sábado, 29 de julio de 2017

Un estudio científico demuestra por qué el riesgo de una colisión se incrementa cuando el pavimento está húmedo.


Este día 29 de julio de 2017 vi un choque de autos debido a la velocidad y la cercanía entre los dos vehículos mientras corrían a una velocidad que no tomaba en cuenta la lluvia ligera que estaba cayendo sobre la ciudad de Hermosillo, Sonora.


La mayoría de los automovilistas parecen ignorar que el riesgo de chocar con otro vehículo crece cuando el pavimento está mojado o cuando está lloviendo. La foto que sigue no corresponde al accidente que he comentado pero indica la situación unos minutos después en otra zona de la misma población.

Casi todos los adultos tienen claro que el riesgo de un resbalón se incrementa cuando caminan sobre un suelo mojado. Su lenguaje corporal demuestra con claridad que están tomando precauciones al desplazarse. El siguiente es un piso de cemento:


En cambio, cuando se encuentran al volante, parecen suponer que no hay cambio alguno, pues sus hábitos de conducción no se modifican aunque vean el asfalto húmedo. Ahora presento una sección del asfalto. ¿Aprecia Usted una diferencia? Yo no.


Desconozco si hay estudios que nos expliquen por qué los automovilistas tienden a sentirse invulnerables, pero sí tengo conocimiento sobre las diferencias entre una calle, o carretera, que está húmedas, o sucia, o las dos cosas.

En el año 2005, los investigadores B. N. J. Persson, U. Tartaglino, O. Albohr, and E. Tosatti, publicaron en la revista científica Physical Review B, un artículo intitulado "Rubber friction on wet and dry road surfaces: The sealing effect".

En éste analizaron las razones por las cuales se modifica la fricción de la llanta de un vehículo en movimiento en suelo mojado y en el resumen informaron que la fricción disminuye entre 20 y 30% del valor que tiene en un suelo seco.

La siguiente es una gráfica que rehago para reproducirla a colores y facilitar mi explicación, pero que fue presentada como la figura número 8 de la obra que mencioné.

La horizontal de la gráfica anterior indica el tiempo que transcurre mientras manejas un vehículo y la vertical nos presenta la fricción del suelo con la llanta. Algo que en lenguaje coloquial le llaman "agarre al pavimento".

La mejor situación para quienes viajan en un vehículo automotor se aprecia en verde. Se trata del asfalto limpio y seco, que nos permite disminuir la velocidad con más facilidad cuando se hace necesario. La colocación más alta de la línea verde nos dice que en esas condiciones es mayor la fricción.

La siguiente situación es la que se muestra en color azul a la izquierda de la gráfica. Se trata del suelo seco pero sucio. Puede notarse que la línea azul está más abajo que la verde.
En tercer lugar se encuentra la situación con suelo húmedo pero sucio y después, la peor de todas: el suelo húmedo, sucio y lloviendo.

Coloquialmente hablando: el agarre de las llantas con el pavimento disminuye peligrosamente, pero en el confort del asiento los automovilistas actúan de manera que parecen ignorarlo.


sábado, 15 de julio de 2017

El Centro Estatal de Oncología necesita ayuda


Presentación
Ahora se llama Centro Estatal de Oncología, pero voy a llamarlo por su viejo nombre. El Hospital Oncológico del Estado de Sonora necesita ayuda urgente. Voy a argumentar por qué, después de que Sonora pudo ser catalogada como una de las regiones de México más adelantadas en atención a pacientes con cáncer, ahora va camino de quedar en los niveles de algunos países africanos.

Para quienes aguanten los primeros cuatro párrafos, también voy a explicar cómo funcionan las unidades de terapia que se utilizaban en ese centro de atención médica que ahora, sin dinero suficiente, languidece como rosa en los veranos hermosillenses.

Son muchas las personas que siguen disfrutando de la compañía de un ser querido gracias a los tratamientos oportunos que alguna vez brindó para algún familiar. Si se hiciera una evaluación de los beneficios vertidos por el personal, con el equipo del cual disponía, encontraríamos que su contribución al bienestar de muchos sonorenses es incuestionable.

En algún momento de su desarrollo llegó a contar con tres unidades de terapia: un par de aceleradores lineales y otro basado en cobalto 60. Éstas eran: el acelerador lineal modelo "Clinac iX", de la marca Varian y otro de nombre "Saturne 41", confeccionado por la empresa General Electric. Estaba además la unidad basada en cobalto 60, modelo Theratron 780C, construido por la empresa Theratronics.


Muy pronto se quedarán con solo uno de ellos porque el aparato de la General Electric ya no funciona y la unidad Theratron 780C será descontinuada en el año 2018 porque la normatividad se lo exige al hospital. En consecuencia, para todo lo que pueda ocurrir, contarán únicamente con el acelerador lineal de la marca Varian.

¿Pero de qué estamos hablando?
¿Qué significan estas marcas, modelos y unidades?
Vamos a tratar de explicárselo al lector que logró sobrevivir a los primeros cuatro párrafos.

La unidad de cobalto 60
Ésta se basa en una fuente radiactiva que se construye como sigue:
Se parte de una muestra de cobalto 59, llamado así porque contiene 27 protones más 32 neutrones en el núcleo.

Como se indica en la figura, se le aplica una corriente de neutrones para que en cada núcleo quede atrapado uno de ellos, convirtiéndolo en cobalto 60 porque ahora su núcleo tiene 33 neutrones.


El núcleo del cobalto 60 es inestable y no se mantiene para siempre. En lugar de eso emite un electrón mediante un proceso que los físicos llamamos radiación beta negativa. Cuando eso ocurre se convierte en un núcleo de niquel 59 pero también emite radiación electromagnética con dos energías distintas: una de 1.33 millones de electronvolts y otra de 1.17 millones de electronvolts.


Esta radiación es tan energética que se llama radiación gamma y se trata de vibraciones que tienen longitudes de onda tan cortas que caben, en el primer caso, 61.333 veces en el interior de un átomo de hidrógeno y 55.2 veces en el segundo caso.

Esta propiedad llamada longitud de onda se refiere a la distancia entre dos crestas de la vibración de un campo electromagnético. En la figura que sigue se indica con un par de flechas rojas
Es precisamente esta emisión la que se aprovecha para controlarla y lanzarla sobre una parte del cuerpo de un paciente. En las mejores técnicas disponibles se separa en dos haces que llegan por separado y coinciden justo en donde se encuentra el tumor, como se muestra en la figura


El sistema de aceleradores lineales
El sistema del acelerador lineal se basa en una tecnología similar a la de las televisiones antiguas. Esas que tenían un gran cuerpo detrás de la pantalla y que han entrado en desuso hace pocos años para ser sustituidas por las pantallas planas. La idea básica consiste en disponer de un metal caliente en el cual los electrones se agiten para que visiten con frecuencia el exterior inmediato de  la superficie del cuerpo (ver la bola de la izquierda en la siguiente figura). Después se usa un sistema de campos electromagnéticos para acelerar los electrones extraídos de la superficie y concentrarlos sobre un eje largo que puede ser dirigido hacia el paciente, como se indica en la figura, o que puede ser separado en dos haces para juntarlos de nuevo justo donde se encuentra el tumor, como ya se explicó previamente (ver lado derecho de la siguiente figura y consultar la figura anterior). A éste podría llamársele un cañón de electrones.


Nota (los cañones de rayos X):
Un sistema similar al anterior puede usarse si en lugar de electrones se recurre a un generador de rayos X. La diferencia es que lo que viaja no son partículas con masa, sino ondas electromagnéticas que tienen que ser conducidas de manera diferente. En lugar de un cañón de electrones lo que se tiene es uno de rayos X.

La dosis de radiación y los ángulos de ingreso del haz de partículas al cuerpo del paciente.
Tratándose del efecto que producen sobre las células vivas, hay dos tipos de radiaciones ionizantes. Las que pueden destruir los átomos y moléculas por una parte, y por otra, las que no lo logran. Las primeras se llaman radiaciones ionizantes, las segundas se conocen como no ionizantes.

Al destruir los átomos y moléculas de una célula viva, lo que ocurre sobre ellas es una especie de quemadura generalizada que las mata. Por lo tanto, hablar de radiación ionizante equivale a tratar con instrumentos que destruyen a las células.

El objetivo de todos los sistemas que hemos mencionado se trata de producir y controlar radiaciones ionizantes que se enfocarán hacia la quema de células. El ácido desoxirribonucleico (ADN) de las células cancerosas resulta dañado de manera tal que ya no pueden reproducirse y mueren sin descendencia que mantenga al tumor presente. La radioterapia consiste en eso.

Siendo así, se trata de un método extremadamente delicado en el que se busca destruir las células malignas pero conservando, o dañando lo menos posible, las células saludables del paciente.


La ciencia necesaria para poder hacerlo ha sido bien estudiada. Se trata de la física e incluye la propagación y absorción de ondas electromagnéticas en tejidos, o bien, de partículas como electrones, protones, o neutrones en tejidos. El conocimiento adquirido se ha traducido en técnicas que están bien establecidas, de modo que se dispone de la capacidad de predicción suficiente para saber qué va a ocurrir si se controlan bien todos los aspectos que se deben cuidar. Por esa razón existen especialistas que reciben los nombres de oncólogo radiólogo, dosimetrista de radiación y físico.

Las técnicas están disponibles en software adecuadamente programado. Corre en computadoras comunes y puede ser manejado por los especialistas para saber cómo atacar un problema del cual se dispone de los datos de localización y extensión en volumen del tumor a combatir.

Las ventajas de Sonora
Desde hace varios años, el Hospital Oncológico del Estado de Sonora cuenta con este sistema y con las personas especializadas en trabajar apropiadamente para cada caso que se le presenta. En particular, el Estado de Sonora cuenta desde hace años con una licenciatura y un postgrado en física, y desde hace pocos años, también con un postgrado en nanotecnología, de donde salen estudiantes preparados con una mente tan entrenada que absorben cualquier entrenamiento por complicado que pueda parecer.

En el caso de México, tenemos el problema de que quienes toman decisiones esperan disponer de profesionistas previamente preparados, sin que ellos tengan que mover ni un solo dedo para entrenarlos. Afortunadamente, el Hospital Oncológico del Estado de Sonora ha sabido tomar las decisiones apropiadas para contar con especialistas entrenados. Podrá seguirlo haciendo si recibe los apoyos económicos adecuados.


En el mismo sentido, sería necesario pensar en cómo resolver el problema de los servicios preventivos y correctivos de las unidades de terapia que maneja. Allí, también, la existencia de carreras en ingeniería electrónica, o de ingeniería en tecnología electrónica, podrían ayudar.

Las distintas unidades comparadas
Brandi R. Page y colaboradores se plantean la siguiente pregunta: Si se trata de escoger entre unidades de terapia basadas en aceleradores lineales, o en sistemas que usen cobalto 60, ¿cuál es más conveniente para los países en desarrollo?
La pregunta y su discusión viene bien para México, debido a que no es un país de alto desarrollo.

Numeralia de horror
Estos autores afirman que, de acuerdo a la Organización mundial de la Salud,
  • ·         12.7 millones de personas son diagnosticadas con cáncer cada año y 7.6 millones mueren anualmente de esta enfermedad.
  • ·         Cuatro millones de personas mueren prematuramente en el mundo cada año en edades que van desde los 30 hasta los 69 años.
  • ·         Este número crecerá para 2030 en un 45% y llegará a 11.5 millones de muertes anuales.
  • ·         Más del 70% de las muertes por cáncer ocurren en los países en desarrollo, donde se carece de equipo médico suficiente para su atención.
  • ·         El estándar para el mundo debería ser la existencia de una máquina de alto voltaje para radioterapia por cada 100 000 a 200 000 personas viviendo en regiones específicas. Es decir; un estado, una provincia, etcétera.
  • ·         En África hay 29 países que no tienen una máquina para radioterapia.
  • ·         Senegal tiene una unidad de radioterapia para 12 millones de personas.
  • ·         Ghana y Sudáfrica tienen una máquina para 1 millón de habitantes.
  • ·         Etiopía tiene una máquina para 70 millones de habitantes.


Ventajas de los aceleradores lineales
  • 1.       La dosimetría de los aceleradores lineales es de mejor calidad. Su energía es más alta, en un rango de valores distintos muy específico, comparado con los sistemas basados en cobalto 60 y la capacidad para penetrar en el interior del organismo es mayor.
  • 2.       La dispersión de la radiación es menor, de modo que se puede enfocar mejor para afectar únicamente a las zonas donde existe el tumor.

Ventajas de las unidades de cobalto 60
  • 1.       La estabilidad de las fuentes de corriente eléctrica no es tan exigente, lo cual las hace más apropiadas para zonas donde la corriente eléctrica es más inestable, es decir, sube y baja con demasiada frecuencia.
  • 2.       Son más simples de reparar.
  • 3.       Su manejo es menos sofisticado y capacitar al personal que la usa es más sencillo.
  • 4.       Los costos de los servicios preventivos, o correctivos si se descomponen, guardan una relación de 6.8 a 1. Es decir, por cada dólar gastado en mantener funcionando una unidad basada en cobalto 60, se gastan 6.8 dólares en el mantenimiento de un acelerador lineal.
  • 5.       Las unidades basadas en cobalto 60 son más fáciles de usar para la administración de las dosis de radiación indicadas por los especialistas. Pueden servir para entrenar personal y después pasar al uso de los aceleradores lineales, que entrarían en el servicio al público como un avance sobre un conocimiento mejor de parte de los técnicos involucrados en la radioterapia.


Conclusión
El Hospital Oncológico de Sonora necesita ayuda. Su estructura organizativa la hace de más fácil acceso para el público sonorense de menores recursos. No responder rápido y eficientemente puede generar problemas más serios. Es similar al caso de los automóviles que no reciben sus servicios a tiempo: el daño posterior es mayor.

Rodeado de instituciones privadas, este gran acierto para la salud pública en Sonora se irá extinguiendo si no recibe auxilio, cerrando la opción de atender a la población más necesitada.


Por supuesto, las personas con mayores ingresos, que pueden pagar seguros de gastos médicos mayores y sistemas similares, tendrán en el futuro próximo otras opciones para la atención al cáncer que serán de gran calidad. Pero no muchos los podrán pagar.
El Hospital Oncológico de Sonora ha sido un fruto en el desierto que puede durar mucho tiempo, siempre y cuando las decisiones inteligentes le ayuden.


Referencia para saber más:

Brandi R. Page, Alana D. Hudson, y Derek W. Brown, Adam C. Shulman, May Abdel-Wahab, Brandon J. Fisher y Shilpen Patel, "Cobalt, Linac, or Other: What Is the Best Solution for Radiation Therapy in Developing Countries?", Int J Radiation Oncol Biol Phys, Vol. 89, No. 3, pp. 476e480, 2014, http://dx.doi.org/10.1016/j.ijrobp.2013.12.022


Un gobernante ignorante se rodea de ignorantes que le ayuden






Este sábado 15 de julio de 2017, la colonia Fuentes del Mezquital, de la ciudad de Hermosillo, se quedó sin agua.

Todo empezó con una lluvia ligera que remojó el subsuelo arenoso de la colonia, que se encuentra a unos cuantos metros de lo que hace décadas fue el reconocido lecho del río Sonora.

Se trató de una lluvia vespertina, casi nocturna, que debería haber formado un charco en la esquina de las calles Olivares (continuación) y boulevard Solidaridad. Caminando por allí cerca de las 10 de la noche descubrí que no había agua donde siempre se formaba un charco.

Al día siguiente supe la razón: por la mañana, un camión pesado que pasaba por ese sitio se hundió y quedó inmovilizado. Se había roto un tubo de drenaje que corría, enterrado obviamente, a más de un metro de profundidad.

Comprendí que yo no había visto agua porque debieron estar formadas algunas grietas que nadie fue a inspeccionar.



Al siguiente día me enteré de un enorme socavón en una localidad del Estado de Morelos, donde un agujero enorme se abrió de pronto en una autopista y se tragó a los ocupantes de un automóvil que circulaba por allí. Murieron asfixiados, como dice el parte policiaco.

Ante las protestas de la población, el titular de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT), Gerardo Ruiz Esparza, dio una declaración fenomenal: él no podía saber qué había abajo de la autopista porque no tiene ojos para ver abajo de la tierra.

¡Que lindo! Pensé, por supuesto que él no puede, pero dado el puesto que ocupa, debería saber quién sí puede hacerlo. Y todo sin necesidad de hablarle a Supermán.

La gente medianamente enterada sabe que existen unos aparatos que se llaman georadares, más conocidos como GPR por sus siglas en Inglés.

Usando esos aparatos, un geólogo entrenado puede saber qué hay debajo. Puede delinear una perturbación, una fosa, o diversos obstáculos, con la única condición de que no estén a una profundidad superior a las posibilidades del instrumento.

Es decir, las máquinas están a la venta y los mexicanos encargados de absorber y aplicar la tecnología también. Peor aún, muchos de ellos son desempleados con título universitario, pero nuestros dirigentes no lo saben porque su único contacto con los avances modernos de la ciencia son los teléfonos celulares, las teles de pantalla plana, los automóviles lujosos, los viajes en avión y cosas así.

¿Pero qué pasó con el dompe atascado a la entrada de mi colonia?
Pues que un tubo viejo de drenaje se rompió bajo su peso, supuestamente porque ya estaba muy viejo y deteriorado.

Es de creerse que así sea, pues allí hacía décadas que nadie revisaba. Seguramente porque piensan que no se puede ver debajo de la superficie de la tierra. Y si uno se pregunta: ¿qué hacen con el dinero dedicado a asesorías? La respuesta es simple: no sabemos, pero científicos y expertos en tecnología no son contratados con esos recursos económicos.

Afanosos en su trabajo, los obreros de la dependencia encargada empezaron a revisar y a localizar las fallas. ¿Cómo? Al método antiguo: escarbando en el terreno para poder ver.

Fueron encontrando las fallas y reparándolas, hasta que hoy, antes de las doce del día, hora local, la retroescavadora dio con un tubo delgado de cuatro pulgadas que estaba por encima de uno de mucho mayor tamaño. El del drenaje que iban sustituyendo.

Como no hay planos que se puedan consultar, y si los hay no se los proporcionan antes de que realicen el trabajo. La máquina que buscaba el tubo grueso encontró primero el más pequeño. El agua empezó a brotar a gran presión y los pobres hombres no parecían tener ni siquiera una motobomba a la mano.

El ingenio mexicano los sacó adelante. Usaron la máquina para escavar como si se tratara de un enorme balde para el agua y empezaron a sacarla del gran agujero que llevaban hecho.





Entre tanto una colonia entera se quedó sin agua potable, esperando que por fin, los obreros pudieran colocar ese tubo de color blanco que aparece a la izquierda den la foto anterior.



Efectivamente, un dirigente no tiene por qué tener ojos al estilo del súper héroe gringo, pero sí tiene la obligación de ser una persona culta, que lee y conversa con científicos que le pueden proporcionar información.

Si así fuera, hace mucho tiempo que habrían contratado a cuando menos tres geólogos, o licenciados en física, que no durarían más de un mes en capacitarse para manejar un GPR que permitiera revisar en qué estado se encuentra el subsuelo de la ciudad.


domingo, 9 de julio de 2017

El fútbol sin ciencia. ¿Para qué llorar o culpar entrenadores?

Presentación


La inmensa mayoría de los mexicanos, comandados por los comentaristas de fútbol de la televisión, lloran la derrota de 4 goles contra 1 frente a la selección de los alemanes en un torneo llamado: Copa de Federaciones, o algo así. Llueven las críticas sobre el director técnico de la selección mexicana, rebautizada en estos casos como: la decepción mexicana, y se toca ocasionalmente a un grupo de empresarios ignorantes que hacen mucho dinero a costa del gusto por ese deporte y a un nacionalismo alimentado adecuadamente para los fines a que haya lugar (como se dice cuando se busca parecer muy formal).

Se invoca la capacidad organizativa de los alemanes y se supone que copiando su sistema tendríamos en doce años un nivel similar al de ellos. Siento decirles que las cosas no son tan simples como hacer copias de esquemas administrativos simplistas. El problema va mucho más lejos y tiene que ver con la ciencia incorporada al deporte de alto rendimiento, incluido el fútbol.

No es tan simple como designar a cualquier rijoso que jamás estudió con seriedad para que mágicamente transforme a un grupo de mexicanos en jugadores de primerísimo nivel en el mundo. Repito, hacen falta ciencias como: las matemáticas, la física, la biología, girando en torno a la medicina deportiva.

Esa misma ciencia que en México se desprecia, tanto por parte de empresarios como de estos gobiernos que viene recortando becas a estudiantes de postgrado y dejan sin trabajo a maestros en ciencias y doctores en ellas, al mismo tiempo que subsidian a empresas trasnacionales con el dinero asignado al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT).

Voy a relatar brevemente un artículo científico elaborado por ocho investigadores italianos, quienes estudiaron el efecto que resulta de entrenar por la mañana o hacerlo por la tarde. La referencia está al final y me referiré a ellos como Bonato y colaboradores nada más. La publicación apareció en línea apenas el 1 de junio de 2017 en la revista: Journal of Sports and Medicine.

Algunas definiciones necesarias

Según el profesor Alan Hedge, un ritmo biológico es cualquier cambio cíclico en el nivel de funcionamiento químico de un organismo. Puede haber ritmos biológicos internos, controlados por aspectos endógenos de cada organismo y también puede haberlos externos, como la actividad consciente y la del sueño. En este caso pueden influir diversos factores: como la luz del día, la alimentación, el ruido, la interacción social, etcétera.

Uno de estos ciclos es el ritmo circadiano, cuya duración es cercana a 24 horas, lo cual se contempla en el nombre proveniente del latín circa (cerca), es decir, circadiano significa: cerca de un día. En éste influyen los ciclos de sueño y vigilia, la temperatura corporal, los patrones de secreción hormonal, la presión sanguínea, las secreciones digestivas y el nivel de alerta. En su regulación juega un papel fundamental el núcleo supraquiasmático, un grupo de neuronas que se encuentra en el hipotálamo y que trabaja sobre la glándula pineal estimulando la secreción de melatonina.


¿Entrenar por la mañana o hacerlo por la tarde?


Veamos un ejemplo de por qué el conocimiento científico es relevante para la actividad deportiva de alto nivel. Bonato y colaboradores han publicado recientemente algunos hallazgos interesantes que refuerzan un saber previamente proporcionado por la ciencia. Ellos han podido demostrar que no es lo mismo entrenar por la tarde que hacerlo por la mañana, pues los entrenamientos influyen sobre el ritmo circadiano haciendo que el rendimiento en competencia se modifique de tal forma que afecta el desarrollo de la misma. Deseo recalcar sólo dos de las conclusiones que los investigadores obtienen:
1.- La aplicación de conocimientos en tiempos atípicos afecta porque se pierde sincronía en el ritmo circadiano de cada jugador, impactando la recuperación y la sobrecarga de trabajo.
2.- El estudio demuestra que la realización de las sesiones de entrenamientos y el monitoreo de los deportistas debe tomar en cuenta si los eventos deportivos se realizan por la mañana, por la tarde, o por la noche.

Para saber más:
Matteo Bonato, Luca Agnello, Letizia Galasso, Angela Montaruli, Eliana Roveda, Giampiero Merati, Antonio La Torre and Jacopo A. Vitale, “Acute Modification of Cardiac Autonomic Function of High-Intensity Interval Training in Collegiate Male Soccer Players with Different Chronotype: A Cross-Over Study”, Journal of Sports Science and Medicine (2017) 16, 286-294