INTERACCIONES CON LA MATERIA Y EFECTOS PARA LA SALUD DE LOS RAYOS X.

...Hace muchos años, (en los años 1940s y 1950s), la exposición
a la radiación incluía tratamientos con rayos X para el acné, inflamación
de las amígdalas, adenoides, nódulos linfáticos o agradamiento de la
glándula timo. Los rayos X también se utilizaban para medir el tamaño de los pies en las tiendas de calzado.

Esto ocasionó dermatopatías por radiación en muchos de los pacientes, y no fue sino a largo plazo cuando comenzaron a verse los eféctos más graves de estos "nuevos" rayos, por lo que muchas personas expuestas desarrollaron diversos tipos de cánceres, sobre todo cáncer de tiroides.

 Actualmente, la exposición a los rayos X, generalmente está limitada al tratamiento de otros cánceres más serios como la enfermedad de Hodgkin (cáncer de los nódulos linfáticos)....

Cuando los rayos X interactúan con la materia, estos pueden ser en parte absorbidos y en parte transmitidos. Esta característica es aprovechada en medicina al realizar radiografías.

La absorción de rayos X va a depender de la distancia que estos atraviesan y de su intensidad. Esta dada por

I_x = I_oe^{( − μ / ρ)ρx}

μ / ρ, es característico del material e independiente del estado físico. μ el coeficiente lineal de absorción y ρ la densidad del material.

Si un material esta compuesto de diferentes elementos, el coeficiente de absorción másico μ / ρ es aditivo, de tal manera que

donde w significa la fracción del elemento constituyente.

Riesgos a la salud

La manera en la que la radiación afecta a la salud depende del tamaño de la dosis de esta. La exposición a las dosis bajas de rayos X a las que el ser humano se expone diariamente no son perjudiciales. En cambio, sí se sabe que la exposición a cantidades masivas puede producir daños graves. Por lo tanto, es aconsejable no exponerse a más radiación ionizante que la necesaria.

La exposición a cantidades altas de rayos X puede producir efectos tales como quemaduras en la piel, caída del cabello, defectos de nacimiento, cáncer, retraso mental y la muerte. La dosis determina si un efecto se manifiesta y con qué severidad. La manifestación de efectos como quemaduras de la piel, caída del cabello, esterilidad, náuseas y cataratas, requiere que se exponga a una dosis mínima (la dosis umbral). Si se aumenta la dosis por encima de la dosis umbral el efecto es más grave.

En grupos de personas expuestas a dosis bajas de radiación se ha observado un aumento de la presión psicológica. También se ha documentado alteración de las facultades mentales (síndrome del sistema nervioso central) en personas expuestas a miles de rads de radiación ionizante.

Aplicaciones

Médicas

Desde que Röntgen descubrió que los rayos X permiten captar estructuras óseas, se ha desarrollado la tecnología necesaria para su uso en medicina. La radiología es la especialidad médica que emplea la radiografía como ayuda de diagnóstico, en la práctica, el uso más extendido de los rayos X.

Los rayos X son especialmente útiles en la detección de enfermedades del esqueleto, aunque también se utilizan para diagnosticar enfermedades de los tejidos blandos, como la neumonía, cáncer de pulmón, edema pulmonar, abscesos.

Los rayos X también se usan en procedimientos en tiempo real, tales como la angiografía, o en estudios de contraste.

Otras

Los rayos X pueden ser utilizados para explorar la estructura de la materia cristalina mediante experimentos de difracción de rayos X por ser su longitud de onda similar a la distancia entre los átomosdifracción de rayos X es una de las herramientas más útiles en el campo de la cristalografía. de la red cristalina.

También puede utilizarse para determinar defectos en componentes técnicos, como tuberías, turbinas, motores, paredes, vigas, y en general casi cualquier elemento estructural. Aprovechando la característica de absorción/ transmisión de los Rayos X, si aplicamos una fuente de Rayos X a uno de estos elementos, y este es completamente perfecto, el patrón de absorción/transmisión, será el mismo a lo largo de todo el componente, pero si tenemos defectos, tales como poros, pérdidas de espesor, fisuras (no suelen ser fácilmente detectables), inclusiones de material tendremos un patrón desigual.

Esta posibilidad permite tratar con todo tipo de materiales, incluso con compuestos, remitiéndonos a las fórmulas que tratan el coeficiente de absorción másico. La única limitación reside en la densidad del material a examinar. Para materiales más densos que el plomo no vamos a tener transmisión.

Nombre: Gerardo A. Romero L.
Cédula: 17.207.444
Materia: CIRCUITOS DE ALTA FRECUENCIA.
Sección: 1

DESCUBRIMIENTO DE LOS RAYOS X.

La historia de los rayos X comienza con los experimentos del científico británico William Crookes, que investigó en el siglo XIX los efectos de ciertos gases al aplicarles descargas de energía. Estos experimentos se desarrollaban en un tubo vacío, y electrodos para generar corrientes de alto voltaje. Él lo llamó tubo de Crookes. Pues bien, este tubo, al estar cerca de placas fotográficas, generaba en las mismas algunas imágenes borrosas. Pese al descubrimiento, Crookes no continuó investigando este efecto.

Es así como Nikola Tesla, en 1887, comenzó a estudiar este efecto creado por medio de los tubos de Crookes. Una de las consecuencias de su investigación fue advertir a la comunidad científica el peligro para los organismos biológicos que supone la exposición a estas radiaciones.

Wilhelm Conrad Röntgen

Pero hasta el 8 de noviembre de 1895 no se descubrieron los rayos X; el físico Wilhelm Conrad Röntgen, realizó experimentos con los tubos de Hittorff-Crookes (o simplemente tubo de Crookes) y la bobina de Ruhmkorff. Analizaba los rayos catódicos para evitar la fluorescencia violeta que producían los rayos catódicos en las paredes de un vidrio del tubo. Para ello, crea un ambiente de oscuridad, y cubre el tubo con una funda de cartón negro. Al conectar su equipo por última vez, llegada la noche, se sorprendió al ver un débil resplandor amarillo-verdoso a lo lejos: sobre un banco próximo había un pequeño cartón con una solución de cristales de platino-cianuro de bario, en el que observó un oscurecimiento al apagar el tubo. Al encender de nuevo el tubo, el resplandor se producía nuevamente. Retiró más lejos la solución de cristales y comprobó que la fluorescencia se seguía produciendo, así repitió el experimento y determinó que los rayos creaban una radiación muy penetrante, pero invisible. Observó que los rayos atravesaban grandes capas de papel e incluso metales menos densos que el plomo.

En las siete semanas siguientes, estudió con gran rigor las características propiedades de estos nuevos y desconocidos rayos. Pensó en fotografíar este fenómeno y entonces fue cuando hizo un nuevo descubrimiento: las placas fotográficas que tenía en su caja estaban veladas. Intuyó la acción de estos rayos sobre la emulsión fotográfica y se dedicó a comprobarlo. Colocó una caja de madera con unas pesas sobre una placa fotográfica y el resultado fue sorprendente. El rayo atravesaba la madera e impresionaba la imagen de las pesas en la fotografía. Hizo varios experimentos con objetos como una brújula y el cañón de una escopeta. Para comprobar la distancia y el alcance de los rayos, pasó al cuarto de al lado, cerró la puerta y colocó una placa fotográfica. Obtuvo la imagen de la moldura, el gozne de la puerta e incluso los trazos de la pintura que la cubría.

Cien años después ninguna de sus investigaciones ha sido considerada como casual. El 22 de diciembre, un día memorable, se decide a practicar la primera prueba con humanos. Puesto que no podía manejar al mismo tiempo su carrete, la placa fotográfica de cristal y exponer su propia mano a los rayos, le pidió a su esposa que colocase la mano sobre la placa durante quince minutos. Al revelar la placa de cristal, apareció una imagen histórica en la ciencia. Los huesos de la mano de Berta, con el anillo flotando sobre estos: la primera imagen radiográfica del cuerpo humano. Así nace una de las ramas más poderosas y excitantes de la Medicina: la Radiología.

El descubridor de estos tipos de rayos tuvo también la idea del nombre. Los llamó "rayos incógnita", o lo que es lo mismo: "rayos X" porque no sabía que eran, ni cómo eran provocados. Rayos desconocidos, un nombre que les da un sentido histórico. De ahí que muchos años después, pese a los descubrimientos sobre la naturaleza del fenómeno, se decidió que conservaran ese nombre.

La noticia del descubrimiento de los rayos "X" se divulgó con mucha rapidez en el mundo. Röntgen fue objeto de múltiples reconocimientos, el emperador Guillermo II de Alemania le concedió la Orden de la Corona, fue honrado con la medalla Rumford de la Real Sociedad de Londres en 1896, con la medalla Barnard de la Universidad de Columbia y con el premio Nobel de Física en 1901.

El descubrimiento de los rayos "X" fue el producto de la investigación, experimentación y no por accidente como algunos autores afirman; W.C. Röntgen, hombre de ciencia, agudo observador, investigaba los detalles más mínimos, examinaba las consecuencias de un acto quizás casual, y por eso tuvo éxito donde los demás fracasaron. Este genio no quiso patentar su descubrimiento cuando Thomas Alva Edison se lo propuso, manifestando que lo legaba para beneficio de la humanidad.

Nombre: Gerardo A. Romero L.
Cédula: 17.207.444
Materia: CIRCUITOS DE ALTA FRECUENCIA.
Sección: 1

RADIACIONES DE ALTA FRECUENCIA USADAS EN MEDICINA. LOS RAYOS X.

Definición

Los rayos X son una radiación electromagnética de la misma naturaleza que las ondas de radio, las ondas de microondas, los rayos infrarrojos, la luz visible, los rayos ultravioleta y los rayos gamma.

Son ondas de alta frecuencia. La diferencia fundamental con los rayos gamma es su origen: los rayos gamma son radiaciones de origen nuclear que se producen por la desexcitación de un nucleón de un nivel excitado a otro de menor energía y en la desintegración de isótopos radiactivos, mientras que los rayos X surgen de fenómenos extranucleares, a nivel de la órbita electrónica, fundamentalmente producidos por desaceleración de electrones. La energía de los rayos X en general se encuentra entre la radiación ultravioleta y los rayos gamma producidos naturalmente. Los rayos X son una radiación ionizante, porque al interactuar con la materia produce la ionización de los átomos de la misma, es decir, origina partículas con carga.

Producción de rayos X.

Los rayos X son productos de la desaceleración rápida de electrones muy energéticos (del orden 1000eV) al chocar con un blanco metálico. Según la mecánica clásica, una carga acelerada emite radiación electromagnética, de este modo, el choque produce un espectro continuo de rayos X (a partir de cierta longitud de onda mínima). Sin embargo experimentalmente, además de este espectro continuo, se encuentran líneas características para cada material. Estos espectros —continuo y característico— se estudiarán más en detalle a continuación.

La producción de rayos X se da en un tubo de rayos X que puede variar dependiendo de la fuente de electrones y puede ser de dos clases: tubos con filamento o tubos con gas.

El tubo con filamento es un tubo de vidrio al vacío en el cual se encuentran dos electrodos en sus extremos. El cátodo es un filamento caliente de tungsteno y el ánodo es un bloque de cobre en el cual esta inmerso el blanco. El ánodo es refrigerado continuamente mediante la circulación de agua, pues la energía de los electrones al ser golpeados con el blanco, es transformada en energía térmica en un gran porcentaje. Los electrones generados en el cátodo son enfocados hacia un punto en el blanco (que por lo general posee una inclinación de 45°) y producto de la colisión los rayos X son generados. Finalmente el tubo de rayos X posee una ventana la cual es transparente a este tipo de radiación elaborada en berilio, aluminio o mica.

Esquema de un tubo de rayos catódicos y rayos X

El tubo con gas se encuentra a una presión de aproximadamente 0.01 mmHg y es controlada mediante una válvula; posee un cátodo de aluminio cóncavo, el cual permite enfocar los electrones y un ánodo. Las partículas ionizadas de nitrógeno y oxígeno, presentes en el tubo, son atraídas hacia el cátodo y ánodo. Los iones positivos son atraídos hacia el cátodo e inyectan electrones a este. Posteriormente los electrones son acelerados hacia el ánodo (que contiene al blanco) a altas energías para luego producir rayos X. El mecanismo de refrigeración y la ventana son los mismos que se encuentran en el tubo con filamento.

Los sistemas de detección más usuales son las películas fotográficas y los dispositivos de ionización.

La emulsión de las películas fotográficas varía dependiendo de la longitud de onda a la cual se quiera exponer. La sensibilidad de la película es determinada por el coeficiente de absorción másico y es restringida a un rango de líneas espectrales. La desventaja que presentan estas películas es, por su naturaleza granizada, la imposibilidad de un análisis detallado pues no permite una resolución grande.

Los dispositivos de ionización miden la cantidad de ionización de un gas producto de la interacción con rayos X. En una cámara de ionización, los iones negativos son atraídos hacia el ánodo y los iones positivos hacia el cátodo, generando corriente en un circuito externo. La relación entre la cantidad de corriente producida y la intensidad de la radiación son proporcionales, así que se puede realizar una estimación de la cantidad de fotones de rayos X por unidad de tiempo. Los contadores que utilizan este principio son el contador Geiger, el contador Proporcional y el contador de destellos. La diferencia entre ellos es la amplificación de la señal y la sensibilidad del detector.

Espectros

Espectro continuo

El tubo de rayos X está constituido por dos electrodos (cátodo y ánodo), una fuente de electrones (cátodo caliente) y un blanco. Los electrones se aceleran mediante una diferencia de potencial entre el cátodo y el ánodo. La radiación es producida justo en la zona de impacto de los electrones y se emite en todas direcciones.

La energía adquirida por los electrones va a estar determinada por el voltaje aplicado entre los dos electrodos. Como la velocidad del electrón puede alcanzar velocidades de hasta (1 / 3)c debemos considerar efectos relativistas, de tal manera que

Los diferentes electrones no chocan con el blanco de igual manera, así que este puede ceder su energía en una o en varias colisiones, produciendo un espectro continuo.

La energía del fotón emitido, por conservación de la energía y tomando los postulados de Planck es

hν = K − K'

donde K y K' es la energía del electrón antes y después de la colisión respectivamente.

El punto de corte con el eje x de la gráfica de espectro continuo, es la longitud mínima que alcanza un fotón al ser acelerado a un voltaje determinado. Esto se puede explicar desde el punto de vista de que los electrones chocan y entregan toda su energía. La longitud de onda mínima esta dada por λ = hc / eV,la energía total emitida por segundo, es proporcional al área bajo la curva del espectro continuo, del número atómico (Z) del blanco y el número de electrones por segundo (i). Así la intensidad esta dada por

I = AiZV^m

donde A es la constante de proporcionalidad y m una constante alrededor de 2.

Espectro característico

Cuando los electrones que son acelerados en el tubo de rayos X poseen cierta energía crítica, pueden pasar cerca de una subcapa interna de los átomos que componen el blanco. Debido a la energía que recibe el electrón, este puede escapar del átomo, dejando al átomo en un estado supremamente excitado. Eventualmente, el átomo regresará a su estado de equilibrio emitiendo un conjunto de fotones de alta frecuencia, que corresponden al espectro de líneas de rayos X. Éste indiscutiblemente va a depender de la composición del material en el cual incide el haz de rayos X, para el molibdeno, la gráfica del espectro continuo muestra dos picos correspondientes a la serie K del espectro de líneas, estas están superpuestas con el espectro continuo.

La intensidad de cualquier línea depende de la diferencia del voltaje aplicado (V) y el voltaje necesario para la excitación (V') a la correspondiente línea, y está dada por

I = Bi(V − V')^N

donde n y B son constantes, e i es el número de electrones por unidad de tiempo.

Para la difracción de rayos X, la serie K del material es la que usualmente se utiliza. Debido a que los experimentos usando esta técnica requieren luz monocromática, los electrones que son acelerados en el tubo de rayos X deben poseer energías por encima de 30 keV. Esto permite que el ancho de la línea K utilizada sea muy angosto (del orden de 0.001 Å). La relación entre la longitud de cualquier línea en particular y el número atómico del átomo esta dada por la LEY DE MOSELEY.

Nombre: Gerardo A. Romero L.
Cédula: 17.207.444
Materia: CIRCUITOS DE ALTA FRECUENCIA.
Sección: 1

FISIOLOGÍA CIRCULATORIA. CIRCULACIONES ESPECIALES. CIRCULACIÓN FETAL.

Durante el embarazo, el sistema circulatorio fetal no funciona como lo hace después del nacimiento, por lo tanto se clasifica centro de la fisiología como un tipo de circulación especial:

• El feto se encuentra conectado por el cordón umbilical a la placenta, órgano que se desarrolla e implanta en el útero de la madre durante el embarazo.
• A través de los vasos sanguíneos del cordón umbilical, el feto recibe de la madre la nutrición, el oxígeno y las funciones vitales indispensables para su desarrollo mediante la placenta.
• Los productos de desecho y el dióxido de carbono del feto se envían al sistema circulatorio de la madre a través del cordón umbilical y la placenta para su eliminación.
• 

La sangre de la madre ingresa al feto a través de la vena del cordón umbilical. Se dirige al hígado y allí se divide en tres ramas. Luego llega a la vena cava inferior, una vena principal conectada al corazón.

Dentro del corazón fetal:

• La sangre ingresa a la aurícula (también llamada "atrio") derecha , la cavidad superior derecha del corazón. La mayor parte de la sangre fluye al lado izquierdo a través de una abertura fetal especial entre las aurículas izquierda y derecha, denominada foramen oval.
• La sangre pasa luego al ventrículo izquierdo (cavidad inferior del corazón) y a la aorta (la gran arteria que viene del corazón).
• Desde la aorta, la sangre se envía a la cabeza y a las extremidades superiores. Luego de circular allí, regresa a la aurícula derecha del corazón a través de la vena cava superior.
• Aproximadamente un tercio de la sangre que ingresa a la aurícula derecha no fluye a través del foramen oval sino que permanece en el lado derecho del corazón, fluyendo finalmente a la arteria pulmonar.

Debido a que la placenta cumple la tarea de intercambiar oxígeno (O2) y dióxido de carbono (CO2) a través del sistema circulatorio de la madre, los pulmones del feto no se utilizan para respirar. En lugar de permitir que la sangre fluya a los pulmones para recoger oxígeno, pasando luego al resto del cuerpo, la circulación fetal deriva (pasa por alto) la mayor parte de la sangre lejos de los pulmones. En el feto, la sangre se deriva de la arteria pulmonar a la aorta a través de un vaso sanguíneo de conexión denominado ductus arteriosus.

Circulación de la sangre luego del nacimiento:

Las primeras aspiraciones de aire del bebé al momento de nacer cambian la circulación fetal. Se envía una mayor cantidad de sangre a los pulmones para recoger oxígeno.

• Al dejar de utilizarse, el ductus arteriosus (la conexión normal entre la aorta y la válvula pulmonar) comienza a secarse y a cerrarse.
• La circulación en los pulmones aumenta y una mayor cantidad de sangre fluye dentro de la aurícula izquierda del corazón. Esta mayor presión produce el cierre del foramen oval y la normal circulación de la sangre.
• 

Nombre: Gerardo A. Romero L.
Cédula: 17.207.444
Materia: Electrónica del estado Sólido.
Sección: 1

Electrofisiologia Del Sistema Cardíaco.

El impulso cardíaco se origina en el nódulo sinoauricular (marcapasos cardíaco efectivo) y, a través de un sistema de fibras especializadas que constituyen sólo una pequeña parte de la masa muscular cardíaca, se desplaza por las aurículas, haciéndolo en primer lugar por la derecha. Ello es consecuencia de la ubicación de este nódulo: en la unión de la vena cava superior con la misma.

En su marcha normal, el impulso se dirigirá al nódulo auriculoventricular, y luego al haz de His que, con sus ramas derecha e izquierda se distribuirá por el endocardio -por la red de Purkinje- sobre ambos ventrículos. Las corrientes iónicas de cada uno de estos sectores tendrán características particulares: dos canales dependientes del calcio y otro del Na+. Las fibras que rodean a los nódulos se manifiestan con "respuestas lentas" (Ca++-dependientes), mientras que en el resto del corazón lo hacen con "respuestas rápidas" (Na+-dependientes).

Un mecanismo de acoplamiento excitación-contracción facilita que la despolarización de la membrana celular active la contracción muscular. En ese proceso interviene la regulación de la concentración intracelular del calcio y su interacción con las proteínas contráctiles. Este proceso depende de una compleja variedad de canales, intercambiadores y bombas de la membrana citoplasmática en relación con organelas citoplasmáticas que rodean a esas proteínas.

La fibra cardíaca responde al potencial de acción que determina su contracción de una manera muy distinta al músculo esquelético, lo que asegura un período refractario, es decir un intervalo durante el cual éstas no pueden volver a ser excitadas. Ello impide su tetanización, es decir que vuelva a ser reexcitada antes de haber finalizado su contracción, lo que generaría la detención de su trabajo como bomba impulsante-aspirante. En efecto, el potencial eléctrico tiene una duración casi tan prolongada como la contracción, mientras que en el músculo esquelético actúa sólo a modo de "disparador".

La refractariedad no es similar en todas las regiones del corazón: alcanza su máximo valor a la altura del nódulo auriculoventricular y de la red de Purkinje (protege de esta forma al ventrículo de estímulos precoces) y es menor en el nódulo sinoauricular. Estas diferencias le otorgan un comportamiento dinámico que incrementa las frecuencias lentas y viceversa y es la explicación de que un estímulo supraventricular prematuro pueda alcanzar el sistema His-Purkinje pero lo halle en período refractario.
La velocidad de conducción del impulso en sentido longitudinal (paralela al sentido de las fibras) es de tres a cinco veces más rápida que en sentido transversal. Este comportamiento de la fibra cardíaca ha sido denominado anisotropía. Varias razones anatómicas han sido encontradas para este hecho que, paradójicamente, determina que un estímulo prematuro se bloquee más rápidamente en sentido longitudinal que transversal. Otros hechos fisiológicos particulares, destacados por los investigadores de los trastornos de la conducción, muestran que la activación del ventrículo izquierdo es anterior a la del derecho y que la activación del septum posterior precede a la del anterior.

Estos sectores tendrán características particulares: dos canales dependientes del calcio y otro del Na+. Las fibras que rodean a los nódulos se manifiestan con "respuestas lentas" (Ca++-dependientes), mientras que en el resto del corazón lo hacen con "respuestas rápidas" (Na+-dependientes).
Un mecanismo de acoplamiento excitación-contracción facilita que la despolarización de la membrana celular active la contracción muscular. En ese proceso interviene la regulación de la concentración intracelular del calcio y su interacción con las proteínas contráctiles. Este proceso depende de una compleja variedad de canales, intercambiadores y bombas de la membrana citoplasmática en relación con organelas citoplasmáticas que rodean a esas proteínas.
La fibra cardíaca responde al potencial de acción que determina su contracción de una manera muy distinta al músculo esquelético, lo que asegura un período refractario, es decir un intervalo durante el cual éstas no pueden volver a ser excitadas. Ello impide su tetanización, es decir que vuelva a ser reexcitada antes de haber finalizado su contracción, lo que generaría la detención de su trabajo como bomba impulsante-aspirante. En efecto, el potencial eléctrico tiene una duración casi tan prolongada como la contracción, mientras que en el músculo esquelético actúa sólo a modo de "disparador".

La refractariedad no es similar en todas las regiones del corazón: alcanza su máximo valor a la altura del nódulo auriculoventricular y de la red de Purkinje (protege de esta forma al ventrículo de estímulos precoces) y es menor en el nódulo sinoauricular. Estas diferencias le otorgan un comportamiento dinámico que incrementa las frecuencias lentas y viceversa y es la explicación de que un estímulo supraventricular prematuro pueda alcanzar el sistema His-Purkinje pero lo halle en período refractario.
La velocidad de conducción del impulso en sentido longitudinal (paralela al sentido de las fibras) es de tres a cinco veces más rápida que en sentido transversal. Este comportamiento de la fibra cardíaca ha sido denominado anisotropía. Varias razones anatómicas han sido encontradas para este hecho que, paradójicamente, determina que un estímulo prematuro se bloquee más rápidamente en sentido longitudinal que transversal. Otros hechos fisiológicos particulares, destacados por los investigadores de los trastornos de la conducción, muestran que la activación del ventrículo izquierdo es anterior a la del derecho y que la activación del septum posterior precede a la del anterior.
La onda P (primera onda positiva) que representa la sístole eléctrica auricular, grafica la difusión del estímulo eléctrico desde el nódulo sinusal a las aurículas.
El recorrido horizontal isoeléctrico de P a Q representa el período que necesita el estímulo para pasar de las aurículas a los ventrículos recorriendo el sistema de conducción. Esta etapa es de reposo eléctrico, pues el estímulo recorre su vía sin exitar las fibras musculares. La difusión del estímulo de la musculatura ventricular está representada por el conjunto de ondas QRS.
El recorrido ST es el registro del período en el que los ventrículos están totalmente excitados. En este período, en el corazón no ocurre ninguna variación eléctrica, siendo la excitación difusa pero estática.
La onda T registra la relajación de los ventrículos con su regreso al estado de reposo.

Nombre: Gerardo A. Romero L.
Cédula: 17.207.444
Materia: Electrónica del estado Sólido.
Sección: 1

Fwd: FISIOLOGIA VEGETAL

FISILOGA DE PLANTAS EN SUELOS ALCALINOS

Los suelos alcalinos son abundantes en nuestro medio ambiente (25%) y distinguimos dos tipos de suelos alcalinos:
1 Suelos con pH entre 7 – 8 = rendsinos

a. Déficit de Fe, Zn, P (y Mn).
b. Exceso de HCO3-, carbonatados.
c. Déficit hídrico.
d. Impedimentos mecánicos.

2 Suelos con pH entre 8 – 9 = salnetz:

a. Toxicidad Na y B.
b. Deficiencia Zn, Fe, P (y Ca, H, Hg).
c. Pobre aireación.
d. Exceso de HCO3-.
e. Déficit hídrico.
f. Impedimentos mecánicos.

En los suelos alcalinos uno de los problemas + importantes es la baja disponibilidad de Fe. Estos suelos normalmente tienen mucho Fe, pero este Fe no está disponible para las plantas. La concentración de cationes libres en el suelo es prácticamente nula, el Fe suele estar en forma de diferentes especies iónicas inorgánicas como Fe(OH)2+, Fe(OH)3, pero estas formas formas están en concentraciones bajas (10-10 M). Pero muchas plantas viven aquí y absorben el Fe, y este Fe que absorbido no es inorgánico sinó orgánico en formas que pueden formar complejos con materia orgánica soluble (malato de Fe,...) y tambien pueden formar complejos con sustancias secretadas por ?org (sideróforos). Los microorganismos del suelo son capaces de segregar sustancias que mantienen el Fe en el suelo. Los hongos secretan hidroxamato.
Se calcula que, en conjunto, podemos tener en suelos de pH 7 [Fe soluble] de 10-4 - 10-5 M. El Fe estará disponible en forma de complejos solubles y depnde de la actividad microbiana y de los componentes orgánicos del suelo

Las plantas han desarrollado una serie de mecanismos para movilizar Fe3+ (insoluble) en suelos alcalinos entre los cuales se distinguen 2 grandes estrategias:

Estrategia I, absorción de Fe en suelos alcalinos por dicotiledóneas.

En respuesta al déficit de Fe las dicotiledónias son capaces de liberar H+ al medio, hace disminuyendo el pH y aumentando solubilidad del Fe. Además se observa en las células que tienen que incrementar su capacidad de transporte un aumento de invaginaciones del plasmalema aumenta la capacidad reductora de la cell, pasan Fe3+ a Fe2+ = forma biológicamente activa del Fe.
En las dicotiledónias el déficit de Fe también hace incrementar la reducción vista por la aparición de células de "transferencia" (no son verdaderas) = translocadoras de Fe3+ ext a Fe2+ int. Además las dicotiledónias pueden incrementar la secreción de fenoles y ácidos orgánicos, ambas sustancias forman complejos con el Fe, lo mantienen en solución e incrementan su disponibilidad.
¿Qué pasa en suelos alcalinos con aumento en la [HCO3-]: el bicarbonato tampona el pH del suelo con valores por encima de 7. La estrategia I se ve afectada por el bicarbonato ya que si hay una sustancia que tampona el pH, aunque la planta libere protones no podrá bajar el pH de la rizosfera. El bicarbonato, además, es absorbido por la planta y tiene efectos negativos sobre la capacidad de reducción del Fe. Además, el bicarbonato puede inhibir la translocación del Fe dentro de la misma planta, por eso, muchas plantas tienen "clorosis de cal" en suelos alcalinos con Fe y esto se debe a que desciende la reducción del Fe.

Estrategia II, absorción de Fe en suelos alcalinos por monocotiledóneas (pH similar a 7).

Se observa poca liberación de protones ó ausencia de liberación. No se observan células s de transferencia ni tampoco un incremento de la reducción del Fe, de hecho, las monocotiledónias no incrementan la reducción porque pueden abs Fe3+. En monocotiledónias con déficit de Fe se obs el incremento en la exudación de unas sustancias que forman complejos con Fe3+ llamadas fitosideróforas y que son absorbidas por la planta. Las fitosideróforas son aminoacidos no proteinógenos, diferentes a los de los microorganismos. En suelos con aumento de la [HCO3-]: La formación de fitosideróforas y la translocación del fe al interior de la planta no se ven afectados por el bicarbonato.

Factores condicionantes del crecimiento y desarrollo vegetal

1) Requerimientos esenciales:

• Luz
• Agua
• CO2
• O2
• Nutrientes minerales

Todos ellos administrados a una temperatura adecuada para que el agua sea líquida. Las plantas pueden crecer óptimamente según la concentración de dichos factores y su interrelación, de forma que pude suceder que un mismo factor ó parámetro pueda tener una intensidad óptima diferente según otros factores fifiológicosque se quieran medir.

2) Óptimo fisiológico:
Relación de condiciones y recursos para los cuales la planta tiene un crecimiento sostenible y máximo.Estas condiciones ideales son más o menos constantes y controlables y se consiguen en el laboratorio donde no existe competencia sobre los recursos entre los organismos.
No tiene porque coincidir con el óptimo fisiológico obtenido en el laboratorio.Puede ser diferente del óptimo ecológico obtenido de campo.

3) Óptimo ecológico:
Relación de condiciones y recursos para los cuales la planta tiene un crecimiento máximo. Estas condiciones son mucho más variables y menos controlables, además de existir competencia por los recursos. Puede darse a intensidades más altas ó más bajas que en el laboratorio.Las diferencias entre óptimo fisiológico de laboratorio y óptimo ecológico puden deberse a que en laboratorio se trabaja sobre plantas individuales,donde se separan perfectamente unas sobre otras,mientras que en el campo las condiciones son mucho más variables,menos controlables,además existen otros individuos que compiten con esta planta por los mismos factores que nosotros queremos medir. Influyen, así el factor competencia y el de interacción con otros individuos. Toda desviación del óptimo provoca un descenso en la respuesta de la planta.

Nombre: Gerardo A. Romero L.
Cédula: 17.207.444
Materia: Electrónica del estado Sólido.
Sección: 1

FISIOLOGÍA DEL APARATO REPRODUCTOR FEMENINO

Su funcionamiento está regulado por complejos mecanismos hormonales. La mujer es cíclica, y en su aparato genital ocurren cambios periódicos, mediados por hormonas, que se suceden  en promedio, cada 28 días (con un rango normal de 21 a 35 días).

Durante la vida intrauterina las células germinales migran hacia las gónadas indiferenciadas, y las colonizan. Luego comienzan a diferenciarse, transformándose en ovocitos I. Después del nacimiento, la niña queda con sus ovocitos I detenidos en primera profase dentro del folículo primordial, hasta que llega el momento de la pubertad.

El comienzo de la maduración sexual en la niña está marcado, al igual que en el varón, por una serie de cambios físicos y psíquicos, determinados por un aumento en el nivel de hormonas sexuales. El primer cambio está dado por la aparición del botón mamario, denominado telarquia, luego aparece el vello pubiano, y, por último sobreviene la menarquia o primera menstruación.

A la edad de 12 años, aproximadamente, se produce un incremento en el nivel de gonadotrofinas hipofisiarias. Estas gonadotrofinas actúan sobre el ovario, y éste comienza a producir estrógenos (hormona sexual femenina) que serán los responsables directos de la maduración sexual.

Así comienzan los ciclos sexuales o ciclos ováricos propios de toda mujer en edad fértil, que durarán hasta la menopausia (última menstruación).

CICLO OVÁRICO

En la mujer, el nivel de gonadotrofinas hipofisiarias varía en forma cíclica. La finalidad de todos estos mecanismos es una sola: posibilitar el desarrollo de un nuevo ser. El ovocito queda rodeado de una capa de células y es rechazado hacia uno de los polos del folículo, constituyendo el cúmulo ovígero. Por otro lado, la FSH estimula a las células periféricas del folículo (teca interna y externa), a producir estrógenos.

El peak de estrógenos estimula a la hipófisis anterior a secretar  hormona luteinizante (Feed-back Positivo), y se produce una descarga brusca de LH. Esta descarga actúa a nivel del folículo y produce la expulsión del ovocito que, durante la maduración, se transformó en ovocito II (es decir completó su primera división meiótica). La liberación del ovocito II se denomina ovulación. Este ovocito II está detenido en la metafase de la segunda división meiótica, la cual sólo se completa en caso de fecundación.

Si llegado el término del ciclo ovárico no se produce fecundación, disminuye el nivel de gonadotrofinas, y el cuerpo lúteo involuciona y se transforma en cuerpo albicans, el que permanece como cicatriz en el ovario.

Si hay fecundación, comienza a secretarse (por parte de un grupo de células del cigoto) una hormona llamada gonadotrofina coriónica,  que mantiene la función del cuerpo lúteo hasta el tercer mes de embarazo, fecha en que  es reemplazado por la placenta en la producción de hormonas (especialmente progesterona).

CICLO MENSTRUAL

Paralelamente al ciclo ovárico, están ocurriendo una serie de cambios en la mucosa uterina o endometrio, también mediados por hormonas.

Desde el día 1 al 5 del ciclo, la mucosa uterina se desprende y sale al exterior con sus vasos, en un fenómeno llamado menstruación.

Entre el día 5 y el día 14, los niveles de estrógenos van aumentando y actúan en el endometrio; la mucosa uterina aumenta su grosor, y aumenta el número de glándulas y vasos sanguíneos. Esta etapa se denomina fase proliferativa.

Después de la ovulación, la progesterona secretada por el cuerpo lúteo (estimulado por la LH), actúa sobre las glándulas uterinas, aumentando su tamaño y haciéndolas más tortuosas y gruesas. Esto es la  fase secretora.

Al final del ciclo, el endometrio está congestivo, grueso, y con gran número de glándulas. Es decir, está preparado para la posible implantación del cigoto. Si esto no ocurre, al caer el nivel de gonadotrofinas, el cuerpo lúteo cesa su función. Al no producirse más progesterona y estrógenos, cesa la acción que sostenía el endometrio, y éste se desprende junto con sus vasos. Se produce la menstruación, y comienza así un nuevo ciclo.

HORMONAS OVÁRICAS·

Estrógenos: en la mujer no embarazada son producidas  

por el ovario y durante el embarazo, por la placenta. Se 

sintetizan a partir del colesterol.

Funciones:

• Desarrollo de los órganos genitales (caracteres sexuales primarios): trompas, útero, vagina, genitales externos.

• Desarrollo de los conductos y parénquima de las mamas (que tienen a su cargo la lactancia).

• Desarrollo de los caracteres sexuales secundarios: distribución del vello, voz más suave, concentración del tejido graso en ciertas zonas como las caderas, muslos, glándulas mamarias. Además, estimulan el crecimiento de la mama.

• En el hueso, estimulan su crecimiento en longitud, pero rápidamente producen el cierre de los cartílagos de crecimiento.

• En el útero inducen proliferación del endometrio.

 · Progesterona: en la mujer no embarazada, la produce el cuerpo lúteo durante la segunda mitad del ciclo. En la embarazada, es producida también por el cuerpo lúteo hasta el tercer mes, y después por la placenta.

Funciones

• Actúa sobre el endometrio haciendo que se transforme en un tejido secretor, preparado para la implantación.

• Produce cambios secretores en las trompas de Falopio, los que permiten la alimentación del cigoto durante su trayectoria al útero. 

Estimula el desarrollo de la glándula mamaria.

Nombre: Gerardo A. Romero L.
Cédula: 17.207.444
Materia: Electrónica del estado Sólido.
Sección: 1

FISIOLOGIA VEGETAL

FISILOGA DE PLANTAS EN SUELOS ALCALINOS

Los suelos alcalinos son abundantes en nuestro medio ambiente (25%) y distinguimos dos tipos de suelos alcalinos:
1 Suelos con pH entre 7 – 8 = rendsinos

a. Déficit de Fe, Zn, P (y Mn).
b. Exceso de HCO3-, carbonatados.
c. Déficit hídrico.
d. Impedimentos mecánicos.

2 Suelos con pH entre 8 – 9 = salnetz:

a. Toxicidad Na y B.
b. Deficiencia Zn, Fe, P (y Ca, H, Hg).
c. Pobre aireación.
d. Exceso de HCO3-.
e. Déficit hídrico.
f. Impedimentos mecánicos.

En los suelos alcalinos uno de los problemas + importantes es la baja disponibilidad de Fe. Estos suelos normalmente tienen mucho Fe, pero este Fe no está disponible para las plantas. La concentración de cationes libres en el suelo es prácticamente nula, el Fe suele estar en forma de diferentes especies iónicas inorgánicas como Fe(OH)2+, Fe(OH)3, pero estas formas formas están en concentraciones bajas (10-10 M). Pero muchas plantas viven aquí y absorben el Fe, y este Fe que absorbido no es inorgánico sinó orgánico en formas que pueden formar complejos con materia orgánica soluble (malato de Fe,...) y tambien pueden formar complejos con sustancias secretadas por ?org (sideróforos). Los microorganismos del suelo son capaces de segregar sustancias que mantienen el Fe en el suelo. Los hongos secretan hidroxamato.
Se calcula que, en conjunto, podemos tener en suelos de pH 7 [Fe soluble] de 10-4 - 10-5 M. El Fe estará disponible en forma de complejos solubles y depnde de la actividad microbiana y de los componentes orgánicos del suelo

Las plantas han desarrollado una serie de mecanismos para movilizar Fe3+ (insoluble) en suelos alcalinos entre los cuales se distinguen 2 grandes estrategias:

Estrategia I, absorción de Fe en suelos alcalinos por dicotiledóneas.

En respuesta al déficit de Fe las dicotiledónias son capaces de liberar H+ al medio, hace disminuyendo el pH y aumentando solubilidad del Fe. Además se observa en las células que tienen que incrementar su capacidad de transporte un aumento de invaginaciones del plasmalema aumenta la capacidad reductora de la cell, pasan Fe3+ a Fe2+ = forma biológicamente activa del Fe.
En las dicotiledónias el déficit de Fe también hace incrementar la reducción vista por la aparición de células de "transferencia" (no son verdaderas) = translocadoras de Fe3+ ext a Fe2+ int. Además las dicotiledónias pueden incrementar la secreción de fenoles y ácidos orgánicos, ambas sustancias forman complejos con el Fe, lo mantienen en solución e incrementan su disponibilidad.
¿Qué pasa en suelos alcalinos con aumento en la [HCO3-]: el bicarbonato tampona el pH del suelo con valores por encima de 7. La estrategia I se ve afectada por el bicarbonato ya que si hay una sustancia que tampona el pH, aunque la planta libere protones no podrá bajar el pH de la rizosfera. El bicarbonato, además, es absorbido por la planta y tiene efectos negativos sobre la capacidad de reducción del Fe. Además, el bicarbonato puede inhibir la translocación del Fe dentro de la misma planta, por eso, muchas plantas tienen "clorosis de cal" en suelos alcalinos con Fe y esto se debe a que desciende la reducción del Fe.

Estrategia II, absorción de Fe en suelos alcalinos por monocotiledóneas (pH similar a 7).

Se observa poca liberación de protones ó ausencia de liberación. No se observan células s de transferencia ni tampoco un incremento de la reducción del Fe, de hecho, las monocotiledónias no incrementan la reducción porque pueden abs Fe3+. En monocotiledónias con déficit de Fe se obs el incremento en la exudación de unas sustancias que forman complejos con Fe3+ llamadas fitosideróforas y que son absorbidas por la planta. Las fitosideróforas son aminoacidos no proteinógenos, diferentes a los de los microorganismos. En suelos con aumento de la [HCO3-]: La formación de fitosideróforas y la translocación del fe al interior de la planta no se ven afectados por el bicarbonato.

Factores condicionantes del crecimiento y desarrollo vegetal

1) Requerimientos esenciales:

• Luz
• Agua
• CO2
• O2
• Nutrientes minerales

Todos ellos administrados a una temperatura adecuada para que el agua sea líquida. Las plantas pueden crecer óptimamente según la concentración de dichos factores y su interrelación, de forma que pude suceder que un mismo factor ó parámetro pueda tener una intensidad óptima diferente según otros factores fifiológicosque se quieran medir.

2) Óptimo fisiológico:
Relación de condiciones y recursos para los cuales la planta tiene un crecimiento sostenible y máximo.Estas condiciones ideales son más o menos constantes y controlables y se consiguen en el laboratorio donde no existe competencia sobre los recursos entre los organismos.
No tiene porque coincidir con el óptimo fisiológico obtenido en el laboratorio.Puede ser diferente del óptimo ecológico obtenido de campo.

3) Óptimo ecológico:
Relación de condiciones y recursos para los cuales la planta tiene un crecimiento máximo. Estas condiciones son mucho más variables y menos controlables, además de existir competencia por los recursos. Puede darse a intensidades más altas ó más bajas que en el laboratorio.Las diferencias entre óptimo fisiológico de laboratorio y óptimo ecológico puden deberse a que en laboratorio se trabaja sobre plantas individuales,donde se separan perfectamente unas sobre otras,mientras que en el campo las condiciones son mucho más variables,menos controlables,además existen otros individuos que compiten con esta planta por los mismos factores que nosotros queremos medir. Influyen, así el factor competencia y el de interacción con otros individuos. Toda desviación del óptimo provoca un descenso en la respuesta de la planta.

FISOLOGIA DEPORTIVA.

FISIOLOGIA DEL FUTBOL SEGUN EL Dr. Carlos Benítez Franco.

La fisiología es la rama de la Medicina que se ocupa del estudio de las funciones de los distintos aparatos y sistemas del ser humano (sistema nervioso, cardiovascular, respiratorio, metabólico, muscular, etc.). Mientras la fisiología tradicional estudia al sujeto en reposo, la "fisiología del ejercicio" investiga el comportamiento del cuerpo humano en sus "respuestas" agudas, rápidas y en sus "adaptaciones" lentas, crónicas, cuando éste es sometido a las altas exigencias de la actividad física o el deporte competitivo.

La realización de un ejercicio físico genera cambios agudos, como por ejemplo el aumento de la frecuencia cardiaca y cambios más permanentes como la hipertrofia (aumento de tamaño) de la masa muscular, si se realiza como entrenamiento sistemático.

La forma en que un organismo responde a los estímulos depende de factores genéticos y factores ambientales como la alimentación y el entrenamiento físico.Ahora bien, ¿qué aspectos se pueden mejorar o modificar a través del entrenamiento en el futbolista?. Todas las capacidades fisiológicas (cardiorrespiratorias, neuromusculares, metabólicas, etc.) se manifiestan en el deporte a través de las "cualidades físicas" y los "sistemas bioenergéticos". Estas pueden evaluarse, cuantificarse y entrenarse específicamente.

Existe un "perfil fisiológico ideal" para el rendimiento del futbolista profesional. No obstante, existen también capacidades "intangibles" o difíciles de valorar objetivamente, que hacen a la "calidad del jugador", como la inteligencia táctica, la habilidad motriz especifica, la ubicación espacial, la estructuración temporal, la capacidad de adaptación colectiva, la capacidad de anticipación, la capacidad perceptiva, las condiciones mentales, etc. En cuanto a lo que es cuantificable y mejorable, los "sistemas bioenergéticos" abarcan:

1)     El sistema fosfágeno: es aquel donde se dan esfuerzos de alta intensidad (máxima) y de muy corta duración, tales como: carreras cortas, saltos, remates, etc.

2)     El sistema glucolítico o lactácido: son esfuerzos de intensidad máxima y submáxima de duración intermedia (30" a 2' aproximadamente) como carreras repetidas de ida y vuelta a lo largo de la cancha, en el caso de los marcadores laterales, que se proyectan.

3)     El sistema aeróbico o resistencia aeróbica: donde los esfuerzos son de moderada intensidad y de larga duración, se llama también capacidad de consumo máximo de oxigeno (Vo2max.) y se manifiesta en la posibilidad de tolerar el esfuerzo sostenido de todo el partido, y de recuperarse con rapidez luego del mismo.

La fisiología del ejercicio a través de pruebas especificas, realizadas en el campo de deportes o en el laboratorio, permite medir las prestaciones en cada uno de estos sistemas y también en las "cualidades físicas": la velocidad, agilidad, fuerza, flexibilidad, capacidad coordinativa, etc. Estas mediciones fisiológicas realizadas e interpretadas por personal idóneo (especializado en fisiología del esfuerzo) permite detectar y corregir los déficit individuales y colectivos del plantel en estos aspectos, para facilitar que afloren los otros aspectos, los "intangibles" del fútbol de "juego bonito" que a todos nos gustan.

Los procesos de selección a lo largo de la carrera deportiva de los futbolistas los van ubicando de acuerdo a sus aptitudes físicas y futbolísticas en distintos niveles o categorías: liga amateur, profesional (D, C, B, Nacional B,  A) nacional, internacional o Selección Nacional. Cada futbolista posee un perfil de rendimiento básico que lo ubica o proyecta en determinada categoría en su carrera deportiva. Dicho de otra forma, el lugar al que cada uno accede depende en cierta medida, de estas "pequeñas menudencias" que a veces hacen la diferencia, aunque también puede intervenir el azar o la suerte.

Pero como reza un sabio dicho: "la suerte es la combinación entre la preparación y la oportunidad".

Nombre: Gerardo A. Romero L.
Cédula: 17.207.444
Materia: Electrónica del estado Sólido.
Sección: 1