martes, 14 de abril de 2015

Relación entre la biología y la física

Para mis alumnos que quieren estudiar medicina, y no entienden porque deben que estudiar física. Esto los escribió el premio Nobel Richard P. Feynman, en su libro: Seis piezas fáciles.

...Si consideramos más de cerca los procesos de la biología de los animales vivos vemos muchos fenómenos físicos: la circulación de la sangre, el bombeo, la presión, etc. Están los nervios: sabemos que está sucediendo cuando pisamos una piedra puntiaguda, y que de un modo u otro la información viene de la pierna. Es interesante como sucede esto. En un estudio de los nervios, los biólogos han llegado a la conclusión de que los nervios son tubos muy finos con una pared compleja y muy delgada; las células bombean iones a través de esta pared, de modo que hay iones positivos en el exterior y iones negativos en el interior, como en un condensador. Esta membrana tiene una propiedad interesante, si se descarga en algún lugar, es decir, si algunos de los iones son capaces de atravesarla en un lugar, de modo que la tensión eléctrica se reduce en ese punto, la influencia eléctrica se hace sentir en los iones próximos y afecta a la membrana de tal forma que hace que los iones también la atraviesen en puntos vecinos. Esto, a su vez, afecta a las zonas situadas un poco más lejos, etc.; y así hay una onda de penetrabilidad de la membrana que recorre la fibra cuando es excitada en un extremo al pisar la piedra puntiaguda. Esta onda es análoga en cierto modo a una larga hilera de fichas de dominó verticales; si se empuja una ficha en un extremo, está empuja a la siguiente, etc.




  Por supuesto esto transmitirá solo un mensaje a menos que las fichas de dominó se pongan de pie de nuevo; y de forma análoga, en las células nerviosas existen procesos que bombean de nuevo los iones lentamente para dejar al nervio dispuesto para el próximo impulso. Así es como sabemos lo que estamos haciendo (o la menos donde estamos). Por supuesto, los efectos eléctricos asociados a un impulso nervioso deben ser registrados con instrumentos eléctricos, y puesto que hay efectos eléctricos, la física de los efectos eléctricos ha tenido mucha influencia en la compresión de este fenómeno.

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