lunes, 25 de febrero de 2013

Espectros, fantasmas y miodesopsias.


Hace un tiempo me topé en un journal de Física con un texto del Ing Vic Tandy, donde expone su solución al "embrujamiento"de un laboratorio (no, por favor, no me traten de magufa tan pronto, prometo que se pondrá interesante)



Allá por 1998, Vic Tandy y sus compañeros se encontraban en el laboratorio trabajando con artefactos en proceso de diseño. Todo iba bien, hasta que una sensación extraña comenzó a complicar los quehaceres del equipo.

Ese laboratorio estaba ubicado en una habitación de aproximadamente 10 pies de ancho por 30 pies de longitud. [algo así como 3 metros por 9 metros, aproximando]. En un extremo tenía puertas que normalmente se encontraban cerradas, y en el otro extremo una ventana, en cuya salida se encontraba un área de limpieza.¿Para qué los aburro con estos detalles? Más adelante lo van a leer y entenderlo más tarde.



Bien, dijimos que la habitación estaba llena de artículos varios. El trabajo de esta gente estaba orientado a equipamiento de anestesia y de tratamiento intensivo en hospitales y recintos médicos. Imagínense en esas instalaciones había casi siempre algún objeto funcionando y produciendo algún que otro ruidito molesto, los cuales los diseñadores pasaban por alto ya que estaban, a ese punto, acostumbrados.

Lo curioso surgió cuando las personas que trabajaban en este lugar comienzan a rumorear que el laboratorio estaba embrujado. Una mañana en la cual ningún equipo estaba prendido, Vic Tandy llega al establecimiento justo cuando una de las empleadas de limpieza se iba, asustadísima por "haber visto algo". Empieza a buscar causas posibles: destellos de alguna maquinaria, la vibración de algunas mangueras... le echa la culpa a algunos animalitos dando vueltas por el lugar [un par de gatos], y finalmente concluye en que fueron locuras de la pobre mujer, dejándose llevar por la soledad del lugar y por su imaginación. Pero con el paso del tiempo otras personas empezaron a manifestar estar sintiéndose raras.


Los empleados dijeron sentirse deprimidos, ocasionalmente tenían escalofríos, y en algunos casos referían sentir que tenían alguien al lado. En una ocasion particular, nuestro protagonista se quedó trabajando de noche en el local, y comenzó a sentirse particularmente desganado, a transpirar en frío, a tener dificultad para respirar, a sentirse mareado y tener frío y si bien los ruidos del lugar de noche y estando solamente él ahí podían jugar con su cabeza, el sintió que había algo más ahí que lo estaba afectando. Sentía que había algo o alguien parado en el medio del laboratorio, mirándolo.

Nuevamente chequea el lugar: en el laboratorio había envases con gas [oxígeno y dióxido de carbono], las cual verifica que no tienen pérdidas. Inclusive los envases con anestésicos que se utilizaban para las pruebas no tenían ningún tipo de problema. Cuando volvió a su escritorio, siente que se le erizan los pelos de la nuca cuando ve... "Una mancha oscura que aparece moviéndose como lo haría una persona que apareció y se fue de repente, yendo por el costado de donde él estaba."

Obviamente, en ese momento, el investigador tuvo el susto de su vida, y decidió irse a su casa, pero no pudo dejar la situación de lado, pensando en qué era lo que estaba pasando.


¿Qué estaba pasando?

A este punto el relato parece haber salido de un cuento de apariciones, lo sé. Pero sigamos contando lo que pasó. Al otro día, Vic Tandy vuelve al lugar. No percibe nada raro. Se pone a cortar un filamento de metal para poder realizar una hoja de repuesto para una espada que estaba armando, para una pequeña competencia de esgrima en la cual iba a participar, la cual iba a insertar en un mango para ser usada. Tenía en el laboratorio las herramientas necesarias, pero era mucho más fácil usar la prensa de mesa del laboratorio para sostener la hoja y hacer el corte. Como era un trabajo de 5 minutos, dejó la hoja en la prensa y se fue a buscar las herramientas. Cuando volvió, el extremo libre de la hoja estaba vibrando de arriba a abajo.

Combinada con la experiencia del día anterior, es imaginable la impresión que tuvo frente a esta situación.Pero afortunadamente, tuvo la lucidez de pensar en explicaciones físicas que pudieran justificar todo lo que estaba pasando.


El fantasma.

Si la hoja de metal estaba vibrando, de algún lado tenía que provenir la energía que la estaba haciendo vibrar: lo más posible es que hubiera una onda cuya frecuencia coincidiera con la frecuencia natural de resonancia de la hoja de metal, que provocara el movimiento de la misma. Por lo tanto, teniendo en cuenta el ruido ambiente del lugar mismo lo más probable era que alguno de los componentes de ese ruido fuera el causante. 

El fantasma era un sonido.



Recordemos que el sonido es una onda de presión que produce una variación en la presión de equilibrio del ambiente, y que puede afectar a un receptor tanto auditiva como extraauditivamente. O sea, el sonido puede estimular de dos maneras distintas: mediante la audición, o mediante vibraciones.

Lo que se hizo fue lo siguiente:se puso la hoja de metal en una prensa móvil, y se la fue cambiando de posición a lo largo de la superficie del piso. La vibración de la cuchilla fue aumentando hasta que la cuchilla estuvo nivelada con el escritorio [masomenos en la mitad del laboratorio], y después del escritorio se reducía en amplitud, frenándose al final de la habitación.

Esto se podía explicar del siguiente modo: La energía concentrada en el centro de la habitación indicaba que la onda completaba un cuarto de ciclo en ese punto de la habitación. En esta etapa, las partículas del aire llegan a su máximo desplazamiento desde el punto de partida, y luego tienden a volver al punto de equilibrio. El hecho de que en la habitación se completara medio ciclo de la onda, quiere decir que por refracción, se produciría un "plegamiento" de la misma. Esto aumentaría la intensidad en la zona media de la habitación.


Tenemos una onda entonces, de una frecuencia de masomenos 19 Hz. 
Esta frecuencia coincide con la frecuencia de resonancia del ojo humano.


Efectos del sonido de baja frecuencia

Como dijimos, la frecuencia de resonancia del ojo de de aproximadamente 20 Hz. Además del ojo, muchas estructuras de nuestro cuerpo tienen la frecuencia de resonancia en el rango de las bajas frecuencias. Podemos por ejemplo, nombrar la cabeza, el tórax, algunas articulaciones, entre otros.

¿Qué nos quiere decir eso? En presencia de un sonido de baja frecuencia de aproximadamente 20 Hz y con una buena carga energética, el ojo estará vibrando como un todo.

Ese movimiento puede explicar las visiones fantasmagóricas: Las partículas suspendidas dentro del ojo estarían vibrando y proyectando sombras en la retina. Esas partículas las tenemos todos, y es perfectamente normal que en alguna etapa de nuestras vidas las hayamos visto sin saber qué eran



El fenómeno de ver partículas se llama MIODESOPSIA, o moscas volantes. Se producen básicamente porque el humor vítreo que rellena el ojo se forma durante la etapa embrionaria y no se renueva nunca en nuestras vidas, formándose entonces cúmulos de residuos dentro del ojo que "no tienen para dónde ir", y quedan flotando dentro del globo ocular. Lo que se ve es algo así




Nos imaginaremos entonces, que cuanto más intenso es el sonido, más resuena el globo ocular, por tanto más movimiento tienen esas partículas... por tanto más desorden... y el resto ya lo sabemos.

Los más contreras me dirán: ¿Entonces cómo explicás el hecho de que se hayan sentido mal, que les haya causado escalofríos, que les diera frío, que les resultara complicado respirar? Y les contesto... La compresión y descompresión causada por el ruido de baja frecuencia a altas intensidades puede causar entre otras cosas, dificultad para respirar, hiperventilación, movimiento de las vísceras dentro y fuera de la caja toráccica, dolor de pecho, dolor bajo el esternón y sensación de hormigueo en la tráquea.

Además de los síntomas de hiperventilación, como la baja concentración de dióxido de carbono que puede causar desde mareos hasta desmayos, pasando por varias sensaciones corporales como el hormigueo de la piel, escalofríos y pánico en algunos casos... hay registros en varios papers científicos de cambios anímicos provocados por los ruidos de baja frecuencia... ¿el resto del cuento? Pura sugestión.


Exorcisando el Laboratorio

La hipótesis para terminar con el problema de la posesión fantasmagórica del laboratorio fue quitar la fuente de sonido de baja frecuencia de ese lugar. Lo que se hizo fue quitar un ventilador, que era el que luego de varias pruebas resultó ser el causante de las perturbaciones, y voilá!! Asunto resuelto. 



Se sugiere que en lugares donde haya ondas estacionarias [sobretodo en tubos largos, como por ejemplo, los corredores] se estarían dando los mismos efectos que en el laboratorio de Vic Tandy. Por tanto, no sería demasiado raro toparse con un "fantasma sonoro" en esos ambientes


¿La conclusión?
 Siempre hay una explicación viable para lo "inexplicable". 
Lo único que se requiere es iniciativa, 
razonamiento práctico y una buena dosis de curiosidad.


Actualizando un poco el artículo, Tandy realizó varias investigaciones en lo que refiere a infrasonido. Lo tratado en este texto corresponde a un artículo llamado "Ghost in the Machine", que habla de un caso sucedido allá por 1980. Tristemente, acabo de enterarme que Vic Tandy falleció en 2005 :( 


Buen lunes 
(o lo poco que queda de él)

Fuentes: 
Vic Tandy, "The Ghost in The Machine", Journal of the Society for Phisical Research Vol 62, Nº851, Abril 1998 
Tempest, W. "Infrasound and Low Frequency Vibration". Academic press: London, 1976 
Apuntes de trabajos prácticos hechos por mí investigando los efectos extraauditivos del sonido y resonancias en el organismo. 

lunes, 18 de febrero de 2013

Anatomía, la reivindicación de Aquaman


Este posteo tiene por primer objeto, entender un poco de anatomía y biología humana por fuera de la enseñanza "a libro", que me aburre por demás. 
Su segundo objetivo es reivindicar a Aquaman, superhéroe cajoneado por el cual me he puesto a discutir unas cuantas veces. Acuamán no es un superhéroe boludo y sus superpoderes no son moco 'e pavo. Sí, sueno como una idiota, pero permítaseme fundamentar. 

Aquamán fue presentado en More Fun Comics #73 de DC Comics, en 1941. No voy a centrarme demasiado en su historia porque no viene al caso, pero en distintas adaptaciones del personaje se lo nombra como el hijo de un explorador que conocía los secretos de la antigua Atlantis; en otra fue el hijo de un cuidador de faro casado con una prófuga de Atlantis, y finalmente, en 1990, se lo nombra como el hijo de una reina de Atlantis y un semidiós. 

Sus habilidades son poder respirar bajo el agua, nadar a través del océano a 100 millas por hora, y usar la telepatía para comunicarse y controlar todo tipo de organismos marinos. Además de esos que ya conocemos, vamos a enumerar otros superpoderes, implícitos pero frecuentemente pasados por alto, que lo convierten en un genuino superhombre. 


Superpoder 1: Soportar un frío infernal
 y constante

¿Cómo se siente nadar en medio del océano? Para empezar, frío.  En la superficie, el promedio de temperatura es de 17ºC, llegando a estar entre 0 y 3 grados en las zonas más profundas. De más está decir que la temperatura superficial varía con la latitud (más hacia los polos es más frío, más hacia la línea del Ecuador es más cálido).

Imaginémonos al Aquaman de las historietas. Un adonis enfundado en mallas, con un buen tejido muscular encima de los huesos, y aparte de eso, nada. Para que nos demos una idea: las personas que realizan actividades de inmersión necesitan usar trajes aislantes.

 El traje habitual está armado en neopreno, que en esencia protege contra cortes y rasgaduras en la piel (recordemos que la piel húmeda tiende a reblandecerse) y luego, el espesor del mismo dependerá de su capacidad de protección contra el frío. Cuanto más frío haga mayor grosor, aunque a su vez, cuanto más grosor, mayor impedimento en la movilidad. El grosor del traje va de los 2 a 5 mm para las personas que realizan actividades en superficie (windsurf y surfing, por ejemplo), de 5 a 7 mm para buceo en aguas frías (y con doble espesor en la zona del torso).



Para aquellos casos en que se realice buceo en aguas frías, estos trajes además suelen tener aislamiento de titanio que reduce la pérdida de calor en un 20% y agregarse accesorios para que las manos y pies se mantengan aislados. Aún con un buen equipamento, si se bucea por demasiado tiempo o a una profundidad excesiva, se corre el riesgo de hipotermia severa. 

A los 35 grados de temperatura corporal, se empieza a temblar (esfuerzo del cuerpo para generar calor a través del movimiento), se pierde la coordinación fina y se entumecen las extremidades, esencialmente porque el cuerpo contrae los vasos sanguíneos de esas zonas para evitar la pérdida de calor a través de ellas. Aparece la piel de gallina, intento de capturar una capa de aire alrededor del cuerpo para aislarlo del medio frío. Cerca de los 32 grados, comienza la confusión, las extremidades, labios y orejas empiezan a azular y los órganos empiezan a funcionar a media marcha. Desde los 32 hacia abajo, la piel ya está azulada,  es poco probable que se pueda coordinar el más mínimo movimiento y comienzan las dificultades para hablar y pensar, y el comportamiento se vuelve errático. Llegando a los 30º, el comportamiento se torna incoherente y los órganos internos comienzan a fallar hasta el coma y muerte.

Sin embargo, a Aquaman lo vemos como en la imagen de arriba: el tipo va tranquilo y feliz de la vida, envuelto en mallitas que le en algunos casos, dejan las manos al descubierto y en la cabeza, no lleva absolutamente nada. En otras imágenes, menos habituales, anda con los brazos al descubierto e inclusive, el torso desnudo. 


Por el lado de los mamíferos acuáticos, el nudismo va compensado con una buena capa de grasa,  cuero, o bien, de pelo. La grasa es de mucha ayuda ya que en un medio acuoso, que es mucho mejor conductor del calor que el aire, aisla el cuerpo del exterior. En el caso de la marsopa, un 43% del cuerpo es grasa, y en las ballena Balaena mysticetus, la capa adiposa llega a medir medio metro de grosor. En el caso de la presencia de pelo (que no se da en todos los casos) el mismo es capaz de retener una capa de aire que evita la pérdida de calor y cuanto más denso, mejor:  en las nutrias marinas la densidad del pelo puede llegar a ser de hasta 160.000 pelos por centímetro cuadrado. 

Otra cosa que vemos en los animales marinos es que son de talla grande, lo cual es un punto a su favor: el sector ocupado de generar calor aumenta en centímetros cúbicos (el interior del cuerpo), mientras que la superficie de contacto con el entorno se da en un área en centímetros cuadrados (es decir, la piel) y existe una buena distancia entre área y área. Esta relación hace que las pérdidas de calor sean mínimas para el organismo en general. 



Pero aquí tenemos de nuevo a Aquaman, que como mucho medirá 1,80 m y tendrá unos 85 kilos, casi lampiño, sin un gramo de grasa visible. Obviamente, un superhéroe gordo no es algo que se estile, seamos sinceros: si Aquaman tuviera una buena capa de tejido adiposo, se llamaría Morsamán, y si su cuerpo fuera desproporcionadamente grande o cubierto por una masa densa de de pelo, ya estaríamos quitando el "man" del Aquaman (vamos, que los comics han sido bastante crueles con los superhéroes grotescos.. al pobre Ben Grimm, Marvel le llamó "Cosa" y a Hank McCoy, Bestia)


Superpoder 2: Cuerpo capaz de sobreponerse
 a la deshidratación. 


Seh, el título suena muy, muy estúpido. ¿Cómo va a morirse deshidratado un tipo que esencialmente, vive en el agua? Pues bien, Aquaman está constantemente haciendo ingresar agua salada a su organismo. 

El proceso por el cual el agua va desde el punto con menor concentración de sales (hipotónica) hacia la zona con más concentración de sales (hipertónica) pasando a través de una membrana semipermeable se llama ósmosis. El agua tenderá a pasar hacia el lado en que la concentración sea menor hasta el punto en el cual se equilibren las concentraciones en ambos lados de la membrana (equilibrio osmótico).

Efectos de medio hipertónico (izq), isotónico (centro) e hipotónico (der)
en glóbulos rojos.

El organismo humano es hipotónico en comparación al agua de mar. Para procesar el agua de mar tan cargada de sales, el cuerpo necesita extraer agua de las propias células para disolverlas en sangre, lo que causaría en parte su colapso. Luego, esta sangre sería filtrada por los riñones que, incapaces de realizar tal tarea frente a la concentración de sal en el océano, serían dañados permanentemente, así como el sistema respiratorio y circulatorio. 


Superpoder 3: Capacidad de soportar 
cambios de presión violentos. 


Suponiendo que soportara los grandes obstáculos que presentan la presión osmótica y la baja temperatura... todavía sigue expuesto a experimentar un accidente de descompresión.



Acuamán, de alguna manera, es capaz de extraer oxígeno desde el agua de mar. Frente a una presión tal como la que existe por debajo de los cientos de metros de profundidad del mar, el oxígeno es tóxico e inclusive fatal: la intoxicación con oxígeno puede causar derrame pleural, edema pulmonar y convulsiones, entre otras patologías. 

Y pesar de que él se las ingeniara para extraer una mezcla apropiada de oxígeno, dióxido de carbono y nitrógeno, seguiría sufriendo de efectos prácticamente invalidantes bajo la expansión del gas dentro de su sistema circulatorio. Con los cambios de profundidad, hay burbujas de nitrógeno que se salen de la solución, obstruyendo los vasos sanguíneos y causando embolias y provocando graves heridas internas.


Superpoder 4: Hiper rendimiento físico 
y magistral administración del tiempo. 


A ver, dijimos que el fulano puede nadar a 100 millas por hora. Eso quiere decir 160934,4 metros en una hora.... ¡¡Casi 161 kilómetros en una hora!! O sea, 44 metros por segundo. Nadando. 

El récord de velocidad en 100 metros libres lo tiene Ranomi Kromowidjojo, con 24 segundos, o sea, con una velocidad de 4,16 metros por segundo, o sea 15 km/h si la pobre flaca pudiera llegar a soportar esa cantidad de tiempo nadando con velocidad constante, claro. 



Para sostener este rendimiento es necesario contar con los medios para producir una cantidad de energía suficiente para alimentar al músculo en función. Si Aquaman tuviera que mantenerse una hora nadando a la velocidad que se le acredita, estaría gastando alrededor de 50.000 calorías según   swimmingcalculator.com. Teniendo en cuenta que el atún tiene más o menos 1440 calorías por kilo, bueno, debería comerse al menos unos 35 kilos como para mantenerse enterito (aunque cazarlos le seguiría provocando un gasto energético alto). 

En conclusión, lo que venimos diciendo sobre su alimentación nos lleva a pensar dos cosas. Primero, que Aquaman tiene una cantidad de tiempo finito para realizar proezas acuáticas: el resto del tiempo debería estar comiendo para sobrevivir y haciendo sus necesidades, cosa que le llevaría bastante tiempo considerando que el tipo se lastra como mínimo unos 20 kilos de pescado al día para mantenerse vivo y activo (recordemos el frío y el desgaste físico), plus un extra para reponer las pérdidas generadas por actividades como parar torpedos, nadar con delfines y cazar submarinos nazis (aunque sea por una horita al día). Segundo, que teniendo en cuenta la cantidad de alimento que necesita consumir en una cantidad limitada de tiempo, el único modo en que puede hacer esto eficientemente es destrozándolos a dentelladas apenas atrapa a la presa, y comiéndoselos crudos. ¿Cuándo y cómo podría cocinar?

Nota: edité este posteo sólamente para agregar la foto de Jason Momoa, ex Khal Drogo en GoT y actual Aquaman en película... no podría estar más de acuerdo con la elección, aunque mi argumento no es precisamente científico.


Superpoder 5: Extrema fortaleza
 psicológica 





Aquaman puede comunicarse con los animales marinos. Hay versiones que le otorgan telepatía con los animales marítimos, y otros que directamente mencionan que habla con los mismos. Pues bien... dudo que eso sea algo bonito. Recordemos por un momento la película "Doctor Doolittle", donde el doctor sufría una crisis nerviosa cuando se da cuenta de que puede hablar con los animales y éstos no paraban de dar charla. De hecho, esos animales eran bastante bonitos, ahora que me pongo a pensar. Imaginá salir al patio de tu casa y escuchar como te maldicen las hormigas a las que les tiraste insecticida, como las moscas planean en voz alta cómo posarse en tu comida, el mosquito que comenta que te picó un cachete del culo, los pájaros que se cantan canciones obscenas entre ellos para intentar aparearse, el perro que les dice a todos que acaba de verlos pasar por el frente de tu casa, y millares de insectos se comen entre sí. 

Bueno, Aquaman oye todo lo que pasa en el océano y para peores, entiende su lenguaje. Un coro de gritos agónicos de peces siendo comidos, los chillidos de todos los animales perseguidos por orcas asesinas, el lamento de las ballenas arponadas, peces rogando piedad mientras los pescadores los sacan del agua. Es como meterse en un matadero y escuchar las súplicas en castellano de cada vaca sacrificada para poder comerse un asado. O peor. Es más, teniendo en cuenta los hábitos alimenticios detallados arriba, Aquaman vendría a ser algo así como un superpredador, y cada bocado de comida que se haya llevado a la boca le ha rogado piedad. 

Si consideráramos la posibilidad de que el tipo pueda "apagar" la telepatía con los animales marinos por un rato, la situación se vuelve bastante perversita. Vamos, amás la vida marina pero dejás que millares de animales se mueran salvajemente sin hacer nada al respecto? Tiene suerte de que los cetáceos, mamíferos inteligentes capaces de desarrollar relaciones sociales ricas y estrechas, no sean vengativos. Caso contrario, la ira de los delfines y las orcas no tendría fin.


Go to sleep...

Por todo esto, y algunas cosas más que seguramente se me han pasado de largo (pero que si se cruzan, añadiré al posteo)

... a lavarse la boca con salmuera antes de hablar del 
Rey de los Siete Mares, carajo!

Buen lunes!


http://marenostrum.org/buceo/tecnica/trajes/index.htm
http://www.investigacionyciencia.es/investigacion-y-ciencia/numeros/2009/10/por-qu-no-se-congelan-los-mamferos-marinos-919
http://www.southernfriedscience.com/?p=13509

lunes, 4 de febrero de 2013

La vida interna de una célula.


Hoy no ando con muchas ganas de escribir y tengo un día largo, así que dejo una animación genial hecha por el departamento de Biología Celular y Molecular de Harvard. Se llama Inner Life of a Cell [la vida interna de una célula]. Quizás es algo que no sea tan aparente a primera vista, pero lo que muestra es el proceso mediante el cual el organismo reacciona defensivamente ante una inflamación o herida.








En la primera toma vemos un leucocito o glóbulo blanco [que aquí estará en azul y que sería algo así como nuestro soldado de la película] que van moviéndose a través de un vaso sanguíneo.



 En un zoom general podemos ver como interactúa con otra célula a la cual se encuentra unida, la estructura de la membrana celular [eso que se ve como si fuera un mar ondeante de fosfolípidos] en donde "circulan" varias proteínas, esas cosas que se ven como balsas que llevan cosas de un lado para el otro. Pero el video muestra aún más ingresando hacia la célula.



Se ven las estructuras del citoesqueleto, las proteínas motoras que llevan vesículas de un lugar al otro. El núcleo expulsando cadenas de ARN que se plegan como "pulseras" en donde giran los ribosomas, ensamblando proteínas. Vemos las mitocondrias, los retículos endoplasmáticos, y el aparato de Golgi empaquetando vesículas para su expulsión en al exterior a través de la membrana plasmática. 



Todo este proceso, sólo por que el linfocito detectó una irregularidad en medio de su "inspección", y tuvo que salir a buscar acción. Al final vemos a nuestro soldado escurrirse a través del tejido, para ir en búsqueda de aquello que llamó su atención y tomar medidas al respecto. 



Esto sucede una enésima cantidad de veces en nuestro organismo, dentro de una incontable cantidad de células de una décima de micrómetros cada una, cada vez que se detectan intrusos o brechas  donde alguna célula oportunista pudiera colarse y causar desmanes. Genuinamente asombroso de ver. 


Buen lunes!