ONDAS una onda es una propagación de una perturbación de alguna propiedad de un medio, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético, que se propaga a través del espacio transportando energía. El medio perturbado puede ser de naturaleza diversa como aire, agua, un trozo de metal o el vacío.

La propiedad del medio en la que se observa la particularidad se expresa como una función tanto de la posición como del tiempo . Matemáticamente se dice que dicha función es una onda si verifica la ecuación de ondas:



APLICACIONES DE LAS ONDAS EN LA MEDICINA

I. Introducción
Una onda es una perturbación de alguna propiedad de un medio, por ejemplo,
densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético, que se propaga a través del espacio
transportando energía. El medio perturbado puede ser de naturaleza diversa como aire, agua,
un trozo de metal o el espacio ultra alto vacío. Cabe destacar la existencia de una serie de
fenómenos ondulatorios, que son los efectos y propiedades exhibidas por las entidades físicas
que se propagan en forma de onda. Estos son:
· Difracción - Ocurre cuando una onda al topar con el borde de un obstáculo deja de ir en
línea recta para rodearlo.
· Efecto Doppler - Efecto debido al movimiento relativo entre la fuente emisora de las
ondas y el receptor de las mismas.
· Interferencia - Ocurre cuando dos ondas se combinan al encontrase en el mismo punto
del espacio.
· Reflexión - Ocurre cuando una onda, al encontrarse con un nuevo medio que no puede
atravesar, cambia de dirección.
· Refracción - Ocurre cuando una onda cambia de dirección al entrar en un nuevo medio
en el que viaja a distinta velocidad.
· Onda de choque - Ocurre cuando varias ondas que viajan en un medio se superponen
formando un cono.
La frecuencia del sonido es la cantidad de veces que la onda atraviesa un mismo punto
en un segundo. Se mide en ciclos por segundo o hertzios (Hz). El rango de frecuencias del
sonido audible es de 20 Hz a 25 000 Hz. Los múltiplos del hertzio son: el kilohertzio (1000 Hz) o
el megahertzio (1.000.000 Hz). La utilidad diagnóstica del sonido comienza a verificarse a partir
del megahertzio. Por ello las frecuencias utilizadas en medicina van de 1 a 10 MHz.
El ultrasonido es una onda acústica cuya frecuencia está por encima del límite
perceptible por el oído humano (aproximadamente 20 KHz). Muchos animales como los
delfines y los murciélagos lo utilizan de forma parecida al radar en su orientación. A este
fenómeno se lo conoce como ecolocalización. Se trata de que las ondas emitidas por estos
animales son tan altas que “rebotan” fácilmente en todos los objetos alrededor de ellos, esto
hace que creen una “imagen” y se orienten en donde se encuentran.
Los ultrasonidos son utilizados tanto en aplicaciones industriales (medición de
distancias, caracterización interna de materiales, ensayos no destructivos y otros), como en
medicina, y es aquí donde nos centraremos.
II. Aplicación de las ondas en medicina
En el campo médico se le llama a equipos de ultrasonido a dispositivos tales como el
doppler fetal, el cual utiliza ondas de ultrasonido de entre 2 a 3 MHz para detectar la frecuencia
cardíaca fetal dentro del vientre materno. También son utilizados en la detección de tumores
cerebrales (ecoencefalografía) y en otras partes del cuerpo. Las imágenes por ultrasonido,
también denominadas exploración por ultrasonido o ecografía, suponen exponer parte del
cuerpo a ondas acústicas de alta frecuencia para producir imágenes del interior del organismo.
Los exámenes por ultrasonido no utilizan radiación ionizante (rayos x). Debido a que las
imágenes por ultrasonido se capturan en tiempo real, pueden mostrar la estructura y el
movimiento de los órganos internos del cuerpo, como así también la sangre que fluye por los
vasos sanguíneos.
Diagnosticar ciertos defectos de nacimiento. Las imágenes de ultrasonido pueden
utilizarse para diagnosticar ciertos defectos de nacimiento de la estructura corporal, como la
ausencia de extremidades y a veces el labio leporino y la espina bífida. También puede permitir
el diagnóstico de las malformaciones de ciertos órganos internos, inclusive las vías urinarias. Un
tipo especial de ultrasonido llamada la ecocardiografía permite registrar el flujo de sangre a
través de las cavidades y válvulas del corazón y los vasos sanguíneos, posibilitando la detección
de muchas malformaciones cardíacas como también las anomalías potencialmente peligrosas
del ritmo del corazón.
-Comprobar el bienestar del feto al final del embarazo a través de una prueba llamada
el perfil biofísico fetal (en inglés, “fetal biophysical profile”). Esta prueba se realiza mediante
ultrasonido y en adición a la prueba de “non-stress” (una comprobación especial de los latidos
del corazón del feto que suele realizarse cuando la madre tiene diabetes o alta presión arterial, o
cuando se ha superado la fecha estimada del parto). Las comprobaciones realizadas con
ultrasonido incluyen la visualización de los movimientos fetales, de sus movimientos de
respiración, de su tonicidad muscular y la medición de la cantidad de líquido amniótico.
-Ayudar a escoger el método de alumbramiento. El ultrasonido puede contribuir
significativamente a determinar en cuáles embarazos será necesario realizar una intervención
cesárea (también llamada en inglés “C-section”), como por ejemplo cuando el feto es
especialmente grande o se encuentra en una posición anormal, o cuando la placenta se
encuentra obstruyendo la salida del bebé del útero.
El ultrasonido permite la investigación de casi todos los componentes del cuerpo
humano, sin embargo se utiliza con mayor frecuencia para el seguimiento del embarazo y el
estudio de los órganos abdominales y pélvicos tanto en hombres como en mujeres.
Litotripsia
La litotripsia por ondas de choque es un tratamiento que ayuda a expulsar el cálculo
convirtiéndolo en arenillas que son más fáciles de eliminar. Este tratamiento se denomina
también litotripsia extracorpórea por ondas de choque (ESWL por sus siglas en inglés). El
procedimiento dura cerca de una hora y puede llevarse a cabo en un hospital, o en un centro o
unidad móvil de litotripsia.
Ecocardiografía
Es un examen que emplea ondas sonoras para crear una imagen en movimiento del
corazón. Dicha imagen es mucho más detallada que la imagen de rayos X y no involucra
exposición a la radiación.
Un auxiliar de ecografía capacitado realiza el examen y luego el médico interpreta los
resultados. Se coloca un instrumento que transmite ondas sonoras de alta frecuencia, llamado
transductor, en las costillas cerca del esternón, dirigido hacia el corazón. Este dispositivo recoge
los ecos de las ondas y los transmite como impulsos eléctricos. La máquina de ecocardiografía
convierte estos impulsos en imágenes en movimiento del corazón.
La ecocardiografía funciona bien para la mayoría de los pacientes y permite que los
médicos observen el corazón latiendo y visualicen muchas de las estructuras del corazón.
Ocasionalmente, los pulmones, las costillas o los tejidos corporales pueden impedir que las
ondas sonoras y los ecos suministren una imagen clara del funcionamiento cardíaco; de ser así,
el auxiliar de ecografía puede inyectar una pequeña cantidad de material de contraste a través
de una vía intravenosa para observar mejor el interior del corazón.
En muy raras ocasiones, puede ser necesario un examen más invasivo, utilizando
sondas de ecocardiografía especiales.
Si el ecocardiograma no es claro debido a tórax en tonel, enfermedad pulmonar
obstructiva congestiva u obesidad, el médico puede optar por realizar un ecocardiograma
transesofágico o ETE. Con este procedimiento, se anestesia la parte posterior de la garganta y se
inserta un endoscopio a través de ella. En la punta del endoscopio está un dispositivo
ultrasónico que un técnico experimentado guía hasta la parte inferior del esófago, que es el
lugar en donde se suele obtener un ecocardiograma bidimensional del corazón más claro.
III. Opinión personal
He de destacar otras formas de medicina alternativa que de alguna forma tienen que
ver con las ondas: principalmente la terapia musical. Con poco rigor científico, pero sin
embargo, efectiva en muchos casos.
Bajo mi punto de vista, y como persona que estudia tanto física como biología,
considero de vital importancia el estudia de los procesos físicos para su posterior aplicación al
campo biosanitario. Es más, mediante el estudio de estos procesos físicos es como podemos
llegar a dar grandes avances tanto en medicina como en biología, etc. Porque utilizando la física
desarrollamos nuevos métodos de estudio, así como diversos aparatos.
A modo de conclusión se podría decir que a pesar de ser dos materias. en apariencia,
independientes, se encuentran ligadas y se complementan en muchos estudios.



CONTAMINACION CAUSADA POR ONDAS

Contaminación Acústica


La contaminación acústica producida por la actividad humana ha aumentado de forma espectacular en los últimos años. Según la O.C.D.E., 130.000.000 de habitantes de sus países miembros soportan un nivel sonoro superior a 65 dB, límite aceptado por la O.M.S. Otros 300.000.000 residen en zonas de incomodidad acústica (entre 55-65 dB.)

España, detrás de Japón, es el segundo país con más índice de población expuesta a altos niveles de ruido. Casi 9.000.000 de españoles, soportan niveles medios superiores a 65 dB.

En las grandes ciudades españolas, la tercera preocupación (tras la inseguridad ciudadana y la falta de aparcamiento) es el alto nivel de ruidos, según encuestas del M.O.P.T. En las ciudades medias es la primera y en las ciudades pequeñas la cuarta preocupación.

La contaminación acústica es el conjunto de sonidos y ruidos que circulan por el aire en las calles de una población. Como generalmente las ciudades poseen gran cantidad de elementos generadores de ruido, se produce en conjunto un alto nivel sonoro que puede llegar a perjudicar la integridad física y psíquica de los habitantes.

El oído humano sólo puede soportar ciertos niveles máximos de ruido, pero el nivel que se acumula en algunas ciudades supera ese máximo. Algunos ruidos de la ciudad se encuentran por encima del "Umbral del dolor" (120 dB.)

Estos ruidos pasan a formar parte de la contaminación acústica de una ciudad y deben ser restringidos y controlados para mantener la salud de los ciudadanos.

En cuanto a los niveles racionales, las cifras medias de las legislaciones europeas, marcan como límite aceptable 65 dB durante el día y 55 dB durante la noche, ya que la capacidad auditiva se deteriora en la banda comprendida entre 75 dB y 125 dB y pasa a un nivel doloroso, cuando se superan los 125 dB, El umbral de dolor llega a los 140 dB.


ALGUNOS RUIDOS Y SUS NIVELES

- Pájaros trinando: 10 dB

- Rumor de hojas: 20 dB

- Biblioteca: 30 dB

- Zonas residenciales: 40 dB

- Ordenador personal: 40 dB

- Conversación normal: 50 dB

- Aspiradora: 65 dB

- Oficina: 70 dB

- Camión de la basura: 75 dB

- Interior fábrica: 80 dB

- Tráfico rodado: 85 dB

- Bocina automóvil (=atasco): 90 dB

- Bocina autobús: 100 dB

- Interior discotecas: 110 dB

- Motocicletas sin silenciador: 115 dB

- Taladros: 120 dB

- Avión sobre la ciudad: 130 dB

- Avión despegando (a 25 m.) 140 dB

- Umbral de dolor: 140 dB


MÁXIMO PERMITIDO DE RUIDOS EN EDIFICIOS PUBLICOS

- Hospitales: 25 dB

- Bibliotecas y Museos: 30 dB

- Cines, teatros y Salas de conferencias: 40 dB

- Centros docentes y Hoteles: 40 dB

- Oficinas y despachos públicos: 45 dB

- Grandes almacenes, restaurantes y bares: 55 dB

a) Efectos de la contaminación acústica en la salud

El efecto del ruido es similar al efecto del miedo y la tensión: aumento de pulsaciones, modificación del ritmo respiratorio, tensión muscular, presión arterial, resistencia de la piel, agudeza de visión y vasoconstricción periférica. Estos efectos no son permanentes, desparecen al cesar el ruido, aunque pueden presentar estados de nerviosismo asociados y no hay constancia de que puedan afectar a la salud mental. La pérdida de audición inducida por el ruido es irreversible por la incapacidad de regeneración de las células ciliares de la audición. La sordera podría aparecer en casos de soportar de forma continuada niveles superiores a 90 dB. Además, el ruido puede causar efectos sobre el sistema cardiovascular, con alteraciones del ritmo cardíaco, riesgo coronario, hipertensión arterial y excitabilidad vascular por efectos de carácter neurovegetativo. Sobre las glándulas endocrinas, con alteraciones hipofisiarias y aumento de la secreción de adrenalina. En el aparato digestivo puede generar un incremento de la enfermedad gastroduodenal por dificultar el descanso. En general puede ser negativo para otras afecciones, por incremento inductor de estrés, aumento de alteraciones mentales, tendencia a actitudes agresivas, dificultades de observación, concentración, rendimiento y facilita los accidentes.

El sueño, la atención y la percepción del lenguaje hablado son las actividades más perjudicadas. El sueño se altera a partir de 45 dB (fondo sonoro de una calle residencial sin tráfico rodado, de día). Y quien sufre alteraciones del sueño puede padecer efectos como la sensación de cansancio, el bajo rendimiento académico o profesional o los cambios de humor. De ahí la conveniencia de que durante las horas de descanso nocturno disfrutemos de ese silencio que evita las interrumpciones del sueño.

b) Fuentes de la contaminación acústica

Aproximadamente, el 80% del nivel de ruidos es debido a vehículos a motor, el 10% a las industrias, el 6% a ferrocarriles y el 4% a bares, locales públicos, pubs, etc.

Las principales fuentes de contaminación acústica en la sociedad actual provienen de los vehículos de motor, que se calculan en casi un 80%; el 10% corresponde a las industrias; el 6% a ferrocarriles y el 4% a bares, locales públicos, pubs, talleres industriales, etc.

El parque automovilístico de España (más de 16 millones de vehículos) genera continuamente un ruido especialmente intenso, ya que sólo con el roce de neumáticos con la calzada se producen sonidos que, acumulados, resultan contaminantes. La construcción de autovías o circunvalaciones cercanas a diferentes núcleos de población han multiplicado el efecto del trafico rodado y el sonido que genera.

Si una zona está construida cerca de vías de ferrocarril o aeropuertos, la contaminación acústica allí aumenta considerablemente. Sin llegar a estos extremos, en general se sufre una alta exposición sonora dentro y fuera de la vivienda y el trabajo, que repercute en la salud personal dependiendo del tiempo que se sufre y la sensibilización de la persona que está expuesta al ruido.

Las fuentes generadoras de ruido son muy diversas, desde obras de construcción o fábricas industriales, a locales musicales, pasando por animales y personas, aviones o ciertos fenómenos meteorológicos. Pero el tráfico se ha convertido en uno de los principales focos de ruido. El aumento del parque automovilístico español ha convertido al coche en el mayor contaminante acústico en nuestras ciudades, hasta el punto de deteriorar la calidad de vida urbana.

Según la UE, la cuarta parte de la población comunitaria sufre niveles de ruido superiores al límite de tolerancia (65 dB). En una conversación normal se registran entre 50 dB y 60 dB, mientras que en una calle con mucho tráfico hay 70 dB. Casi la mitad de las ciudades españolas con población de 100.00 a 500.000 habitantes sufren contaminación acústica.

c) Soluciones a la contaminación acústica

Una primera acción para combatir la contaminación acústica sería la de elaborar un mapa acústico (medida y análisis de los niveles sonoros de diversos puntos de la ciudad), centrándose en el tráfico rodado pero sin olvidar otros emisores de ruido. A partir del estudio, se podrían adoptar medidas defensivas y preventivas, a medio o largo plazo en función de la planificación urbanística de la ciudad.

Los expertos indican que la mejor solución contra este modo de contaminación sería incorporar un estudio de niveles acústicos a la planificación urbanística, con el fin de crear "islas sonoras" o insonorizar los edificios próximos a los "puntos negros" de ruido, pero ello conlleva un coste elevadísimo. Es más eficaz adoptar medidas preventivas, ya que, económica y socialmente, son más rentables. Hay que potenciar campañas de educación medio ambiental, para que todos contribuyan y exijan la disminución de los niveles de ruido.

Los métodos para contrarrestar los sonidos excesivos se clasifican en activos y pasivos, y actúan sobre la fuente que los produce. Son eficaces algunos métodos pasivos, como los absorbentes superficiales (pantallas acústicas), silenciadores reactivos, materiales porosos, soportes antivibratorios o resonadores. Estas técnicas son más bien defensivas, lo que limita su efectividad, y un ejemplo de esto lo encontramos en la arquitectura (sólo se insonorizan teatros, cines y auditorios) y en la planificación urbana (que abarca aspectos como el tipo de construcción de la calzada, cuya calidad incide en los niveles de ruido producido por el rozamiento de los vehículos, que pueden ser incluso superiores a las vibraciones del motor del coche).


- Cómo evitar el ruido en el tráfico

Para evitar el ruido del tráfico, es conveniente realizar un buen mantenimiento del vehículo, con especial hincapié en el silenciador. Además, una presión correcta en las ruedas evita ruidos y vibraciones. Cuanto más rápido se vaya, más ruido se produce; en calles estrechas, el ruido se multiplica. Evitando acelerones y frenazos bruscos, utilizando el claxon sólo cuando sea necesario, deteniendo el motor en atascos o paradas, y usando los transportes públicos siempre que se pueda, se ayuda a disminuir los niveles de ruido.


DESECHOS ELECTRONICOS

Montañas de caducos desechos electrónicos se acumulan a gran velocidad en los rellenos sanitarios de todo el mundo. Una nueva ley del meridional estado estadounidense de California busca combatir este fenómeno a través de un programa de reciclaje que comenzará en julio de este año.

En la presente sección te ofrecemos guías de navegación en internet sobre este tema.

Pionera en su género, la nueva ley californiana SB20 establece que el consumidor pague al momento de compra un monto entre seis y diez dólares por cada artefacto eléctrico que contenga metales pesados, tales como plomo, mercurio y cadmio, entre otros.

Los productos cubiertos por esta ley son sobre todo televisores y computadoras, con la excepción de aquellos implementos cuya dimensión de pantalla sea menor a cuatro pulgadas.

Una vez cumplida su vida útil, el consumidor podrá entregarlos a centros de reciclaje sin incurrir en gasto alguno. En la actualidad se paga a los recicladores aproximadamente 20 dólares por artefacto.

El cargo a pagar será ajustado en julio 2005 y luego cada dos años con el fin de asegurar que se cubran los costos del reciclaje.

Se estima que sólo en Estados Unidos se venden más de 22 millones de computadoras cada año. Con el constante desarrollo tecnológico, la mayoría de éstas se tornan obsoletas en poco menos de dos años.

Entre las mayores preocupaciones en torno a la disposición de desechos electrónicos en rellenos sanitarios están los impactos en el ambiente, debido a que sus componentes químicos contaminan los suelos y pueden filtrarse hasta llegar a las aguas subterráneas.

Y el proceso de reciclaje no está libre de polémica. En Estados Unidos, la organización no gubernamental Silicon Valley Toxics Coalition denunció que los equipos fuera de uso de la fabricante de computadoras Dell Computers eran reciclados en una cárcel por prisioneros que no contaban con mínimos equipos de protección, ni con garantías para el desarrollo de su trabajo.

Reportes indican que una porción de los desechos electrónicos es exportado a países en desarrollo como China, donde trabajadores están expuestos a los metales pesados.

Expertos señalan que los países importadores, generalmente asiáticos, pueden obtener ingresos significativos al restaurar computadoras usadas y desarmar máquinas obsoletas, monitores y tarjetas de circuitos para recuperar metales como oro y cobre.

Este tipo de comercio es analizado por miembros del Convenio de Basilea para evitar que países desarrollados transfieran desechos considerados peligrosos a países en desarrollo.

Se registran varios esfuerzos en el ámbito global para atender el manejo y disposición final de los desechos electrónicos, entre ellos los de la Unión Europea que busca eliminar el uso de materiales tóxicos específicos en artefactos eléctricos y prohibir su venta en 2007.

En América Latina, Brasil cuenta con un programa, vigente desde mediados de 2000, en el que fabricantes e importadores de baterías que contienen plomo, cadmio o mercurio son responsables de la recolección, almacenaje, reutilización y reciclaje o disposición final ambientalmente amigable.

Otros esfuerzos son los de ecoetiquetado de computadoras, que considera desde el diseño del equipo hasta el uso de materiales, consumo de energía y proceso de fabricación