Cervantes Ciencia // Evolución. ¡Tiembla Tierra! Vol.9 1/2
La Tierra, nuestro hermoso planeta, en un principio podría imaginarse como una caliente bola de fuego, de humeantes volcanes y materiales altamente densos. La aparición del agua hizo su trabajo, y junto a la atmósfera, lograron un equilibrio perfecto, que hoy nos permite poder habitarla y disfrutar de sus paisajes.
La litosfera es altamente compleja. Si pudiésemos hacer un corte del interior del planeta, observaríamos un núcleo bastante caliente compuesto por Hierro y Níquel, seguido por un plástico manto, cuyas rocas líquidas crean celdas convectivas, que distribuyen el calor interno. Hacia la parte más externa, y sobre la que nos desplazamos, veríamos a la corteza, la misma que sostiene los océanos y continentes.
La corteza terrestre, en algún momento de su historia, se mostraba como un solo bloque compacto, que, gracias a la energía interna, llegó a fracturarse y distribuirse en lo que hoy conocemos. Las placas tectónicas, entonces, son zonas sumamentes activas, capaces de moverse y generar sismos, que definitivamente a todos nos asustan. Hoy quiero dar la Bienvenida a nuestro magazine a @eliaschess333, un Ingeniero Civil venezolano apasionado por el mundo de la sismología, y que nos trae un interesante artículo sobre sismos y cultura sismoresistente.
También es cierto que no sólo la tierra se mueve, ¡pues a más de uno, nos tiembla todo el cuerpo cuando nos enamoramos! Al respecto, en la sección de Ciencias Puras, @tomastonyperez nos hablará de la Biología del amor, donde las mariposas, las hormonas y el desencanto, serán parte de este emocionante artículo. En Filosofía, con @ivymalifred, continuamos debatiendo sobre el tema “¿Filósofo o Científico? Descubre cómo puedes evolucionar en tu vida”.
En Cultura, sociedad y ambiente, @mariselaestangab nos invita a evaluar el surgimiento de un eco-superhombre en estos tiempos de globalización y destrucción; mientras que @alextorres nos muestra ciertos avances tecnológicos que están marcando pauta en el área de la salud.
Para este número, inauguramos una nueva sección, Criptotips y Economía, el espacio donde @lenonmc21 nos contará ciertos detalles de tokenización.
¡No te pierdas todo lo que hemos preparado para ti, porque en Cervantes Ciencia nuestro objetivo eres tú!
Coordinadora Editorial
Cuando te enamoras, o simplemente miras a esa persona especial, comienzas a sentir las conocidas mariposas en el estómago y piensas en que, más adelante, esa relación podría dar paso a emociones intensas que, eventualmente, podrían desembocar en encuentros excitantes de intenso placer. Sin embargo, también se presentan señales de alerta respecto a posibles situaciones de sufrimiento, malos entendidos, decepción o traición, que podrían estar a la vuelta de la esquina.
En cualquiera de los casos anteriores, tu organismo estará cooperando continuamente para proveerte de diversas experiencias sensoriales congruentes con los episodios vividos. Es decir, la biología responde por ti sin que tú lo pidas directamente: por ejemplo, la serotonina y gastrina son sustancias químicas responsables de esos espasmos estomacales propios de los “flechazos de amor”.
Las etapas del amor y la Biología
Algunos especialistas en cuestiones de amor han establecido etapas básicas en las relaciones de pareja: atracción inicial irracional, enamoramiento real, decepción y consolidación; de estas, la tercera puede conducir a la ruptura permanente. Lo interesante de ello es que para cada fase existe una fundamentación desde las Ciencias Biológicas.
El gran cupido de estas situaciones humanas es el sistema neuroendocrino, por cuanto garantiza con sus neuronas sensitivas la recepción de estímulos ambientales, hasta el punto de poblar con mayor número de receptores las zonas de elevada interacción, como los labios, las puntas de los dedos, alrededores de las orejas y, obviamente, los genitales. Por otra parte, provee de unas sustancias químicas especiales denominadas neurotransmisores y hormonas, encargadas de llevar mensajes de amor, placer y recompensa a los enamorados, además de los inesperados duelos por rupturas.
En la euforia de la atracción inicial
Los primeros encuentros se caracterizan por la emoción y la incertidumbre, en las que las neuronas del encéfalo producen neuropéptidos estimulantes de la felicidad y euforia, con permanente procesamiento desde el sistema límbico, pero relegando a la neocorteza cerebral en cuanto a la toma de decisiones razonadas. Es una etapa de desasosiego e incertidumbre, caracterizada por gran emoción, taquicardias, falta de aliento y desconexión con la realidad circundante.
En esta fase, un grupo de encefalinas y neuropéptidos del tipo catecolaminas juega un papel primordial, debido a su función excitadora del estado de ánimo. La adrenalina, noradrenalina y dopamina, entre otras, se caracterizan por imitar el comportamiento estimulante de la división simpática del sistema nervioso, concretando la cita propiciada por las aromáticas feromonas segregadas a través de las glándulas sudoríparas.
Cuando se abren los ojos
Las parejas comienzan a verse tal y como son, queriéndose desde la aceptación como seres humanos con virtudes y defectos, pero con el aliciente de contar con quien les proporciona, ahora, sosiego y certidumbre. Allí otros neurotransmisores como las endorfinas ―con potentes efectos analgésicos― generan sensaciones de placer y confort parecidas a las de los opiáceos naturales. Estos eventos coinciden con las etapas de tranquilidad y consolidación del amor real. Sin embargo, ante una decepción o ruptura, las hormonas podrían tener efectos inhibidores y depresivos desencadenando descontrol, llanto, pérdida del apetito y malestar general. En esas circunstancias, un químico cerebral, denominado sustancia “P” se encargará de la transmisión del dolor, pérdida y luto, además de inhibir los mencionados químicos de la felicidad. De llegar a superarse este fatal evento, se podrá alcanzar la etapa de consolidación.
En cada etapa, el sistema endocrino juega un papel importante, aportando un cóctel de hormonas promotoras de encuentros sexuales y reproducción: la testosterona, estrógenos y progesterona como hormonas sexuales, en diferentes proporciones según sea el sexo, elevan la libido para propiciar el emparejamiento. Pero, además, otros mensajeros químicos como la vasopresina, aldosterona, cortisol, somatocrinina, así como el glucagón, oxitocina, y feniletilamina (presente en el chocolate), potencian el éxtasis y crean las condiciones energéticas y de placer para que la recompensa placentera mantenga a los amantes juntos por más tiempo.
Como ven, son muchas las variables biológicas que intervienen en las manifestaciones de amor, por lo que este servidor, @tomastonyperez, les invita a seguir atentos a nuestras próximas entregas, para revisar con más detalle las implicaciones de las Ciencias Biológicas en situaciones tan cercanas a la vida, en tu revista, Cervantes Ciencia.
Para Cervantes Ciencia: Dr.Tomás Pérez (@tomastonyperez)
Referencias
+Karp, G. (2005). Biología celular. Mc-Graw-Hill: México
+Karp, G. (2011) Biología celular.. Disponible en: http://booksmedicos.org/biologia-celular-y-molecular-karp-6a-edicion/
+Tórtora y Grabowski.( 1998 ). Principios de Fisiología y Anatomía. Séptima edición. Editorial Harcourt Brace: Madrid.
+Smith y Wood (1997). Biología Celular. Addison-Wesley Iberoamericana: Buenos Aires.
+Welch y Otros. (1984). Ciencias Biológicas. De las moléculas al hombre. C.E.C.S.A: México.
+Montenegro, J. (1989). Investiguemos (Vol.1).Editorial Voluntad: Bogotá
Bolívar, R. (1989). Investiguemos (Vol.3-4).Editorial Voluntad: Bogotá
La tecnología como apoyo de la medicina también ha dado pasos agigantados. Hoy, en nuestra sección de Tecnología, conoceremos algunos de los avances que han influido en el bienestar de muchas personas, y que van desde crear córneas con impresoras 3D y órganos artificiales, hasta aplicaciones para teléfonos inteligentes que permiten evaluar el progreso de enfermedades, y el uso de realidad virtual y aumentada como medio de enseñanza.
Creación de córnea
a partir de células madres realizadas con una impresora 3D
a partir de células madres realizadas con una impresora 3D
En el Reino Unido, un grupo de científicos ha logrado desarrollar un método para la fabricación de córneas humanas por medio de una impresora 3D, proceso que se ha completado en menos de 10 minutos. Para lograr este avance científico, los investigadores utilizaron células madre de un donante sano y las combinaron con una solución de alginato y colágeno que funciona como tinta biológica de la impresora 3D.
Explica el Profesor de Ingeniería de Tejidos de la Universidad de NewCastle, Che Connon, que “han logrado crear un gel que mantiene las células madres vivas mientras produce un material que es lo suficientemente duro para mantener la forma pero bastante blando para introducirse en la boquilla de una impresora 3D”; esto permitirá imprimir tejidos sin tener que recurrir al cultivo de células madres por separado.
Órganos artificiales
Actualmente existen muchas investigaciones en desarrollo sobre la creación de órganos artificiales, pero en el Hospital 12 de octubre, de Madrid, ya han salvado una vida por medio de la utilización de un pulmón artificial. Se trata del caso de un joven de 20 años, quien llegó a Emergencias con los pulmones perforados por politraumatismo. Su situación era comprometida; sin embargo, gracias a los avances tecnológicos, logró ser conectado a un pulmón artificial; situación que otorgó el tiempo necesario para que los pulmones del joven pudieran recuperar sus funciones.
Es de hacer notar que se ha relacionado mucho la utilización de órganos artificiales con la ciencia ficción, pero lo cierto es que en los próximos años seremos testigos del desarrollo de la tecnología de órganos artificiales, la cual, sin lugar a dudas, salvará muchas vidas.
APP para medir síntomas de Párkinson
La aplicación, que lleva por nombre HopkinsPD, solicita a los pacientes que completen cinco tareas para evaluar el habla, el toque de los dedos, la marcha, el equilibrio y, por último, el tiempo de reacción. Al completar las tareas, la aplicación genera mediciones por puntajes de la enfermedad de Párkinson a cada paciente, y así, por medio de este sistema de puntos, los médicos evalúan el nivel de avance que tiene la enfermedad; esto permite que sea ajustada la medicación del paciente.
Para las pruebas de la app, fueron seleccionados 129 pacientes, los cuales completaron más de 6.000 evaluaciones. Al evaluar los resultados obtenidos, se pudo comprobar que entre el puntaje arrojado por la app y las escalas oficiales se presentaba una fuerte correlación. Los síntomas variaron en un promedio de 14 puntos por día. Toda esta información puede ser de mucha ayuda a los médicos.
Realidad virtual y aumentada
En los últimos años, se ha desarrollado tecnología de punta para el uso de realidad virtual y aumentada, y, aunque la hemos visto aplicada solo a los videojuegos, también se ha venido utilizando en la formación y especialización de los médicos.
Tal es el caso de la app dental llamada VR Dentist, que utiliza realidad virtual y realidad aumentada con fines educativos para dentistas en formación. Por medio de la app se pueden visualizar modelos y prótesis dentales en 360 grados. La biblioteca y los pesadas enciclopedias, se ven cada vez más desplazadas por los libros virtuales de medicina, que permiten visualizar partes de la anatomía humana en 3D.
Además de eso, ya se están desarrollando prototipos para que los médicos puedan realizar “intervenciones quirúrgicas virtuales” con el uso de esta fascinante herramienta. De manera que el especialista podrá dar un vistazo previo a la complejidad de la operación, prepararse con antelación, y estar avisado ante las eventualidades que se puedan presentar en los distintos escenarios.
Hemos visto entonces cómo la Tecnología y la Medicina se fusionan con un sólo motivo: salvar vidas. Te invito a seguir atento a nuestras publicaciones.
Para Cervantes Ciencias @alextorres.
Fuentes:
+Andrés Lijarcio (2018). Órganos artificiales y nanomedicina tecnología que salva vidas. [Portal Web en Línea]. Recuperado de: https://www.consalud.es/saludigital/110/organos-artificiales-y-nanomedicina-tecnologia-que-salva-vidas_50278_102.html
+Lorena Garcia (2018). Una app podría ayudar a medir los síntomas del Párkinson. [Portal Web en Línea]. Recuperado de: https://www.consalud.es/saludigital/107/una-app-podria-ayudar-a-medir-los-sintomas-del-parkinson_49456_102.html
+Internovam (2018). Realidad aumentada en Medicina. [Portal Web en Línea]. Recuperado de: http://internovam.com/blog/realidad-aumentada-en-medicina/
Promoviendo una cultura sismoresistente: Aprendiendo sobre el origen de los terremotos
Saludos apreciados lectores de esta prestigiosa revista “Cervantes Ciencias”, me llena de emoción tener esta gran oportunidad de escribir para ustedes. Una de mis áreas de formación académica es la ingeniería sismoresistente, debido a esto, me siento comprometido en promover la cultura en esta área, presentando de una forma didáctica temas de interés global. En esta primera entrega aprenderemos sobre el origen de los terremotos.
Fuente: @eliaschess333, año: 2018. Esquema conceptual creado por el autor con ayuda de las herramientas Microsoft PowerPoint y Paint. Las imágenes utilizadas son de dominio público y pueden ser visualizadas a través de los siguientes enlaces: https://pixabay.com/es/mapa-del-mundo-la-tierra-global-146505/ y https://pixabay.com/es/tierra-planeta-azul-globo-planeta-11015/
Estas grandes placas que conforman el mundo interactúan entre sí, por lo que no es casualidad que el 99% de los sismos que se producen se deban al contacto entre estas placas, caracterizados por el movimiento relativo entre ellas; dependiendo de la forma y velocidad de estos movimientos se pueden tener sismos muy devastadores.
@eliaschess333 ¿me puedes explicar cómo es el movimiento entre estas placas?
Entre las placas del caribe y la suramericana, y las placas del pacífico y la norteamericana, existe un movimiento lateral. Las placas mencionadas se desplazan en sentidos opuestos, como lo indican las flechas de color “naranja” de la imagen 01; este tipo de falla se conoce como transcurrente, y la velocidad de movimiento para los casos que se resaltan es de aproximadamente 1 cm/año y 3 cm/año respectivamente.
@eliaschess333 ¿pero no es eso muy lento?
Sí, pero no olvides que son grandes placas las que se mueven unas con respecto a la otra, y la acumulación de energía potencial es realmente asombrosa. Para explicar este concepto, te invito a que tomes un resorte, lo intentes comprimir y posteriormente lo sueltes. Cuéntame ¿qué ocurre?
El resorte brinca de un lado a otro, @eliaschess333. ¿Qué significa eso?
Significa que el resorte está liberando la energía potencial acumulada, producto de la compresión del mismo. Algo así sucede con las placas de nuestro planeta, y lo mejor es que este hecho se encuentra sustentado en la teoría del rebote elástico planteada por Reid en el año de 1910. Por lo que te invito a que analicemos el siguiente esquema conceptual:
Fuente: @eliaschess333, año: 2018. Esquema conceptual creado por el autor con ayuda de las herramientas Microsoft PowerPoint y Paint. Las imágenes fueron capturadas con mi dispositivo Tablet VIT-T4000.
Después de mucho tiempo de acumulación de energía potencial, se vence la resistencia de la roca de la parte superior de la litósfera. Esto produce una liberación de energía, de la cual un 90% se consume por el calor, producto de la fricción entre placas, y el otro 10% es liberado en forma de ondas sísmicas, el cual percibimos en la superficie como terremotos. Mientras más alejados nos encontremos del epicentro menos sentiremos sus efectos.
Ahora que recuerdo, he oído la palabra epicentro en reportes sismológicos que escucho por radio. Me gustaría aprender más al respecto.
Por tu sentido de curiosidad y ganas de aprender, te obsequio el siguiente esquema conceptual:
Abordaje didáctico del concepto de epicentro y demás componentes que conforman el mecanismo de los terremotos.
Fuente:@eliaschess333, año: 2018. Esquema conceptual creado por el autor con ayuda de las herramientas Microsoft PowerPoint y Paint. La imagen de la Tierra es de dominio público y puede ser visualizada con el siguiente link: https://pixabay.com/es/tierra-planeta-azul-globo-planeta-11015/. El resto de las imágenes fue capturada con mi dispositivo Tablet VIT-T4000.
Gracias @eliaschess333 por promover una cultura sismoresistente
Escribió para ustedes @eliaschess333, Ingeniero Civil, enamorado de la Sismoresistencia y la Geotecnia, Magíster Scientiarum en Docencia para Educación Universitaria, mi lema: ¡Hacer docencia más allá de los muros del aula!
REFERENCIAS:
SAUTER F. 1989. FUNDAMENTOS DE LA INGENIERÍA SÍSMICA I: INTRODUCCIÓN A LA SISMOLOGÍA. EDITORIAL TECNOLÓGICA DE COSTA RICA.
TARBUCK E. Y LUTGENS F. 2005. CIENCIAS DE LA TIERRA, UNA INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA FÍSICA, OCTAVA EDICIÓN. PEARSON EDUCACIÓN, S.A.
MCGUIRE R. 2004. SEISMIC HAZARD AND RISK ANALYSIS. EARTHQUAKE ENGINEERING RESEARCH INSTITUTE.
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EXCELENTE INFORMACIONES, ME ENCANTO MIL GRACIAS Y SIGO ESPERANDO Y SIGUIENDO MAS PUBLICACIONES
Excelente enfoque la Biologia del amor, es impresionante como el ser humano es una gran máquina desencandenando muchisimas reacciones y mas cuando se trata de atracción fisica.
Valoramos tu acertado comentario @yekamendez ...el ser humano es como una gran industria bioquímica. Gracias por participar.
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Que interesante, me llama mucho la atención que un grupo de científicos ha logrado desarrollar un método para la fabricación de córneas humanas por medio de una impresora 3D, tantas maravillas se logran a través de la tecnología para mejorar la vida humana. Gracias por tan valiosa información
También me parece muy interesante es información en particular, pero dado que soy muy fanático de la ciencia ficción y de todo lo que tiene que ver con imaginar a donde nos llevara la ciencia en el futuro, lo primero que pasa por mi mente es que dentro de unos cuantos años, quizá 50, quizá 100, quizá más, la humanidad podría ser capaz de crear cuerpos humanos enteros a placer y eso seguramente tendría implicaciones que cambiarían por completo la persecución de lo que es el ser humano. Saludos.
Magnífico como siempre
Excelente información. A pesar que ya me jubilé de mi trabajo como docente en Biología, sigo apasionado con estos temas, que ademas de educarnos en salud, nos enseñan a vivir sanos. aliriera
Grandiosa edición, gracias por compartir tan bonita y didáctica información.
¿Cómo puedo determinar la velocidad con la cual las placas chocan generando los terremotos? Se que algunas se mueven dos centímetros al año, pero cuando se libera la energía potencial cambia la velocidad.
Saludos @fnux, la respuesta a tan interesante interrogante la podemos encontrar en primera instancia en la comprensión del tiempo geológico; por ejemplo, al observar la expansión del suelo oceánico y las grandes extensiones que este ha ocupado, y al dividirlo por el tiempo que los geólogos estiman, puede darnos una velocidad media del movimiento relativo entre placas. También los grandes avances tecnológicos enmarcados en el desarrollo de satélites y su puesta en órbita, ha permitido establecer puntos de observación en zonas donde se estima contacto entre placas, y de este modo tener un control del movimiento relativo entre ellas. Estas velocidades son bastantes pequeñas en nuestra escala temporal, pero en el tiempo geológico representan valores de mucha importancia.
Adicionalmente @fnux, es el movimiento relativo entre placas, la acumulación de energía potencial y su liberación, lo que origina los terremotos, de allí a que establezcamos en base a observaciones las velocidades medias entre placas; por ejemplo, si en un zona determinada del mundo, han transcurrido 100 años sin un terremoto, y al ocurrir este se origina un desplazamiento entre puntos de observación de por ejemplo 1m, podríamos hacernos una idea, de que hay una velocidad media de 1 cm/año.
Gracias por tu comentario @fnux, saludos!
Realmente es sorprende la energía liberada, y lo más interesante, es que el 90% se disipa en forma de calor, y el otro 10% es el que sentimos como terremotos. Entiendo perfectamente tu curiosidad @fnux, la cual también esta despierta en mí; y la misma he logrado calmarla atribuyendo la acumulación de energía potencial al desplazamiento relativo entre grandes bloques de rocas, como consecuencia de que la parte inferior de la litosfera está en estado plástico, y se deforma producto de las corrientes de convección que se generan en el manto, induciendo energía potencial, en esa parte resistente que exhibe un comportamiento elástico. La energía se libera cuando se produce la fractura de la roca, es decir, cuando se supera su límite elástico. Esta explicación queda sustentada en la teoría del rebote elástico de Reid (1910), y describe sismos de foco poco profundo, y aplica para fallas transcurrentes. Esta fractura de la roca, se extiende dependiendo de la magnitud de momento en una longitud de ruptura de unos cuantos kilómetros, lo que sugiere grandes liberaciones de energía. Muchos teóricos han desarrollado fórmulas de correlación entre la magnitud de un sismo y la energía liberada. Disculpa la tardanza en responder @fnux, gracias por tu interés en el tema. Saludos!
¡Wow! ¡brutal! todavía hay muchos cálculos por instrumentalizar. Gracias por responder.
Excelente. Felicitaciones a todo ese equipo de trabajo. Adelante. Saludos.
Excelente, todos los artículos, me llamo la atención, sobre todo la aplicación para pacientes con Párkinson, ya que mi padre padece esta terrible enfermedad.