Obesidad
• Sistema Endocrino
• Sistema Inmunológico
• Mamas
• Alergias
• Ojos
Electrodiagnóstico
 Definición
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.).
 Observaciones
Con este modelo fisioterápico como hemos mencionado con anterioridad vamos a
realizar una gráfica a través de la excitabilidad de la placa motora mediante dos
formas diferentes de corriente galvánica, utilizando el método interpolar a través de
una aplicación longitudinal en los puntos motores de los músculos afectados. La

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atención al paciente adquiere una importancia fundamental para procesar las
informaciones, así como el acoplamiento entre el aparato de electroterapia y el
paciente, que fundamentalmente será determinado por la intensidad de corriente
por unidad de superficie.
 Objetivos
 Utilizamos corriente galvánica cuya intensidad debe permanecer constante y el flujo
de cargas se realiza en el mismo sentido.
 Procedimientos eléctricos cuyo objetivo es la captación del potencial de acción o las
respuestas del tejido excitable a la acción eléctrica.
Intervención
Después del electrodiagnóstico, tendremos los parámetros de la intensidad, tiempo y
forma de pulso con los que podremos trabajar en las lesiones neurológicas periféricas.
Habilidades
Las indicaciones más frecuentes son: Diagnósticas: Lesiones centrales: no presentan
síndrome de reacción degenerativa; Lesiones periféricas; Exclusión de parálisis
histéricas. Pronósticas: Lesión total; Lesión parcial.
Otros
Realizado con corriente galvánica interrumpida, que produce estímulos de larga
duración, capaz de estimular el complejo neuromuscular. El electrodiagnóstico es de
suma importancia en fisioterapia, pues permite obtener los parámetros necesarios para
el tratamiento de las patologías. Si un músculo no está afectado uniformemente,
algunos fascículos se estimularan de forma desigual, apareciendo curvas incongruentes
apareciendo más hipérboles que se corresponden a cada unidad funcional, indicando la
presencia de la reinervación de esos fascículos no afectos.
Evitar
Es necesario dedicar especial atención a la intensidad de corriente, resistencia de la piel
del paciente, y sensación percibida por el paciente, para evitar la provocación de los
efectos adversos de la electroterapia, tales como erosiones, quemaduras,
cauterizaciones. Con la utilización de electrodos de pequeñas dimensiones, no exceder
la dosis recomendada para la aplicación, así como contactos irregulares sobre la
superficie de aplicación. No aplicar en casos de: espasticidad,áreacardiaca, marcapasos
y tromboflebitis.
ELECTROTERAPIA
Es una técnica que se engloba dentro de la medicina física y rehabilitación y se define
como el arte y la ciencia del tratamiento de lesiones y enfermedades por medio de
la electricidad.
La Historia de la Electroterapia se remonta a la aplicación de las descargas del pez
torpedo en la época griega y romana (véase, Historia, en fisioterapia).

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Imagen de un TENS, aparato que genera pulsos eléctricos con fines analgésicos.
Actualmente, la tecnología ha desarrollado numerosos aparatos (productos sanitarios)
para la aplicación de la electroterapia sin correr riesgos de efectos secundarios, como
los TENS o los estimuladores de alta o baja frecuencia.
Los principales efectos de las distintas corrientes de electroterapia son:
 Antiinflamatorio.
 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
Efectos de la electricidad sobre el cuerpo humano
Cuando alguna parte o partes del cuerpo humano entran en contacto con dos puntos u
objetos entre los que existe una diferencia de potencial (voltaje), se establece el paso
de una corriente eléctrica a través del cuerpo que puede producir efectos muy diversos,
desde un leve cosquilleo hasta la muerte, pasando por contracciones musculares,
dificultades o paro respiratorio, caídas, quemaduras, fibrilación ventricular y paro
cardíaco. Esto se conoce como choque eléctrico.
El choque eléctrico puede producirse al tocar elementos sometidos a tensión, como
cables o barras metálicas desnudas (contacto directo), u objetos, normalmente
inofensivos, cuya tensión sedebe afallos y defectos de aislamiento (contacto indirecto).

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Esquema de red trifásica
Para poder comprender el proceso es necesario puntualizar que la red de distribución
en baja tensión -la que entra en nuestros domicilios, oficinas, locales comerciales, etc.-
es trifásica y el neutro está conectado a tierra.
A partir del esquema anterior puede inferirse que si una persona entra en contacto con
una de las fases L1, L2, L3 y tiene los pies apoyados en el suelo (o toca alguna masa
metálica, tubería, etc. que haga buen contacto con tierra) se cerrará el circuito
estableciéndose una corriente que atravesará su cuerpo, produciéndole el choque. Lo
mismo ocurrirá si toca la carcasa metálica de algún aparato que presente defectos de
aislamiento.
Los factores que determinan la severidad de las lesiones son:
El tipo de corriente, continua (pilas y baterías) o alterna (red eléctrica).
En general, la corriente alterna de baja frecuencia (50 – 60 Hz) que se distribuye a través
de la red puede llegar a ser hasta 3 o 5 veces más peligrosa que la continua. Puesto que
se trata del tipo de corriente al que habitualmente estamos expuestos en viviendas,
locales, comercios, oficinas, etc., nos centraremos en los riesgos que lleva asociados la
alterna.
La intensidad y el tiempo.
En general, cuanto mayor es la intensidad y/o el tiempo en que circula corriente por
nuestro cuerpo, más graves son las consecuencias. La tabla siguiente muestra los
efectos generados en función de la intensidad y el tiempo de exposición, en un adulto
de más de 50 kg de peso, suponiendo que los puntos de contacto son dos extremidades.

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Las definiciones de los términos empleados son:
Umbral de percepción: Valor mínimo de intensidad que provoca una sensación en una
persona.
Umbral de reacción: Corriente mínima que produce una contracción muscular.
Umbral de no soltar: Valor máximo de la intensidad para el cual una persona puede
soltarse de unos electrodos que provocan el paso de la corriente. En corriente alterna
se considera que este valor es de 10 mA, para cualquier tiempo de exposición.
Umbral de fibrilación ventricular: Valor mínimo de la intensidad que puede originar
fibrilación ventricular. Decrece sustancialmente cuando la duración del paso de
corriente se prolonga más allá de un ciclo cardíaco. Es la causa principal de muerte por
accidentes eléctricos.
La tensión y la resistencia
La tensión (voltaje) no es peligrosa en sí misma, pero, de acuerdo con la ley de Ohm,
ocasiona el paso de una corriente cuyos efectos ya se han descrito y cuya magnitud
depende, además, de la resistencia.
La tensión de contacto, que es la existente en el punto de contacto antes de que éste se
produzca, es fácil de estimar o calcular. En el caso de instalaciones de baja tensión
(domésticas o industriales), en Europa suele ser de 230 V si el contacto es entre fase
y neutro (o entre fase y tierra), que es el caso más frecuente, y de 400 V si se tocan
dos fases simultáneamente.
El problema reside en determinar el valor de la resistencia, ya que ésta, en el caso del
cuerpo humano no sólo depende de condiciones externas o ambientales (grado de
humedad de la piel, presión de contacto, estado de la epidermis y zona de contacto,
etc.) sino también del valor de la tensión. Por tanto, podríamos decir que la corriente
depende doblemente de la tensión estableciéndose entre ambas una relación

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directamente proporcional a través de la ley de Ohm, y una dependencia con la
resistencia, que figura en el denominador de dicha ley.
Tomando como referencia la resistencia de una mano a la otra en condiciones de piel
seca, una corriente alterna a frecuencia de la red (50 Hz) y una superficie de contacto de
50 a 100 cm2, la NTP 400 del Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo
establece los siguientes valores para la resistencia (más propiamente impedancia) del
cuerpo humano.
Según puede verse, en el caso de una red doméstica a 230 V, el 5% de la población
tendría una resistencia inferior o igual a 1000 Ω, el 50% no superaría los 1350 Ω y el 95%
tendría un valor igual o menor que 2125 Ω. Obviamente el peor caso corresponde a los
1000 Ω, que darían lugar al paso de una corriente de 230 mA cuyas consecuencias
podrían ser fatales.
El recorrido de la corriente
La gravedad de un accidente depende del camino de la corriente a través del cuerpo.
Una trayectoria larga, en principio, presentará mayor resistencia dejando pasar menos
intensidad pero si atraviesa órganos vitales como el corazón, los pulmones, el hígado,
etc., puede provocar lesiones mucho más graves. Los recorridos más peligrosos son los
que afectan a la cabeza (daños cerebrales) o al tórax (parada cardiorrespiratoria).
Los valores de intensidad y tiempo reflejados en la “Tabla de Efectos Fisiológicos”
corresponden a un trayecto “mano izquierda – dos pies”. Para otros caminos debe
aplicarse un coeficiente de corrección F llamado “factor de corriente de corazón” que
permite calcular la equivalencia del riesgo de las corrientes que atraviesan el cuerpo
siguiendo otros recorridos.
La intensidad equivalente viene dada por la fórmula:

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Ieq = Iref/F
siendo Iref la intensidad correspondiente al trayecto mano izquierda – dos pies y F el
factor de corriente de corazón
Corriente de corazón “F”
La utilidad de la Bomba de Na y K en la generación de impulso nervioso
Funcionamiento y estructura
Estructura proteica
La bomba sodio potasio es una proteína transmembrana que actúa como un
transportador de intercambio antiporte (transferencia simultánea de dos solutos en
diferentes direcciones) que hidroliza ATP (función ATPasa). Es una ATPasa de transporte
tipo P, es decir, sufre fosforilaciones reversibles durante el proceso de transporte. Está
formada por dos subunidades, alfa y beta, que forman un tetrámero integrado en la
membrana. La subunidad alfa está compuesta por diez segmentos transmembrana y en
ella se encuentra el centro de unión del ATP que se localiza en el lado citosólico de la
membrana (tiene un peso molecular de aproximadamente 100.000 daltons). También
posee dos centros de unión al potasio extracelulares y tres centros de unión al sodio
intracelulares que se encuentran accesibles para los iones según si la proteína está
fosforilada. La subunidad beta contiene una sola región helicoidal transmembrana y no
parece ser esencial para el transporte ni para la actividad, aunque podría realizar la
función de anclar el complejo proteico a la membrana lipídica.
Funcionamiento
El funcionamiento de la bomba electrogénica de Na+/ K+(sodio-potasio) , se debe a un
cambio de conformación en laproteína que seproduce cuando es fosforilada por el ATP.
Como el resultado de la catálisis es el movimiento transmembrana de cationes, y se
consume energía en forma de ATP, su función se denomina transporte activo. La

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demanda energética es cubierta por la molécula de ATP, que al ser hidrolizada, separa
un grupo fosfato, generando ADP y liberando la energía necesaria para la
actividad enzimática. En las mitocondrias, el ADP es fosforilado durante el proceso
de respiración generándose un reservorio continuo de ATP para los procesos celulares
que requieren energía. En este caso, la energía liberada induce un cambio en la
conformación de la proteína una vez unidos los tres cationes de sodio a sus lugares de
unión intracelular, lo que conlleva su expulsión al exterior de la célula. Esto hace posible
la unión de dos iones de potasio en la cara extracelular que provoca la desfosforilación
de la ATP, y la posterior traslocación para recuperar su estado inicial liberando los dos
iones de potasio en el medio intracelular.[cita requerida]
Los procesos que tienen lugar en el transporte son:
1. Unión de tres Na+ a sus sitios activos.
2. Fosforilación de la cara citoplasmática de la bomba que induce a un cambio de
conformación en la proteína. Esta fosforilación se produce por la transferencia
del grupo terminal del ATP a un residuo de ácido aspártico de la proteína.
3. El cambio de conformación hace que el Na+ sea liberado al exterior.
4. Una vez liberado el Na+, se unen dos iones de K+ a sus respectivos sitios de unión
de la cara extracelular de las proteínas.
5. La proteína se desfosforila produciéndose un cambio conformacional de ésta, lo
que produce una transferencia de los iones de K+ al citosol.
Funciones
La bomba de sodio-potasio es crucial e imprescindible para que exista la vida animal ya
que tiene las funciones expuestas a continuación. Por ello se encuentra en todas las
membranas celulares de los animales, en mayor medida en células excitables como las
células nerviosas y células musculares donde la bomba puede llegar a acaparar los dos
tercios del total de la energía en forma de ATP de la célula.
Fisiología de la membrana
 La célula como sistema de membranas
 Transporte de moléculas de elevada masa molecular
 Introducción a la biología celular (II): la membrana plasmática
Linkwithin
La membrana actúa como un filtro selectivo bidireccional. Debido a su interior
hidrofóbico, impide prácticamente el paso de todas las moléculas solubles en agua. Sin
embargo, su permeabilidad selectiva permite la salida de catabolitos y de algunas
sustancias de síntesis, y la entrada hacia el citosol de las sustancias necesarias para el
correcto funcionamiento celular.
Funciones de las membranas biológicas
La comunicación de la célula con el medio extracelular está medida por la membrana
plasmática que la rodea y que debe permitir el intercambio de moléculas necesarias
para la vida celular. La membrana contiene, por tanto, los mecanismos para

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transportar físicamente moléculas, permitiendo que la célula tome los metabolitos
necesarios para su metabolismo, construya sus macromoléculas y, además, libere los
productos del catabolismo celular y las sustancias de secreción.
La membrana actúa como una barrera semipermeable, permitiendo el paso, mediante
mecanismos diversos, de determinadas sustancias a favor o en contra de un gradiente
de concentración osmótico o eléctrico. En esencia, las funciones de la membrana son:
. Intercambio de sustancias, lo que implica un transporte iónico y molecular, y
un transporte macromolecular que se realiza mediante los siguientes mecanismos:
fagocitosis, endocitosis, pinocitosis, endocitosis mediada y exocitosis.
. Reconocimiento de la información de origen extracelular y transmisión al medio
intracelular.
. Reconocimiento y adhesividad celular.
Receptores de membrana
La transducción de señales es la respuesta de la célula a estímulos externos; la
membrana desempeña un papel importante en este proceso. Las células son capaces de
responde a estos estímulos y señales externas gracias a los receptores de membrana.
Estas moléculas, de naturaleza generalmente proteica, reconocen de forma específica a
una determinada molécula-mensaje. Las células dotadas con receptores de membrana
reciben el nombre de células diana.
La actividad fisiológica de las células diana se ve afectada por un solo tipo de molécula-
mensaje. Sin embargo, una misma molécula-mensaje puede interactuar con varios
receptores. Las moléculas-mensajepueden ser hormonas, neurotransmisores o factores
químicos, entre los que se encuentran los factores de crecimiento.
A la molécula-mensaje se la denomina primer mensajero, y al unirse a su receptor de
membrana induce en este un cambio en la conformación molecular que produce una
señal de activación de una molécula o segundo mensajero. Este actúa estimulando o
deprimiendo alguna actividad bioquímica. Entre las moléculas que actúan como
segundos mensajeros se encuentran el AMP cíclico y el GMP cíclico.
Sonido, Audición y Ondas sonoras.
El Sonido

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Desde un punto de vista físico, el sonido es una vibración que se propaga en un medio
elástico (sólido, líquido o gaseoso), cuando nos referimos al sonido audible por el oído
humano, lo definimos como una sensación percibida en el órgano del oído, producida
por la vibración que se propaga en un medio elástico en forma de ondas.
Para que se produzca un sonido es necesaria la existencia de:
 Un emisor o cuerpo vibrante.
 Un medio elástico transmisor de esas vibraciones.
 Un receptor que capte dichas vibraciones.
El sonido tiene orígenes y características muy diferentes:
 Fenómenosde la naturaleza:Una gota que cae sobre una superficie, las hojas de los
árboles movidas por el viento, las olas del mar, etc.
 Muchos animales tienen la capacidad de producirsonido: el ladrido de un perro, el
canto de un pájaro, etc.
 La vozhumana: una de las formas más complejas de comunicación en laque sebasa
el lenguaje verbal.
 Dispositivos creados por el hombre también pueden producir sonido: el motor de
un coche, una explosión, etc.
 Algunosdispositivoshansidocreadosexpresamenteparala produccióndeuntipo
de sonido: el sonido de los instrumentos musicales.
La Audición

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La audición es uno de los cinco sentidos propios de los animales, con características
particulares y diferenciadas en cada especie. Este sentido supone procesos fisiológicos
y psicológicos y se relaciona con el equilibrio. Nos permite interpretar sonidos, y nos
ayuda a comunicarnos; el órgano receptor de este sentido es el oído.
Funcionamiento de la audición
 El sonido se canaliza en el conducto auditivo y provoca el movimiento del tímpano.
 El tímpano vibra con el sonido.
 Las vibraciones del sonido se desplazan por la cadena de huesecillos hasta la cóclea.
 Las vibraciones del sonido hacen que el fluido de la cóclea se mueva.
 El movimiento de este fluido hace que las células ciliadas se inclinen. Las células
ciliadas producen señales neurales que son captadas por el nervio auditivo. Las
células ciliadas deun extremo de la cócleaenvían información de los sonidos graves,
y las células ciliadas del otro extremo envían información de los sonidos agudos.
 El nervio auditivo envía las señales al cerebro, donde se interpretan como sonidos.

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Ondas sonoras y sonido
Las ondas sonoras: son ondas mecánicas longitudinales: mecánicas porque necesitan
un medio material para su propagación y longitudinales porque las partículas del medio
actúan en la misma dirección en la que se propaga la onda. Ej: Si hacemos el vacío en
una campana de vidrio en la que hay un despertador sonando, a medida que va saliendo
el aire el sonido se va apagando hasta que desaparece del todo.
Pueden propagarse en medios sólidos, líquidos y gaseosos.
La propagación de una onda sonora consiste en sucesivas compresiones y dilataciones
del medio de propagación, producidas por un foco en movimiento vibratorio. Al paso de
la onda el medio experimenta variaciones periódicas de presión.
Como el sonido se propaga en forma de ondas, tenemos que saber qué características
tiene la onda sonora para ver cómo se comporta.
 Es una onda mecánica.
Las ondas mecánicas no pueden desplazarse en el vacío, necesitan hacerlo a través de
un medio material (aire, agua, cuerpo sólido). Además dicho medio debe ser elástico y
no rígido para permitir la transmisión del sonido.
 Es una onda longitudinal.
En las ondas longitudinales el movimiento de las partículas se desplaza en la misma
dirección que la onda.
 Es una onda tridimensional.
Son ondas que se propagan en tres direcciones. Las ondas tridimensionales se conocen
también como ondas esféricas, porque sus frentes de ondas son esferas concéntricas
que salen de la fuente de perturbación expandiéndose en todas direcciones.
Sonido: Es la propagación de la vibración de un cuerpo elástico en un medio material.
Requiere fuente emisora de ondas sonoras, un medio transmisor, y un receptor o
detector de sonidos.

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Diremos que una onda mecánica longitudinal es sonora cuando la percibimos como
sonido a través de los oídos. Esto ocurre cuando la frecuencia de oscilación está entre
16 y 20.000 Hz (muchas personas comienzan a no oír a partir de 15.000 Hz).
Las frecuencias más bajas que las audibles se llaman infrasonidos, y a las ondas que las
producen ondas infrasónicas. Las frecuencias más altas que las audibles se llaman
ultrasonidos y las ondas que las producen ondas ultrasónicas.
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.
En el casode medios gaseosos,como el aire, las vibraciones son trasmitidas de un punto
a otro mediante choques entre las partículas que constituyen el gas. De este modo
cuando mayor sea la densidad del gas, mayor será la rapidez de la onda.
En los medios sólidos, son las fuerzas que unen entres sí las partículas constitutivas del
cuerpo las que se encargan de propagar la perturbación de un punto a otro. Este
procedimiento más directo explica por qué la rapidez del sonido es mayor en los sólidos
que en los gases.

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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.
A nivel molecular un material con alta elasticidad (rígido) se caracteriza por grandes
fuerzas entre sus moléculas. Esto hace que las partículas vuelvan rápidamente a sus
posiciones de equilibrio y estén dispuestas a iniciar de nuevo un movimiento, lo que les
permite vibrar a altas velocidades. Por lo tanto, el sonido viaja más rápido a través de
medios con mayor elasticidad.
La densidad de un medio representa la masa por unidad de volumen. Así mientras más
denso es un material, mayor será la masa de las moléculas, si se considera un mismo
volumen, lo que implica que el sonido se trasmite más lentamente. Esto se debe a
que las ondas de sonido trasportan energía, que es la responsable de la vibración de un
medio, y se necesita más energía para hacer vibrar las moléculas grandes que la
requerida para hacer vibrar moléculas más pequeñas. Por esto, el sonido viaja más lento
en un objeto más denso, si ambos tienen la misma propiedad elasticidad.
ENERGÍA DEL SONIDO
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 apartir de otras magnitudes
como la intensidad sonora, también se pueden calcular otras magnitudes relacionadas,
como la densidad o el flujo de energía acústica.
BIOFÍSICA DE LA PERCEPCIÓN AUDITIVA
La percepción sonora es el resultado de los procesos psicológicos que tienen lugar en
el sistema auditivo central y permiten interpretar los sonidos recibidos.
Lapsicoacústica estudiala percepción del sonido desde la psicología(percepción sonoro
subjetiva) y describe la manera en que se perciben las cualidades (características)
del sonido, lapercepción del espacioa través del sonido escuchabinaural y el fenómeno
del enmascaramiento, entre otras cosas.
Marshall McLuhan en su teoría de la percepción afirma que la imagen sonora necesita
ser fortalecida por otros sentidos. No porque la imagen sonora sea débil, sino porque la
percepción humana tiene gran dependencia de la percepción visualy el sentido del oído
necesita que la vista confirme lo que ha percibido.
Teorías de la Audición

20
Teoría del Lugar
Esta teoría afirma que existe una organización tonotópica de las frecuencias en
la membrana basilar. En otras palabras, que las células sensoriales que se encuentran
cercanas a la base de la membrana basilar son afectadas principalmente por tonos de
alta frecuencia, en cambio, las localizadas cerca al helicotrema son estimuladas
principalmente por tonos de baja frecuencia. Además afirma que diferentes frecuencias
excitan distintas fibras nerviosas en el área auditiva primaria.
En 1863, Hermann von Helmholtz propuso la primera versión de la teoría, bajo el
supuesto de que la cóclea poseía propiedades de resonancia. Sin embargo, Georg von
Békésy fue la persona que estudío y realizó descubrimientos acerca de la operación del
oído interno que respaldan la teoría. Los hallazgos básicos de Békésy se relacionan con
la hidrodinámica del oído interno. Según él, la operación general del proceso auditivo
consiste en que una onda viajera de sonido comienza en la región más rígida y angosta
de la membrana basilar y viaja hacia la región más ancha. En el camino, las vibraciones
de alta frecuencia generan ondas cuyo punto máximo de desplazamiento se encuentra
cerca del estribo mientras que las vibraciones de baja frecuencia generan ondas cuyo
punto máximo de desplazamiento se encuentran cerca al helicotrema.
La teoría, además de de explicar la recepción de frecuencia ha sido propuesta para
explicar como se registra la intensidaddel sonido. Según esta, mientras más intenso es
un sonido, mayor es la región de la membrana basilar involucrada.
Teoría de Frecuencia
También llamada teoría de periodicidad, afirma que la membrana basilar vibra en su
totalidad reproduciendo las vibraciones del sonido. Según estateoría, el tono escuchado
está determinado por la frecuencia de impulsos que viajan por el nervio auditivo que
se correlaciona con la frecuencia de la onda sonora; el cerebro es el instrumento
analizador para percibir tonos. Fue propuesta por Ernest Gleen Wever y Charles Bray en
1930. La mayor parte de la evidencia que respalda esta teoría proviene del estudio con
peces que no tienen sistemas periféricos de análisis de frecuencias, por lo que estos
animales si deben tener esta capacidad discriminatoria.
La teoría fue criticada, puesto que una fibra nerviosa no puede responder directamente
más de 1000 veces por segundo, lo cual significa que no puede transmitir frecuencias de
más de 1000 Hz, en consecuencia la teoría no podría explicar todo el intervalo de
frecuencias audibles. Para corregir este problema, la teoría desarrollo, en 1949,
el principio de andanada, que dice que cada fibra nerviosa no dispara en el mismo
momento, sino que más bien la actividad neural total o lospotenciales de acción totales
se distribuyen en una serie de fibras nerviosas auditivas, lo cual significa que disparan o
se activan coordinadamente para producir la frecuencia del estímulo.
Fases de la percepción sonora
La percepción auditiva se da en cinco fases:
Detección.

21
Discriminación.
Identificación.
Reconocimiento.
Comprensión.
Percepción de las cualidades del sonido
Las cualidades (características) del sonido son:
Intensidad o potencia
Tono o altura
Timbre o color
Duración.
Estas cualidades vienen determinadas por los propios parámetros de las ondas sonoras,
principalmente la frecuencia y la amplitud.
Los parámetros psicoacústicos más relevantes son:
Sonoridad: percepción subjetiva de la intensidad (amplitud).
Altura está ligada a la percepción del tono (en concreto, con la frecuencia fundamental
de la señal sonora; cómo se percibe lo grave o agudo que es un sonido).
Timbre: es la capacidad que permite distinguir la misma nota producida por dos
instrumentos musicales diferentes. El timbre está caracterizado por la forma de la onda,
es decir, por su componente armónico.
Duración: es el tiempo que vibra la onda del sonido.
Debido a lasensibilidad(eficienciadela respuesta en frecuencia) del oído humano, estos
términos en el contexto de la psicoacústica no son totalmente independientes. Las
cuatro se influyen mutuamente. Modificando un parámetro cambian los otros y cambia
la percepción del sonido. Por ejemplo, si se modifica la intensidad de un sonido (su
sonoridad) esto afecta a la percepción de la altura y del timbre, etc.
Escucha binaural
La manera en que el ser humano percibe el sonido depende del hecho físico de que
cuenta con dos oídos. La escuchabinaural es laresponsable de lapercepción (detección)
de la dirección del sonido, y además el oído sabe cuando escucha su canto o no (sonido)
por eso el oído tiene ese conducto que lo lleva al caracol.
Audiómetro.
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

22
utiliza para realizar pruebas audiométricas. Permite determinar el nivel auditivo de un
paciente en cada uno de sus oídos.
La luz y el espectro electromagnético
La astronomía no podría existir si no existiera
la luz o si el ser humano no pudiera verla. De hecho, miramos al cielo porque allí vemos
luces. Una postura holística sería pensar que, cuando nos llega -nos toca- la luz de las
estrellas, estamos siendo tocados por esas estrellas, aunque quizás se encuentren, no
solo a una distancia impensable, sino tambien en un pasado remoto. Sea como sea, la
posibilidad de conocer lo que hay allá nos la está dando la luz. Cuando miramos al cielo
debemos ser muy conscientes de estas importantes ideas:
 Vemos con nuestros ojos, que son órganos de percepción limitados a un estrecho
margen de longitudes de onda: los ojos ven únicamente la -estrecha- franja de la
luz visible.
 La luz visible es una pequeña parte del espectro electromagnético y, aunque no
somos conscientes de que existe, nuestro entorno es una infinita mezcla de
distintas radiaciones y frecuencias que nos bombardea desde cientos o miles de
fuentes invisibles a nuestros sentidos.
 La atmósfera de la Tierra sirve de escudo a muchas de esas frecuencias.
Vamos a adentrarnos en ese maremagnum de radiaciones, intentando comprender y
desentrañar ese complejo mundo de las ondas electromagnéticas y su utilidad en la
astronomía.
¿Como consigue ver nuestro ojo?...
El ojo humano es un órgano complejo y
evolucionado. Pero en la tarea de ver, el ojo hace una parte y el cerebro el resto, y quizá
la parte más importante la realiza el cerebro. El ojo se comporta como una cámara
oscura, con una lente (cristalino) que se enfoca mediante los músculos que rodean el

23
ojo y a través de la cual pasa la luz. Dicha luz se proyecta en el fondo del ojo (retina)
formando una imagen invertida, que es detectada por el nervio óptico y enviada al
cerebro, donde se interpreta. Es importante el hecho de que tenemos dos ojos, lo que
suministra una visión estereoscópica, que permite al cerebro percibir distancias y
volúmenes. Pero el ojo humano tiene la limitación de "ver" una gama reducida de
longitudes de onda (luz visible) en razón de los detectores que tiene en la retina.
Estos detectores son de dos tipos: conos y bastones.
Los bastones son células que nos permiten ver en la oscuridad, porque se activan en
ausencia de luz y hacen que distingamos las luces de las sombras. Pero no ven colores.
Los conos son células que funcionan con luz ambiente intensa y nos permiten ver los
colores.
Hay bastones sensibles al color rojo, al verde y al azul. Decir que son sensibles significa
que absorben la luz de una determinada frecuencia dentro del espectro, debido a unas
moléculas denominadas opsinas, que son las que generan las reacciones químicas
necesarias para estimular el nervio óptico. Hay una opsina para cada color. Los bastones
también perciben la luz a causa de una opsina especial, la rodopsina. Cada opsina se
encuentra codificada en un gen, así que los seres humanos tenemos tres genes
responsables de la visión. Cuando una especie posee más genes de este tipo, se
encuentra capacitada para percibir más longitudes de onda. Hay gente que, operada de
cataratas, puede percibir la luz ultravioleta. Esto se debe a que esta radiación se filtra
por la córnea. Las opsinas para el rojo y el verde provienen del cromosoma X, mientras
que las del azul, provienen del cromosoma 7, y la rodopsina del 3(1).
Las opsinas se
descubrieron en 2007 investigando la capacidad fotoreceptora de las Hidras, animales
acuáticos que, a pesar de no tener ojos, son capaces de percibir la luz. Se cree que esta
capacidad fotoreceptora, estuvo presente en la Tierra desde hace 600 millones de años,
época de aparición de este tipo de animales.
La opsina sensible al rojo se llama eritropsina (eritro=rojo en griego) y detecta
longitudes de onda de alrededor de 560 nm. La opsina sensible al verde se
llama cloropsina (cloro=verde en griego) y es sensible a longitudes de onda entorno a
los 530 nm. La cianopsina (ciano=azul en griego) es sensible al azul y detecta longitudes
de onda de alrededor de 430 nm. La mezcla de las señales detectadas por todas ellas
nos permite ver el espectro visible al completo.

24
¿Qué es el espectro electromagnético?...
El espectro electromagnético es el conjunto de las ondas electromagnéticas que
existen en el Universo, de distintas frecuencias. Cada cuerpo presente en el Universo
tiene una vibración particular, a una frecuencia determinada. Estavibración provoca que
dicho cuerpo emita energía con una longitud de onda característica, que sirve para
identificarlo. La forma de identificar esta energía es midiendo su longitud de onda.
Ahora bien...¿qué longitudes de onda se han medido sobre el espectro
electromagnético?.
Historia
Hasta el año 1800 no se conocía más que el espectro visible. William
Herschel descubrió la luz infrarroja, radiación que estaba fuera del espectro de luz
visible. Se llama a esta radiación o luz "infrarroja" porque su frecuencia es menor que
el rojo.

25
Herschel estaba
interesado por saber cuánto calor transmitía cada color del espectro, puesto que sabía
que la energía de la luz dependía del color. Así pues, hizo pasar luz blanca a través de un
prisma, de tal forma que originara un arco iris en su salida. Puso un termómetro sobre
cada color y también dispuso sendos termómetros a ambos lados del espectro como
control. La temperatura medida indicaba que aumentaba al ir del violeta al rojo pero,
para su sorpresa, el termómetro situado al lado del rojo indicaba una temperatura más
alta que los anteriores.
En posteriores experimentos, Herschel detectó que esta luz invisible se comportaba
igual que la visible, es decir, se reflejaba, transmitía o absorbía exactamente igual que la
visible. Años más tarde, cuando se pudo medir la frecuencia de la luz, se estableció que
su frecuencia era menor que la de la luz roja y se le llamó "infrarrojo"(2).
Conceptos relativos a la luz. Color
Soporte material de la energía electromagnética.
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.

26
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.
 La luz en los fenómenos de creación de masa y ondina.
La masa para el Modelo Estándar de la Mecánica Cuántica es un misterio y, ahora que
se ha encontrado la partícula de Higgs, que se supone es la que aporta la masa a las
partículas con masa, el misterio continúa.
En la Mecánica Global, la masa será la materia reticular comprimida debido a la energía
electromagnética o energía de torsión transversal sobre la globina. Así, la energía de
torsión se transforma en energía reversible de compresión y energía de tensión de la
curvatura longitudinal o energía potencial gravitatoria. La transformación de globina en
masa es simultánea con la transformación de un tipo de energía elástica en otro.
La ondina es un tipo de masa, por ser materia comprimida, muy inestable que se
corresponde con los electrones. Para desplazarse de una órbita a otra los electrones se
convierten en energía electromagnética hasta que se vuelve a comprimir la materia
reticular, relajando las diferencias de la tensión transversal y consiguiendo un nuevo
punto de equilibrio gravito-magnético.
La teoría del todo incorpora una nueva teoría del átomo con las características citadas
de los electrones.
La luz visible, es decir las ondas electromagnéticas para las cuales el ojo humano esta
adaptado, se encuentran entre longitudes de onda de 400 nm (violeta) y 700 nm (rojo).
Como lo predijeron las ecuaciones de Maxwell existen longitudes de onda por encima y
por debajo de estos límites. Estas formas de "luz invisible" se han encontrado y
organizado de acuerdo a sus longitudes de onda en el espectro electromagnético. Si las

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ondas electromagnéticas se organizan en un continuo de acuerdo a sus longitudes
obtenemos el espectro electromagnético en donde las ondas más largas (longitudes
desde metros a kilómetros) se encuentran en un extremo (Radio) y las más cortas en el
otro (longitudes de onda de una billonésima de metros) (Gamma).
Cualidades de la luz
Extraído de: aquí
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.
De esta forma se pueden explicar el eclipse de Sol y el eclipse de Luna.
Sistema visual humano
El sistema visual humano está compuesto por:

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El ojo
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.
Constitución del átomo y modelos atómicos.
Modelos atómicos
1. Modelo de Dalton.
Las hipótesis en las que Dalton basaba su modelo eran las siguientes:
· Los elementos estánformados por partículas diminutas, eindivisibles llamadas átomos.
Los átomos de un mismo elemento son todos iguales entre sí en masa, tamaño y en
cualquier otra propiedad.
· Los compuestos químicos están formados por unas partículas, llamadas moléculas,
todas iguales entre sí. Es decir, las moléculas se forman por la unión de varios átomos.

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En las reacciones químicas,los átomos ni secrean nise destruyen, sólocambia la manera
en que están unidos. Las reacciones químicas son pues una redistribución de los átomos.
2. Modelo atómico de Thomson.
Descubrió el electrón. El electrón es una partícula constituyente del átomo,
caracterizada por:
· Carga eléctrica negativa.
· Masa extremadamente pequeña.
El electrón era una partícula con una masa extremadamente pequeña, exactamente 9,1
10-31 kg. También se encontró que el electrón tenía una carga eléctrica negativa, con
un valor de 1,6 10-19 C. El culombio (C) es la unidad de carga eléctrica en el Sistema
Internacional de Unidades. Se define como la cantidad de carga que pasa por la sección
de un conductor eléctrico en un segundo, cuando la corriente eléctricaes de un amperio,
y se corresponde con la carga de 6,24 × 1018 electrones.
3. Modelo atómico de Rutherford.
Descubrió el protón.
El protón es una partícula constituyente del átomo, que tiene:
· Carga positiva y de igual valor a la del electrón.
· Una masa mucho mayor a la del electrón, unas dos mil veces.
Se atribuye a Rutherford el descubrimiento del protón, una partícula con una masa muy
grande, comparada con la del electrón (mp = 1,7 10-27 kg) y una carga exactamente
igualaladel electrón, pero de signopositivo (qp = 1,6 10-19 C). Según el modelo atómico
de Rutherford los electrones orbitan en el espacio vacío alrededor de un minúsculo
núcleo atómico, situado en el centro del átomo donde se encuentran los protones.
4. Modelo atómico de Bohr.
La tercera partícula constituyente del átomo, que ya predijo Rutherford, tardó mucho
en encontrarse, más de 30 años. Se descubrió por casualidad al estudiar la reacciones
nucleares. Laexplicación de estatardanza estáen que dado que no tiene cargaeléctrica,
no es fácil detectarla.
Esta nueva partícula, el neutrón, tiene una masa similar a la del protón (mn = 1,7 10-27
kg) y no tiene carga eléctrica, es neutra. El neutrón es una partícula constituyente del
átomo que tiene:
- Una masa similar a la del protón.
- No tiene carga eléctrica. es una partícula neutra.

30
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
Orígenes de las radiaciones ionizantes.
Las personas están expuestas continuamente a radiaciones ionizantes. De estas
radiaciones, unas proceden de la propia naturaleza, sin que el hombre haya intervenido
en su producción y otras están originadas por acciones ocasionadas por el hombre.
Causas naturales

31
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.
Como promedio, la dosis procedente del fondo natural que recibe una persona en
España es del orden de 2,4 mSv/año.
Causas artificiales
Se deben a la exposición a diversas fuentes de origen no natural, como son:
exploraciones radiológicas con fines médicos (fuente mayoritaria, dan lugar aunas 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 resultaescasoo 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.
Radiación y Radiobiología.
Radiobiologia
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.

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Las dos grandes razones que han impulsado la investigación de los efectos biológicos de
las radiaciones ionizantes son:
1. Protección Radiológica: 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).
Radiación
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.
domingo, 7 de junio de 2015
Radiaciones: naturaleza y propiedades.
Extraído de: aquí

33
Las radiaciones electromagnéticas se caracterizan por la existencia en cada punto del
espacioen que setransmiten 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.

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