UNIDAD 3

SISTEMA NERVIOSO
El sistema nervioso , uno de los más complejos e importantes de nuestro organismo, es un conjunto de organos y una red de tejidos nerviosos cuya unidad básica son las neuronas . Las neuronas se disponen dentro de una armazón con células no nerviosas, las que en conjunto se llaman neuroglia .

Nociones fundamentales sobre el sistema nervioso y sus funciones
El ser humano está dotado de mecanismos nerviosos, a través de los cuales recibe información de las alteraciones que ocurren en su ambiente externo e interno y de otros, que le permiten reaccionar a la información de forma adecuada. Por medio de estos mecanismos ve y oye, actúa, analiza, organiza y guarda en su encéfalo registros de sus experiencias.

Estos mecanismos nerviosos están configurados en líneas de comunicación llamadas en su conjunto sistema nervioso
El sistema nervioso se divide en:
Sistema nervioso central:
Comprende:
  • Encéfalo.
  • Médula Espinal.
Se le llama también "de la vida en relación" porque sus funciones son:
  • Percibir los estímulos procedentes del mundo exterior.
  • Transmitir los impulsos nerviosos sensitivos a los centros de elaboración.
  • Producción de los impulsos efectores o de gobierno.
  • Transmisión de estos impulsos efectores a los músculos esqueléticos.

Sistema nervioso periférico:
Comprende:
  • Nervios craneales.
  • Nervios raquídeos.
Tiene como función recibir y transmitir, hacia el sistema nervioso central los impulsos sensitivos, y hacia los órganos efectores los impulsos motores.

Sistema nervioso vegetativo:

Comprende:

  • Tronco simpático: formado por cordones nerviosos que se extienden longitudinalmente a lo largo del cuello, tórax y abdomen a cada lado de la columna vertebral.
  • Ganglios periféricos. (Los ganglios son grupos de cuerpos celulares).
Este sistema es llamado, también, autónomo". Está en relación con las vísceras, las glándulas, el corazón, los vasos sanguíneos y músculos lisos.

Su función es eferente, transmitiendo impulsos que regulan las funciones de las vísceras de acuerdo con las exigencias vitales de cada momento.


http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Sistema_nervioso/Sistema_nervioso.html
http://www.monografias.com/trabajos11/sisne/sisne.shtml

POTENCIAL DE MEMBRANA O POTENCIAL DE ACCIÓN
1.- POTENCIALES DE MEMBRANA
Normalmente hay potenciales eléctricos a través de las membranas en todas las células. De las cuales:
  • Las células nerviosas y musculares son AUTOEXCITABLES
  • Es decir, son capaces de autogenerar impulsos electroquímicos
  • En sus membranas, y en muchos casos, de transmitir señales a
  • Lo largo de las mismas.
-POTENCIALES DE MEMBRANA CREADAS POR DIFUSIÓN

[ Na +] intracelular > [ Na ] intracelular = difunde = > cargas + intracel = pero, luego la difusion se frena por esas cargas (+) = POTENCIAL DE NERNST

El potencial de acción
  • Permite transmitir señales nerviosas en las células nerviosas que Son cambios rápidos del potencial de membrana = y que se desplaza a lo largo de la fibra nerviosa.
  • ETAPAS:
  • REPOSO: la membrana está POLARIZADA con – 90 MV
  • DESPOLARIZACIÓN: > permeab Na - entra Na a la cel - se positiviza el interior de la celula (porque el potencial de membrana disminuye a -50-70 Mv y se abren canales de Na por VOLTAJE)
  • REPOLARIZACION: < permeab K = sale K al ext = se negativiza el interior celular nuevamente.
Inicio del potencial de accion
  • Cualquier acontecimiento que aumente RÁPIDAMENTE el potencial
  • De membrana y sobrepase el UMBRAL alrededor de los – 65 Mv
  • Provocará que se abran los canales de Na (por voltaje) en forma PROGRESIVA y RECLUTANTE.
Propagación del potencial de acción
Es decir, un potencial de acción de un SEGMENTO EXCITABLE de la membrana puede excitar segmentos adyacentes = la PROPAGACIÓN DE LA DESPOLARIZACIÓN a lo largo de :
* la fibra nerviosa = impulso nervioso = POT ACC ( >1 para que la fibra muscular = impulso muscular = UMBRAL se de la propagación) como un "FACTOR DE SEGURIDAD"


POTENCIAL DE REPOSO EN LA MEMBRANA DE LA CÉLULA NERVIOSA

De reposo: cuando no están transmitiendo señales = - 90 Mv
Es producido por:
DIFUSIÓN PASIVA DEL K: a través de un canal proteico = - 94 Mv
DIFUSIÓN PASIVA DEL Na: a través de canales proteicos pero con menos permeabilidad que el K = + 61 Mv
La combinación de ambos genera un POTENCIAL NETO de – 86 Mv. Donde la bomba de sodio y potasio es:
BOMBA Na-K: Saca 3 Na+ y mete 2 K = - 90 Mv

INICIO DEL POTENCIAL DE ACCION

Cualquier acontecimiento que aumente RÁPIDAMENTE el potencial, De membrana y sobrepase el UMBRAL alrededor de los – 65 Mv
Provocará que se abran los canales de Na (por voltaje) en forma PROGRESIVA y RECLUTANTE.

PROPAGACIÓN DEL POTENCIAL DE ACCIÓN

LEY DEL TODO O NADA

El potencial de acción responde a la ley de todo o nada, el potencial para que tenga lugar necesita de un estímulo liminal que llegue al punto crítico de dispara de esa célula.
a.       Despolarización lenta. -70 mv hasta -55 mv
b.      Despolarización rápida. - 55 mV hasta +35 mV.
c.       Repolarización rápida. + 35 mv 2/3 del descenso
d.      Repolarización lenta (hasta - 70 mV)
e.      Hiperpolarización. -70 mV hasta - 75 mV.
El potencial de acción se produce o no siendo igual. No se produce si el estímulo no alcanza el punto crítico de la célula, y si se supera si que hay potencial. La ley se cumple para fibras aisladas, para una fibra única, pero no se cumple cuando existen múltiples fibras nerviosas (axones)
BOMBA DE SODIO Y POTASIO.
En los organismos superiores hay mayor cantidad de sodio por fuera de las células que en su interior, siendo la relación aproximada de 142 a 14 miliequivalentes por litro (mEq/L), respectivamente. El miliequivalente es una medida de cantidad de materia que aporta cargas eléctricas tanto positivas como negativas. Respecto del potasio ocurre lo contrario, puesto que hay 140 mEq/L intracelulares y solo 4 mEq/L por fuera.
La bomba de sodio y potasio es una proteína presente en todas las membranas plasmáticas de las células, cuyo objetivo es eliminar sodio de la célula e introducir potasio en el citoplasma. Ese intercambio permite mantener, a través de la membrana, las diferentes concentraciones entre ambos cationes. La proteína transmembrana “bombea” tres cationes de sodio expulsándolos fuera de la célula y lo propio hace con dos cationes de potasio al interior de ella. De esa forma se genera un potencial eléctrico negativo intracelular. Este mecanismo se produce en contra del gradiente de concentración gracias a la enzima ATPasa, que actúa sobre el ATP con el fin de obtener la energía necesaria para que los nutrientes puedan atravesar la membrana celular y llegar al citoplasma.
La bomba de sodio y potasio actúa de la siguiente manera:

1: tres iones de sodio (3 Na+) intracelulares se insertan en la proteína transportadora.
2: el ATP aporta un grupo fosfato (Pi) liberándose difosfato de adenosina (ADP). El grupo fosfato se une a la proteína, hecho que provoca cambios en el canal proteico.
3: esto produce la expulsión de los 3 Na+ fuera de la célula.
4: dos iones de potasio (2 K+) extracelulares se acoplan a la proteína de transporte.
5: el grupo fosfato se libera de la proteína induciendo a los 2 K+ a ingresar a la célula. A partir de ese momento, comienza una nueva etapa con la expulsión de otros tres iones de sodio.
La bomba de sodio y potasio controla el volumen de las eucariotas animales al regular el pasaje del sodio y del potasio. El gradiente generado produce un potencial eléctrico que aprovechan todas aquellas sustancias que deben atravesar la membrana plasmática en contra del gradiente de concentración.
A medida que sale sodio de la célula, el líquido extracelular adquiere un mayor potencial eléctrico positivo, lo que provoca atracción de iones negativos (cloro, bicarbonato) intracelulares. Al haber más iones de sodio y cloruros (Na+ y Cl-) en el medio extracelular, el agua tiende a salir de la célula por efecto de la ósmosis. De esta manera, la bomba de sodio y potasio controla el volumen celular.
La bomba de sodio y potasio cumple un rol muy importante en la producción y transmisión de los impulsos nerviosos y en la contracción de las fibras musculares.

http://www.monografias.com/trabajos41/potencial-membrana/potencial-membrana2.shtml

ELECTROMIOGRAFIA



La electromiografía (EMG) es un estudio que observa la manera en que trabajan juntos los músculos y los nervios. Los nervios llevan mensajes hacia y desde los músculos. Si los nervios o los músculos están dañados, estos últimos podrían funcionar incorrectamente.
La EMG puede indicarle al médico lo siguiente:
  • si el niño tiene algún problema en los nervios o músculos;
  • por qué los músculos se sienten débiles, rígidos o adoloridos;
  • dónde está el problema: el problema puede estar en los músculos, los nervios, o en los puntos donde los músculos y los nervios se unen.
Cómo prepararse para una EMGUsted y su niño no tienen que hacer nada especial para prepararse para el estudio. Su niño puede comer y beber normalmente antes de este estudio.La EMG se realiza en el hospitalLa EMG normalmente se realiza en un hospital. La llevan a cabo médicos y enfermeras especialistas. La mayoría de los hospitales le permitirán permanecer con su niño durante el estudio.Qué sucede durante una EMGPor lo general, el estudio no toma más 30 minutos.Su niño se acostará en una camilla cómoda. El médico colocará una aguja muy delgada parecida a un alambre en 1 a 4 músculos diferentes. La aguja permanecerá en cada músculo aproximadamente 30 segundos. Si su niño puede hacerlo, el médico o la enfermera le pedirán que relaje el músculo y luego lo tense. La cantidad de músculos que examinará el médico dependerá del problema de su niño.La aguja estará conectada a una computadora. La computadora registrará lo que hace cada músculo.El médico y la enfermera le dirán siempre a usted y a su niño cuándo y dónde van a insertar la aguja. La inserción de la aguja en los músculos puede doler un poquito, al igual que una inyección normal.Después de una EMGSu niño puede retomar de inmediato sus actividades habituales. Después del examen, es posible que los músculos examinados duelan un poquito por un tiempo corto.Puntos clave
  • La EMG se realiza para averiguar cuán bien trabajan juntos los músculos y los nervios. El examen puede indicar si el problema está en los músculos, en los nervios, o en los puntos donde los músculos y los nervios se unen.
  • Durante el estudio, se colocan pequeñas agujas en 1 a 4 músculos. Es posible que las agujas produzcan un pequeño dolor.
  • El estudio toma alrededor de 30 minutos.

ELECTROENCEFALOGRAMA
¿Que es?

El electroencefalograma (EEG) es un análisis que se utiliza para detectar anomalías relacionadas con la actividad eléctrica del cerebro. Este procedimiento realiza un seguimiento de las ondas cerebrales y las registra. Se colocan pequeños discos metálicos con cables delgados (electrodos) sobre el cuero cabelludo y después se envían señales a una computadora para registrar los resultados. La actividad eléctrica normal del cerebro forma un patrón reconocible. Por medio de un EEG, los médicos pueden buscar patrones anormales que indiquen convulsiones u otros problemas.

Por qué se realiza

La causa más común para realizar un EEG es el diagnóstico y control de los trastornos convulsivos. Los EEG también ayudan a identificar las causas de problemas como los trastornos del sueño y los cambios en el comportamiento. Los EEG se usan, en algunos casos, para evaluar la actividad cerebral después de una lesión en la cabeza o antes de un transplante de corazón o hígado.

Preparación

Si su hijo se realizará un EEG, la preparación es mínima. El cabello de su hijo debe estar limpio y sin aceites, sprays o acondicionador para ayudar a que los electrodos se adhieran al cuero cabelludo
Si su hijo toma medicamentos que podrían alterar los resultados del estudio, es probable que el médico le recomiende interrumpirlos. Con frecuencia se recomienda que los niños eviten ingerir cafeína durante las 8 horas previas al estudio. Si es necesario que su hijo duerma durante el EEG, el médico le sugerirá formas para hacer que resulte más sencillo.

El procedimiento

Los EEG se pueden realizar en una zona cercana al consultorio del médico o en un hospital. Su hijo tendrá que recostarse en una cama o sentarse en una silla. El técnico encargado de realizar el estudio colocará los electrodos en distintos lugares del cuero cabelludo con una pasta adhesiva. Cada electrodo está conectado a un amplificador y a la máquina que registra el EEG. Las señales eléctricas del cerebro se convierten en ondas en una pantalla de computadora. Su hijo deberá quedarse quieto porque el movimiento puede alterar los resultados.
El objetivo del EEG es imitar o producir el problema que su hijo está experimentando. Se le pedirá que mire una luz brillante parpadeante o que respire de diferentes maneras. El técnico que realice el EEG estará al tanto de los antecedentes médicos de su hijo y estará preparado si surgen problemas durante el estudio. La duración de la mayoría de los EEG es de una hora. Si su hijo debe dormir durante el estudio, éste llevará más tiempo. Tal vez pueda quedarse en la sala con su hijo o deba esperarlo afuera, en una sala de espera.
PASO A PASO COMO SE REALIZA UN ELECTROENCEFALOGRAMA

ELECTROTERAPIA
La electroterapia es una disciplina que se engloba dentro de la fisioterapia y se define como el arte y la ciencia del tratamiento de lesiones y enfermedades por medio de la electricidad.
Actualmente, la tecnología ha desarrollado numerosos aparatos (productos sanitarios) para la aplicación de la electroterapia sin correr riesgos de efectos secundarios, como los TENS o los estimuladores de alta o baja frecuencia.
Los principales efectos de las distintas corrientes de electroterapia son:
  • Anti-inflamatorio.
  • Analgésico.
  • Mejora del trofismo.
  • Potenciación neuro-muscular.
  • Térmico, en el caso de electroterapia de alta frecuencia.
Hay que tener especial cuidado en los casos de embarazadas, marcapasos, tumores, audífonos, implantes metálicos y otras situaciones que se deben poner en conocimiento del fisioterapeuta para valorar la aplicación de la electroterapia ya que en estos casos no es conveniente.


http://www.centrefisioterapiakine.com/es/fisioterapia-electroterapia.aspx

EFECTOS DE LA ELECTRICIDAD SOBRE EL CUERPO HUMANO

Cuando alguna parte o partes del cuerpo humano entran en contacto con dos puntos u objetos entre los que existe una diferencia de potencial (voltaje), se establece el paso de una corriente eléctrica a través del cuerpo que puede producir efectos muy diversos, desde un leve cosquilleo hasta la muerte, pasando por contracciones musculares, dificultades o paro respiratorio, caídas, quemaduras, fibrilación ventricular y paro cardíaco. Esto se conoce como choque eléctrico.
El choque eléctrico puede producirse al tocar elementos sometidos a tensión, como cables o barras metálicas desnudas (contacto directo), u objetos, normalmente inofensivos, cuya tensión se debe a fallos y defectos de aislamiento (contacto indirecto).


SONIDO, AUDICIÓN Y ONDAS SONORAS


Aplicación del sonido en la medicina

El sonido con frecuencia es utilizado para un uso meramente de entretenimiento, pero más allá de eso, se ha descubierto que puede usarse para fines terapéuticos y hoy día también en diversos campos de la medicina, por ello se verá como se usan los ultrasonidos así como la terapia musical.
  • Ultrasonido:
Esta es una técnica que ha sido desarrollada para el diagnóstico. Se basa en emitir un sonido con una frecuencia entre 1 y 5 MHz, que se dirige al interior del cuerpo, y a través de la reflexión producida en los órganos o estructuras nos da información sobre la distancia a la que se encuentran los obstáculos que producen la reflexión, con ello podemos saber la distancia a la que se encuentran diferentes organos, ya que cada tipo de tejido tiene propiedades acústicas diferentes.
La producción del ultrasonido puede ser producirse por dos medios:
  • Magneto Constricción: Se introduce una varilla en un campo magnético y se hace que vibre haciendo que los extremos emitirán ondas. En la actualidad no es un método muy usado debido a que las propiedades físicas de la varilla limitan la frecuencia.
  • Efecto Piezoeléctrico: Se somete un cristal a la acción de corrientes eléctricas oscilantes dirigidas al eje eléctrico del cristal, este vibra generando un sonido cuya frecuencia es igual a la de la corriente eléctrica como consecuencia de las compresiones y dilataciones periódicas sufridas.
A través del campo eléctrico detectado se genera un voltaje el cual se conecta a un osciloscopio, con el cual se puede observar la variación de tensión producida.
Con los ultrasonidos se pueden diagnosticar, por ejemplo, diversas enfermedades en los ojos, ver el estado de fetos, detección de tumores cerebrales o en otras partes del cuerpo.
En la siguiente foto podemos ver como se ve un feto aplicando ultrasonidos:
  • Terapia Musical:
La música es el arte de combinar los sonidos y el tiempo:
La música tiene una serie de efectos fisiológicos. Hay estudios que afirman que la música influye sobre el ritmo respiratorio, la presión arterial, las contracciones estomacales y los niveles hormonales. Los ritmos cardíacos se aceleran o se vuelven más lentos de forma que se sincronizan con los ritmos musicales. También se sabe que la música puede alterar los ritmos eléctricos de nuestro cerebro.
Los terapeutas musicales utilizan el sonido para ayudar con una amplia variedad de problemas médicos, que van desde la enfermedad de Alzheimer hasta el dolor de muelas. Los doctores la usan para mejorar la memoria o reducir el estrés de dos formas:
La música tiene algún efecto positivo sobre nuestro sistema nervioso como es la mejora de la capacidad intelectual. En principio este efecto es pasajero. Sin embargo hay investigadores que sospechan que la música, cuando se introduce a edades sumamente tempranas, puede tener efectos favorables permanentes sobre el sistema nervioso.
Otra posibilidad es que la música actúa como una distracción, ya que puede despertar sentimientos y estados de ánimo que pueden ser de gran ayuda para controlar no sólo el dolor, sino el temor o la ansiedad.

VELOCIDAD DEL SONIDO

Las partículas del medio se comprimen en las zonas de máxima amplitud de la ondulación y se separan en las de mínima amplitud. Estas zonas se denominan compresión y rarefacción. La rapidez de propagación del sonido está relacionada con variables físicas propias del material como la densidad, la temperatura, la elasticidad, presión, salinidad, etc.
En el caso de medios gaseosos, como el aire, las vibraciones son trasmitidas de un punto a otro mediante choques entre las partículas que constituyen el gas. De este modo cuando mayor sea la densidad del gas, mayor será la rapidez de la onda.
En los medios sólidos, son las fuerzas que unen entres sí las partículas constitutivas del cuerpo las que se encargan de propagar la perturbación  de un punto a otro. Este procedimiento más directo explica por qué la rapidez del sonido es mayor en los sólidos que en los gases.
La rapidez del sonido varía muy poco con la temperatura en los sólidos y líquidos, sin embargo en los gases, aumenta con la temperatura porque se incrementa la probabilidad de los choques entre las moléculas.
El alcance de una onda de sonido en un medio, está directamente con la energía que absorbe y la rapidez específicamente en un sólido, se ve afectada por la densidad y por la elasticidad.
A nivel molecular un material con alta elasticidad (rígido) se caracteriza por grandes fuerzas entre sus moléculas. Esto hace que las partículas vuelvan rápidamente a sus posiciones de equilibrio y estén dispuestas a iniciar de nuevo un movimiento, lo que les permite vibrar a altas velocidades. Por lo tanto, el sonido viaja más rápido a través de medios con mayor elasticidad.
La densidad de un medio representa la masa por unidad de volumen. Así mientras más denso es un material, mayor será la masa de las moléculas, si se considera un mismo volumen, lo que implica que el sonido se trasmite más lentamente. Esto se debe a que  las ondas de sonido trasportan energía, que es la responsable de la vibración de un medio, y se necesita más energía para hacer vibrar las moléculas grandes que la requerida para hacer vibrar moléculas más pequeñas. Por esto, el sonido viaja más lento en un objeto más denso, si ambos tienen la misma propiedad elasticidad.
TIPO DE ONDAS
Existen distintos tipos de ondas, de acuerdo el criterio que se tome, encontramos las siguientes:
Según el medio en que se propagan:
1)      Ondas electromagnéticas: estas ondas no necesitan de un medio para propagarse en el espacio, lo que les permite hacerlo en el vacío a velocidad constante, ya que son producto de oscilaciones de un campo eléctrico que se relaciona con uno magnético asociado.
2)      Ondas mecánicas: a diferencia de las anteriores, necesitan un medio material, ya sea elástico o deformable para poder viajar. Este puede ser sólido, líquido o gaseoso y es perturbado de forma temporal aunque no se transporta a otro lugar.
3)      Ondas gravitacionales: estas ondas son perturbaciones que afectan la geometría espacio-temporal  que viaja a través del vacío. Su velocidad es equivalente a la de la luz.
Según su propagación:
1)      Ondas unidimensionales: estas ondas, como su nombre indica, viajan en una única dirección espacial. Es por esto que sus frentes son planos y paralelos.
2)      Ondas bidimensionales: estas ondas, en cambio, viajan en dos direcciones cualquieras de una determinada superficie.
3)      Ondas tridimensionales: estas ondas viajan en tres direcciones conformando un frente de esférico que emanan de la fuente de perturbación desplazándose en todas las direcciones.


Según su dirección:
1)      Ondas transversales: las partículas por las que se transporta la onda se desplazan de manera perpendicular a la dirección en que la onda se propaga.
2)      Ondas longitudinales: en este caso, las moléculas se desplazan paralelamente a la dirección en que la onda viaja.
ondas longitudinales
Según su periodicidad:
1)      Ondas no periódicas: estas ondas son causadas por una perturbación de manera aislada o, si las perturbaciones se dan de manera repetida, estas tendrán cualidades diferentes.
2)      Ondas periódicas: son producidas por ciclos repetitivos de perturbaciones.
Ondas periódicas

AUDICIÓN

La audición es uno de los cinco sentidos propios de los animales, con características particulares y diferenciadas en cada especie. Este sentido supone procesos fisiológicos y psicológicos y se relaciona con el equilibrio. Nos permite interpretar sonidos, y nos ayuda a comunicarnos; el órgano receptor de este sentido es el oído.

Funcionamiento de la audición
  • ·         El sonido se canaliza en el conducto auditivo y provoca el movimiento del tímpano.
  • El tímpano vibra con el sonido.
  • Las vibraciones del sonido se desplazan por la cadena de huesecillos hasta la coclea
  • Las vibraciones del sonido hacen que el fluido de la cóclea se mueva.
  • El movimiento de este fluido hace que las células ciliadas se inclinen. Las células ciliadas producen señales neurales que son captadas por el nervio auditivo. Las células ciliadas de un extremo de la cóclea envían información de los sonidos graves, y las células ciliadas del otro extremo envían información de los sonidos agudos.
  • El nervio auditivo envía las señales al cerebro, donde se interpretan como sonidos.
La pérdida de la capacidad auditiva, ya sea total o parcial, conlleva trastornos fisiológicos y psicológicos que pueden resultar en una grave discapacidad para la comunicación diaria con los demás, la adquisición del lenguaje y/o el rendimiento laboral. En el documento de Clasificación Internacional de Deficiencias, Discapacidades y Minusvalías (CIDDM), la Organización Mundial de la Salud (OMS) define la discapacidad como "toda restricción o ausencia (debida a una deficiencia) de la capacidad de realizar una actividad en la forma o dentro del margen que se considera normal para un ser humano".

como se realiza la transmisión de las ondas sonoras en el interior del sentido de la audición

  • Es en la cóclea donde ocurre la transformación de energía mecánica en eléctrica mediante un fenómeno mecánico-químico-eléctrico que tiene lugar en la membrana basilar.

al hundirse la platina del estribo dentro del espacio perilinfático produce movimientos en este líquido, el cual se transmite a lo largo del laberinto membranoso formando torbellinos que se extienden hasta el helicotrema. Debido a la resistencia ejercida por las distintas paredes y al impulso mecánico de progresión, se generan presiones en la endolinfa a través de la membrana de Reissner y en la basilar que está situada debajo de ella..."
Esta energía bioeléctrica es conducida por el VIII par craneal a los centros nerviosos y de ahí a las localizaciones acústicas de la corteza cerebral, en la cual se integran los sonidos tomando conciencia de la imagen acústica.
  • El efecto inicial de una onda sonora que penetra por la ventana oval es una torsión de la membrana basilar de la base de la cóclea en la dirección de la ventana redonda. Sin embargo, la tensión elástica que se va acumulando en las fibras basilares a medida que se inclina hacia la ventana redonda genera una onda que viaja por la membrana basilar hacia el helicotrema.
Cada onda parece bastante débil al principio pero se fortalece cuando llega a la porción de la membrana basilar que tiene una frecuencia natural de resonancia igual a la frecuencia sonora correspondiente. En este punto la membrana basilar puede vibrar en ambos sentidos con tal facilidad que la energía de la onda se disipa. En consecuencia la onda se extingue en este punto y ya no recorre la distancia restante de la membrana basilar.
La onda viajera se propaga rápidamente por la porción inicial de la membrana basilar, pero cada vez más despacio a medida que avanza por la cóclea.
Mas informacion: Aqui

BIOFÍSICA DE LA PERCEPCIÓN AUDITIVA. AUDIÓMETRO

Es el resultado de los procesos psicológicos que tienen lugar en el sistema auditivo central y permiten interpretar los sonidos recibidos. La psicoacústica estudia la percepción del sonido desde la psicología (percepción sonoro subjetiva) y describe la manera en que se perciben las cualidades (características) del sonido, la percepción del espacio a través del sonido escucha biaural y el fenómeno del enmascaramiento, entre otras cosas.

Marshall McLuhan en su teoría de la percepción afirma que la imagen sonora necesita ser fortalecida por otros sentidos. No porque la imagen sonora sea débil, sino porque la percepción humana tiene gran dependencia de la percepción visual y el sentido del oído necesita que la vista confirme lo que ha percibido.
Marshall McLuhan en su teoría de la percepción afirma que la imagen sonora necesita ser fortalecida por otros sentidos. No porque la imagen sonora sea débil, sino porque la percepción humana tiene gran dependencia de la percepción visualy el sentido del oído necesita que la vista confirme lo que ha percibido.
Teorías de la Audición
Esta teoría afirma que existe una organización tonotópica de las frecuencias en la membrana basilar. En otras palabras, que las células sensoriales que se encuentran cercanas a la base de la membrana basilar son afectadas principalmente por tonos de alta frecuencia, en cambio, las localizadas cerca al helicotrema son estimuladas principalmente por tonos de baja frecuencia. Además afirma que diferentes frecuencias excitan distintas fibras nerviosas en el área auditiva primaria.

En 1863, Hermann von Helmholtz propuso la primera versión de la teoría, bajo el supuesto de que la cóclea poseía propiedades de resonancia. Sin embargo, Georg von Békésy fue la persona que estudío y realizó descubrimientos acerca de la operación del oído interno que respaldan la teoría. Los hallazgos básicos de Békésy se relacionan con lahidrodinámica del oído interno. Según él, la operación general del proceso auditivo consiste en que una onda viajera de sonido comienza en la región más rígida y angosta de la membrana basilar y viaja hacia la región más ancha. En el camino, las vibraciones de alta frecuencia generan ondas cuyo punto maximo de desplazamiento se encuentra cerca delestribo mientras que las vibraciones de baja frecuencia generan ondas cuyo punto maximo de desplazamiento se encuentran cerca al helicotrema.
Teoría de Frecuencia
También llamada teoría de periodicidad, afirma que la membrana basilar vibra en su totalidad reproduciendo las vibraciones del sonido. Según esta teoría, el tono escuchado está determinado por la frecuencia de impulsos que viajan por el nervio auditivo que se correlaciona con la frecuencia de la onda sonora; el cerebro es el instrumento analizador para percibir tonos. Fue propuesta por Ernest Gleen Wever y Charles Bray en 1930. La mayor parte de la evidencia que respalda esta teoría proviene del estudio con peces que no tienen sistemas periféricos de análisis de frecuencias, por lo que estos animales si deben tener esta capacidad discriminatoria.
La teoría fue criticada, puesto que una fibra nerviosa no puede responder directamente más de 1000 veces por segundo, lo cual significa que no puede transmitir frecuencias de más de 1000 Hz, en consecuencia la teoría no podría explicar todo el intervalo de frecuencias audibles. Para corregir este problema, la teoría desarrollo, en 1949, el principio de andanada, que dice que cada fibra nerviosa no dispara en el mismo momento, sino que más bien la actividad neural total o lospotenciales de acción totales se distribuyen en una serie de fibras nerviosas auditivas, lo cual significa que disparan o se activan coordinadamente para producir la frecuencia del estímulo. 
Fases de la percepción sonora
La percepción auditiva se da en cinco fases:
  • ·      Detección.
  • ·      Discriminación.
  • ·      Identificación.
  • ·      Reconocimiento.
  • ·      Comprensión.

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO

La luz es una radiación que se propaga en forma de ondas, sin embargo cuando interacciona con la materia se comporta como un haz de partículas (fotones). La luz se caracteriza por tres razones fundamentales:
1. Se propaga en línea resta
2. Se refleja cuando llega a una seperficie reflectante.
3. Cambia de dirección cuando pasa de un medio a otro.

Como consigue ver nuestro ojo?...

El ojo humano es un órgano complejo y evolucionado. Pero en la tarea de ver, el ojo hace una parte y el cerebro el resto, y quizá la parte más importante la realiza el cerebro. El ojo se comporta como una cámara oscura, con una lente (cristalino) que se enfoca mediante los músculos que rodean el ojo y a través de la cual pasa la luz. Dicha luz se proyecta en el fondo del ojo (retina) formando una imagen invertida, que es detectada por el nervio óptico y enviada al cerebro, donde se interpreta. Es importante el hecho de que tenemos dos ojos, lo que suministra una visión estereoscópica, que permite al cerebro percibir distancias y volúmenes. Pero el ojo humano tiene la limitación de "ver" una gama reducida de longitudes de onda (luz visible) en razón de los detectores que tiene en la retina. 
Estos detectores son de dos tipos: conos y bastones. 
  1.     Los bastones son células que nos permiten ver en la oscuridad, porque se activan en ausencia de luz y hacen que distingamos las luces de las sombras. Pero no ven colores.
  2.     Los conos son células que funcionan con luz ambiente intensa y nos permiten ver los colores. 

Hay bastones sensibles al color rojo, al verde y al azul. Decir que son sensibles significa que absorben la luz de una determinada frecuencia dentro del espectro, debido a unas moléculas denominadas opsinas, que son las que generan las reacciones químicas necesarias para estimular el nervio óptico. Hay una opsina para cada color. Los bastones también perciben la luz a causa de una opsina especial, la rodopsina. Cada opsina se encuentra codificada en un gen, así que los seres humanos tenemos tres genes responsables de la visión. Cuando una especie posee más genes de este tipo, se encuentra capacitada para percibir más longitudes de onda. Hay gente que, operada de cataratas, puede percibir la luz ultravioleta. Esto se debe a que esta radiación se filtra por la córnea.  Las opsinas para el rojo y el verde provienen del cromosoma X, mientras que las del azul, provienen del cromosoma  7, y la rodopsina del 3.

Qué es el espectro electromagnético?...

El espectro electromagnético es el conjunto de las ondas electromagnéticas que existen en el Universo, de distintas frecuencias. Cada cuerpo presente en el Universo tiene una vibración particular, a una frecuencia determinada. Esta vibración provoca que dicho cuerpo emita energía con una longitud de onda característica, que sirve para identificarlo. La forma de identificar esta energía es midiendo su longitud de onda. 

extraido: Aqui
                                                       ¿QUÉ ES UN FOTÓN? 
 El fotón es la partícula responsable de las manifestaciones cuánticas del fenómeno electromagnético, porque es portadora de todas aquellas formas de radiación electromagnética, entre las que se incluyen los rayos gamma, los rayos x, la luz ultravioleta, la luz infrarroja, las ondas de radio, las microondas
La velocidad a la que se desplaza un fotón es constante en un mismo medio tal cual describen la ecuación de la onda electromagnética de Maxwell; como ocurre teóricamente con todas las partículas que puedan tener masa nula (añadiríamos el gravitón, únicamente). Otra propiedad interesante del fotón es que al tener masa nula y velocidad constante, su energía se describe según su frecuencia y la constante de Planck:
E=h⋅νE=h·ν
Fotones contra el cáncer
Es la medicina de la luz. Consiste en utilizar las asombrosas propiedades de los fotones, las partículas de la luz, para diagnosticar y tratar enfermedades. El hospital Clínico y el Instituto de Ciencias han empezado a aplicar al cáncer de mama. Más adelante, está previsto extenderla al cáncer de próstata y de hígado. También el instituto de investigación del sida IrsiCaixa ha iniciado una colaboración con el Icfo para aplicarla a la lucha contra el VIH. 
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Radiación con fotones

La forma más común de radiación usada para el tratamiento del cáncer es un rayo con fotón de alta intensidad. Es el mismo tipo de radiación que se utiliza en las máquinas de rayos X, y proviene de una fuente radiactiva tal como cobalto, cesio, o una máquina llamada acelerador lineal (abreviado linac). Los haces de fotones de energía afectan las células y su trayectoria a medida que penetran el cuerpo para alcanzar el cáncer, pasan por el cáncer y luego abandonan el cuerpo.
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                              ELEMENTOS BÁSICOS DE LA FÍSICA NUCLEAR
Es una pequeña región central del átomo donde se encuentran distribuidos los neutrones y protones, partículas fundamentales del núcleo, que reciben el nombre de nucleones.
La estabilidad del núcleo no puede explicarse por su acción eléctrica. Es más, la repulsión existente entre los protones produciría su desintegración. El hecho de que en el núcleo existan protones y neutrones es un indicador de que debe existir otra interacción más fuerte que la electromagnética que no está directamente relacionada con cargas eléctricas y que es mucho más intensa. Esta interacción se llama nuclear y es la que predomina en el núcleo.
El inicio de la física nuclear se puede establecer en 1896 con el descubrimiento de la radiactividad por parte de Henri Becquerel.
Becquerel estudiaba por entonces la luz emitida por algunas sustancias, llamada fluorescencia. Una de estas sustancias fluorescentes es el sulfato de potasio y uranilo: UO2KSO4. La fluorescencia es la propiedad de una sustancia para emitir luz cuando es expuesta a radiaciones del tipo ultravioleta, rayos catódicos o rayos X. Las radiaciones absorbidas (invisibles al ojo humano), son transformadas en luz visible, o sea, de una longitud de onda mayor a la incidente. Un día que estaba nublado no permitía a Becquerel exponer el sulfato de potasio y uranilo a las radiaciones del Sol así que las guardó en un cajón en el que también tenía unas placas fotográficas sin velar (protegidas con un grueso papel negro para que no se velaran al darles la luz). Días más tarde comprobó que la película fotográfica de estas placas estaba velada cuando “en teoría” no había sido expuesta a ningún tipo de luz. Becquerel pensó que la sal de uranilo emitía algún tipo de radiación invisible capaz de velar la placa fotográfica. A partir de este descubrimiento casual comprobó que otros compuestos de uranio también velaban las placas fotográficas, llamando a esa radiación invisible radiactividad.
Dos años más tarde Pierre y Marie Curie descubrieron otros dos elementos nuevos en la tabla periódica, el polonio y el radio, ambos radiactivos.
La física nuclear estudia el comportamiento de los núcleos atómicos.

CONSTITUCIÓN DEL ÁTOMO Y MODELOS ATÓMICOS

La descripción básica de la constitución atómica, reconoce la existencia de partículas con carga eléctrica negativa, llamados electrones, los cuales giran en diversas órbitas (niveles de energía) alrededor de un núcleo central con carga eléctrica positiva. El átomo en su conjunto y sin la presencia de perturbaciones externas es eléctricamente neutro.
El núcleo lo componen los protones con carga eléctrica positiva, y los neutrones que no poseen carga eléctrica.
El tamaño de los núcleos atómicos para los diversos elementos están comprendidos entre una cienmilésima y una diezmilésima del tamaño del átomo.
MODELOS ATOMICOS: 
El Modelo de Thomson. 

Thomson sugiere un modelo atómico que tomaba en cuenta la existencia del electrón, descubierto por él en 1897. Su modelo era estático, pues suponía que los electrones estaban en reposo dentro del átomo y que el conjunto era eléctricamente neutro. Con este modelo se podían explicar una gran cantidad de fenómenos atómicos conocidos hasta la fecha. Posteriormente, el descubrimiento de nuevas partículas y los experimentos llevado a cabo por Rutherford demostraron la inexactitud de tales ideas. 

El Modelo de Rutherford. 
Basado en los resultados de su trabajo que demostró la existencia del núcleo atómico, Rutherford sostiene que casi la totalidad de la masa del átomo se concentra en un núcleo central muy diminuto de carga eléctrica positiva. Los electrones giran alrededor del núcleo describiendo órbitas circulares. Estos poseen una masa muy ínfima y tienen carga eléctrica negativa. La carga eléctrica del núcleo y de los electrones se neutralizan entre sí, provocando que el átomo sea eléctricamente neutro. 
El modelo de Rutherford tuvo que ser abandonado, pues el movimiento de los electrones suponía una pérdida continua de energía, por lo tanto, el electrón terminaría describiendo órbitas en espiral, precipitándose finalmente hacia el núcleo. Sin embargo, este modelo sirvió de base para el modelo propuesto por su discípulo Neils Bohr, marcando el inicio del estudio del núcleo atómico, por lo que a Rutherford se le conoce como el padre de la era nuclear. 

l Modelo de Bohr. 


El físico danés Niels Bohr ( Premio Nobel de Física 1922), postula que los electrones giran a grandes velocidades alrededor del núcleo atómico. Los electrones se disponen en diversas órbitas circulares, las cuales determinan diferentes niveles de energía. El electrón puede acceder a un nivel de energía superior, para lo cual necesita "absorber" energía. Para volver a su nivel de energía original es necesario que el electrón emita la energía absorbida ( por ejemplo en forma de radiación). Este modelo, si bien se ha perfeccionado con el tiempo, ha servido de base a la moderna física nuclear. 

Modelo Mecano - Cuántico.


Se inicia con los estudios del físico francés Luis De Broglie, quién recibió el Premio Nobel de Física en 1929. Según De Broglie, una partícula con cierta cantidad de movimiento se comporta como una onda. En tal sentido, el electrón tiene un comportamiento dual de onda y corpúsculo, pues tiene masa y se mueve a velocidades elevadas. Al comportarse el electrón como una onda, es imposible conocer en forma simultánea su posición exacta y su velocidad, por lo tanto, sólo existe la probabilidad de encontrar un electrón en cierto momento y en una región dada en el átomo, denominando a tales regiones como niveles de energía. La idea principal del postulado se conoce con el nombre de Principio de Incertidumbre de Heisenberg, el cual en estricto rigor indica que "variables canónicamentes conjugadas no pueden determinarse simultáneamente con una precisión mejor que Image. 
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RADIACIÓN Y RADIOBIOLOGÍA
La radiación no es otra cosa que la emisión, propagación y transferencia de energía en cualquier medio en forma de ondas electromagnéticas o partículas.
La radiobiología es la ciencia que estudia los fenómenos que se producen en los seres vivos, tras la absorción de energía procedente de las radiaciones ionizantes.
Las dos grandes razones que han impulsado la investigación de los efectos biológicos de las radiaciones ionizantes son:
  • Radioprotección: Poder utilizar esas radiaciones de forma segura en todas las aplicaciones médicas industriales que las requieran.
  • Radioterapia: Utilizarlas de forma efectiva en el tratamiento del cáncer, lesionando lo menos posible el tejido humano normal.
Efectos biológicos de las radiaciones ionizantes
Los efectos de las radiaciones ionizantes sobre los seres vivos se pueden clasificar desde distintos puntos de vista:
Según el tiempo de aparición:
  • Precoces: Aparecen en minutos u horas después de haberse expuesto a la radiación, por ejemplo eritema cutáneo, nauseas
  • Tardíos: Aparecen meses u años después de la exposición, por ejemplo cáncer radioinducido, radiodermitis crónica, mutaciones genéticas.
Desde el punto de vista biológico:
  • Efectos somáticos: Sólo se manifiestan en el individuo que ha sido sometido a la exposición de radiaciones ionizantes por ejemplo el eritema.
  • Efecto hereditario: No se manifiestan en el individuo que ha sido expuesto a la radiación, sino en su descendencia, ya que lesionan las células germinales del individuo expuesto, por ejemplo las mutaciones genéticas.
Según la dependencia de la dosis:
  • Efectos estocásticos: Son efectos absolutamente aleatorios, probabilísticos; pudiendo aparecer tras la exposición a pequeñas dosis de radiación ionizante. No necesitan una dosis umbral determinada para producirse; si bien al aumentar la dosis aumenta la probabilidad de aparición de estos efectos, que suelen ser de tipo tardío. Se cree que el único efecto estocástico es el cáncer radioinducido y las mutaciones genéticas.
  • Efectos no estocásticos: Se necesita una dosis umbral para producirlos, por debajo de la cual, la probabilidad de aparición de los mismos es muy baja. Suelen ser efectos precoces, por ejemplo el eritema cutáneo.
Características de los efectos biológicos de las radiaciones ionizantes
  • Aleatoriedad: La interacción de la radiación con las células es una función de probabilidad y tiene lugar al azar. Un fotón o partícula puede alcanzar a una célula o a otra, dañarla o no dañarla y si la daña puede ser en el núcleo o en el citoplasma.
  • Rápido depósito de energía: La depósito de energía a la célula ocurre en un tiempo muy corto, en fracciones de millonésimas de segundo.
  • No selectividad: La radiación no muestra predilección por ninguna parte o biomolécula, es decir, la interacción no es selectiva.
  • Inespecificidad lesiva: Las lesiones de las radiaciones ionizantes es siempre inespecífica o lo que es lo mismo esa lesión puede ser producida por otras causas físicas.
  • Latencia: Las alteraciones biológicas en una célula que resultan por la radiación no son inmediatas, tardan tiempo en hacerse visibles a esto se le llama “tiempo de latencia” y puede ser desde unos pocos minutos o muchos años, dependiendo de la dosis y tiempo de exposición.
Etapas de la acción biológica de la radiación
Los efectos de las radiaciones ionizantes sobre la materia viva son el resultado final de las interacciones físicas (ionización) y (excitación) de los fotones o partículas con los átomos que la componen.
Los efectos de la radiación sobre los seres vivos pasan por sucesivas etapas, que son:
  • Etapa física
  • Etapa química: – Radiolisis del agua. – Efecto oxígeno.
  • Etapa biológica
Radiosensibilidad
La radiosensibilidad es la magnitud de respuesta de las estructuras biológicas, provocada por las radiaciones ionizantes. Un elemento biológico es más sensible cuanto mayor es su respuesta a una dosis determinada de radiación. El elemento biológico es más radiosensible cuando necesita menos dosis de radiación para alcanzar un efecto determinado. El concepto opuesto a radiosensibilidad, es radioresistencia. No existe célula ni tejido normal o patológico radioresistente de forma absoluta; pues si se aumenta ilimitadamente la dosis, siempre se puede alcanzar su destrucción. Administrando dosis mínimas en órganos o tejidos, se observaran diferentes grados de alteraciones morfológicas y/o funcionales, según las líneas celulares de que se trate.

Escala de radiosensibilidad:
Las células presentan diferente grado de sensibilidad a la radiación, según la estirpe o línea celular. Tomando como punto de referencia, la muerte celular, pueden clasificarse en cinco grupos de mayor a menor sensibilidad:
  • Muy radiosensibles: leucocitos, eritroblastos, espermatogonias.
  • Relativamente radiosensibles: mielocitos, células de las criptas intestinales, células basales de la epidermis.
  • Sensibilidad intermedia: células endoteliales, células de las glándulas gástricas, osteoblastos, condroblastos, espermatocitos, etc.
  • Relativamente radioresistentes: granulocitos, osteocitos, espermatozoides, eritrocitos.
  • Muy radioresistentes: fibrocitos, condrocitos, células musculares y nerviosas.
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ORÍGENES DE LAS RADIACIONES IONIZANTES
Corresponden a las radiaciones de mayor energía (menor longitud de onda) dentro del espectro electromagnético. Tienen energía suficiente como para arrancar electrones de los átomos con los que interaccionan, es decir, para producir ionizaciones.
El origen de las radiaciones ionizantes puede localizarse en:
  • la Radiactividad natural. Resulta de la inestabilidad intrínseca de una serie de átomos presentes en la Naturaleza (uranio, torio, etc.), así como la procedente de rayos cósmicos --ésta última exposición es mayor en los asiduos al avión--.
  • la Radiactividad incorporada en alimentos, bebidas, etc. Los crustáceos y moluscos marinos (mejillones, chirlas, almejas) la concentran especialmente.
  • Procedimientos médicos (radiografías, etc.) Son la fuente principal de radiación artificial en la población general
  • "Basura nuclear". Los materiales de desecho radiactivos de la industria nuclear, los hospitales y los centros de investigación
  • el Radón. Gas procedente del uranio, que se encuentra de forma natural en la tierra. Procede de materiales de construcción, abonos fosfatados, componentes de radioemisores, detectores de humos, gas natural en los hogares, etc. El grado de exposición al radón aumenta notablemente en sitios cerrados y domicilios con buen aislamiento térmico.
  • Exposición profesional. En España se incluyen en esta categoría unas 60.000 personas. El 95% recibe dosis diez veces por debajo del límite permitido.
  • Explosiones nucleares. Accidentales, bélicas o experimentales.

 Radiaciones: Naturaleza Y Propiedades.

  •  Radiaciones Ionizantes.
Son radiaciones con la energía necesaria para arrancar electrones de los átomos. Cuando un átomo queda con un exceso de carga eléctrica, ya sea positiva o negativa, se dice que se ha convertido en un ión (positivo o negativo).
Son radiaciones ionizantes los rayos X, las radiaciones alfa, beta, gamma y la emisión de neutrones.
La radiación cósmica (proveniente del Sol y del espacio interestelar) también es un tipo de radiación ionizante, pues está compuesta por radiaciones electromagnéticas y por partículas con gran cantidad de energía. Es así como, los llamados rayos cósmicos blandos, se componen principalmente de rayos gamma, electrones o positrones, y la radiación cósmica primaria ( que llega a las capas más altas de la atmósfera ) se compone fundamentalmente de protones. Cuando la radiación cósmica interactúa con la atmósfera de la Tierra, se forman en ella átomos radiactivos (como el Tritio y el Carbono-14) y se producen partículas alfa, neutrones o protones.
Las radiaciones ionizantes pueden provocar reacciones y cambios químicos con el material con el cual interaccionan. Por ejemplo, son capaces de romper los enlaces químicos de las moléculas o generar cambios genéticos en células reproductoras.
  • Radiaciones No Ionizantes.
Son aquellas que no son capaces de producir iones al interactuar con los átomos de un material.
Las radiaciones no ionizantes se pueden clasificar en dos grandes grupos: los campos de origen electromagnético y las radiaciones ópticas.
Dentro de los campos electromagnéticos se pueden distinguir aquellos generados por las líneas de corriente eléctrica o por campos eléctricos estáticos.
Entre las radiaciones ópticas se pueden mencionar los rayos infrarrojos, la luz visible y la radiación ultravioleta. Estas radiaciones pueden provocar calor y ciertos efectos fotoquímicos al actuar sobre el cuerpo humano.
Radiactividad.
La radiactividad o radioactividad es un fenómeno físico por el cual los núcleos de algunos elementos químicos, llamados radiactivos, emiten radiaciones que tienen la propiedad de impresionar placas radiográficas, ionizar gases, producir fluorescencia, atravesar cuerpos opacos a la luz ordinaria, entre otros. Debido a esa capacidad, se les suele denominar radiaciones ionizantes (en contraste con las no ionizantes). Las radiaciones emitidas pueden ser electromagnéticas, en forma de rayos X o rayos gamma, o bien corpusculares, como pueden ser núcleos de helio, electrones o positrones, protones u otras. En resumen, es un fenómeno que ocurre en los núcleos de ciertos elementos inestables, que son capaces de transformarse o decaer, espontáneamente, en núcleos atómicos de otros elementos más estables, en palabras mas simples, un átomo inestable emite radiactividad para volverse estable.
TIPOS DE RADIACTIVIDAD
Dentro del espectro electromagnético, la parte de energías más altas corresponde a las radiaciones ionizantes, que son aquellas que modifican la estructura de la materia con la que inciden, arrancando electrones de la corteza de los átomos (fenómeno conocido como ionización). Se conocen varios tipos de radiaciones ionizantes, entre ellas: la radiación alfa (α), la radiación beta (β), la radiación gamma (γ) y los Rayos X. Las radiaciones alfa, beta y gamma provienen de la desintegración de los núcleos y se pueden originar de manera espontánea en la naturaleza, o ser provocadas artificialmente. Los Rayos X provienen de las transformaciones que tienen lugar en la corteza de los átomos y son de origen artificial.
  • ·         La radiación alfa consiste en la emisión de 2 protones y 2 neutrones en una única partícula: partícula alfa.
  • ·         La radiación beta está formada por electrones, que aparecen como consecuencia de la desintegración de un neutrón.
  • ·         La radiación gamma está compuesta por fotones, que carecen de carga y de masa y PROCEDEN DEL AJUSTE DE UN NÚCLEO EXCITADO.

Radiactividad Natural
En Febrero de 1896, el físico francés Henri Becquerel investigando con cuerpos fluorescentes (entre ellos el Sulfato de Uranio y el Potasio), halló una nueva propiedad de la materia a la que posteriormente Marie Curie llamó "Radiactividad". Se descubre que ciertos elementos tenían la propiedad de emitir radiaciones semejantes a los rayos X en forma espontánea. Tal radiación era penetrante y provenía del cristal de Uranio sobre el cual se investigaba.
Marie y Pierre Curie al proseguir los estudios encontraron fuentes de radiación natural bastante más poderosas que el Uranio original, entre estos el Polonio y el Radio.
La radiactividad del elemento no dependía de la naturaleza física o química de los átomos que lo componen, sino que era una propiedad radicada en el interior mismo del átomo.

Radiactividad Artificial.
Al bombardear diversos núcleos atómicos con partículas alfa de gran energía, se pueden transformar en un núcleo diferente, por lo tanto, se transforma en un elemento que no existe en la naturaleza. Los esposos Irene Curie y Frédéric Joliot, experimentando con tales procesos descubren la radiactividad artificial, pues se percatan que al bombardear ciertos núcleos con partículas procedentes de fuentes radiactivas estos se vuelven radiactivos. Si la energía de las partículas es adecuada, entonces puede penetrar en el núcleo generando su inestabilidad y por ende, induciendo su desintegración radiactiva.
Desde el descubrimiento de los primeros elementos radiactivos artificiales, el hombre ha logrado en el tiempo obtener una gran cantidad de ellos. Es clave en este proceso la aparición de los llamados aceleradores de partículas y de los reactores nucleares. Estos últimos son fuente importante de neutrones que son utilizados para producir gran variedad de radioisótopos.
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Los rayos X son un tipo de radiación llamada ondas electromagnéticas. Las imágenes de rayos X muestran el interior de su cuerpo en diferentes tonos de blanco y negro. Esto es debido a que diferentes tejidos absorben diferentes cantidades de radiación. El calcio en los huesos absorbe la mayoría de los rayos X, por lo que los huesos se ven blancos. La grasa y otros tejidos blandos absorben menos, y se ven de color gris. El aire absorbe la menor cantidad, por lo que los pulmones se ven negros.
El uso más común de los rayos X es para ver huesos rotos, pero los rayos X se utilizan también para otros usos. Por ejemplo, las radiografías de tórax pueden detectar neumonía. Las mamografías utilizan rayos X para detectar el cáncer de mama.
Cuando a usted le sacan una radiografía, es posible que deba usar un delantal de plomo para proteger algunas partes de su cuerpo. La cantidad de radiación que recibe de una radiografía es pequeña. Por ejemplo, una radiografía de tórax expone a una dosis de radiación similar a la cantidad que está naturalmente expuesto del ambiente por un periodo de 10 días.
  • Las estructuras que son densas, como los huesos, bloquearán la mayoría de las partículas de rayos X y aparecerán de color blanco.
  • El metal y los medios de contraste (tintes especiales utilizados para resaltar áreas del cuerpo) también aparecerán de color blanco.
  • Las estructuras que contienen aire se verán negras, y los músculos, la grasa y los líquidos aparecerán como sombras de color gris.

ESTRUCTURA Y GENERACIÓN DEL TUBO DE COOLIDGE.

En 1913, William Coolidge realizó varias mejoras al tubo de Crookes. El tubo de Coolidge, también conocido como «tubo de cátodo caliente», ha estado en uso desde entonces con algunas modificaciones sobre el diseño básico. Funciona en un alto vacío, de unos 10−4 Pa, o 10−6 Torr y los electrones son generados por emisión termoiónica en un filamento de wolframio —el cátodo— calentado por una corriente eléctrica. El haz de electrones emitido por el cátodo es acelerado aplicando una diferencia de potencial entre el cátodo y el ánodo; al colisionar con el ánodo, los electrones producen rayos X por los mismos procesos que en el tubo de Crookes.
Tipos
Esquema de un tubo de ánodo rotatorio. A: ánodo; R: rotor; T: área donde incide el haz de electrones; C: cátodo; E: superficie del tubo en vacío; S: estátor; O: volumen ocupado por el aceite refrigerador; B: fuelle que permite la expansión termal del aceite; W: ventana de salida de los rayos X
Ánodo rotatorio
El tubo de ánodo rotatorio es un tubo de Coolidge en el que se hace girar el ánodo mediante inducción electromagnéticagenerada por estátores situados alrededor del tubo. Al girar, el calor generado por el impacto del haz de electrones se distribuye sobre una mayor superficie, lo que permite aumentar la intensidad del haz de electrones en aplicaciones que requieran una alta dosis de rayos X.
Tubos de microfoco
Ciertas técnicas, como la microtomografía, precisan de imágenes de muy alta resolución que pueden conseguirse usando un haz de rayos X de sección reducida. Los tubos de microfoco producen haces con un diámetro típico menor de 50 µm in diameter. Los tubos de microfoco de ánodo sólido son similares a un tubo de Coolidge convencional, pero con el haz de electrones incide sobre una área muy pequeña del ánodo, normalmente entre 5 y 20 µm; la densidad de potencia del haz de electrones está limitada a un valor máximo de 0.4-0.8 W/µm para no derretir el ánodo, por lo que estas fuentes son poco potentes, por ejemplo, 4-8 W para un haz de electrones de 10 µm de diámetro.
Los tubos de ánodo de metal líquido, en cambio, pueden funcionar con una potencia de 3-6 W/µm. En estos instrumentos, el ánodo sólido es reemplazado por un chorro de metal líquido, generalmente galio en circulación continua. La potencia total es un orden de magnitud mayor que en las fuentes de ánodo fijo, lo que permite disminuir el foco hasta los 5 µm de diámetro, acompañado de una mejora de la resolución de las imágenes y un menor tiempo de exposición.
Cátodo de nanotubos de carbono
El cátodo empleado en los tubos convencionales se puede reemplazar por una serie de nanotubos de carbono que emiten electrones al aplicárseles un voltaje, en vez de por calentamiento, como el filamento de wolframio, por lo que pueden funcionar a temperatura ambiente. Este diseño fue concebido por un grupo de científicos de la Universidad de Carolina del Norte y patentado en el año 2000. Además de mejorar el consumo de energía, este diseño presenta ventajas en aplicaciones que requieran imágenes de objetos en movimiento: los haces de electrones provenientes de distintos nanotubos emiten rayos X en direcciones distintas, por lo que no es necesario mover el aparato, como ocurre con los tubos con un único filamento, lo que resultaría en imágenes más nítidas.
Aplicaciones
Medicina
Los primeros usos de los tubos de rayos X en medicina y en odontología datan de finales del siglo XIX. Ya los primeros tubos de gas eran empleados para realizar fluoroscopias y radiografías, explotando el contraste en absorción de los rayos X por diferentes tejidos, y se ha documentado su uso en el campo de batalla para localizar balas en soldados heridos. En la actualidad, también se usan para obtener imágenes médicas tridimensionales mediante la tomografía axial computarizada. Además de su papel como instrumentos de diagnóstico para lesiones óseas, dentales, aflicciones del sistema digestivo y en angiografías, forman parte del equipo usado en algunos procedimientos quirúrgicos, sobre todo para visualizar la correcta implantación de dispositivos. Otra aplicación importante, sobre todo en el pasado, fue en el campo de la radioterapia, especialmente en el tratamiento del cáncer y tumores, posible gracias a la capacidad de los rayos X de provocar la muerte celular. Mientras que los tubos de Crookes podían emplearse para tratar tumores superficiales, no fue hasta el desarrollo de los tubos en vacío que se pudo obtener radiación de la suficiente energía para poder alcanzar los tumores internos. Los tubos de rayos X para esta aplicación requieren un voltaje muy alto y gradualmente han sido reemplazados por otras fuentes de rayos X, como los aceleradores lineales.
Inspecciones comerciales y de seguridad
Los tubos de rayos X forman parte de los dispositivos de seguridad en aeropuertos y edificios públicos y de inspección de mercancías. En los controles de equipajes el generador de rayos X emite radiación de espectro ancho y dos placas detectoras separadas por una lámina de metal, que solo pueden atravesar los rayos X de mayor energía lo que resulta un mejor contraste entre objetos de diferente composición. Para la inspección se personas, se pueden utilizar generadores de rayos X de alta energía, que atraviesan el cuerpo; en el siglo XXI empezaron a aparecer escáneres de rayos X de menor energía, que pueden atravesar la ropa pero son reflejados por objetos densos. El haz de rayos X se traslada horizontal y verticalmente y los rayos reflejados en cada posición componen una imagen bidimensional del exterior del cuerpo.
Los tubos de rayos X forman parte del equipo de inspección de productos y control de calidad en numerosas industrias meadiante diversas técnicas, como la fluoroscopia o la tomografía computarizada. Los tubos de microfoco son particularmente útiles para visualizar componentes electrónicos en circuitos integrados.
Análisis de materiales
Los rayos X son muy usados para examinar la estructura, propiedades y composición de todo tipo de materiales orgánicos e inorgánicos. Los tubos de rayos X se emplean en los difractómetros, instrumentos empleados para estudiar material cristalino mediante difracción de rayos X, con el objetivo de identificar minerales y compuestos inorgánicos y determinar la estructura de la materia a resolución atómica. Estos experimentos son cruciales para la investigación y desarrollo en disciplinas tan diversas como la geología, biología, física de la materia y ciencia del medio ambiente. También se utilizan como fuente de rayos X para el análisis de la composición de materiales por fluorescencia, técnica ideal para la determinación de la concentración de diversas sustancias en sólidos y en líquidos e importante tanto en la investigación básica como en diversas industrias de los sectores de telecomunicaciones, alimentación, farmacéutico, agricultura, textil, petrolero, etc.
En los experimentos analíticos es común desechar los rayos X generados por radiación de frenado y usar solo solo el haz monocromático correspondiente a la emisión característica del ánodo. Esto se puede lograr mediante el uso de monocromadores y filtros poco absorbentes a la longitud de onda de interés, pero más opacos a los rayos X de longitudes de onda menores, normalmente un metal de número atómico Z inferior al metal utilizado en el ánodo.
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LEY DE OWEN

En cualquier metal, existen uno o dos electrones por átomo que son libres de moverse de un átomo a otro. A esto se le llama "mar de electrones". Su velocidad, más que ser uniforme, se modela por una distribución estadística, y ocasionalmente un electrón tendrá la velocidad suficiente para escapar del metal, sin ser atraído de regreso. La cantidad mínima de energía necesaria para que un electrón escape de la superficie se llama función de trabajo. Esta función de trabajo es característica del material y para la mayoría de los metales es del orden de varios electronvoltios. Las corrientes termoiónicas pueden incrementarse o decrementarse disminuyendo la función de trabajo. Esta característica, que es muy deseable, puede lograrse aplicando al alambre varios recubrimientos de óxido.
Owen Willans  Richardson  fue un físico británico, ganador del Premio Nobel de Física en 1928 por sus estudios sobre los fenómenos termoiónicos y, especialmente, por el descubrimiento de la ley que lleva su nombre
La radiopacidad es la capacidad que posee un determinado material de no permitir penetrar los rayos x es decir de desviarlos al contacto con ellos, los metales nobles poseen una gran densidad la cual le permite evitar la penetración de los rayos X siendo claramente visibles en una radiografía esto se debe a que presentan una mayor cantidad de masa por cm3 que atravesar. En la primera radiografía tomada por Wilhen Röntgen se puede apreciar cómo se traspasan los tejidos blandos como hueso y carne pero el anillo de bodas (oro) no es atravesado por ellos.
Radiolucido en Rx es la zona mas negra de la placa o sea que en ese sector es donde llego mas radiación que en las zonas blandas debido a la poca resis radiolucido es porque los rayos x traspasan fácilmente la estructura y en la radiografía se ve mas negrotencia de las estructuras.



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