Cráteres redondos…

Todos hemos visto lo que pasa cuando tiramos una piedra contra el suelo en ángulo. Si cae sobre una superficie rígida, rebota y sigue su camino, chocando de vez en cuando contra el suelo hasta que la fricción disipa toda su energía y se detiene por completo. En cambio, si hacemos el mismo experimento sobre arena o barro, la piedra excavará un surco más o menos alargado en la dirección en la que se estaba moviendo. Y a primera vista da la impresión de que un meteorito debería hacer lo mismo al estrellarse en ángulo contra el suelo.

Pero no, no es eso lo que ocurre.

Además de la masa involucrada, existe una diferencia crucial entre la piedra lanzada por una persona y un meteorito: la velocidad con la que la roca toca el suelo. El ser humano medio conseguirá que la piedra se estrelle contra la superficie terrestre a algunas decenas de kilómetros por hora, pero los meteoritos llegan al suelo a velocidades de decenas de kilómetros por segundo (km/s).

Por ejemplo, el trabajo que realiza un meteorito (con toda su energía) durante su paso por la atmósfera consiste en sacudir de manera muy violenta las moléculas del gas. Como la temperatura no es más que un reflejo de lo rápido que se mueven las moléculas que componen un objeto, el choque del meteorito contra la atmósfera comprime y calienta el aire frente a él. La temperatura aumenta tanto que el aire se vuelve incandescente y, además, provoca que se expanda y produzca ondas de presión. El fenómeno es tan violento, que incluso es posible que el meteorito explote en la atmósfera.

Pero, claro, los meteoritos no se van a deformar mucho ante estas fuerzas porque son cuerpos rígidos. En su lugar, la estructura del meteorito acumulará tensiones en sus imperfecciones hasta que su punto más débil se desmorone ante la presión. Es entonces cuando, toda la tensión acumulada en el material se libera de golpe, produciendo la explosión. El proceso se puede visualizar mejor con una pila de monedas: si las apilamos de manera que queden perfectamente alineadas y luego comprimimos el montón entre los dedos, la estructura aguantará perfectamente la presión pero, si una de las monedas está mal alineada y aplicamos demasiada presión sobre el sistema, saldrá disparada y el resto de monedas caerán tras ella.

Un meteorito suficientemente grande o resistente no reventará al entrar en contacto con el aire. Si el meteorito sobrevive a su accidentado viaje a través de la atmósfera, entonces llegará hasta el suelo y realizará tanto trabajo como la energía que le quede le permita.

Cuando un meteorito se estrella contra la superficie (a velocidades de varios kilómetros por segundo), el aire se comprime muchísimo frente a él, por lo que se calienta hasta temperaturas tremendas y se expande, formando una onda de choque. En el momento en el que toca la superficie, también comprime violentamente la roca, lo que provoca otra onda de choque que se propaga a través del suelo. La presión y la fricción generadas calientan todo el material hasta temperaturas que pueden vaporizar la roca y, como podréis imaginar, de todo este desastre sale despedida una gran cantidad de materia, ya sea en forma de trozos de roca de distintos tamaños, polvo o gas.

Y aquí está finalmente la respuesta a la incógnita de hoy: la inmensa mayoría de los cráteres son redondos porque el impacto de un meteorito se parece más a una explosión que a un choque. Dicho de otra manera, la energía liberada durante el impacto es tan enorme en comparación con lo que pueden soportar los materiales involucrados en la colisión que poco importan la velocidad y la trayectoria que llevara el meteorito, porque las ondas de choque generadas tanto en el aire como en el suelo se expandirán de manera simétrica en todas las direcciones, dando la forma circular al cráter.

Fuente: https://cienciadesofa.com/2016/08/por-que-los-crateres-son-casi-siempre-redondos.html

Montaña rusa…

Las primeras montañas rusas descendieron de los paseos en trineo de invierno rusos que se realizaban en colinas de hielo especialmente construidas, ubicadas en los jardines de los palacios alrededor de la capital rusa, San Petersburgo, en el siglo XVIII. Esta atracción se llamaba Katalnaya Gorka o «montaña deslizante» en ruso. Los toboganes se construyeron a una altura de entre 70 pies (21 m) y 80 pies (24 m), tenían una caída de 50 grados, estaban reforzados con soportes de madera y tenían hielo en la parte superior. A veces se usaban carros con ruedas en lugar de trineos. Estos toboganes se hicieron populares entre la clase alta rusa y entre la propia Catalina II de Rusia, que hizo construir esas montañas en los jardines del Palacio de Oranienbaum (foto) cerca de San Petersburgo, con un pabellón al lado para tomar el té después del deslizamiento.

Al principio, estas atracciones eran principalmente para las clases altas. En 1845 se abrió un nuevo parque de atracciones en Copenhague, Tivoli , que fue diseñado para la clase media.

«Montañas rusas» sigue siendo el término para montañas rusas en muchos idiomas, como el español (la montaña rusa), el italiano (montagne russe) y el francés (les montagnes russes). Irónicamente, el término ruso para montaña rusa, американские горки (amerikanskie gorki), se traduce literalmente como «montañas americanas».

Fuentes:

  • https://en.wikipedia.org/wiki/Roller_coaster
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Russian_Mountains

Reflejo de inmersión…

¿Cómo se manifiesta?

El reflejo de inmersión de los mamíferos se da siempre y cuando se entre en contacto con agua que esté a una temperatura baja, normalmente menor a 21ºC. Cuando más baja sea la temperatura el efecto será mayor.

También es necesario que, para que se active este mecanismo, el agua incida sobre la cara, puesto que es ahí donde se encuentra el nervio trigémino, compuesto por el oftálmico, el maxilar y el mandibular. Son estas tres ramas nerviosas únicamente localizables en la cara que, al activarse, inician el reflejo, que implica los siguientes procesos siguiendo este mismo orden:

1. Bradicardia

La bradicardia es la disminución de la frecuencia cardíaca. Cuando estamos buceando es necesario que reduzcamos el consumo de oxígeno y, por este motivo, el corazón empieza a reducir los latidos por minuto entre un 10 y 25%.

Este fenómeno depende directamente de la temperatura, haciendo que, cuanto más baja sea, menos latidos se hagan. Se han dado casos de personas que han hecho solo entre 15 y 5 latidos por minuto, algo muy bajo teniendo en cuenta que lo normal son 60 o más.

2. Vasoconstricción periférica

La vasoconstricción periférica o redistribución de la sangre implica llevarla hacia órganos más importantes, como el cerebro y el corazón. Los capilares sanguíneos se cierran selectivamente, mientras que se mantienen abiertos los de los órganos vitales principales.

Los primeros capilares en contraerse son los de los dedos de los pies y las manos, para luego dar paso a los pies y manos en su extensión. Finalmente, se contraen los de los brazos y las piernas, cortando la circulación sanguínea y dejando más riego sanguíneo al corazón y el encéfalo.

De esta forma se minimiza el posible daño causado por las bajas temperaturas y aumenta la supervivencia en caso de que haya privación de oxígeno prolongada. La hormona de la adrenalina tiene mucho protagonismo en este proceso, y es la que estaría detrás de que, cuando nos lavamos la cara con agua muy fría nos despertemos más rápido.

3. Introducción de plasma sanguíneo

Se introduce plasma sanguíneo dentro de los pulmones y otras partes de la caja torácica, haciendo que los alvéolos se llenen con este plasma, que se reabsorbe cuando se sale a un ambiente presurizado. De esta manera, se impide que los órganos de esta región queden aplastados por las altas presiones acuáticas.

También se produce plasma sanguíneo dentro de los pulmones. Cuando se bucea en bajas profundidades, de forma más mecánica, parte de la sangre se introduce en los alvéolos pulmonares. Así se protegen al aumentar la resistencia contra la presión.

Esta fase del reflejo de inmersión se ha observado en seres humanos,como sería el caso del apneista Martin Stepanek, durante apneas mayores de 90 metros de profundidad. De esta forma, las personas podemos sobrevivir más tiempo sin oxígeno bajo el agua fría que en tierra firme.

4. Contracción del bazo

El bazo es un órgano que se encuentra detrás y a la izquierda del estómago, cuya función principal es la reserva de glóbulos blancos y rojos. Este órgano se contrae cuando se da el reflejo de inmersión de los mamíferos, haciendo que libere parte de sus glóbulos a la sangre, aumentando la capacidad para transportar el oxígeno. Gracias a esto, aumenta de forma temporal el hematocrito un 6% y la hemoglobina un 3%.

Se ha visto que en personas entrenadas, como sería el caso de las Ama, unas buceadoras japonesas y coreanas que se dedican a la recogida de perlas, los aumentos en estas células son de alrededor del 10%, porcentajes cercanos a lo que les sucede a animales marinos como las focas.

Conclusión

El reflejo de inmersión de los mamíferos es un mecanismo que poseemos los seres humanos, evidencia ancestral de que poseemos un antepasado común entre aves y los demás mamíferos que debían vivir en medios acuáticos. Gracias a este reflejo, podemos sobrevivir sumergidos por un período de tiempo más o menos largo, entrenable como sería el caso de las ama japonesas y coreanas o, también, los bajau de Filipinas, poblaciones dedicadas a la pesca submarina.

Aunque los seres humanos no podemos ser considerados como animales marinos, lo cierto es que sí que podemos entrenar nuestra capacidad de inmersión. Podemos llegar a estar sumergidos 10 minutos e, incluso hay casos de personas que han superado los 24 minutos o más. No únicamente se puede aguantar largo tiempo bajo el agua, sino que se pueden alcanzar profundidades cercanas a los 300 metros.

Uno de tantos reflejos

Porque no solo está el típico reflejo rotuliano por el que extendemos la pierna cuando el médico nos golpea levemente en la rodilla con su martillo. Hay innumerables: está el pupilar o fotomotor, que contrae la pupila ante la luz; el estapedial, por el que se contrae el estribo y el oído se protege ante ruidos demasiado fuertes; el óculo-cardiaco o de Aschner, que de forma parecida al de buceo enlentece el corazón cuando presionamos los ojos.

Están los que tuvimos al nacer y perdimos: el de succión, que nos permite alimentarnos en un principio; el de apnea, por el que los bebés cierran la glotis al contacto con el agua para evitar que puedan tragarla; el de prensión palmar, por el cual cierran la mano cuando pasamos un objeto por sus palmas, el que nos acerca a ellos al hacernos pensar que se agarran conscientemente a nuestros dedos.  Un reflejo, el de prensión, que en realidad parece un vestigio de los primates en los que las crías se agarran con fuerza al pelo de sus madres cuando estas les transportan. Que desaparece, como muchos de ellos, a los pocos meses.

Fuentes:

Vacunas…

Hace 40 años que la viruela se eliminó de la faz de la Tierra, el 11 de septiembre de 1980 se dio por erradicada esa enfermedad que durante siglos dejó un reguero de muertes por todo el mundo, a excepción de algunas muestras conservadas en dos laboratorios, uno de Estados Unidos y otro de Rusia. Por ahora se trata de la única enfermedad humana que ha sido totalmente erradicada, aunque la sigue muy de cerca la polio. Tanto una como otra han podido enfrentarse gracias a las vacunas.

Se calcula que el ser humano tuvo sus primeros encontronazos con el virus Variola, causante de la viruela, allá por el año 10.000 a.C. De hecho, la mortalidad llegó a ser tan alta que se dice que en algunas culturas estaba prohibido poner nombre a los niños hasta que se comprobara que pasaban la enfermedad.

Sobran los motivos para que los médicos de todas las épocas mostraran una gran preocupación por esta patología, que empezaba con dos semanas de fiebre y letargo y después iba sembrando poco a poco la piel de los pacientes de pústulas.

Pero, lamentablemente, no todos lograron dar con tratamientos efectivos contra el problema. Es el caso del doctor Thomas Sydenham, cuyo protocolo consistía en mantener a los pacientes en habitaciones sin fuego, con las ventanas abiertas y la ropa de cama por debajo de la cintura, mientras consumían doce botellas pequeñas de cerveza cada 24 horas. Más allá de lo atractiva que pueda resultar a algunas personas la última parte del tratamiento, este no daba ningún tipo de resultado.

Lo que sí parecía funcionar era la variolación, un procedimiento que se había practicado tradicionalmente en la India, China y África y que no se introdujo en Europa hasta el siglo XVIII. Consistía en tomar con una lanceta un poco de los fluidos del interior de una pústula madura e introducirlos bajo la piel de brazos o piernas en personas que aún no hubiesen pasado la enfermedad. El procedimiento a veces evitaba que las personas inoculadas enfermaran, pero otros generaba complicaciones, como la aparición de infecciones, ya fuese por la propia viruela o por otras enfermedades, como la sífilis.

De Turquía a Inglaterra

En 1721, la aristócrata Lady Mary Wortley Montague insistió en que la variolación se introdujera en Inglaterra.

Ella misma había pasado la enfermedad durante su juventud y había visto fallecer a su hermano por el mismo motivo. Por eso, cuando su marido fue destinado a Turquía como embajador, quedó maravillada al ver a las mujeres turcas practicar esta técnica. En cuanto lo vio, ordenó al cirujano de la embajada que llevara a cabo el procedimiento con su propio hijo, de 5 años de edad. Más tarde, a su vuelta a Londres, el galeno repitió el procedimiento, esta vez con su hija, que por aquel entonces contaba 4 años.

Ninguno de los niños enfermó, por lo que la noticia llegó a oídos del rey, quien dio su aprobación para que se comenzara a experimentar con la técnica. Primero se llevó a cabo con varios prisioneros, a los que se les dio la opción de librarse de sus condenas si se dejaban inocular. Después se practicó con niños huérfanos. En todos los casos fue un éxito, como también lo fue posteriormente con algunos miembros de la aristocracia inglesa.

Muchos médicos comenzaron a practicarla a gran escala, por lo general con buenos resultados, aunque en un 2%-3% de las intervenciones los pacientes morían, ya fuera por viruela o por otras infecciones. Aun así se consideraba que valía la pena el riesgo.

Perfeccionando la técnica

La variolación siguió extendiéndose por Europa e incluso se exportó al entonces conocido como Nuevo Mundo. Pero seguía sin ser una técnica del todo segura.

Y no lo fue hasta la llegada de Edward Jenner. Este médico inglés había escuchado numerosas historias de lecheras que tras contraer la viruela bovina mientras ordeñaban al ganado quedaban protegidas de la viruela humana, mucho más letal.

En 1796, se puso en contacto con una joven lechera que aún tenía frescas las pústulas características de la viruela bovina. Esta dio su permiso para que tomara muestras de las mismas, con las que posteriormente el científico inoculó a un niño de 8 años, James Phipps. Pocos días después el pequeño desarrolló fiebre y algo de malestar, pero en poco más de una semana estaba perfectamente. Dos meses después, Jenner repitió el procedimiento con el mismo niño, que esta vez ya no manifestó ningún síntoma.

Con la vacuna de la viruela nació el proceso de vacunación, cuyo nombre procede precisamente de las vacas que portaban el virus con el que se infectaban las lecheras de las que se extraían las muestras.

De la vacuna de la viruela a la actualidad

El procedimiento usado por Jenner hoy no habría pasado ni mínimamente los requerimientos de un comité de bioética. Tampoco lo habría hecho el de Pasteur, quien también utilizó a un niño como “conejillo de indias” durante el desarrollo de la vacuna de la rabia. Aunque en este caso el pequeño había sido mordido por un perro rabioso y el experimento podría ser su única salvación.

Afortunadamente, los tiempos han cambiado y hoy en día no es necesario inocular huérfanos para probar la eficacia de una vacuna. Por desgracia, el cambio de los tiempos también ha fluido en otras direcciones menos positivas. Y es que, mientras que en el siglo XVIII había personas dispuesta a administrarse los fluidos de las pústulas de un enfermo, sabiendo que podían contraer la propia enfermedad que querían evitar o incluso una peor, hoy en día hay quien se niega a ponerse las vacunas más seguras de nuestra historia.

Fuente: https://hipertextual.com