Este vídeo fue realizado dentro de las instalaciones de la Escuela Nacional Preparatoria
plantel no. 7 Ezequiel A. Chávez en los laboratorios LACE.
Agradecemos su vista, cualquier duda dejar comentario. Por su atención Gracias.
viernes, 15 de enero de 2016
Salud EL AGUA.
PARTE DEL CUERPO HUMANO Y SU RELACIÓN CON LA
TEORÍA CINÉTICA DE LA MATERIA. El agua es el principal
componente del cuerpo humano; se distribuye por todo el cuerpo por todos los órganos
y dentro de las células; ¿Pero cómo es que llega ahí?. Ya sabemos que los líquidos
poseen la capacidad de obtener el volumen de su recipiente, pero como es que se
pueden transportarse sustancias líquidas como es el agua de un lado a otro dentro del cuerpo humano.
¿Cómo se obtiene y se utiliza el agua en el cuerpo humano?, ¿Qué propiedades de la molécula del agua favorecen al fácil
trasporte de si mismas por el cuerpo?.
Ya dicho que el agua es un líquido vital, por así decirlo, se dice
que ingresa por medio de la ingesta al cuerpo humano y el sistema digestivo se
encarga de separar los compuestos de los alimentos y el agua ingerida,
pero por ahora no se hablara de tan extenso proceso, y nos ubicaremos en
el intestino delgado, que es donde se lleva a cabo la absorción de líquidos
mediante movimientos peristálticos, el agua obviamente no llega con las
condiciones iniciales pero esta se transporta
después de ser absorbida por arterias y venas las cuales irrigan a todo el
cuerpo transportando a determinados
grupos de células especializadas, y elementos esenciales para el proceso
de nutrición del ser vivo. Recordemos que el agua posee entre sus moléculas un
enlace tipo puente de hidrógeno que hace al compuesto un buen disolvente, además
de que es un compuesto esencial en el citoplasma en los organismos celulares, por lo tanto deducimos que la función
principal del agua dentro del cuerpo humano es llevar a cabo el transporte de
diferentes sustancias; además se conoce que “el agua ingerida aparece en el
plasma y las células de la sangre tan sólo cinco minutos después de ser
ingerida”1
¿Cuál es su relación con la teoría cinética de la materia?
En
el estado líquido las moléculas están más separadas y se mueven de
manera que pueden cambiar sus posiciones, pero las fuerzas de cohesión, aunque
son manos intensas que en el estado sólido, impiden que las moléculas puedan
independizarse. El agua pasa entre las membranas celulares y es también resultado de reacciones biológicas
dentro del cuerpo por lo tanto, siempre habrá presencia del agua en el cuerpo.
2.Leopoldo,García-Colín.. (2012). Y sin embargo se
mueve, Teoría Cinética de la Materia. México: Fondo de Cultura Económica.
Salud
«FIBRAS ÓPTICAS»
Uno de los avances tecnológicos más importantes de los últimos tiempos lo
constituyen las fibras ópticas. Se trata de delgados hilos de gran elasticidad
y resistencia mecánica que permiten el paso de información por medio de
señales luminosas que se propagan por su interior.
Las fibras ópticas se preparan empleando los mismos materiales que los vidrios
clásicos de las ventanas: sílice (SiO2), procedente de la arena, carbonato
sódico (Na2CO3) y óxido de calcio (CaO), todos ellos de gran pureza.
Figura 1. Introducción de fibras ópticas en el interior del cuerpo.
Una aplicación en la Medicina puesto
que sin necesidad de procedimientos quirúrgicos, se pueden introducir
estos cables en el interior del cuerpo humano a fin de fotografiar cualquier
órgano, incluso el corazón (figura 1). En este campo son evidentes las ventajas que puede aportar el uso de la fibra óptica como ayuda a las técnicas endoscópicas clásicas y, de hecho, están siendo sustituidos los sistemas tradicionales por los modernos fibroscopios. Diversos aparatos como laringoscopios, rectoscopios, broncoscopios, vaginoscopios gastroscopios y laparoscopios, incluyen ya esta tecnología, la cual nos permite con gran precisión la exploración de cavidades internas del cuerpo humano.
Referencias:
Nick Arnold. (2000). Ciencia y Sociedad. Enero15,2016, de Editorial Molino Sitio web: http://assets.mheducation.es/bcv/guide/capitulo/8448153847.pdf
jueves, 14 de enero de 2016
Naturaleza
¿POR QUÉ EL AGUA DEL FONDO DE LOS LAGOS Y RÍOS
NO SE CONGELAN?
(figura 1)
Figura 1. El agua de un río en temporada de invierno es
liquida aunque en su superficie este congelada
Una imagen que nos viene rápidamente a la cabeza es la de los barcos rompehielos flotando en el agua
que avanzan a medida que rompen la superficie helada, o incluso la de gente
que pesca a través de un agujero realizado en la superficie helada(figura 2) .
Todos éstos ejemplos nos indican que el agua permanece en estado líquido
a pesar de que la superficie se congele. ¿Cómo es esto posible?
Figura 2. Pescadores en un río congelado
En primer lugar, el hielo debe de flotar sobre el agua, es decir su densidad
debe ser menor. Es sabido que la densidad disminuye con la temperatura,
pero eso se cumple para el agua a partir de 4 ºC. Desde 4 ºC hasta 100 ºC la
densidad del agua va disminuyendo progresivamente según se puede observar
en la Figura 4.17.
Entre 0 ºC y 4 ºC aumenta la densidad progresivamente y, por tanto, el agua
menos fría (alrededor de 4 ºC) se hunde constantemente hasta llegar al fondo,
siendo reemplazada por agua de menor temperatura (alrededor de 0 ºC)
en la parte superior.
En realidad se trata de un movimiento de convección similar al del calentamiento
de una habitación por un sistema calefactor: el aire frío pesa más y
baja empujando al aire caliente hacia arriba y provocando un continuo movimiento
de intercambio que termina por calentar todo el aire del recinto.
Imaginemos un estanque que tiene agua a 12 ºC. A medida que avanza el invierno
el agua baja poco a poco su temperatura hasta que llega a 4 ºC; como
la temperatura del agua que está por debajo es superior la mayor densidad del
agua de la superficie hace que se hunda antes de enfriarse más. Y así irá ocurriendo
hasta que toda el agua del lago esté a 4 ºC.
Posteriormente, el agua irá
enfriándose sin hundirse a 3 ºC… 2 ºC… 1 ºC… hasta 0 ºC y se convertirá en
hielo, pero siempre flotando sobre el agua a 4 ºC pues tendrá menor densidad.
De esa manera la superficie se congelará primero formando una capa más o
menos gruesa, y como el hielo no es muy buen conductor del calor, el resto
del agua permanecerá líquida permitiendo la vida de animales y plantas en
su interior.
Referencias:
Nick Arnold. (2000). Ciencia y Sociedad. Enero15,2016, de Editorial Molino Sitio web: http://assets.mheducation.es/bcv/guide/capitulo/8448153847.pdf
Naturaleza ¿ Por que las ballenas necesitan de los cambios de estado
para subsistir?
Las ballenas utilizan los cambios de estado para subsistir.
Las ballenas son mamiferos por lo tanto respiran por medio de los pulmones por lo que deben de emerger para capturar. Esta ballenas se alimentan de bancos de calamares y peces que se encuentran en profundidades incluso de hasta 1500m.
A medida que nos sumergimos, la densidad del agua del mar aumenta por lo que es más difícil cada vez acceder a las profundidades. ¿Cómo puede por tanto la ballena alcanzar esas profundidades fácilmente e incluso permanecer agazapada en espera del alimento durante largos períodos de tiempo?
La solución está en una sustancia serosa llamada espermaceti que se halla encerrada en una cavidad de su cabeza(Figura 1). El espermaceti tiene la siguiente fórmula: CH3 – (CH2)15 – COO – (CH2)14 – CH3.
Órgano espermaceti.
Figura 1.Diagrama de la anatomía de la cabeza del Physeter macrocephalus El tamaño relativo y la posición de los dos compartimentos que contienen aceite del órgano espermaceti de la ballena.
Se trata de una sustancia que cambia su estado físico al alcanzar los 30 ºC. Este cambio se produce gracias al calor interno de la ballena que depende de su flujo sanguíneo. Al sumergirse, baja la temperatura del flujo, y elespermaceti se congela en mayor o menor medida haciendo que aumente su densidad y actuando como un lastre que obliga a la ballena a descender hacia el fondo marino. El mecanismo de vuelta a la superficie es el inverso, por lo que a medida que se va licuando el espermaceti la ballena va subiendo poco a poco hasta alcanzar la superficie.
Fuentes: Nick Arnold. (2000). Ciencia y Sociedad. Enero15,2016, de Editorial Molino Sitio web: http://assets.mheducation.es/bcv/guide/capitulo/8448153847.pdf
domingo, 10 de enero de 2016
Sociedad
Una ves más el movimiento browniano y los gases
Al igual que muchas de las cosas que nos rodean, que necesitamos para realizar nuestras actividades , como lo es encender un fósforo (el humo y aire compuestos de diminutas partpiculas son impulsadas por el movimiento browniano empujadas entre ellas) para intentar cocinar en una estufa que sin duda utiliza también un distinto gas, sobre la cual se encuentra una olla express para cocinar frijoles la cual actua como recipiente de paredes rígidas , la temperatura del sistema aumenta esta también tiene un volumen , las moléculas aumentan su energia cinetica y el número de colisiones por segundo, el volumen es constante la agitación molecular entre ellas aumenta cada ves más, el choque contra las paredes es cada ves mayor reflejado en un aumento de la presión la cual escapa por una válvula de vapor, baja la temperatura del sistema nuevamente la energia y movimiento de las moleculas dismiuye, la fuerza transmitida por los choques se reduce al igual que la presión.
La imágen representa el sistema ejemplificado anterior mente.
El sigueinte video explica algunas pruebas para conocer cierta teoría:
Anteriormente se mencionaron los temas principales de la teoría cinética de la materia (postulados, deducciones matemáticas, leyes, etc) y es que es cierto que la teoría cinética de la materia explica que es un todo, es decir, todo lo que nos rodea esta formado por unas partículas muy pequeñas, que son invisibles aun en microscopios avanzados. Es por eso que en esta sección nos enfocaremos y responderemos a la pregunta que desde un principio se quedo como incógnita ¿Qué hemos logrado hacer y que hemos aprendido al respecto?
A continuación daremos ejemplos de lo mucho que nos sirve la teoría cinética y que de ello han explicado muchos acontecimientos y han aportado cuestiones medicas a la sociedad.
Interpretación del Movimiento Browiano, en nuestra realidad.
Cuando se enciende el proyector dentro de un cuarto oscuro observamos el haz de luz que emite el proyector, nos daremos cuenta de las diminutas partículas que se están moviendo incesantemente(figura 1 ).Incluso lo vemos en forma zigzagueante y en todas direcciones.¿Que partículas son estás? Claramente son las partículas de polvo que hay en el aire.
Figura 1. Partículas de polvo de un proyector.
Otro caso cotidiano es cuando observamos la bocada de humo que lanza el aire un fumador (figura 2) Veremos que está compuesta de pequeñísimas partículas que se están moviendo continuamente en todas las direcciones, también en zigzag.
Figura 2. Bocada del humo del cigarro.
Otro caso es el siguiente: Póngase polvo de color en un vaso y luego, poco a poco, viértase agua sobre él.Observamos que las partículas de polvo, una vez que empiezan a estar en contacto con el líquido se mueven en forma incesante, accidental y en todas las direcciones(Figura 3) . En particular veremos que se mueven también !hacia arriba! si esperamos un intervalo de tiempo lo suficientemente grande nos daremos cuanta de que el polvo se mezcla con el tiempo se homogeneizan sin que ocurra, como uno esperaría intuitivamente, que las partículas de polvo caigan y se depositen en el fondo de vaso. Veremos que algunas efectivamente caen, pero hay otras que suben.
Figura 3. Partículas inmersas en el fluido.
El hecho común en estos tres casos que partículas muy pequeñas se hallan inmersas en un fluido.En el caso del haz de luz del cine, el fluido es del aire de la sala; en el caso del fumador, el fluido es también de la atmósfera y en el tercer caso, el fluido es el agua.
El movimiento descrito arriba, que lleva a cabo una partícula muy pequeña que está inmersa se caracteriza por ser continuo y muy irregular. La trayectoria que siguen las partículas es en zigzag es un hecho claro de el Movimiento Browniano.
El Físico Jean Perri(figura 4) (1870-1942) dio una bella descripción de este fenómeno:" En un fluido en equilibrio, como el agua dentro de un vaso, todas sus partes aparecen completamente sin movimiento. Si ponemos en el agua un objeto de mayor densidad, cae. La caída, es cierto, será mas lenta si el objeto es menor: pero un objeto visible siempre termina en el fondo del vaso y no tiende a subir..."
Y añade "...Sin embargo, sería difícil examinar durante mucho tiempo una preparación de partículas muy finas en un líquido si observar un movimiento perfectamente irregular. Se mueven, se detiene, empiezan de nuevo, suben, bajan, suben otra vez, sin que se vea que tiendan a la inmovilidad".
Figura 4. Jean Perri
sábado, 2 de enero de 2016
Aplicación
de las Leyes de los Gases en la
Respiración.
Para una mejor comprensión se recomienda ver antes los
siguientes videos:
Las leyes de los gases afectan a las reacciones del cuerpo
cuando hay cambios de presión atmosférica, temperatura y volumen. Una ley que complementa
al tratado de Boyle-Mariotte es la ley (de Gay-Lussac) que establece
la relación entre el volumen y la presión al que está sometido un gas y su
temperatura en el sentido de que presión multiplicada por el volumen y dividido
por la temperatura es constante, si bien la relación con la temperatura no es
muy importante en la función respiratoria humana, ya que el aire inspirado se
calienta antes de llegar a los pulmones a una temperatura prácticamente
constante. Según la ley de Charles, el volumen de un gas siempre que la presión
sea constante, es proporcional a su temperatura.
Cuando los gases penetran en los pulmones están más calientes
que el exterior debido que por el paso de la nariz y la laringe sufren un
calentamiento y una filtración para no permitir entrada a agentes patógenos pero
la presión es igual que la atmosférica, se expanden y aumenta ligeramente
el volumen pulmonar debido a la contracción de algunos músculos como lo es el
diafragma.
Ya sabemos que el aire inspirado, procedente de la atmósfera es
una mezcla de diversos gases entre ellos el oxígeno, el dióxido de carbono y el
agua en estado gaseoso; y que a su paso por las vías respiratorias altas se va
humedeciendo y calentando. Si a esto le añadimos que continuamente se está
produciendo una extracción de oxígeno del aire alveolar y una incorporación
mantenida de dióxido de carbono procedente de la sangre al aire alveolar, es
lógico pensar que la composición del aire atmosférico y del aire alveolar no es
la misma y que al variar el porcentaje de cada gas en la mezcla, también lo
hará la presión parcial de cada gas en el alvéolo. Otra variable que interviene
en el proceso de difusión de los gases respiratorios es el coeficiente de
solubilidad de cada gas. Los gases pasa difundirse deben disolverse en los
tejidos corporales, constituidos básicamente por agua.
El índice de difusión de un gas a través de la
membrana respiratoria es: directamente proporcional al área de superficie, a la
solubilidad de ese gas para pasar por la membrana pulmonar y a las presiones
parciales, e inversamente proporcional al espesor de la membrana que tiene que
atravesar y a la raíz cuadrada del peso molecular del gas.
La sangre venosa que procede de todos los tejidos del
organismo es pobre en oxígeno, siendo la presión parcial del oxígeno
de 40 mm Hg. Esta sangre crea un gradiente de presión que
favorece el paso de oxígeno desde el alvéolo (104- 105 mm Hg) al
capilar pulmonar. A la salida del capilar, la sangre ya oxigenada eleva su
presión parcial de oxígeno aproximadamente uno 100 mm Hg.
Con el dióxido de carbono ocurre al contrario, es decir, la
sangre venosa va recogiendo el CO2 producido por los tejidos y a la
entrada en los capilares pulmonares la presión parcial es de 45- 46 mm Hg,
como en el alvéolo la presión parcial de este gas es menor, existe un gradiente
que favorece el que el anhídrido carbónico deje el capilar para ir hacia el
alvéolo y ser expulsado en la exhalación,
Este gradiente de presión es menor que el que necesita el
oxígeno para difundirse pero es suficiente ya que el coeficiente de solubilidad
del anhídrido carbónico es mucho mayor que el del oxígeno.
El último proceso de la respiración es el de la respiración
interna, también denominada respiración tisular donde la sangre que llega al
corazón una vez oxigenada es bombeada por el ventrículo izquierdo hacia la
aorta y de ahí hacia todas las células del organismo. Se produce entonces el
intercambio de gases entre los capilares sanguíneos de los tejidos y las
células de tal forma que la sangre se convierte en sangre pobre en oxígeno y
con más anhídrido carbónico. Los gases tienen que pasar de la sangre a las
células, en el caso del oxígeno, para ofrecerse a las mismas a fin de poder
obtener energía aeróbica en los procesos metabólicos, y el anhídrido carbónico
producido en el interior de las células producto de los procesos metabólicos,
debe de alcanzar los alvéolos para ser eliminado por la respiración.
A los capilares de los tejidos llega la sangre oxigenada con
una presión parcial de oxígeno de 105 mm Hg, como la presión
parcial del oxígeno en las células de los tejidos es menor (entre 10
y 30 mm Hg) porque la célula lo consume rápidamente, el gas
tiende a difundirse hacia el líquido intersticial y las células hasta que la
presión parcial del oxígeno en la sangre baja a los niveles con los que entra
en el torrente circulatorio venoso (40 mm Hg).
El recorrido del dióxido de
carbono es en sentido contrario del que hace el oxígeno, ya que la presión parcial
de CO2 en las células de los tejidos es mayor que la de la
sangre arterial y, sin ser tan grande la diferencia de presiones, la difusión
se ve facilitada por el alto coeficiente de solubilidad que tiene este gas. A
medida que pasa CO2 de las células a la sangre, la presión parcial
del CO2 en sangre va aumentando hasta llegar a los niveles que tiene
la sangre venosa del capilar (45 mm Hg). Esta sangre es llevada de en
dirección centrípeta hacia el corazón derecho, desde donde es bombeada hacia
los pulmones e iniciar un nuevo ciclo respiratorio. Referencias: García-Colín Leopoldo. Y sin embargo se mueven...Teoría cinética de la materia. FCE. Ciudad de México.2012. págs.131 N.Marieb Elaine. Anatomía y Fisiología Humana. Pearson. Madrid. 2008.págs. 440-467
