El autor de este Blog es Profesor de Ciencias Naturales en Educación Secundaria.
El Blog está muy vinculado a la página "cienciasnaturales.es" del mismo autor. Algunas novedades de dicha web serán comentadas en el Blog así como las opiniones del autor sobre temas relacionados con las Ciencias Naturales o con temas de Ciencias en sentido más amplio.
Saludos de José Antonio Borreguero Rolo.
El corazón es un órgano muy especial pues dispone de un marcapasos que genera impulsos eléctricos capaces de activar la contracción de su miocardio. El nervio vago es un par craneal (X) que nace en el bulbo raquídeo e inerva, entre otros muchos órganos, al corazón. Este nervio modula la actividad cardíaca con ramas autónomas, bien aumentando la FC o disminuyéndola según convenga.
Pulsando sobre la imagen puede ir a la página sobre el Corazón en "cienciasnaturales.es".
El primer órgano que se desarrolla en un embrión es el corazón. El corazón comienza a formarse a partir de la tercera semana del desarrollo embrionario en el ser humano. Las células que lo forman se organizan en sus distintos tejidos y la actividad eléctrica del marcapasos actúa de "director de orquesta" generando contracciones y relajaciones en las fibras musculares cardíacas. Finalmente, el órgano suena como una orquesta completa y afinada con sus dilataciones (diástoles) y contracciones (sístoles) que envían y reciben sangre.
Esta semana en tercero de la ESO hemos comenzado el estudio del Sistema Circulatorio con una disección del corazón. Utilizamos un corazón porcino y aprovechamos la sesión para diseccionar también un riñón y un lóbulo de un pulmón. En otra clase diferente hemos dibujado en la pizarra y coloreado un corazón con todas sus estructuras. En el aula donde hemos realizado el dibujo no disponemos de cañón de proyección ni de medios informáticos. En estos casos resultan útil la pizarra y las tizas de colores pero añadiría que son útiles en cualquiera de los casos, es decir, aunque tuviésemos medios TIC en el aula. Pienso que el dibujo, los esquemas y las actividades en la pizarra siempre son útiles e imprescindibles para que los alumnos aprendan, razonen y memoricen contenidos.
Corazón en 3D: Pulse sobre Play y estudie todos los ángulos del corazón...
Investigadores financiados por el Departamento de Defensa de EEUU han creado organismos reprogramables denominados biobots. Se trata de "maquinas vivientes" que podrían tener aplicaciones médicas y medioambientales (restauración de lugares contaminados).
Estos biobots están formados de cientos de células de animales (rana) a partir de diseños propuestos por un superordenador. Los autores de estas máquinas son dos biólogos, Michael Lein y Douglas Blackiston, y dos expertos en robótica, Josh Bongard y Sam Kriegman de la Universidad de Vermont. La investigación utiliza dos tipos de células de la rana de uñas africana: células contráctiles del corazón (con capacidad de moverse) y células pasivas de la piel (no se mueven).
Rana de uñas africana
‘Xenopus laevis’
Células
contráctiles
Células
pasivas
Los científicos han utilizado el superordenador Deep Green de la Universidad de Vermont para simular miles de agregados de diferentes formas, con unos pocos cientos de células. Han trabajado durante meses intentando predecir su comportamiento.
El algoritmo escoge los diseños más adecuados para una determinada tarea, partiendo de miles de configuraciones aleatorias de las células.
Estructura
creada en el
superordenador.
Organismo creado en
laboratorio con células
reales de rana.
Los científicos diseñaron agregados de células capaces de moverse en una dirección determinada. Este es el resultado:
Los biobots fueron reconfigurados para otros tres tipos de comportamiento:
1.- Manipulación de objetos. Los biobots se dirigen espontáneamente a las partículas de su entorno y las empujan. Esta función se puede perfeccionar para dirigirse a partículas concretas.
2.- Transporte de objetos. Se han creado en el laboratorio agregados con un agujero en medio. Las simulaciones en el superordenador sugieren que este agujero se podría utilizar como un alojamiento para transportar objeto.
3.- Comportamiento colectivo. Las simulaciones en el superordenador sugieren que varios biobots se moverían de forma espontánea en círculos, empujando las partículas exteriores a una ubicación central. Este comportamiento podría ser utilizado para recoger microplásticos y retirarlos de los océanos.
Resistentes
Los biobots se reconstruyen solos cuando se intenta romperlos.
Escalabilidad
Se han hecho simulaciones con más de 270.000 células.
El huracán Dorian a su paso por Bahamas, donde provocó más de 200 muertes. 1 de septiembre de 2019. Foto: National Oceanic and Atmospheric Administration’s GOES-East
El estadounidense Kerry Emanuel anunció y explicó en los 80 que el efecto del aumento de la temperatura global y el cambio climático llevarían a fenómenos meteorológicos más intensos. Según este investigador los huracanes y sus efectos serán cada vez más intensos.
Las evidencias actuales sobre estos fenómenos climáticos extremos confirman las predicciones de Emanuel acerca de que ahora hay huracanes más intensos por el aumento de la temperatura global del planeta.
Si se pudiera rebanar un ciclón tropical, se vería parecido a esto. Las flechas rojas pequeñas muestran el aire cálido y húmedo que sube desde la superficie del océano y forma bandas de nubes alrededor del ojo. Las flechas azules muestran cómo el aire frío y seco baja hacia el ojo y por entre las bandas de nubes. Las flechas rojas grandes muestran la rotación de las bandas de nubes que se elevan. Fuente NASA.
Este investigador ha realizado importantes contribuciones a la comprensión de la física básica de la convección atmosférica y ha desvelado el comportamiento de los ciclones tropicales - huracanes y tifones - a medida que cambia el clima. Su investigación ha abierto nuevas vías para predecir el riesgo asociado a los fenómenos climáticos extremos.
Emanuel ha sido el primer investigador en relacionar los huracanes con el calentamiento de la superficie del océano debida al cambio climático. Sus modelos actuales predicen un aumento de un 5% en la intensidad de los huracanes por cada grado de aumento de la temperatura del océano.
Una nube cumulonimbo. Un ciclón tropical tiene tantas de estas nubes que forman grandes bandas circulares. Fuente NASA.
Según los cálculos de Emanuel "un calentamiento de tres grados supondría huracanes un 15% más intensos, pero el incremento en su capacidad destructiva se mide calculando el cubo de la velocidad del viento, así que nuestra estimación es que con este mismo aumento de tres grados su potencial para provocar daños aumentaría entre un 40-50%". "Los huracanes más intensos hoy pueden tener una velocidad del viento en la superficie de 85 metros por segundo, pero para finales de este siglo, si no reducimos las emisiones de gases de efecto invernadero, podríamos ver un aumento de hasta 90-92 metros por segundo. El poder destructivo de un huracán está determinado por la velocidad del viento, así que de hecho aumentaría de forma muy considerable su capacidad para provocar daños a las poblaciones".
Fuente NASA
En 1987 este investigador encontró una relación entre los huracanes y el calentamiento global y lo publicó en la revista Nature: "las alteraciones en el clima a corto plazo inducidas por la acción humana pueden afectar la frecuencia e intensidad" de estos fenómenos. Ya entonces predijo un aumento considerable en la capacidad destructiva de los huracanes si no se frenaba el calentamiento global.
Con los datos actuales aportados por la observación desde satélites se han podido confirmar las predicciones de Emanuel que ha mencionado lo siguiente: "La evidencia claramente apoya la hipótesis de que el aumento de la temperatura incrementa la intensidad de los huracanes. Nada en la ciencia es 100% seguro, pero los modelos lo muestran claramente, los datos también están empezando a reflejarlo, y esperamos poder verificarlo en los próximos años conforme obtengamos más observaciones".
Fuente NASA
En el Mediterráneo, los datos de este investigador, predicen que los huracanes acabarán produciéndose así como en otras zonas del planeta donde antes no se producían. Según Emanuel, conforme el Mediterráneo se caliente, podemos esperar una mayor incidencia de estos huracanes llamados medicanes. Se producen en condiciones algo diferentes de los ciclones tropicales, pero básicamente se trata del mismo fenómeno.
Fuente NASA
El cambio climático complicará también el pronóstico de los huracanes así como el área a la que afecten pues su evolución será más rápida y su intensidad mayor. Según este investigador la comunidad internacional no está haciendo lo bastante para combatir el cambio climático. "Los huracanes son devastadores. Es nuestra responsabilidad hacer todo lo que esté en nuestras manos para reducir este riesgo. Debemos dejar de hacer caso a las voces negacionistas y escuchar a nuestros hijos, que nos están reclamando que actuemos, y a mi me avergüenza que no lo estemos haciendo".
