La Reina de la Ciencia del Carbono, Mildred Dresselhaus

Alejandro Alfredo Aguirre Flores. [1]

[1] Universidad Central del Ecuador-Fac. Ciencias Químicas-Química de Alimentos

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     Científica, maestra, investigadora y especialista física son solo unos pocos de los grandes logros que posee la Dra. Mildred Dresselhaus; una mujer que enaltece no solo a su género si no que reivindica la posición de la mujer en torno al mundo de la ciencia. El ambiente se remonta al corazón de New York  (Brooklyn),  siendo un 11 de noviembre de 1930, y de padres inmigrantes de origen polaco-judío, nace una promesa de la ciencia, Mildred Spiewak. Criada en el entorno festivo de las estrellas de Bronx, Mildred se ve Imagen relacionadairremediablemente cautivada por el mundo de la ciencia obteniendo en 1951 por el Hunter College (NY) su licenciatura en Física. En 1953, y tras recibir el sabio consejo de quien después sería premio Nobel, Rosalyn Yalow, quien le sugiere cursar estudios de posgrado en Harvard; Mildred obtiene en Radcliffe College & U. Harvard, su maestría en Física valiéndose de la beca Fulbright. Finalmente y en 1958, obtiene  su doctorado en la Universidad de Chicago, donde laboró junto al Nobel Enrico Fermi. Adicionalmente curso  dos años de postdoctorado en la Universidad Cornell. Ya en campo laboral se destaco en diferentes áreas, a continuación un recuento de sus diferentes puestos profesionales de mayor relevancia:

  • 1960-1967: Investigadora en Lincoln Lab.
  • 1967: Profesora visitante de ingeniería eléctrica en MIT (Massachusetts Institute of Technology).
  • 1968: Científica permanente en MIT.
  • 1983: Profesora de Física en MIT.
  • 1985: Primera mujer Profesora del MIT.
  • 1984: Presidente de la Sociedad Americana de Física (APS).
  • 1998: Presidente (primera mujer) de la AAAS (American Association for the Advancement of Science).
  • 2000-2001: Directora de la Oficina de Ciencia de Dpto. de Energía de USA.
  • 2003-2008: Miembro del consejo de gobierno de AIP (American Institute of Physics).
  • Tesorera de la Academia Nacional de Ciencias de USA.

“Cuando comencé mis estudios en Hunter College, se trataba de una institución eminentemente femenina, así que adquirí la idea de que las chicas podían estudiar Física exactamente igual que los chicos. Al llegar a la Universidad de Cambridge, éramos sólo unas pocas mujeres, pero nos defendíamos bien. No descubrí que se suponía que yo no debía dedicarme a la Física hasta que me incorporé a la comunidad científica general. Cuando me doctoré en 1958 me sentía muy sola, en aquel momento las mujeres sólo representábamos el 2% de los físicos”.

Mildred Dresselhaus

Al igual que su perfil por demás asombroso, y antes de hablar sobre su trabajo, es importante mencionar que Mildred Dresselhaus es por si misma un ìcono de las luchas sociales por la igualdad de género, defendía abiertamente la integración de la mujer en la ciencia, siempre lo dijo:

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https://mujeresconciencia.com/2015/11/11/mildred-dresselhaus/

…Tenía una plaza de investigación en MIT Lincoln Labs, y por supuesto éramos muy pocas mujeres, éramos dos entre cientos de hombres. Así que éramos menos, pero creo que nuestro trabajo era valorado. Y sigo en ello, porque me sigue interesando…

Y esa lucha hizo que Mildred sea reconocida, por lo menos entre las mujeres académicas. General Electric  en el 2017 (año de su deceso) lo reconoció buscando emplear 20000 mujeres con conocimientos pertenecientes a STEM (en castellano CTIM, ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas) para el 2020, con lo que se espera aumentar la plaza laboral para mujeres en áreas tecnológicas.

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http://www.cui.uni-hamburg.de/en/2017/02/mildred-dresselhaus-dies-at-86/

Quizás será recordada por siempre como “La Reina del Carbono”, dicha denominación se la otorgo en base a sus estudios sobre los comportamientos de este elemento para la formación de polímeros y transmisores de datos, hecho que sin duda revolucionaria el mundo de la informática. Ya más profundamente en torno a sus investigaciones, Dresselhaus fue pionera en el estudio de las formas exóticas (polimorfismo) de materiales derivados del carbono, como las laminas de grafeno, y las buckybolas o fullerenos (clusters de carbono). Escribió nada más y nada menos que 1700 publicaciones científicas además de 8 libros y los mas importante, tuvo el agrado de formar 60 nuevos doctores en su área. Sus investigaciones se basaron y aportaron fundamentalmente en el campo de la nanotecnología, que por cierto aún es una ciencia relativamente joven, también aporto en el estudio sobre capas finas y

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Cluster de Grafeno

adelantos en el campo de la física entorno a las capas de grafeno, es importante mencionar que actualmente las capas y laminas de grafeno son utilizadas actualmente en la fabricación de pantallas de smartphones, televisores de nueva generación, entre otros aparatos tecnológicos, la razón de sus estudios radicó en ciertas propiedades de este compuesto, como por ejemplo el hecho de ser extraordinariamente ligero y fuerte, mucho mas que el grafito e incluso puede ser comparado en sus características con el carbono en estado puro, se ha demostrado que un metro cuadrado de grafeno pesa 0.77 mg aproximadamente, además su fortaleza es 200 veces mayor que el acero  y por si fuera poco su densidad es similar a la de las fibras de carbono, estas características lo convierten en un material flexible, fuerte y liviano; lo que significo la revolucion en la siguiente generación de smartphones ya que gracias a ello se logró fabricar pantallas flexibles y delgadas. Conjuntamente estudio el comportamiento de otros compuestos orgánicos particularmente  con la finalidad de determinar potenciales eléctricos y formación de microestructuras.

Otro de sus más grandes aportes fue el descubrimiento del comportamiento de la estructura electrónica de ciertos semimetales lo que sirvió fundamentalmente para sus diversas investigaciones en nanomateriales y sistemas que permitieran a las nanoestructuras movilizarse a traves de campos electromagnéticos, estos sistemas a los que se denominaría como sistemas nanoestructurales, se basaron en materiales estratificados como los mismos fullerenos, dicalcogenuros y fosfenos. Antes de su muerte reactivó el estudio sobre transformaciones de energía termoeléctrica; tema en la actualidad se encuentra en debate científico. Lastimosamente y a una avanzada edad (86 años de edad) fallece el 20 de febrero del 2017. Dejando  un importante legado académico, una lucha incansable por la igualdad de genero lograda a través de la ciencia, y una basta y bien fortalecida base de estudio entorno a los materiales del futuro, conmemorando un año de su fallecimiento este blog le rinde tributo a tan distinguida científica que enaltece la aspiración del ser humano por conseguir un mundo mejor.

 

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A continuación una lista de todos los premios y honores que recibió:

OBRAS SELECCIONADAS 

REFERENCIAS LINCOGRÁFICAS:

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Fisiología del Músculo Cardiaco

Músculo cardíaco: el corazón como bomba y la función de las válvulas cardíacas

     El corazón está formado por dos bombas separadas: un corazón derecho que bombea sangre hacia los pulmones y un corazón izquierdo que bombea sangre hacia los órganos periféricos. Cada uno de estos corazones es una bomba bicameral pulsátil formada por una aurícula y un ventrículo. Cada aurícula es una bomba débil de cebado del ventrículo, que contribuye a transportar sangre hacia el ventrículo correspondiente. Los ventrículos después aportan la principal fuerza del bombeo que impulsa la sangre: 1) hacia la circulación pulmonar por el ventrículo derecho o 2) hacia la circulación periférica por el ventrículo izquierdo. Mecanismos especiales del corazón producen una sucesión continuada de contracciones cardíacas denominada ritmicidad cardíaca, que transmite potenciales de acción por todo el músculo cardíaco y determina su latido rítmico.

Fisiología del músculo cardíaco

     El corazón está formado por tres tipos principales de músculo cardíaco: músculo auricular, músculo ventricular y fibras musculares especializadas de excitación y de conducción. El músculo auricular y ventricular se contrae de manera muy similar al músculo esquelético, excepto que la duración de la contracción es mucho mayor. No obstante, las fibras especializadas de excitación y de conducción se contraen sólo débilmente porque contienen pocas fibrillas contráctiles; en cambio, presentan descargas eléctricas rítmicas automáticas en forma de potenciales de acción o conducción de los potenciales de acción por todo el corazón, formando así un sistema excitador que controla el latido rítmico cardíaco.

Anatomía fisiológica del músculo cardíaco

     El músculo cardíaco posee una histología que presenta fibras musculares cardíacas dispuestas en un retículo, de modo que las fibras se dividen, se vuelven a combinar y se separan de nuevo. El músculo cardíaco es estriado y además, tiene las miofibrillas típicas que contienen filamentos de actina y de miosina casi idénticos a los que se encuentran en el músculo esquelético; estos filamentos están unos al lado de otros y se deslizan entre sí durante la contracción de la misma manera que ocurre en el músculo esquelético.

Músculo cardíaco como sincitio

Las zonas oscuras que atraviesan las fibras musculares cardíacas se denominan discos intercalados, son membranas celulares que separan las células musculares. Es decir, las fibras musculares cardíacas están formadas por muchas células individuales conectadas entre sí en serie y en paralelo. En cada uno de los discos intercalados las membranas celulares se fusionan de tal manera que forman uniones «comunicantes» (en hendidura) permeables que permiten una rápida difusión. Por tanto, los iones se mueven con facilidad en el líquido intracelular a lo largo del eje longitudinal de las fibras musculares cardíacas, de modo que los potenciales de acción viajan fácilmente desde una célula muscular cardíaca a la siguiente a través de los discos intercalados. Por tanto, cuando una de estas células se excita el potencial de acción se propaga de una a otra a través de las interconexiones en enrejado.

El corazón está formado por dos sincitios: el sincitio auricular, que forma las paredes de las dos aurículas, y el sincitio ventricular, que forma las paredes de los dos ventrículos. Las aurículas están separadas de los ventrículos por tejido fibroso que rodea las aberturas de las válvulas auriculoventriculares (AV) entre las aurículas y los ventrículos. Los potenciales son conducidos solo por medio de un sistema de conducción especializado denominado haz AV, que es un fascículo de fibras de varios milímetros de diámetro. Esta división del músculo del corazón en dos sincitios funcionales permite que las aurículas se contraigan un pequeño intervalo antes de la contracción ventricular, permitiendo la eficacia del bombeo del corazón.

Potenciales de acción en el músculo cardíaco

El potencial de acción que se registra en una fibra muscular ventricular es en promedio de aproximadamente 105 mV, significando que el potencial intracelular aumenta desde un valor muy negativo (aproximadamente -8 5 mV) entre los latidos hasta un valor ligeramente positivo (aproximadamente + 20 mV), durante cada latido. Después de la espiga inicial la membrana permanece despolarizada aproximadamente 0,2 s, mostrando una meseta, seguida al final de esta una repolarización súbita. La presencia de esta meseta hace que la contracción ventricular dure hasta 15 veces más en el músculo cardíaco que en el músculo esquelético.

La razón por qué el potencial de acción del músculo cardíaco es tan prolongado y por qué tiene una meseta, mientras que el del músculo esquelético no. Es dado por al menos dos diferencias importantes entre las propiedades de la membrana del músculo cardíaco y esquelético. Primero, el potencial de acción del músculo esquelético está producido casi por completo por la apertura súbita de grandes números de los denominados canales rápidos de sodio que permiten que grandes cantidades de iones sodio entren en la fibra muscular esquelética desde el líquido extracelular. Estos se denominan canales «rápidos» porque permanecen abiertos sólo algunas milésimas de segundo y después se cierran súbitamente. Al final de este cierre se produce la repolarización y el potencial de acción ha terminado en otra milésima de segundo aproximadamente.

En el músculo cardíaco, el potencial de acción está producido por la apertura de dos tipos de canales: 1) los mismos canales rápidos de sodio que en el músculo esquelético y 2) otra población totalmente distinta de canales lentos de calcio, que también se denominan canales de calcio-sodio. Esta segunda población de canales difiere de los canales rápidos de sodio en que se abren con mayor lentitud y, lo que es incluso más importante, permanecen abiertos durante varias décimas de segundo. Durante este tiempo fluye una gran cantidad de iones tanto calcio como sodio a través de estos canales hacia el interior de la fibra muscular cardíaca, manteniendo un período prolongado de despolarización, dando lugar a la meseta del potencial de acción. Además, los iones calcio que entran durante esta fase de meseta activan el proceso contráctil del músculo.

La segunda diferencia es que inmediatamente después del inicio del potencial de acción la permeabilidad de la membrana del músculo cardíaco a los iones potasio disminuye aproximadamente cinco veces un efecto que no aparece en el músculo esquelético. La disminución de la permeabilidad al potasio reduce mucho el flujo de salida de iones potasio de carga positiva durante la meseta del potencial de acción y, por tanto, impide el regreso rápido del voltaje del potencial de acción a su nivel de reposo. Cuando los canales lentos de calcio-sodio se cierran después de 0,2 a 0,3 s y se interrumpe el flujo de entrada de iones calcio y sodio, también aumenta rápidamente la permeabilidad de la membrana a los iones potasio; esta rápida pérdida de potasio desde la fibra inmediatamente devuelve el potencial de membrana a su nivel de reposo, finalizando de esta manera el potencial de acción.

Velocidad de la conducción de las señales en el músculo cardíaco.

La velocidad de la conducción de la señal del potencial de acción excitador a lo largo de las fibras musculares auriculares y ventriculares es de aproximadamente 0,3 a IU5 m/s, o 1/250 de la velocidad en las fibras nerviosas grandes y 1/10 de la velocidad en las fibras musculares esqueléticas. La velocidad de conducción en el sistema especializado de conducción del corazón, en las fibras de Purkinje, es de hasta 4 m /s en la mayoría de las partes del sistema, lo que permite una conducción razonablemente rápida de la señal excitadora hacia las diferentes partes del corazón.

Período refractario del músculo cardíaco.- El músculo cardíaco es refractario a la re-estimulación durante el potencial de acción; el período refractario del corazón es el intervalo de tiempo, durante el cual un impulso cardíaco normal no puede re-excitar una zona ya excitada de músculo cardíaco. El período refractario normal del ventrículo es de 0,25 a 0,30 s que es aproximadamente la duración del potencial de acción en meseta prolongado. Hay un período refractario relativo adicional de aproximadamente 0,05 s durante el cual es más difícil de lo normal excitar el músculo, sin embargo, se puede excitar con una señal excitadora muy intensa. El período refractario del músculo auricular es mucho más corto que el de los ventrículos (aproximadamente 0,15 s para las aurículas, en comparación con 0,25 a 0,30s para los ventrículos).

Acoplamiento excitación-contracción: función de los iones calcio y de los túbulos transversos

El término «acoplamiento excitación-contracción» se refiere al mecanismo mediante el cual el potencial de acción hace que las miofibrillas del músculo se contraigan. Una vez más hay diferencias en este mecanismo en el músculo cardíaco que tienen efectos importantes sobre las características de su contracción. Al igual que en el músculo esquelético, cuando un potencial de acción pasa sobre la membrana del músculo cardíaco el potencial de acción se propaga hacia el interior de la fibra muscular cardíaca a lo largo de las membranas de los túbulos transversos (T). Los potenciales de acción de los túbulos T, a su vez, actúan sobre las membranas de los túbulos sarcoplásmicos longitudinales para producir la liberación de iones calcio hacia el sarcoplasma muscular desde el retículo sarcoplásmico. En algunas milésimas de segundo más estos iones calcio difunden hacia las miofibrillas y catalizan las reacciones químicas que favorecen el deslizamiento de los filamentos de actina y de miosina entre sí. Se liberan hacia el sarcoplasma desde las cisternas del retículo sarcoplásmico, también difunde una gran cantidad de iones calcio adicionales hacia el sarcoplasma desde los propios túbulos T en el momento del potencial de acción, que abre los canales de calcio dependientes del voltaje a la membrana del túbulo T.

El calcio que entra en la célula activa después los canales de liberación de calcio en la membrana del retículo sarcoplásmico, para activar la liberación de calcio en el sarcoplasma. Estos iones calcio interaccionan después con la troponina para iniciar la formación y contracción de puente transversal mediante el mismo mecanismo básico del músculo esquelético. Sin el calcio procedente de los túbulos T la fuerza de la contracción del músculo cardíaco se reduciría de manera considerable porque el retículo sarcoplásmico del músculo cardíaco está peor desarrollado que el del músculo esquelé­tico y no almacena suficiente calcio para generar una contracción completa. No obstante, los túbulos T del músculo cardíaco tienen un diámetro cinco veces mayor que los túbulos del músculo esquelético, lo que significa un volumen 25 veces mayor. Además, en el interior de los túbulos T hay una gran cantidad de mucopolisacáridos que tienen carga negativa y que se unen a una abundante reserva de iones calcio.

El ciclo cardíaco

Son los fenómenos cardíacos que se producen desde el comienzo de un latido cardíaco hasta el comienzo del siguiente. Cada ciclo es iniciado por la generación espontánea de un potencial de acción en el nódulo sinusal. Este nódulo está localizado en la pared superolateral de la aurícula derecha, cerca del orificio de la vena cava superior, y el potencial de acción viaja desde aquí rápidamente por ambas aurículas y después a través del haz AV hacia los ventrículos. Debido a esta disposición especial del sistema de conducción desde las aurículas hacia los ventrículos, hay un retraso de más de 0,1 s durante el paso del impulso cardíaco desde las aurículas a los ventrí­culos. Esto permite que las aurículas se contraigan antes de la contracción ventricular, bombeando de esta manera sangre hacia los ventrículos antes de que comience la intensa contracción ventricular.

Diástole y sístole

El ciclo cardíaco está formado por un período de relajación (diástole) seguido de un período de contracción (sístole). Su duración total es el valor inverso de la frecuencia cardíaca. Los diferentes acontecimientos que se producen durante el ciclo cardíaco para el lado izquierdo del corazón. Las tres curvas superiores muestran los cambios de presión en la aorta, en el ventrículo izquierdo y en la aurícula izquierda, respectivamente. La cuarta curva representa los cambios del volumen ventricular izquierdo, la quinta el electrocardiograma y la sexta un fonocardiograma, que es un registro de los ruidos que produce el corazón (principalmente de las válvulas cardíacas) durante su función de bombeo.

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Acontecimientos del ciclo cardíaco para la función del ventrículo izquierdo, que muestran los cambios de la presión auricular izquierda, de la presión ventricular izquierda, de la presión aórtica, del volumen ventricular, del electrocardiograma y del fonocardiograma.

Efecto de la frecuencia cardíaca en la duración del ciclo cardíaco

Cuando aumenta la frecuencia cardíaca, la duración de cada ciclo cardíaco disminuye. La duración del potencial de acción y el período de contracción (sístole) también decrece, aunque no en un porcentaje tan elevado como en la fase de relajación (diástole). Para una frecuencia cardíaca normal de 72 latidos por minuto, la sístole comprende aproximadamente 0,4 del ciclo cardíaco completo. Para una frecuencia cardíaca triple de lo normal, la sístole supone aproximadamente 0,65 del ciclo cardíaco completo. El corazón late a una frecuencia muy rápida no permanece relajado el tiempo suficiente para permitir un llenado completo de las cámaras cardíacas antes de la siguiente contracción.

Relación del electrocardiograma con el ciclo cardíaco

El electrocardiograma muestra ondas denominadas P, Q, R, S y T. Son los voltajes eléctricos que genera el corazón, y son registrados mediante el electrocardiógrafo. La onda P está producida por la propagación de la despolarización en las aurículas, y es seguida por la contracción auricular, que produce una ligera elevación de la curva de presión auricular inmediatamente después de la onda P electrocardiográfica. Aproximadamente 0,16 s después del inicio de la onda P, las ondas QRS aparecen como consecuencia de la despolarización eléctrica de los ventrículos, que inicia la contracción de los ventrículos y hace que comience a elevarse la presión ventricular. Finalmente, en el electrocardiograma se observa la onda T, que representa la fase de repolarización de los ventrículos, cuando las fibras del músculo ventricular comienzan a relajarse. Por tanto, la onda T se produce un poco antes del final de la contracción ventricular.

Función de las aurículas como bombas de cebado

La sangre normalmente fluye de forma continua desde las grandes ventas hacia las aurículas; aproximadamente el 80% de la sangre fluye directamente a través de las aurículas hacia los ventrículos incluso antes de que se contraigan las aurículas. Después, la contracción auricular produce un llenado de un 20% adicional de los ventrículos. Por tanto, las aurículas actúan como bombas de cebado que aumentan la eficacia del bombeo ventricular hasta un 20%. Sin embargo, el corazón puede seguir funcionando en la mayor parte de las condiciones incluso sin esta eficacia de un 20% adicional porque normalmente tiene la capacidad de bombear entre el 300 y el 400% más de sangre de la que necesita el cuerpo en reposo.

Función de los ventrículos como bombas

Durante la sístole ventricular se acumulan grandes cantidades de sangre en ambas aurículas derecha e izquierda porque las válvulas AV están cerradas. Tan pronto finaliza la sístole las presiones ventriculares disminuyen de nuevo a sus valores diastólicos bajos, el aumento moderado de presión que se ha generado en las aurículas durante la sístole ventricular inmediatamente abre las válvulas AV y permite que la sangre fluya rápidamente hacia los ventrículos. El período de llenado rápido dura aproximadamente el primer tercio de la diàstole. Durante el tercio medio de la diàstole normalmente sólo fluye una pequeña cantidad de sangre hacia los ventrículos; esta es la sangre que continúa drenando hacia las aurículas desde las venas y que pasa a través de las aurículas directamente hacia los ventrículos. Durante el último tercio de la diàstole las aurículas se contraen y aportan un impulso adicional al flujo de entrada de sangre hacia los ventrículos; este fenómeno es responsable de aproximadamente el 20% del llenado de los ventrículos durante cada ciclo cardíaco.

Vaciado de los Ventrículos durante la Sístole

Periodo de contracción Isovolumétrica (isométrica)

Después del comienzo de la contracción ventricular aumenta la presión ventricular lo que hace que se cierren las válvulas auriculoventriculares. Después son necesarios 0,02 a 0,03s para que el ventrículo acumule una presión suficiente  para abrir las válvulas semilunares; por tanto durante este periodo se producen contracción en los ventrículos. El periodo de contracción Isovolumétrica o isométrica, se produce cuando existe el aumento de la tensión en el músculo, pero con un acortamiento escaso o nulo de las fibras musculares.

Periodo de Eyección

Al final de la sístole comienza la relajación ventricular, durante unos 0,03 a 0,06s el músculo cardiaco sigue relajándose dando lugar al periodo de relajación Isovolumétrica o isométrica.  Durante este periodo las presiones interventriculares disminuyen rápidamente y regresan a sus bajos valores diastólicos.

Volumen Telediastólico

Durante la diástole el llenado normal de los ventrículos aumenta hasta aproximadamente 110 a 120 ml.

Volumen Telesistólico

A medida que los ventrículos se vacían durante la sístole, el volumen disminuye aproximadamente 70ml.

Volumen Sistólico

Volumen restante que queda en cada uno de los ventrículos aproximadamente 40 a 50 ml.

Función de las válvulas

Válvulas Auriculoventriculares

  • Las válvulas tricúspide y mitral impiden el flujo retrógrado de sangre de los ventrículos hacia las aurículas durante la sístole.
  • Las válvulas aorta y arteria pulmonar impiden el flujo retrógrado desde las arterias aorta y pulmonar hacia los ventrículos durante la diástole.
  • Válvula aórtica y arteria pulmonar, las elevadas presiones de las arterias al final de la sístole hacen que las válvulas semilunares se cierren súbitamente.

 

Funciones de los músculos papilares

            Los músculos papilares que se unen a los velos de las válvulas AV mediante las cuerdas tendinosas, tiran de los velos de las válvulas hacia dentro, hacia los ventrículos, para impedir que protuyan demasiado hacia las aurículas durante la contracción ventricular.

Curva de Presión Aórtica

            Se produce la denominada incisura en la curva de presión aórtica cuando se cierra la válvula aórtica; está producida por un corto período de flujo retrógrado de sangre inmediatamente antes del cierre de la válvula, seguido por la interrupción súbita del flujo retrógrado.

Relación de los tonos cardiacos con el bombeo cardiaco

            En una auscultación al corazón se identifican dos tonos, cuando se contraen los ventrículos primero se oye un ruido que está producido por el cierre de las válvulas AV. La vibración tiene un tono bajo y es relativamente prolongada, y se conoce como el primer tono cardíaco.

            Cuando se cierran las válvulas aórtica y pulmonar al final de la sístole se oye un golpe seco y rápido porque estas válvulas se cierran rápidamente, y los líquidos circundantes vibran durante un período corto. Este sonido se denomina segundo tono cardíaco.

Generación de trabajo del corazón

            El trabajo sistólico del corazón es la cantidad de energía que el corazón convierte en trabajo durante cada latido cardíaco mientras bombea sangre hacia las arterias. El trabajo minuto es la cantidad total de energía que se convierte en trabajo en 1 min. El trabajo del corazón se utiliza de dos maneras. Primero, con mucho la mayor proporción se utiliza para mover la sangre desde las venas de baja presión hacia las arterias de alta presión. Esto se denomina trabajo volumen-presión o trabajo externo. Segundo, una pequeña proporción de la energía se utiliza para acelerar la sangre hasta su velocidad de eyección a través de las válvulas aórtica y pulmonar. Este es el componente de energía del flujo sanguíneo del trabajo cardiaco.

Bombeo Ventricular

            Los componentes más importantes del diagrama son las dos curvas denominadas «presión diastólica» y «presión sistólica». Estas curvas son curvas volumen-presión. La curva de presión diastólica se determina llenando el corazón con volúmenes de sangre progresivamente mayores y midiendo la presión diastólica inmediatamente antes de que se produzca la contracción ventricular, que es la presión Telediastólica del ventrículo.

             La curva de presión sistólica se determina registrando la presión sistólica que se alcanza durante la contracción ventricular a cada volumen de llenado. Hasta que el volumen del ventrículo que no se está contrayendo no aumenta por encima de aproximadamente 150 ml, la presión «diastólica» no aumenta mucho. Por tanto, hasta este volumen la sangre puede fluir con facilidad hacia el ventrículo desde la aurícula. Por encima de 150 ml la presión diastólica ventricular aumenta rápidamente, en parte porque el tejido fibroso del corazón ya no se puede distender más y en parte porque el pericardio que rodea el corazón se ha llenado casi hasta su límite.

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Diagrama de Volumen presión durante el ciclo cardiaco 

            Las líneas rojas de la figura forman un bucle denominado diagrama volumen-presión del ciclo cardíaco para la función normal del ventrículo izquierdo. Está dividido en cuatro fases.

  • Fase I: Período de llenado. El diagrama volumen-presión durante la fase I se extiende a lo largo de la línea señalada «I», desde el punto A al punto B, en la que el volumen aumenta hasta 120 ml y la presión diastólica aumenta hasta aproximadamente 5 a 7 mmHg.
  • Fase II: Período de contracción Isovolumétrica. Durante la contracción Isovolumétrica el volumen del ventrículo no se modifica porque todas las válvulas están cerradas. Sin embargo, la presión en el interior del ventrículo aumenta hasta igualarse a la presión de la aorta.
  • Fase III: Período de eyección. Durante la eyección la presión sistólica aumenta incluso más debido a una contracción aún más intensa del ventrículo. Al mismo tiempo, el volumen del ventrí­culo disminuye porque la válvula aórtica ya se ha abierto y la sangre sale del ventrículo hacia la aorta. Por tanto, la curva señalada «III», o «período de eyección», registra los cambios del volumen y de la presión sistólica durante este período de eyección.
  • Fase IV: Período de relajación Isovolumétrica. Al final del período de eyección (punto D) se cierra la válvula aórtica, y la presión ventricular disminuye de nuevo hasta el nivel de la presión diastólica. La línea marcada como «IV» refleja esta disminución de la presión interventricular sin cambios de volumen.

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El área que encierra este diagrama volumen-presión funcional (la zona de color oscuro, denominada TE) representa el trabajo cardíaco externo neto del ventrículo durante su ciclo de contracción.

Precarga

La precarga es la presión Telediastólica cuando el ventrículo ya se ha llenado.

Poscarga

La Poscarga del ventrículo es la presión de la aorta que sale del ventrículo.

Energía química necesaria para la contracción cardiaca

Aproximadamente el 70-90% de esta energía procede normalmente del metabolismo oxidativo de los ácidos grasos, donde el 10-30%, aproximadamente, procede de otros nutrientes, especialmente lactato y glucosa. Por tanto, la velocidad del consumo de oxígeno por el miocardio es una medida excelente de la energía química que se libera mientras el corazón realiza su trabajo.

Eficacia de la contracción cardiaca

Durante la contracción del músculo cardíaco la mayor parte de la energía química que se gasta se convierte en calor y una porción mucho menor en trabajo. El cociente del trabajo respecto al gasto de energía química total se denomina eficiencia de la contracción cardíaca, o simplemente eficiencia del corazón. La eficiencia máxima del corazón normal está entre el 20 y el 25%.

 

REGULACIÓN DEL BOMBREO CARDIACO

            Cuando una persona se encuentra en reposo el corazón bombea de 4 a 6 L de sangre por minuto, mientras que cuando se encuentra realizando ejercicio de 4 a 7 veces esa cantidad.

Regulación intrínseca de bombeo cardiaco: el mecanismo de Frank-Starling

            La capacidad intrínseca del corazón de adaptarse a volúmenes crecientes de flujo sanguíneo de entrada se denomina mecanismo de Fank-Starling del corazón. Básicamente éste mecanismo quiere decir que cuando más se distiende el musculo cardiaco durante el llenado, mayor es la fuerza y mayor la cantidad de sangre que bombea hacia la aorta. Dicho de otra manera, dentro de los límites fisiológicos el corazón bombea toda la sangre que llega procedente de las venas.

¿Cuál es la explicación del mecanismo de Frank-Starling?

Cuando una cantidad adicional de sangre fluye hacia los ventrículos el musculo cardiaco es distendido hasta una mayor longitud, esto hace que el musculo se contraiga con más fuerza porque los filamentos de actina y miosina son desplazados hacia un grado más optimo de superposición para generar fuerza. Por lo tanto, el ventrículo debido al aumento de la función de bomba, bombea automáticamente la sangre adicional hacia las arterias. A éste factor se le suma otro que es el del aumento del volumen. La distensión de la pared auricular derecha aumenta la frecuencia cardiaca de 10 a 20%, esto contribuye al aumento de bombeo de sangre, aunque su contribución es mucho menor a la del mecanismo de Frank-Sterling.

 Curvas de función ventricular

Una de las mejores formas para expresar la capacidad funcional de los ventrículos de bombear sangre son las curvas de función ventricular.

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Éstas gráficas explican el mecanismo de Frank-Starling. Es decir, a medida que los ventrículos se llenan a presiones auriculares altas, se produce un aumento en el volumen de ambos ventrículos y la fuerza de contracción del musculo cardiaco, lo que hace que el corazón bombee mayor cantidad de sangre a las arterias.

Control del corazón por nervios simpáticos y parasimpáticos

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La eficiencia del bombeo de sangre del corazón también está controlada por los nervios simpáticos y parasimpáticos. Para niveles dados de presión auricular de entrada, la cantidad de sangre se bombea cada minuto (gasto cardiaco) con frecuencia se aumenta en un 100% por estimulación simpática y para la parasimpática o vagal es lo contrario ya que el gasto puede disminuir a un valor de cero o casi cero.

Mecanismos de excitación del corazón por los nervios simpáticos

La estimulación simpática aumenta la frecuencia normal en seres humanos, como por ejemplo  en los adultos jóvenes  de 70 latidos por minuto  a 180 a 200, o en ocasiones hasta a 250 latidos por minuto. Aumentando así el volumen de sangre que se bombea, la presión de eyección y también el gasto cardiaco. Por el contrario la inhibición de los nervios simpáticos del corazón disminuye la función de bomba del corazón en un 30%, es decir, disminuye la frecuencia cardiaca como de la fuerza de contracción del musculo ventricular

Estimulación parasimpática (vagal) del corazón

La estimulación parasimpática intensa puede llegar a interrumpir los latidos cardiacos durante segundos y reducir a 40 latidos por minuto, así como también la contracción del musculo cardiaco en un 20 o 30 %. Ésta reducción tanto de latidos como de contracciones puede reducir el bombeo ventricular en un 50% o más.

 Efecto de la estimulación simpática y parasimpática sobre la curva de función cardiaca

Las curvas muestran que a cualquier presión auricular derecha, el gasto cardíaco aumenta durante el aumento de la estimulación simpática y disminuye durante el aumento de la estimulación parasimpática.

Efecto de los iones potasio y calcio sobre la función cardiaca

Efecto de los iones potasio

Los exceso de potasio hace que el corazón esté dilatado, también reduce la frecuencia cardiaca. Grandes cantidades de potasio puede bloquear la conducción del impulso cardíaco desde aurículas hacia los ventrículos, produciendo debilidad del corazón y una alteración del ritmo tan grave que provocaría la muerte.

Efecto de los iones calcio

Tiene un efecto contrario al potasio es decir produce más rápidamente contracciones espáticas. Por lo contrario el déficit de calcio produce flacidez cardiaca.

Las contracciones de calcio en la sangre normalmente están reguladas en un intervalo muy estrecho, por lo cual sus efectos rara vez son clínicos.

 

Efecto de la temperatura sobre la función cardiaca

El aumento de temperatura como por ejemplo cuando se tiene fiebre puede llegar a duplicar los latidos cardiacos por minuto. Al contrario cuando se tiene una baja de temperatura corporal la disminución de latidos son solo algunos.

El incremento de la carga de presión arterial (hasta un límite) no disminuye el gasto cardiaco

El aumento de la presión en la aorta no reduce el gasto cardíaco hasta que la presión arterial media aumenta por encima de aproximadamente 160 mmHg. En otras palabras, durante la función normal del corazón a presiones arteriales sistólicas (80 a 140 mmHg) el gasto cardiaco está determinado casi por la facilidad del flujo sanguíneo a través de los tejidos corporales, que controlan el retorno venoso de la sangre hacia el corazón.

 

 

 

 

 

 

 

 

Importancia del desarrollo de la ciencia y un breve análisis a los aportes más trascendentales para la humanidad

Alejandro Alfredo Aguirre Flores.

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     El ser humano desde el principio de los tiempos ha tratado de ir comprendiendo su entorno y paulatinamente ir adquiriendo sin número saberes para poder garantizar la supervivencia hombre como comunidad y especie, misma que emplea la razón como medio de llegada al conocimiento. Este ensayo busca sintetizar de manera breve cada período de la historia humana; enfocándose en los aspectos más relevantes del conocimiento que significaron un aporte al saber humano; empezando por la prehistoria cuyo conocimiento en su totalidad eran de origen empírico originados desde la experiencia, dichos conocimientos dieron paso al hombre de la edad antigua o denominada cono edad de las sociedades esclavistas para proseguir con la edad media o edad del oscurantismo humano y consecuencia de esta, a pesar de su leve aporte en el conocimiento, permite la llegada del Modernismo que significó el renacimiento del hombre, que finalmente forja bases para el nacimiento de la edad Contemporánea. Considerando aquello es que la ciencia como tal, es un proceso sistemático que se va dando en transcurso de la historia del hombre. Dicha hipótesis pretende demostrar que los conocimientos y aportes que se fueron adquiriendo a lo largo de la historia fueron de vital importancia para el avance del conocimiento humano.

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Los inicios del conocimiento humano están comprendidos en la Prehistoria, denominada así porque la historia nace con la escritura, estos conocimientos son un cúmulo de experiencias que permiten al hombre primitivo empezar su desarrollo. La prehistoria según (Grimal, P. 1999). Comprende ciclos de evolución humana desde el aparecimiento el Homo Erectus desde hace aproximadamente 1,5 millones de años hasta los 300.000 a 100.000 años atrás. Sin embargo la especie más importante y que prevaleció en la historia es el Cro-Magnon o más conocido como Homo Sapiens Sapiens entre los 100.000 a 35.000 años de antigüedad, en el paleolítico superior. En este punto se produce una etapa de transición en donde el ser humano era nómada y empezó a incursionar en el campo de la cacería y recolección de frutos, este proceso se da en el mesolítico entre los 10.000 a 7.000 a.C. La edad de piedra llega a su fin con el Neolítico entre los 7.000 a.C. A los 3.600 a.C. aprox. Estos procesos se dieron en el cercano Oriente, Israel, Egipto, Líbano, e Iraq. En esta etapa suceden aportes de gran importancia ya que el ser humano empieza con la agricultura y la ganadería por lo tanto, el ser humano se vuelve poco a poco sedentario.

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Vestigios encontrados nos permiten conocer que algunos instrumentos para moler, cerámicas vasijas y las construcciones megalíticas. Lo que según varios antropólogos se cree el inicio de pueblos y ciudades. A partir de los 3.000 a.C. comienza la segunda parte de la prehistoria, con las distintas edades de los metales que son: cobre, bronce y hierro. Lo que quiere decir que el ser humano empieza a desarrollar la metalurgia por ende la forja y el desarrollo de armas corto-punzantes de metal. Este proceso se da en la Europa occidental, oriental y central hasta aproximadamente el 1800 a.C.

La edad antigua contempla uno de los aportes más importantes a la ciencia el mismo que puede ser comprendido como quizá el de mayor relevancia y es el aparecimiento de la escritura. Pues bien la edad antigua o también edad clásica está caracterizada por ser una época en donde el esclavismo tuvo que ver con el crecimiento y desarrollo de grandes civilizaciones que pueden ser consideradas las cunas de la ciencia y el conocimiento e incluye la cultura. El aparecimiento de la escritura permitió tener un registro de los comportamientos humanos en este período de la historia. Las culturas que sobresalieron con sus aportes son: la egipcia, mesopotámica, fenicia, griega y romana; con sin fin de aportes donde de manera breve podemos citar la invención del papiro en Egipto, o el alfabeto ampliamente conocido creador por los fenicios, sin mencionar la cantidad enorme de aportes que realizaron griegos y romanos a lo largo de siglos. El conocimiento científico como tal, empieza a manifestarse en Mesopotamia y Egipto a la par aunque su organización racional aún no se hallaba definida. Realizaron importantes alcances en el campo de la matemática, la ingeniería, y la escritura. Según Jackson, W.1952. Tales de Mileto hacia el siglo VI a.C. empieza a estudiar al planeta Tierra y de acuerdo a sus preceptos sostuvo su hipótesis más conocida que mencionaba que la Tierra era de forma de un disco aplanado que flotaba sobre un elemento universal definido como agua. Este concepto de Mileto fue el punto de arranque en el conocimiento científico en la edad antigua.

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Los egipcios a su vez fueron una sociedad esclavista que data aproximadamente entre el 2800 a.C. hasta el 1080 a.C. con la decadencia del imperio. Esta cultura aportó con grandes avances para la ciencia de la época. Fueron de las primeras civilizaciones de las que se tenga registro, que hayan utilizado el reloj solar y el calendario, por lo que se les atribuye su creación, mejoraron significativamente la agricultura desarrollando grandes construcciones para riego y cultivo en zonas áridas, lograron llevar a la agricultura a otra escala, tuvieron aportes en la metalurgia e ingeniería con lo que podemos citar sus construcciones más famosas, las pirámides, y varios obeliscos tallados en piedra horizontal. Quizás el aporte más importante para el ser humano fue sentar pautas para la invención del alfabeto con un sistema jeroglífico y la invención del papiro y telas muy trabajadas. Algunos expertos aseguran la invención del papel y el vidrio sin embargo no se ha podido demostrar la totalidad de esta hipótesis. En al ámbito de la anatomía aprendieron a embalsamar los cuerpos y se tiene registros sobre disecciones y ciertos intentos de curar tuberculosis, sostenían que el origen de todos los males estaba situado en la cabeza por lo que los sacerdotes procedían a operar o perforar zonas craneales con fines médicos. Conocían el número 0, y formaron sistemas decimales en sus cálculos.

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A la par en oriente la cultura mesopotámica ubicada en la historia entre los 4200 a 539 a.C. Instauran el código de Hammurabi entre 1792-1750 a.C. lo que se conoció como ley de Talión; en honor a su ejecutor, que es uno de los primeros preceptos o códigos que modificaban los comportamientos humanos en una sociedad. Se les atribuye la invención de la rueda. Construcciones basadas en logaritmos matemáticos como los Zigurats entre otros complejos arquitectónicos, incursionaron en la astronomía vinculada con agronomía, inventan el sistema sexagesimal. Inventaron también la escritura cuneiforme que trascendió hasta el imperio persa.

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Los fenicios hacia los 2400 a.C. revolucionan el mundo de la navegación con la invención de la Galera, desarrollaron factorías y se cree por sus vestigios inventaron el vidrio transparente, y además descubrieron el “múrice”, tinte con el que se lograba el color purpura muy apreciado en la época. Inventaron un sistema reducido de 22 letras en un alfabeto que se volvió solido con la cultura griega. Este sistema se difundió por todo el mundo excepto en territorios asiáticos y americanos por lo que se mantuvo su sistema de escritura tradicional. A la par los hebreos hacia la misma época instauraban el monoteísmo recopilando un conjunto de libros de oriente medio para formar la biblia, fundamento principal del cristianismo que en el campo de la ciencia no es importante mencionar más que el conocimiento y la autoridad para ejercerlo provenía de los sacerdotes.

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Los griegos desde el siglo VIII a.C. hasta aproximadamente el siglo VI a.C. fue en sí misma, la más importante y fructífera en el ámbito de la ciencia en la edad antigua. Fueron los primeros en incursionar en la química pues Tales de Mileto estudió el agua, Anaxímenes el aire, Anaximandro el elemento infinito llamado apeirón, Heráclito el fuego. Demócrito inició con el fundamento más importante para el nacimiento de la Alquimia, pues sostenía la existencia del átomo, y su mayor exponente Pitágoras sostuvo que la Tierra era redonda y giraba en torno a un fuego central siguiendo una trayectoria redonda. Ya hacia la era helénica Erastóteles quien era un importante matemático que dominaba también otras ramas como la astronomía y la geografía logra hacer un cálculo casi preciso sobre las dimensiones de la Tierra, su par Hiparco de Nicea instaura los primeros fundamentos trigonométricos, por otro lado Herofilo y Erasistrato empiezan el estudio de la anatomía y fisiología en la disección.

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Nacido en 190 a.C., Hiparco de Nicea fue uno de los sabios más polifacéticos de su tiempo. Geógrafo, matemático y sobre todo astrónomo

La gran civilización griega llega a su fin con la expansión y dominio romano que a su defensa no aporto demasiado en la ciencia para el hombre sin embargo después de la destrucción que propinó Roma a Cartago y Corintio en 146 a.C. la investigación tuvo un primer receso por su poca casi nula producción científica hasta el año II d.C. con la teoría geocéntrica de Tolomeo además con la toma de la cultura griega produjeron obras sobre medicina de la mano de Galeno y de esta manera con la instauración del cristianismo finaliza la edad antigua para dar paso a otra etapa de la historia humana conocida como edad media.

Pues bien la edad media o edad medieval, empieza en el 476 a.C. aproximadamente hasta el 1453 d.C. esta edad esta subdividida en una etapa semiproductiva y una etapa de producción nula de conocimientos debido a que la guerra de los cien años frenó el avance de la ciencia y posterior a ello las diferentes enfermedades que azotó la edad media en el siglo XVI con la peste, pandemia que desapareció una parte importante de población medieval. Los grupos humanos que existieron en esta etapa fueron los mayas y otros pueblos latinos, griegos, China, parte del mundo Árabe, además de India. Empezando con los grupos humanos latinos no existió una producción importante de conocimiento a excepción de la cultura maya que fue la primera de todos los pueblos en utilizar el número 0 en su sistema de conteo. En China se empezó la fabricación del papel, la pólvora y tinta, en el campo aritmético el triángulo aritmético, matrices y métodos de resolución de ecuaciones figuraban como un avance europeo en esta época y finalmente la numeración indo-arábica utilizada hasta la actualidad.

Posteriormente a la edad media, inicia el modernismo con la caída del imperio Bizantino en 1453 y finaliza con la revolución Francesa en 1789, en este periodo se retoma los avances científicos, su principal representante fue Galileo Galilei quien es considerado el padre de la física, plantea la primera ley del movimiento, realizó estudios en el plano inclinado. En 1543, Nicolás Copérnico postula su ley heliocéntrica que sostiene que los planetas giran alrededor del sol. Ya en 1619 Johannes Kepler postula la tercera ley del movimiento planetario que sostiene que los planetas giran alrededor del sol de manera elíptica. Entre 1660 a 1665, Robert Hooke aporto significativamente a la ciencia con la observación de células vegetales del corcho y además postuló la Ley de la Elasticidad. En 1687 Newton revoluciona la dinámica con sus leyes, particularmente con la ley de la gravitación universal y sus leyes del movimiento. En 1774 R. Priestley descubre accidentalmente el oxígeno y finalmente Lavossier padre de la química quien postula la ley de la conservación de la materia. E. Janner en 1779, inició la vacunación contra la viruela.

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Nicolás Copérnico

Finalmente a partir de la revolución francesa marcada posteriormente con el hito de la revolución industrial el ser humano aceleró a pasos agigantados la ciencia puesto que el método científico ya se encuentra definido como tal, el principal invento se da de la mano de James Watt en 1790 con ayuda de sus colaboradores, con la máquina de vapor que inicialmente fue concebida con la idea de aportar a la industria textil que repuntaba en la época, pero fue empleado más bien en el desarrollo de motores como la máquina de vapor, esto significó el desarrollo de ferrocarriles y barcos dinamizando los avances. Por esta razón en Panamá hacia el año de 1889 se crea el mítico canal de Panamá. En pleno siglo XIX y XX despuntaron inventos tales como, teléfono, radio. El automóvil además de aviones o más bien dicho el aeroplano. La sociedad empezó a sentir un respeto excepcional por la tecnología y los beneficios que esta les brindaba.

Entre la primera guerra Mundial y la época de la depresión además la caída del Wall Street. Hizo que la tecnología se vuelva hacia un lado destructivo, finalizada esta etapa se emprende un camino hacia la globalización posterior a la Guerra Fría. Este proceso de globalización que se está viviendo en la actualidad ha generado avances significativos en campos nuevos de la ciencia además de avances en la comunicación que cada vez busca ser más dinámica y generalizada. Así lo afirma Jackson, W. 1952.

De esta manera podemos afirmar que la ciencia es un proceso sistematizado muy importante para el ser humano que necesitó un desarrollo cronológico de proyectos, ideas e hipótesis que en el transcurso de la historia se fueron probando, variando y sometiendo a verificaciones por ello afirmamos que es sistematizado pues sigue una estructura lógica de acuerdo a los avances que poco a poco fue adquiriendo el ser humano y almacenándolos para beneficio de la especie mientras las generaciones de esta prosperen.

REFERENCIAS

  • Grimal, P. (1999). “El Alma Romana”. Espasa, Madrid.
  • Jackson,W. (1952). “Enciclopedia Práctica Jackson”. The Colonial Press Inc.
  • Saita, A. (1989). “Guía crítica de la Historia Antigua”.C.E., México.

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Adiciones y correcciones para la tabla periódica en Español. (Acuerdo IUPAC 28 de noviembre del 2016 actualmente vigente)

     El pasado  28 de noviembre del 2016  la IUPAC, (International Union of Pure and Applied Chemistry) publicó la renovada tabla de los Elementos Químicos, presentando en ella 118 elementos químicos reconocidos y aceptados, con sus respectivos símbolos y nombres. Y no es nada raro que a más de uno le de un verdadero dolor de cabeza con respecto a ciertas pronunciaciones y abreviaturas sea en la nomenclatura química como en la formulación. Sin embargo es muy importante hacerlo de forma correcta con la finalidad de no cometer errores. Dicha terminologia se adapta al informe realizado por IUPAC y acoge recomendaciones realizadas por la Real Academia de la Lengua Española con respecto a ciertas dificultades que se presentaban con ciertos  elementos; dicho trabajo fue realizado por  un equipo de trabajo de la RSEQ, (Real Sociedad Española de Química) donde se recomendaba la traducción de los elementos 113, 115, 117 y 118;  como Nihonio (Nh), Moscovio (Mc), Tennesso (Ts) y Oganessón (Og), respectivamente. Sin embargo  el trabajo no se detuvo en el 2016 y los estudios respectivos para la terminologia continuaron hasta 2017 , cuando el 1 de febrero de dicho año en La Real Academia de Ciencias Exactas, Fìsicas y Naturales, varios organismos y delegados de la IUPAC decidieron adoptar un criterio unificado sobre la grafía en español de algunos elementos químicos de la nueva actualización. Por lo que a continuación presentaré los acuerdos alcanzados:

  1. Se acepta como variante la palabra Cinc para el elemento con número atómico 30 Zinc.
  2. Se mantiene la escritura para la palabra Kriptón  de manera preferencial para el elemento con número atómico 36 de la tabla periódica, sin embargo se acepta como variante registrada la grafía Criptón.
  3. Se dá como preferencia la grafía Circonio al nombre del elemento número 40 de la tabla periódica y se registra como variante la grafía Zirconio.
  4. Para el nombre del elemento con número atómico 52 de la tabla periódica se mantiene la preferencia Telurio y se acepta como  variable la denominación Teluro.
  5. Continuar con la grafía Yodo, como nombre del elemento con numero atómico 53 y seguir registrando Iodo como variante.
  6. Queda suprimido el uso de la terminología Tantalio,  como variante del Tántalo  elemento de número atómico 73, cuya terminología es única según el informe determinado por la IUPAC.
  7. Se dá preferencia al uso del término Wolframio cuya variante a utilizar puede ser volframio,  para el elemento químico 74. A pesar de que el nombre dado por la IUPAC en inglés sea el Tungsten  y español Tungsteno. La RSEQ, reivindica el nombre dado por los hermanos Delhuyar químicos riojanos quienes fueron los primeros en aislar el elemento.
  8. Mantener el par lawrencio/laurencio, con preferencia por la primera forma, en el nombre del elemento de número atómico 103.
  9. La IUPAC acepta la eliminacion de la denominación Kurchatovio perteneciente al número  atómico 104 (denominación que se adopto durante la Guerra Fría por los Rusos que competía hasta la actualidad con la denominacion correcta y única Rutherfordio).
  10. Se sustituye la grafía Hassio  por Hasio para el elemento  de número atómico 108. Se suprime Hassio hasta como variante.  ya que la la secuencia grafica -ss- es ajena al sistema ortográfico español; de seguirse usando la terminología Hassio  se recomienda usar cursiva mas el uso de redonda es exclusivo para hasio debido a que a partir del presente informe  se  asume el uso de Hassio como grafía de lengua muerta.
  11. Se sustituye la forma Darmstadio por Darmstatio para el elemento con número atómico 110. Debido a confusiones en las debidas pronunciaciones del inglés y alemán dado el uso de la d y t.
  12. Se establece las formas Teneso y Oganesón como nombres españoles de los nuevos elementos de números atómicos 117 y 118, respectivamente.
  13. Finalmente se acepta la regla: m antes de p o b  para los elementos de nombre provisional como por ejemplo: ununpentium  en inglés por unumpentio en español.; y a la vez se acepta hibridación de la regla puede usarse tanto la terminología inglesa como la española por tratarse de elementos que aun no han sido debidamente aislados.

nueva tabla peródica

DOCUMENTO ORIGINAL DE LA RSEQ: Nombres y símbolos en español de los elementos aceptados por la IUPAC el 28 de noviembre de 2016 acordados por la RAC, la RAE, la RSEQ y la Fundéu

BIBLIOGRAFÍA

  • IUPAC Periodic Table of the Elements, versión fechada el 28 de
    noviembre de 2016, bit.ly/2bjmHcz, visitada el 08/02/2017.
  • IUPAC announces the names of the elements 113, 115, 117
    and 118, IUPAC recent posts, 30/11/2016; bit.ly/2fPyFQg,

Electrocardiograma normal y cómo interpretarlo.

La corriente eléctrica que atraviesa el corazón en los impulsos cardíacos, también se propaga por los tejidos adyacentes que lo rodean, propagándose así también a la superficie corporal. Al momento de colocar dos electrodos en la piel a los costados opuestos del corazón, se pueden registrar los potenciales eléctricos que se forman, y este registro es el electrocardiograma.

El electrocardiograma normal está conformado por ondas de despolarización  P, Q, R, S, estas tres últimas agrupadas en un complejo (QRS) que se producen por los potenciales eléctricos que se  generan en la  despolarización de los ventrículos, mientras que la onda P se causa por los potenciales que se crean al despolarizar a las aurículas. Se conoce a la onda T como onda de repolarización ya que se origina por los potenciales que se generan cuando los ventrículos se recuperan de la despolarización, este proceso normalmente aparece en el musculo ventricular entre 0,25 y 0,35 segundos después de la despolarización.Resultado de imagen para electrocardiograma normal

Ondas de despolarización frente a ondas de polarización.-

En una fibra cardiaca el potencial normal interior es de carga negativa, mientras que el externo es positivo, a este estado se le conoce como fibra polarizada. La despolarización se propaga de izquierda a derecha, y es cuando el potencial negativo de la fibra se invierte y se hace ligeramente positivo  en el interior y negativo  en el exterior, esto se puede apreciar en el literal A de la figura a continuacion. El valor que registra el electrocardiograma en ese momento es positivo, ya que solo la primera mitad de la fibra esta despolarizada, por ello el electrodo izquierdo se encontrará en una zona de negatividad, mientras que el derecho en una zona de positividad. Cuando el registro ha alcanzado hasta la parte intermedia se dice que ha llegado hasta un valor positivo máximo y cuando vuelve al estado basal es porque la fibra se ha despolarizado por completo.

La polarización también se propaga de izquierda a derecha, y es cuando la fibra se vuelve a su estado eléctrico inicial. El musculo cardiaco se repolariza hasta la mitad por lo tanto  el electrodo izquierdo se encontrará en una zona de positividad y el derecho en una de negatividad, dando como resultado un registro negativo, vuelve al cero cuando los dos electrodos se encuentran en una misma zona eléctrica y esto sucede cuando la fibra ha terminado de polarizarse por completo.

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Registro de la onda de despolarización y polarización en una fibra cardiaca.

Relación del potencial de acción monofásico del musculo  ventricular con las ondas QRS y T del electrocardiograma estándar.-

El potencial de acción monofásico dura normalmente entre 0,25 y 0,35 segundos. El ascenso de este potencial de acción está producido por la despolarización y la vuelta del potencial al nivel basal producido por la polarización. El complejo QRS aparece al principio del potencial de acción monofásico y la onda T aparece al final. Nótese que no se registra ningún potencial en el electrocardiograma cuando el musculo está totalmente polarizado o despolarizado y esto se debe a que existe flujo eléctrico de un ventrículo hacia otro, solo si encuentra parcialmente polarizado o despolarizado.

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Relación de las contracciones ventriculares y auriculares con el electrocardiograma.
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Relación de las contracciones ventriculares y auriculares con el electrocardiograma.

Calibración del voltaje y el tiempo del electrocardiograma

Los registros de electrocardiogramas hacen con líneas de calibración adecuadas sobre papel de registro. Cuando se utiliza un calibrador de pluma estas líneas ya están trazadas en el papel registrador, esto también ocurre cuando se utiliza  electrocardiógrafos en el cual se va registrando los datos en el papel al mismo tiempo que se  realiza el electrocardiograma.

En el papel de registro de un electrocardiograma las líneas se encuentran de manera horizontal divididas en 10, estas pueden estar ubicadas hacia arriba o hacia abajo en el electrocardiograma y representan un 1mV, con positividad hacia arriba y negatividad hacia abajo. Las líneas verticales representan la calibración del tiempo. Un electrocardiograma típico se realiza con una velocidad de 25mm/s, aunque se pueden utilizar velocidades más rápidas, cada 25mm en dirección horizontal corresponden a 1s, y cada segmento de 5mm, indicado por líneas verticales oscuras, representa a 0.2s. Después de los intervalos de 0.2s, estas se dividen en 5 intervalos más pequeñas que se representan con líneas más finas, y cada una de estas representa 0.04s.

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Voltajes normales en  el electrocardiograma

Estos voltajes dependerán de la posición en la que se encuentren los electrodos ubicados en el cuerpo y su proximidad en el corazón. Cuando un electrodo se encuentra colocado en un ventrículo  y otro está alejado del corazón, el voltaje complejo QRS puede ser hasta de 3 a 4mV. Éste voltaje puede aumentar a 110mV si los electrodos se encuentran directamente en la membrana del musculo cardiaco.

Cuando los electrodos se encuentran en una pierna y en un brazo el voltaje en el complejo QRS es de 1.0 a 1.5mV desde el punto más elevado de la onda R hasta el más profundo  de la onda S; el voltaje de la onda P está entre 0.1 y 0.3mV, y el de la onda T esta entre 0.2 y 0.3mV.

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Intervalo P-Q o P-R

El intervalo P-Q es el tiempo que transcurre entre el comienzo de la onda P y el comienzo del complejo QRS es el intervalo que hay entre el inicio de la excitación eléctrica de las aurículas y el inicio de la excitación de los ventrículos.  El intervalo P-Q normal es de aproximadamente 0.16s y se lo llama  intervalo P-Q  ya que es probable que no haya onda Q.

Intervalo Q-T

El intervalo en el que se realiza la contracción del ventrículo que dura casi desde el comienzo de la onda Q (onda R si no hay onda Q) hasta el final de la onda T se lo conoce como intervalo Q-T y es de  aproximadamente  0.35s.

Determinación de la frecuencia del latido cardiaco a partir del electrocardiograma

Al realizarse un electrocardiograma es fácil determinar la frecuencia del latido cardiaco  cardiaca ya que la frecuencia cardiaca es el recíproco del intervalo de tiempo entre dos latidos consecutivos. El intervalo de tiempo entre dos latidos se determina a partir de las líneas de calibración de tiempo, si este intervalo es de 1s la frecuencia cardiaca es de 60 latidos por minuto. El intervalo normal entre dos complejos QRS es de aproximadamente 0.83s en una persona adulta es decir una frecuencia cardiaca de 60/0.83 veces por minuto o 72 latidos por minuto.

MÉTODOS DE REGISTROS ELECTROCARDIOGRÁFICOS

Algunas veces las corrientes eléctricas que genera el músculo cardiaco durante los latidos cardíacos modifican las potencias y polaridades eléctricas de los latidos respectivos del corazón en menos de 0.01s. Para lo cual es fundamental utilizar aparatos que al realizar electrocardiogramas puedan responder con rapidez a estos cambios potenciales.

Registro para electrocardiógrafos

Muchos electrocardiógrafos clínicos modernos utilizan sistemas computarizados y salidas electrónicas, mientras que otros utilizan un registrador directamente con pluma sobre una hoja de papel en movimiento. La pluma que es un tubo fino conectado a un pocillo de tinta y su extremo de registro conectado a un sistema de electroimán potente que es capaz de mover a la pluma de arriba hacia abajo a alta velocidad; el movimiento de esta pluma está controlado por amplificadores electrónicos conectados a los electrodos que se encuentran ubicados en el cuerpo del paciente. Otros sistemas utilizan el calor, ya que el papel se ennegra cuando es expuesta al mismo y la pluma no necesita tinta ya que en ella pasa corriente eléctrica que la calienta y la hace actuar sobre el papel.

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FLUJO DE CORRIENTE ALREDEDOR DEL CORAZÓN DURANTE EL CICLO CARDIACO

  • Registro de las potencias eléctricas a partir de una masa parcialmente despolarizada del musculo cardiaco sincitial

Derivaciones electrocardiográficas

Tres derivaciones bipolares de las extremidades

En este grafico se muestra las conexiones eléctricas entre las extremidades del paciente y el electrocardiógrafo para registrar electrocardiogramas de las denominadas derivaciones bipolares. Se ha superpuesto el triángulo de Einthoven en el tórax.  El término bipolar significa que el electrocardiograma se registra a partir de dos electrodos que están localizados en lados diferentes del corazón, en este caso las extremidades. Así, una derivación no es un único cable que procede del cuerpo sino una combinación de dos cables y sus electrodos para formar un circuito complejo entre el cuerpo y el electrocardiógrafo. En cada uno de estos el electrocardiógrafo se representa mediante un medidor eléctrico aunque el electrocardiógrafo real es un medidor de registro de alta velocidad con papel móvil.

Resultado de imagen para el triángulo de Einthoven en el tórax. 

Derivación I.

Cuando se registra la derivación 1, el terminal negativo del electrocardiógrafo está conectado al brazo derecho y el terminal positivo al brazo izquierdo. Por lo tanto, cuando el punto el en que el brazo derecho se conecta con el tórax es electronegativo respecto al punto en el que se conecta el brazo izquierdo el electrocardiógrafo registra una señal positiva, es decir, por encima de la línea de voltaje cero del electrocardiograma. Cuando ocurre lo contrario el electrocardiógrafo registra una señal por debajo de la línea.

Derivación II.

El terminal negativo del electrocardiógrafo se conecta al brazo derecho y el terminal positivo a la primera pierna izquierda. Por tanto, cuando el brazo derecho es negativo respecto a la pierna izquierda, el electrocardiógrafo registra una señal positiva

Derivación III.

El terminal negativo del electrocardiógrafo se conecta al brazo izquierdo y el terminal positivo a la pierna izquierda. Esto significa que el electrocardiógrafo registra una señal positiva cuando el brazo izquierdo es negativo respecto a la pierna izquierda.

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Triángulo de Einthoven

Alrededor de la zona del corazón. Este diagrama ilustra que los dos brazos y la pierna izquierda formen vértices de un triángulo que rodea el corazón. Los dos vértices de la parte superior  del triángulo representan los puntos en los que los dos brazos se conectan eléctricamente a los líquidos que rodean el corazón y el vértice izquierdo, es el punto en que la pierna izquierda se conecta a los líquidos.

Ley de Einthoven

Afirma que en cualquier momento dado se conocen los potenciales eléctricos de dos cualesquiera de las tres derivaciones electrocardiográficas bipolares de las extremidades, se puede determinar matemáticamente la tercera simplemente sumando las dos primeras. A de tenerse en cuenta, sin embargo, que se deben observar los signos positivos y negativos de las diferentes derivaciones cuando se haga esta  suma.

Electrocardiogramas normales registrados en las tres derivaciones bipolares estándar de las extremidades

Es evidente que los electrocardiogramas de estas tres derivaciones son similares entre sí porque todos registran ondas P positivas y ondas T positivas, y la mayor parte del complejo QRS también es positiva en todos los electrocardiogramas

Cuando se analizan los tres electrocardiogramas se puede demostrar, con mediciones cuidadosas teniendo en cuenta las polaridades, que en cualquier momento dado la suma de los potenciales de las derivaciones  1 y 3 es igual al potencial de la derivación 2 lo que ilustra la validez de la ley de Einthoven.

Cuando se quiere diagnosticar diferentes arritmias cardiacas, porque el diagnostico de las arritmias depende principalmente de las relaciones temporales entre las diferentes ondas del ciclo cardiaco pero cuando se desea diagnosticar la lesión del musculo ventricular o auricular o del sistema de conducción de Purkinje si importa mucho que derivaciones se registran porque las alteraciones de la contracción del musculo cardiaco o de la conducción del impulso cardiaco modifican los patrones de los electrocardiogramas en algunas derivaciones, aunque pueden no afectar a otras.

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Derivaciones del tórax (derivaciones precordiales)

Se registran electrocardiogramas con un electrodo situado en la superficie anterior del tórax directamente sobre el corazón. Este electrodo se conecta al terminal positivo del electrocardiógrafo y el electrodo negativo, denominado electrodo indiferente, se conecta a través de resistencias eléctricas iguales al brazo derecho, al brazo izquierdo y a la pierna izquierda al mismo tiempo.

Habitualmente se registran 6 derivaciones estándar del tórax, una cada vez, desde la pared torácica anterior, de modo que el electrodo del tórax se coloca secuencialmente en los 6 puntos conocidos como derivaciones: v1,v2,v3,v4,v5,v6.

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En las derivaciones  los registros QRS del corazón normal son principalmente negativos porque, el electrodo del tórax de estas derivaciones está más cerca de la base del corazón que de la punta, y la base del corazón está en la dirección de la electronegatividad durante la mayor parte del proceso de despolarización ventricular. Por el contrario, los complejos QRS de las derivaciones  son principalmente positivos porque el electrodo del tórax de estas derivaciones está más cerca de la punta cardiaca, que está en la dirección de la electro-positividad durante la mayor parte de la despolarización.

Derivaciones unipolares ampliadas en las  extremidades

En este tipo de registro, dos de las extremidades se conectan mediante resistencias eléctricas al terminar negativo del electrocardio y la tercera extremidad de conecta la terminal positivo. Cuando el terminal positivo está en el brazo derecho, la derivación se conoce como derivación aVR, cuando está en el brazo izquierdo es la derivación aVL  y cuando está en la pierna izquierda es la derivación aVF. Se muestran los registros normales de las derivaciones unipolares ampliadas de las extremidades. Son similares a los registros de las derivaciones estándar de las extremidades excepto que el registro de la derivación aVR está invertido.

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BIBLIOGRAFÍA

-GUYTON Y HALL. (2011). Tratado de Fisiología Medica. Cap. 11, décimo segunda edición. Editorial Elsevier. Barcelona-España

 

Infograma 1: Fisiología del Páncreas

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