Médicos en la Luna

Los accidentes geográficos de los planetas y satélites del sistema solar reciben nombres identificativos bendecidos por las Unión Astronómica Internacional (IAU). Al igual que en el callejero de las ciudades se suele honrar la memoria de personalidades señaladas, también en los bautizos topográficos espaciales se aprovecha para reconocer a científicos de toda índole, desde la antigüedad clásica hasta el siglo XX.

El rasgo más llamativo de la superficie lunar son sus más de 5.000 cráteres, de los cuales poco más de 1.600 han recibido un nombre propio (aquí se puede consultar el listado de la IAU). En su mayoría son, obviamente, astrónomos, seguidos por matemáticos, físicos y personajes relacionados con la carrera espacial, también muchos químicos, unos buenos puñados de geólogos, geógrafos, ingenieros, naturalistas y otras diversas ramas científicas.

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Cara visible y cara oculta de la Luna. Foto vía www.urania.be.

En cuanto a medicina, fisiología y biología hay poco más de medio centenar, más un par de decenas de personajes que estudiaron medicina pero brillaron en otros aspectos del saber. Vamos a repasar brevemente el listado de personajes históricos relacionados con nuestro oficio y honrados con un cráter en propiedad.

A

Acosta, Cristóbal (1515-1594), médico portugués que ejerció en España y en las colonias portuguesas de la India. Destacó en botánica y farmacología, área en la que publicó su Tractado de las drogas y medicinas de las Indias orientales (1578).

Avery, Oswald (1877-1955), médico canadiense pionero de la biología molecular; descubrió el papel de los ácidos nucleicos en la herencia genética. Es famoso el experimento de Avery, McLeod y McCarty con colonias de neumococos rugosas y lisas y cómo unas se podían transformar en otras por efecto de la transferencia genética.

Averroes (1126-1198), sabio cordobés que tocó filosofía, matemáticas y medicina, entre otros menesteres.

Avicena (980-1037), predecesor del anterior, fue médico y filósofo persa. Escribió su Canon o Libro de las leyes médicas en cinco volúmenes, obra central de la medicina medieval.

Avogadro, Amedeo (1776-1856), conde italiano dedicado a química y física. No tuvo relación con la medicina, pero lo incluyo aquí porque el número de Avogadro es la demostración más básica de que la homeopatía es una engañifa sin sentido.

B

Banting, Frederick (1891-1941), médico canadiense descubridor de la insulina, junto con Charles Best, además de aislarla e iniciar la terapéutica de la diabetes. Recibió el Nobel en 1923. Además del cráter también tiene un asteroide epónimo.

Benedict, Francis (1870-1957), fisiólogo y nutricionista norteamericano, quien trabajó en calorimetría metabólica y en los conceptos de metabolismo basal y tasa metabólica.

Bilharz, Theodor (1825-1862), médico y parasitólogo alemán descubridor del trematodo Schistosoma, razón por la que la esquistosomiasis también se llama bilharzia (ver post).

Bronk, Detlev (1897-1975), médico e ingeniero americano pionero de la biofísica. Trabajó en teoría de la educación científica y dirigió el Instituto Rockefeller, la National Academy of Sciences y la Universidad Johns Hopkins.

Bunsen, Robert (1811–1899) químico alemán famoso en medicina por el mechero Bunsen, cacharro imprescindible en todo laboratorio microbiológico. También hay un asteroide Bunsen.

C

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Santiago Ramón y Cajal. Foto vía wikipedia.

Cajal, Santiago Ramón y (1852-1934), grande entre los grandes, sobre este médico maño, papá de las neuronas, de la teoría neuronal y de la neurobiología moderna, siempre será poco lo que se diga en su honor. Nobel en 1906 (el otro Nobel médico español, Severo Ochoa, de momento no tiene cráter). Además de cráter tiene asteroide, el Ramonycajal, así, todo junto.

Carrel, Alexis (1873-1944), médico francés precursor de la cirugía vascular y de trasplantes, Nobel en 1912. Aquí un post sobre stents vasculares donde aparece.

Caventou, Joseph (1795–1877), químico y farmacéutico francés que aisló la clorofila, la quinina, la cafeína, la estricnina y la ipecacuana, entre otros alcaloides.

Cori, Gerty (1896-1957), bioquímica checo-estadounidense, Nobel en 1947, investigadora del metabolismo de los carbohidratos y conocida por el ciclo de Cori (ciclo glucógeno-glucosa-lactato).

Crile, George Washington (1864-1943), cirujano americano archifamoso por las pinzas hemostáticas que llevan su nombre. También hizo contribuciones en las técnicas anestésicas, la fisiología circulatoria y diversas técnicas quirúrgicas.

D

Dale, Henry (1875-1968), médico y fisiólogo inglés, Nobel en 1936 por sus estudios sobre transmisión neuronal.

Dalton, John (1766-1844), químico inglés a quien debemos la descripción del daltonismo, que él mismo sufría. Es más conocido por su contribución a la teoría atómica.

Doppler, Christian (1803-1853), físico austríaco inmortalizado por describir la deformación relativa de las ondas por el desplazamiento de su fuente emisora, o efecto Doppler, empleado cotidianamente en la ecografía doppler. Aquí un post dedicado a él.

E

Ehrlich, Paul (1854-1915), médico alemán dedicado a la microbiología y a la entonces naciente inmunología, Nobel en 1908. Desarrolló el concepto de especificidad de la respuesta inmunitaria y abrió camino en la terapéutica antiinfecciosa.

Eijkman, Christiaan (1858-1930), médico y fisiólogo holandés, Nobel en 1929 por el descubrimiento de la tiamina y su relación con el beriberi. Tiene asteroide epónimo.

Einthoven, Willem (1860-1927), este médico holandés fue ni más ni menos el inventor del electrocardiógrafo, casi nada. Nobel en 1924.

Eppinger, Hans (1879-1946), médico austríaco a quien se le retiró el nombre de este cráter y otros honores terrenales por haber hecho experimentos en el campo de concentración de Dachau.

F

Fernelius (1497-1558), Jean Fernel, médico francés reformador de la antigua medicina galénica. Fue quien introdujo el término fisiología para referirse al estudio de las funciones de los seres vivos. Sin embargo, el auténtico padre de la moderna fisiología, Albrecht von Haller, no ha sido agasajado con ningún cráter ni otro reconocimiento celeste.

Fibiger, Johannes (1867-1928), patólogo danés discípulo de Koch y von Behring. Realizó estudios sobre el origen del cáncer y su relación con agentes externos y condiciones inflamatorias (aunque varias de sus teorías se han desestimado posteriormente). Nobel en 1926.

Finsen, Niels (1860-1904), otro médico danés, Nobel en 1903 por sus estudios sobre la luz ultravioleta, tanto en su acción germicida como en el tratamiento de afecciones dermatológicas. El asteroide Eros tiene un accidente topográfico llamado Dorsum Finsen en su honor.

Fleming, Alexander (1881-1955), no hace falta decir mucho sobre este famosísimo médico microbiólogo escocés, descubridor de la penicilina y de la lisozima. Nobel en 1945.

Florey, Howard (1898-1968), farmacólogo australiano quien compartió el Nobel con Fleming por la fabricación y aplicación clínica de la penicilina. Tiene un asteroide.

Fracastorius (1476-1553), Girolamo Fracastoro, médico veronés quien describió la sífilis en verso (literalmente) y teorizó sobre los mecanismos de transmisión de enfermedades contagiosas. También hizo pinitos en astronomía.

Freud, Sigmund (1856-1939), psiquiatra austríaco que no necesita presentación debido a la revolución que significó su sistema de estudio de la psiquis, aunque la mayor parte de su teoría —al menos en lo que a terapéutica se refiere— ya ha sido ampliamente superada.

G

Galeno, Claudio (129-216), médico grecorromano, segundo padre de la medicina, tras Hipócrates. Hizo numerosas contribuciones a la medicina, pero a la vez sentó un corpus de anatomía, fisiología y patología mayormente equivocado (por las lógicas limitaciones de su época) que lastró el avance científico durante la edad media debido al dogmatismo de sus seguidores.

Gemma Frisius, Regnier (1508-1555), este holandés pertenece al grupo de los que comenzaron estudiando medicina y terminó pasando a matemáticas, astronomía y cartografía, donde hizo todas sus contribuciones reseñables. Sin embargo, ejerció de médico y profesor de medicina.

Gilbert, William (1544-1603), médico inglés quien poco dio a la medicina, pero sí muchísimo y muy relevante a la electricidad y al magnetismo, incluyendo la introducción del término ‘electricidad’, la invención del electroscopio, estudios sobre electrostática, conductividad, termodinámica y descubrir el campo magnético terrestre.

Goclenio, Rodolfo (1572-1621), médico, astrónomo y filósofo alemán. Promocionó la magnetoterapia y varias curas milagrosas con ungüentos esotéricos de poco recorrido.

Golgi, Camillo (1843-1926), uno de los grandes de la historia médica, compañero de Cajal en desenredar la histología del sistema nervioso y con quien compartió el Nobel de 1906. Descubrió el aparato de Golgi, las células de Golgi cerebelosas y el órgano tendinoso de Golgi.

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Allvar Gullstrand, oftalmólogo sueco, Nobel en 1911. Vía www.uu.se.

Gullstrand, Allvar (1862-1930), a este oftalmólogo sueco, ganador del Nobel en 1911, no le prodigamos suficiente reconocimiento dentro de nuestro gremio oftalmológico, a pesar de haber inventado la lámpara de hendidura, haber perfeccionado el oftalmoscopio, haber estudiado al detalle la refracción ocular y la acomodación, e introducir numerosos procedimientos quirúrgicos.

H

Haldane, John Burdon (1892-1964), biólogo inglés que trabajó sobre teoría de la evolución, genética poblacional y las primeras ideas actuales sobre el origen de la vida.

Harvey, William (1578-1657), médico inglés que describió correctamente el mecanismo de la circulación sanguínea. A Miguel Servet, sin embargo, no le han otorgado titularidad de cráter alguno.

Helmholtz, Hermann von (1821-1894), médico alemán que hizo tantas contribuciones a la medicina como a la física. Tiene el inmenso honor de haber inventado el oftalmoscopio y haber hecho el primer fondo de ojo. Además de un cráter lunar tiene otro en Marte.

Hipócrates (460-370 a.C.), sobra decir que es el primer referente todos los médicos y que su escuela de Cos sistematizó los conocimientos de su época como base para el desarrollo científico posterior.

Houssay, Bernardo (1887-1971), médico, farmacéutico y fisiólogo argentino, compartió el Nobel de 1947 con la antes mencionada G. Cori. Estudió las hormonas hipofisarias, suprarrenales y pancreáticas. También cuenta con un asteroide.

J

Jenner, Edward (1749-1823), médico inglés creador de la vacunación, con todo lo ello ha representado para la Humanidad (a pesar de la corriente de catetos antivacunas que en mala hora existen). No podía faltar un asteroide con su nombre.

K

Karrer, Paul (1889-1971), bioquímico ruso-suizo que investigó sobre carotenoides, flavinas y tocoferoles, es decir, fue un importante vitaminólogo. Nobel en 1937.

Kekulé, August (1829-1896), es el padre de la química orgánica y, por tanto, abuelo de la bioquímica. Lo incluyo aquí, también, por prestar su nombre a la Editorial Científica Kekulé, con la que colaboro estrechamente. Cráter y asteroide merecidos.

Koch, Robert (1843-1910), médico microbiólogo alemán, descubridor del bacilo de la tuberculosis y, junto con Pasteur, impulsor de la teoría microbiana y de los modernos conceptos de transmisión de enfermedades infectocontagiosas. Nobel en 1905. Y un asteroide, por supuesto.

Kocher, Emil Theodor (1841-1917), famoso cirujano suizo, creador de diverso material quirúrgico, entre el que destacan sus pinzas hemostáticas (más robustas que la de Crile y con dientes). Sus estudios sobre función y patología tiroidea le valieron el Nobel en 1909. Also asteroid.

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L

Landsteiner, Karl (1868-1943), médico austríaco cuyo descubrimiento de los grupos sanguíneos le valió el olimpo y el Nobel de 1930.

Leeuwenhoek, Anton van (1632-1723), inventar el microscopio y descubrir un mundo invisible no es para que te den un cráter lunar y un asteroide, como es el caso, sino un sistema planetario entero o una galaxia.

Liceti, Fortunio (1577-1657), médico y filósofo italiano, amigo de Galileo, con quien dio pasitos en astronomía pero defendiendo el geocentrismo.

Lilio (1510-1576), Luigi Giglio, al igual que el anterior fue filósofo, astrónomo y médico italiano. Participó en el borrador de lo acabaría siendo nuestro actual calendario gragoriano.

Lovelace, William (1907-1965), médico americano impulsor de la medicina aeroespacial.

M

Mechnikov, Ilia (1845-1916), microbiólogo e inmunólogo ruso adicto al yogur, quien estudió la inmunidad innata y la fagocitosis. Compartió el Nobel con Paul Ehrlich.

Mendel, Gregor (1822-1884), cura austríaco que describió las leyes de la herencia y, por ello, se le considera padre de la genética. Además de cráter lunar, se le ha dado su nombre a otro en Marte y a un asteroide.

Milchius (1501-1559), Jacob Milich, este alemán forma parte del grupo de médicos renacentistas que hacían de todo: matemático, filósofo y astrónomo, en este caso.

O

Olbers, Heinrich (1758-1840), otro médico alemán dedicado a la astronomía, donde hizo numerosos descubrimientos relacionados con asteroides y cometas. Por ello, además del cráter hay un par de asteroides y un cometa que comparten su eponimia.

P

Paracelso (1493-1541), alquimista, médico y esotérico suizo, que contribuyó al desarrollo de la toxicología, pero cuya afición a los horóscopos y al misticismo lastra su contribución científica.

Parrot, Friedrich (1792-1841), médico y botánico alemán, quien contribuyó con la taxonomía vegetal.

Pasteur, Louis (1822-1895), este portento francés no era médico sino químico, pero contribuyó a las ciencias de la salud como nadie a través de sus aportes en microbiología, inmunología, inmunoterapia y farmacología. Además de la Luna, tiene su nombre en un asteroide y un cráter marciano.

Punkinje, Jan Evangelista (1787-1869), polifacético médico checo, quien da nombre a las fibras de Purkinje cardíacas, a las células de Purkinje del cerebelo, las imágenes y la desviación de Purkinje (fenómenos de fisiología ocular), a un cráter lunar y un asteroide. Investigó la toxicología de múltiples compuestos con un peligroso método kamikaze.

R

Röntgen, Wilhelm (1845-1923), físico alemán descubridor de los rayos X, ganador del Nobel de física de 1901 y santo patrón de los radiólogos. También asteroide.

S

Sasceride, Gellio (1562-1612), médico danés dedicado a la astronomía, discípulo de Tycho Brahe y que casi fue su yerno.

Sherrington, Charles (1857-1952), neurólogo y fisiólogo inglés, laureado con el Nobel de 1932 por sus investigaciones sobre el sistema nervioso, en especial por la función de las áreas de la corteza cerebral.

Sömmerring, Samuel von (1755-1830), médico anatomista polaco-alemán con varios epónimos en la lista anatómica (poco prodigados). Detalló la organización de los pares de nervios craneales y describió, ni más ni menos, la mácula lútea retiniana. Dio palos en paleontología y astronomía, diseño un tipo de telescopio y un telégrafo.

Spallanzani, Lazzaro (1729-1799), biólogo, matemático y cura italiano, famoso por sus experimentos para desmentir la generación espontánea. También estudió la fecundación, la fisiología respiratoria y el sonar de los murciélagos.

Stenon, Nicolás (1638-1686), pues sí, es el del conducto de Stenon de la glándula parótida, pero este anatomista, médico, geólogo y cura danés también descubrió los óvulos en los ovarios, las venas vorticosas del ojo, estudió fósiles y, a pesar de ser hijo de un pastor protestante, se convirtió al catolicismo y terminó obispo. Además del cráter lunar y otro marciano, fue beatificado por la iglesia en 1988.

T

Toscanelli, Paolo dal Pozzo (1397-1482), estudió medicina en Padua, pero se dedicó a las matemáticas, astronomía y cartografía. Fue el responsable del mapa erróneo con una ruta hacia las Indias que cayó en manos de Colon y lo condujo a sus viajes. Asteroide a su nombre.

Theiler, Max (1899-1972), virólogo sudafricano galardonado con el Nobel en 1951 por crear la vacuna contra la fiebre amarilla.

Tiselius, Arne (1902-1971), bioquímico sueco que investigó la composición química del plasma sanguíneo y desarrolló sucedáneos sintéticos. Nobel de química en 1948.

Tyndall, John (1820-1893), físico irlandés famoso por el efecto Tyndall o dispersión de la luz por partículas en suspensión. Estudió coloides, radiación térmica (que dio pie al concepto del efecto invernadero y al capnógrafo), desarrolló una técnica de esterilización microbiológica (tindalización) y de control ambiental microbiano por eliminación de partículas aéreas en suspensión; además fue el padre de la fibra óptica. Por ello tiene cráter lunar, otro marciano y un asteroide.

V

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Rudolf Virchow. Foto de biography.com.

Virchow, Rudolf (1821-1902), este médico alemán es el papichulo de la patología moderna. A él se debe la comprensión actual de los procesos patológicos, exprimió al máximo la autopsia clínica y la histopatología para conocer los procesos nosológicos y dejó numerosas observaciones anatómicas y clínicas. Su asteroide, también.

Vesalius, Andreas (1514-1564), médico bruselense a las órdenes de Carlos V, padre indiscutible de la anatomía moderna. Su obra es un hito de los gordos para quienes nos dedicamos a la ilustración anatómica.

von Behring, Emil (1854-1917), médico bacteriólogo alemán, discípulo de Koch. Desarrolló antisueros para tratar la difteria y el tétanos, hasta ese momento enfermedades de alta mortalidad. Inauguró la lista de los premios Nobel de medicina en 1901. Asteroide.

von Békésy, Georg (1899-1972), químico y biofísico húngaro; fue un estudioso de la fisiología auditiva y desentrañó cómo funciona la cóclea, lo que le valió el Nobel en 1961.

Young, Thomas (1773-1829), médico, físico y políglota inglés que intervino junto con Champollion en el descifrado de los jeroglíficos. Hizo diversos aportes a la física de la resistencia de materiales, a la teoría ondulatoria de la luz y la fisiología ocular, donde estudió la refracción del ojo (acuñó el término astigmatismo) y aventuró una teoría de la visión cromática.


Esta es la lista de honrados con un cráter lunar hasta la fecha. Se echan en falta algunos personajes, como suele ocurrir en estos casos, por ejemplo Claude Bernard, Osler, los ya mencionados Servet, Haller y Ochoa, o muchos de los anatomistas clásicos de las escuelas de Bolonia y Padua.

Como curiosidad, hay un buen puñado de cráteres lunares a los que se tienen propuestos nombres de autores literarios, pero ninguno está aprobado por la IAU. Si queremos ver accidentes topográficos con nombres de literatos, músicos, compositores, pintores o escultores hay que irse a Mercurio, donde sus 400 cráteres se han reservado como olimpo artístico.

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Nuevo libro: Presentaciones impecables

Acabo de publicar mi segundo libro dedicado a la elaboración de presentaciones científicas. El nuevo volumen se titula Presentaciones impecables para el mundo médico y en esta ocasión está en formato impreso, atendiendo a las solicitudes de libro en papel que tuvimos con mi anterior manual en formato electrónico (Cómo preparar presentaciones en Ciencia y Medicina), aunque en la Editorial Kekulé se apuesta fuertemente por los ebooks.

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Portada de «Presentaciones impecables para el mundo médico»

Este nuevo libro no se trata de una versión impresa del anterior libro electrónico, sino que es una obra escrita de novocon una orientación diferente y nuevo material visual. Si bien ambos textos tratan el mismo tema, hay dos diferencias mayores con respecto a mi anterior manual: primero, me he centrado en los profesionales de la Medicina, en las peculiaridades de nuestras presentacionesy del mundillo de los congresos médicos, con ejemplos y anécdotas propios de la profesión; segundo, el discurso es mucho más pragmático y conciso, sin llegar a recetario, y lleva al lector punto por punto en las fases de creación y diseño de una conferencia.

Consta de quince capítulos abundantemente ilustrados. Los ocho primeros están dedicados a lo más difícil e importante: la estructura de la presentación, cómo seleccionar y organizar la información, cómo sacar a flote las ideas brillantes, cómo dominar el ruido comunicacional y evitar las desgraciadas listas de ítems atestadas de palabrerío; también aborda los patrones de discurso y la manera de hacer borradores útiles que faciliten el trabajo. Los siguientes cinco capítulos se centran en el diseño de diapositivas, principios de composición gráfica, uso de color y tipografía, manejo de texto, imagen y video. Los últimos dos capítulos tratan la puesta en escena, el ensayo, el uso de voz y de comunicación no verbal y, por último, las recomendaciones para el día de la actuación.

Con este nuevo libro continúo mi declarada lucha contra las diapomierdersy las malas conferencias que atiborran los eventos científicos y son importante causa de desperdicio de horas potencialmente útiles en los asistentes y los conferenciantes. Todos los médicos tenemos que hacer conferencias con menor o mayor frecuencia, es un trabajo inevitable que se añade a la saturada carga laboral de los facultativos y, por ello, tener formación al respecto ayuda a cumplir con más eficiencia, más rápido y con mejor resultado. Ya que hay que presentar más vale hacerlo bien.

Si odias a tus colegas sigue haciendo presentaciones insoportables para fastidiarlos; si, por el contrario, quieres hacer algo para el bien común, tómate en serio las comunicaciones científicas y presenta como un experto.

En estos dos libros intento echar una mano a los interesados.

Más información en el blog de la Editorial Kekulé.

 

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Los grumos del «colacado»: tensión superficial para cocineros

No me gustan los grumos en el cacao en polvo y, en general, en ningún preparado culinario. Una cosa son los tropezones y las texturas, y otra son los agregados pulverulentos mal suspendidos en un líquido. La pasión por los grumitos es un gusto adquirido en la infancia y como yo no lo adquirí en su momento ahora me parece abominable, en especial porque contraviene uno de los principios más mimados de la cocina: obtener preparaciones lisas y homogéneas, cremas aterciopeladas, salsas uniformes. Buena parte de las técnicas culinarias están al servicio de evitar los grumos.

Dicho esto, y con todo el respeto hacia los grumófilos, aprovecharé la característica de esta bebida para comentar la tensión superficial, al hilo de otros posts dedicados a la mecánica de fluidos y los espesantes.

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La membrana inexistente

¿Por qué un líquido vertido en el espacio exterior adopta la forma de un globo esférico? ¿Por qué se puede colocar un alfiler sobre la superficie del agua sin que se hunda? ¿Cómo aguanta la pared de una pompa de jabón sin reventar? ¿Por qué reverendas hostias del demonio al verter líquido de una jarra se chorrea por su pared y cae en cualquier sitio menos en el vaso? La tensión superficial, claro.

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Las interacciones entre las moléculas de agua en la superficie de una gota hacen que actúen como si fueran parte de una membrana.

Cada molécula de agua ejerce sobre y sufre de sus vecinas varios tipos de fuerza: los puentes de hidrógeno, las interacciones dipolares y las fuerzas de Van der Waals. Estas interacciones son relativamente débiles y cambiantes en tanto las moléculas se mueven por movimiento browniano y agitación térmica —por ello la farsa de la memoria del agua propalada por homeópatas es un truño sin base, en tanto no demuestren su teoría de modo categórico—.

Las moléculas de agua en el interior del volumen de líquido reciben similares fuerzas desde todas las direcciones y el resultado global queda compensado, pero las moléculas de la superficie del líquido contactan por un lado con sus congéneres de la profundidad pero por otra con el aire, con el que no comparten las interacciones antes mencionadas; el resultado es un desbalance de fuerzas que empuja estas moléculas superficiales hacia adentro del líquido. Como las interacciones entre las moléculas de agua son mucho más intensas que entre agua y aire, se forma una especie de membrana que delimita la superficie del líquido. La tensión de esta membrana es, por supuesto, la tensión superficial, también definida como la fuerza que hay que ejercer sobre esta pseudomembrana para estirarla o deformarla.

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La tensión superficial se debe a la mayor afinidad de las moléculas del líquido entre sí respecto al aire. Las moléculas de agua del interior tienen compensados sus vectores de atracción, mientras las de la superficie tienen las fuerzas desequilibradas hacia el interior del líquido. Los agentes tensoactivos o surfactantes se interponen entre las moléculas de agua de la superficie y reducen la tensión superficial.

Si frotamos agua sobre una superficie lisa de inmediato vemos cómo la capa de agua se disgrega en gotas individuales por efecto de la tensión superficial. Para poder «estirar el agua» hay que reducir la fuerza de tensión superficial y ello se logra con agentes tensioactivos o, dicho de otra forma, un jabón. Los detergentes y emulsionantes se interponen entre las moléculas de agua, especialmente en su superficie —gracias a que las moléculas de detergente son agentes dobles, con un extremo afín por el agua y otro que huye del líquido— y ello debilita las interacciones agua-agua. El resultado es que soplando agua jabonosa se estira enormemente la superficie para formar pompas.

El agua tiene una tensión superficial relativamente alta. En la leche baja sensiblemente debido a las proteínas y micelas grasas que contiene (por ello es posible espumar la leche). Para comprobar la fuerza del agua basta adherir dos láminas de vidrio con una fina capa de agua en la interfase: es fácil deslizar un vidrio sobre el otro, pero hace falta mucha fuerza para separarlos en sentidos opuestos. La elevación de la temperatura reduce la tensión superficial al aumentar la agitación térmica del líquido.

Los tensoactivos también se llaman surfactantes (palabro proveniente de la contracción de surface active agent). Los seres vivos han sacado enorme beneficio de este tipo de moléculas, pues las membranas celulares se basan en este principio. Sin el surfactante pulmonar sería imposible respirar, pues la tensión superficial del líquido colapsaría los alveolos pulmonares; eso lo saben bien los bebés prematuros en quienes aún no hay surfactante pulmonar y sufren terribles dificultades respiratorias.

En un nivel menor tenemos el efecto surfactante de la secreción de las glándulas de Meibomio en la película lacrimal; la grasilla de esta secreción se mezcla con el agua de la lágrima y facilita la extensión de una capa líquida estable y uniforme sobre la superficie del ojo, además de reducir su evaporación. Buena parte de las molestias del síndrome de ojo seco se deben a fallos de estas glándulas.

Y en un nivel más pedestre, la tensión superficial es la responsable del desagradable salpicón que ocasionalmente reciben las posaderas cuando un buen ñordo cae en la taza del WC. El cuerpo ñordil rompe la pseudomembrana y hunde la superficie del líquido, pero luego el agua hace un rebote, como latigazo, y expulsa líquido hacia arriba, directo al nalgatorio del ente cagante.

Capilaridad, cohesión y adherencia

Son tres conceptos relacionados con la tensión superficial. La cohesión ya la hemos visto, es producto de las fuerzas que ejercen las moléculas de agua entre sí. La adhesión es la afinidad de las moléculas del líquido hacia la superficie de un sólido con el que contacta, debido también a fuerzas de Van der Waals e interacciones electrostáticas. Esta adhesión es la que hace que un objeto se moje al sumergirse en agua. Una cuchara de palo se moja más que una de acero porque las grietas y poros de la madera aumentan muchísimo su superficie y favorecen la adhesión del agua —además de las propias interacciones con las moléculas de celulosa y lignina.

La capilaridad es un fenómeno importante en la naturaleza, por ejemplo para el flujo de agua a través de formaciones geológicas o para la circulación de savia por los tallos vegetales. Si introducimos un tubo fino en un líquido observamos cómo asciende una columna líquida dentro del tubo. Mientras más fino sea el tubo más alta será la columna de líquido absorbido.

capilaridad

El tejido alveolar de los bizcochos ejerce capilaridad al ser sumergido en un líquido, el cual asciende por el interior de la masa.

El fenómeno de capilaridad ocurre cuando las fuerzas de adhesión de la superficie del líquido superan a las de cohesión. Por ello en un tubo de gran diámetro predomina la cohesión agua-agua, mientras en un tubo fino gana la adhesión del agua sobre las paredes y el líquido va trepando por el interior del cilindro.

¿Importa la capilaridad en la cocina? Dímelo cuando mojes galletas en leche. Las masas cocidas de fino alveolado, como los bizcochos, pueden absorber líquido gracias a la capilaridad que se produce en sus pequeñas cavidades. Un bizcocho retiene mejor el líquido que un pan de alvéolos grandes por el mismo motivo. También la capacidad de absorción del papel de cocina y las bayetas es producto de la capilaridad del tejido.

Entonces, ¿por qué se hacen los grumos del cacao?

Primero por insolubilidad. Las harinas, incluyendo el cacao en polvo, no son solubles en agua; lo más que puede aspirarse es a dispersar sus gránulos en forma de suspensión. La interacción agua-agua es superior, pero mucho, a agua-harina o agua-cacao. Cuando cae un grumo en el líquido de inmediato queda rodeado por agua que se adhiere a la superficie del grumo, pero no penetra en el mismo para disgregarlo. Se moja el grumo pero se mantiene su estructura, a diferencia de lo que ocurre en un terrón de azúcar, donde el agua sí es absorbida por la capilaridad de su estructura y la afinidad entre agua y sacarosa separa las dulces moléculas.

También con el café soluble se observa algo similar: el café instantáneo muy finamente molido es más difícil de dispersar en el líquido que el café normal de gránulo tosco, pues el agua puede pasar entre los gránulos gordos del café y separarlos, pero en el café fino la propia tensión superficial del líquido frena su penetración entre los diminutos espacios y se hacen grumos.

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Los grumos de féculas o cacao en polvo se mantienen agrupados por la tensión superficial del disolvente. Si se aplica una fuerza de agitación o cizallamiento suficiente para vencer la tensión, las partículas del grumo se dispersan en suspensión. La tendencia de las partículas suspendidas es a sedimentar.

Para vencer la tensión superficial y dispersar el cacao o la fécula hace falta una fuerza de cizallamiento, sea mediante una cucharilla o, mejor aún, un túrmix. Aunque el calor reduce la tensión superficial, la dispersión de féculas en líquido empeora si el polvo se añade en un volumen grande de líquido caliente, pues la superficie del grumo se gelatiniza.

Entonces, si se desean evitar los grumos lo correcto es diluir el polvo en un volumen pequeño de líquido, donde se pueda ejercer el cizallamiento con efectividad. Una vez disperso ya se puede añadir más líquido.

Como buena suspensión inestable, el «colocao» va sedimentando por efecto gravitatorio, así que lo que no flota en forma de grumo queda hundido como poso.

Catástrofe nutricional

Sépase que estos preparados de cacao en polvo contienen al menos un 70% de azúcar, ¡horror! Lo mismo que las cremas de cacao y trazas de avellana, con más de 50% de sacarosa pura y dura. Ello convierte a tales preparados en deliciosas catástrofes nutricionales. Lo malo es que son productos orientados al desayuno y la merienda diarios, y más en niños. Mal negocio.

Pero con tanto azúcar hidrosoluble, ¿cómo no se deshacen los grumos del «colocao» tradicional? En cambio, el «nescuí» y el «colacado-turbo» se dispersan con más facilidad. En la tabla de información nutricional se observa la diferencia: estos últimos tienen aún más azúcar. Mientras el «colocao» estándar tiene 70% de azúcar y 7,8 % de fibra alimentaria, las otras dos marcas tienen 77% de azúcar y 6,7% de fibra. Estamos en el filo de la curva de equilibrio.

Da repelús ver la página de información nutricional de estos polvitos, cómo la maquillan para que no parezcan un atentado al páncreas. En la página de FAQs (¿o se escribe fucks?) la cosa empeora con cosas como «¿Por qué debo incluir kuklux kao en el desayuno?», o la explicación de los grumos, pues podían decir que se deben a su alto contenido en fibra, pero prefieren esto: «hace grumitos porque está elaborado con cacao 100% natural, es decir, sin ser sometido a ningún proceso químico»…madre mía, ¿no había una legislación para estas cosas?

Más tensión superficial en la cocina

Derramar líquidos al servir. Cuando se toma un café helado ¿a quién no se le ha derramado el café cuando lo trasiega desde la taza al vaso con hielos? O el típico chorrillo directo al mantel cuando se sirve el vino. Esta puñetera circunstancia se debe a la adhesión del líquido a las paredes del recipiente y el cambio de trayectoria del flujo cuando el líquido pasa por el borde. Se da más en recipientes muy llenos, con el borde grueso y redondeado y cuando se vierte el líquido despacio. Para reducir el riesgo de derrame basta, como se muestra aquí, poner una vara (mango de cuchara, de espátula o las maravillosas cucharillas helicoidales de los gintonis) apoyada en el borde del recipiente, de modo que ésta dirija el flujo del líquido. En este video se muestra cómo una pequeña modificación del borde de una botella previene el derrame de la sangre de Cristo.

Impregnación. Ya comentamos cómo la capilaridad permite la impregnación de bizcochos, babás o torrijas. La porosidad influye, pues una masa poco aireada tendrá menos efecto capilar; también influye la viscosidad del líquido de impregnación, pues embeber una torrija con leche es más fácil que hacerlo con crema inglesa. La aplicación de vacío ayuda a acelerar la impregnación (pero vacío hecho en recipiente, no en bolsas, que aplastáis el bizcocho, leñe).

Pompas, aires, espumas. Son cosas muy de cocina moderna, los aires a la lecitina y las espumas de don Ferrán, o las pompas con leche y hielo seco que hacía Arzak en un postre. La lecitina es un tensioactivo que facilita el espumado, mientras las grasas y proteínas lácteas ayudan a atrapar el COque se escapa del hielo seco en forma de pompas. Recordemos que las espumas no son solo las de sifón, sino cualquier sistema coloidal donde se estabilicen burbujas de gas en un líquido, como en claras o nata montadas, cualquier mousse o soufflé de los de toda vida.

Cerveza. La tensión superficial hace varias cosas en una caña bien tirada. Primero la propia espuma, claro está; segundo, cuando se llena hasta arriba un vaso hay un punto donde el líquido protruye de forma convexa, pero aguanta sin derramarse, gracias a la tensión superficial que retiene el líquido en el borde, hasta que cae la gota que colma el vaso; y tercero, la espuma evita el derrame por la oscilación del líquido durante el transporte de las jarras servidas, pues como la espuma es más viscosa que la cerveza atenúa las ondas de desplazamiento del líquido subyacente.

Emulsiones. En todo momento hemos hablado de tensión superficial, considerando que al otro lado de la superficie del líquido había aire, pero si al otro lado hay aceite pasamos a hablar de tensión interfacial, es decir, la que ocurre en la interfase agua/aceite. Para emulsionar dos líquidos inmiscibles hay que reducir la tensión de la interfase, eso es lo que hace la lecitina de la yema de huevo en mayonesas y holandesas, o los aditivos Sucro® y Glice® de la alta cocina.

efecto cheerios

La tensión superficial empuja los «crispis» para que formen conglomerados y se desplacen hacia el borde del recipiente. A esto lo llaman «efecto Cheerios». Vía www.iceinthemicrowave.com.

Efecto Cheerios. El nombre no se debe al científico que lo describió, sino a la famosa marca de cereales Cheerios®, pero el efecto se da con cualquier partícula que flote. Habréis observado que los cereales tienden a juntarse unos con otros y a desplazarse hacia el borde del plato, y ello se debe a que la tensión superficial empuja los cuerpos flotantes. Esto también ocurre con la espuma en la superficie del café, que se va hacia los bordes de la taza, o con las finas hierbas que flotan en un consomé. Las gotas de grasa en la superficie de un caldo tienden a coalescer, a juntarse unas con otras en gotas más grandes, debido al empuje de la tensión del agua.

Efecto Leidenfrost. Si se calienta mucho una sartén limpia y se salpican gotas de agua éstas quedan como esferas chirriantes que bailan y rebotan sobre la superficie caliente (como en el video de abajo). Es un comportamiento diferente a cuando se añade primero el líquido y después se calienta el recipiente. El efecto Leidenfrost (descrito en 1756), se debe a que el contacto repentino del líquido con el sólido caliente produce la evaporación de la zona superficial de la gota y se crea una capa de vapor sobre la que levita la gota manteniendo su forma esferoidal. Si se coloca un cubito de hielo seco sobre una superficie a temperatura ambiente ocurre el mismo efecto y el cubito baila y vibra sobre la mesa.

Efecto Marangoni. Es el responsable de la formación de las lágrimas del vino en las paredes de la copa. Las lágrimas no son simples gotas que quedan en la pared de cristal y van cayendo, en realidad se van formando continuamente. Las gotas que quedan tras agitar el vino dejan evaporar el alcohol (de menor tensión superficial) y queda el componente acuoso (de mayor tensión superficial); ocurre entonces una transferencia de masades de la zona con menor tensión a la de mayor tensión, es decir, las gotas adheridas a la pared tiran hacia sí más vino, la gota crece y acaba derramando en forma de lágrima. Abajo tenéis un buen vídeo que explica la lágrima del vino y aquí otro donde se hace patente la transferencia de masa. Este efecto lo describió James Thomson, el hermano del gran Lord Kelvin, y después Carlo Marangoni lo estudió detalladamente.

Decoraciones con isomalt. Si se toca con un aro la superficie del isomalt fundido se forma una película sobre el aro, mantenida por tensión superficial, por supuesto. Esa película puede soplarse para formar pompas enormes que sirven como decoración o meter cosas dentro para encapsular, como frutos secos o aceites (ver video). Nuevamente, también concurren aquí las propiedades viscosas del azúcar fluido y el juego de temperaturas de fusión y cristalización.

Limpieza. Lo más trivial pero lo más importante en una cocina, el detergente y el agua caliente para reducir entre ambos la tensión superficial y capturar las mugres en micelas.

Volviendo a los globos de líquido en el espacio exterior, la microgravedad favorece que adquieran una forma esférica pues la esfera es la forma con menor relación superficie/volumen y es el estado de menor energía. La tensión superficial se encarga de mantener delimitada la esfera. Para que la escafandra de los astronautas no se empañe con la respiración durante los paseos espaciales, el vidrio está tratado con agentes anti-vaho, que no son sino surfactantes que, al reducir la tensión superficial del agua, limitan la condensación de las gotas de vapor del aliento (en los sistemas de endoscopia quirúrgica también se usa detergente antiempañante). El astronauta canadiense Chris Hadfield cuenta la terrorífica aventura que sufrió cuando una pizca de jabón anti-vaho le entró en un ojo, irritándolo intensamente, y cómo la lágrima se le acumuló sobre la córnea al no poder derramarse debido a la microgravedad y la zorra tensión superficial; para empeorar, al mover la cabeza corrió el lagrimón hacia el otro ojo y quedó medio ciego flotando en la nada espacial…

«Ceterum censeo Podemus esse delenda»

 

La analidad de los «gráficos de tarta»

Si hay un misterio mayor que la construcción de las pirámides, la existencia de la Atlántida, el primer segundo del Big Bang o la naturaleza de la materia oscura, ese misterio es por qué a la gente le gusta tanto usar gráficos de tarta. Bien podrían investigar sobre ello Iker Jiménez, Giorgio Tsoukalos, el gordo mierda de Mundo desconocido y demás troleros conspiranoicos.

Quizás es porque nos gustan las cosas redondas, o porque nos recuerdan los pasteles de cumpleaños de nuestra infancia, o se trate de una fijación a la freudiana fase anal, pero jamás comprenderé el atávico abuso del gráfico de sectores, cuando es el tipo de gráfico más inútil e inadecuado para interpretar datos. Primera regla: casi siempre puede sustituirse un gráfico de sectores por otro tipo de gráfico que presente mejor la información.

Se atribuye la introducción de este tipo de gráfico a William Playfair, estadístico escocés pionero de la interpretación gráfica de datos, a principios del s.XIX. La idea de este tipo de representación es comparar la proporción de los componentes de un todo; así, se podría graficar el porcentaje de agua, grasa, proteína y hueso en un determinado mamífero, pero no se podrían comparar, por ejemplo, el porcentaje de grasa en la carne de diferentes especies.

El gran inconveniente: la comparación de áreas

Para construir un gráfico de tarta se distribuyen los 360º de una circunferencia en proporción con la frecuencia relativa de cada serie. Por ejemplo, si la serie A representa un 30 % (fi = 0,3) su quesito será 360º × 0,3 = 108º. Luego se toma el transportador y se traza el sector correspondiente… bueno, ya todo lo hace el Excel.

gráficos de tarta 1

Como nuestra apreciación de áreas es equívoca, en este gráfico de sectores solo podemos asegurar que el área del linezolid es más pequeña y la del imipenem más grande, pero los demás sectores son dudosos. En cambio, los mismos datos en un gráfico de barras no dejan lugar a engaños.

La cosa es que nuestra percepción para comparar áreas no es ni de lejos tan buena como cuando se compran longitudes. Ello queda demostrado por el hábito periodístico de expresar la extensión de una superficie en «campos de fútbol», o los pifostios que puede generar una inexacta división en porciones de una pizza o bizcocho.

Allí está el problema: calculamos mal las áreas y nuestra percepción para comparar dos o más áreas puede ser engañosa. Eso no pasa con un buen gráfico de barras, donde nadie dudará en detectar cuál columna es más alta. Incluso una tabla puede ser más explícita que un gráfico sectorial en ciertos casos.

comparacion tartas

Comparar varios gráficos de tarta es bastante incómodo. En este caso es mucho más demostrativo un gráfico de columnas apiladas.

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Ni pocas ni muchas series

Otra limitación de los gráficos de tarta es que son inútiles para pocas series e imprácticos para muchas. El típico gráfico mónguer para comparar la distribución por sexos de una muestra es absolutamente prescindible. Para decir que había un 35 % de varones no hace falta un gráfico, basta ponerlo en texto y ya. Así que si hay solamente dos o tres series no tiene mucho sentido usar gráficos circulares —y quizás de ningún otro tipo—.

gráficos de tarta 2

El gráfico de la izquierda es prescindible pues, cuando hay dos categorías únicas excluyentes, el % que no sea de una serie automáticamente corresponde a la otra, y ello basta expresarlo en una línea de texto. La tarta de la derecha es inútil, pues si se ha distribuido una muestra equitativamente según una característica basta con indicarlo en el texto: «la población fue distribuida al 25 % para los siguientes grupos étnicos…»

En el otro extremo, cuantas más series se quieran meter en un gráfico de tarta más pequeños serán los quesitos y más arduo será compararlos. La profusión de series da al gráfico un aspecto perfectamente anal, un círculo plagado de rayos que simula un ojete.

gráfico de tarta 3

Un gráfico de sectores con muchas series es confuso e inútil. Aquí se muestra un gráfico tipo «ano», plagado de radios que delimitan pequeños sectores difíciles de comparar; apenas se ve que alanina y glicina son los residuos más frecuentes y poco más. En cambio, el gráfico de la derecha sí muestra claramente la información.

Efectos 3D para empeorar lo que ya es malo

En un post pasado comenté que prácticamente ningún gráfico gana nada por adornarlo con efectos tridimensionales, los cuales añaden ruido visual y llegan a estorbar en la interpretación de los datos. Esto es especialmente terrible en los gráficos de sectores, pues la perspectiva inducida reduce el tamaño aparente de los sectores más alejados respecto a los de adelante, añadiendo un factor de confusión adicional. Mientras más sesgado esté el pastel mayor será la deformación.

graficos tarta 4

Si los «pie chart» ya son chungos, sesgarlos mediante 3D los convierte en infames. En el de la izquierda ¿qué sector es mayor, el azul o el amarillo? Parecen iguales y también similares al verde, pero en realidad hay una diferencia considerable entre el amarillo y el azul si el gráfico se ve de frente. La leyenda colocada al pie obliga al observador a emparejar por colores mirando arriba y abajo, mientras que los rótulos incluidos dentro del sector facilitan la interpretación.

Rótulos y leyendas

Cuando se usa un gráfico de sectores lo ideal es que el título de cada serie esté señalado dentro de cada quesito o adyacente al mismo, en vez de colocar una leyenda aparte con el código de colores, pues ello también entorpece la lectura del gráfico, especialmente si hay muchas series y los colores se prestan a confusión.

Conviene que dentro del rótulo de cada sector se incluya la frecuencia absoluta o porcentual de su respectiva serie.

Entonces, ¿nunca jamás se deben usar?

Casi, casi, casi. Repito: prácticamente siempre habrá mejores opciones gráficas para presentar unos datos. Puntualmente podría ser pasable recurrir a una tarta, por ejemplo dentro de una infografía compleja donde se quiera reducir texto.

Hay variantes del gráfico de sectores, como las tartas divididas, tartas dentro de tartas, sectores multinivel o con segmentos de sector anidados. La mayoría de estas variantes no se usan en ciencias y en realidad son versiones más complicadas de entender.

pie chart

¿Hasta qué punto puede complicarse un gráfico de sectores para hacerlo más repelente? En este ejemplo, extraído de la web de IBM, se ha fabricado un intrincado gráfico de anillos concéntricos y divididos por sectores, con sesgo 3D, leyenda absurdamente repetitiva y rótulos con porcentajes que se montan en el sector adyacente, para rematar la confusión. Madre mía.

Quizás la única variante de la que se puede sacar provecho sea el gráfico anular o de rosquilla, donde se elimina el área central de un gráfico de tarta y ello convierte la comparación de áreas de círculo en comparación de longitud de segmentos de una corona circular. Siempre nos será más fácil comparar longitudes, aunque éstas sean curvadas.

grafico de anillo

Los gráficos de anillo o rosquilla son una alternativa a la clásica tarta que facilita la interpretación al convertir áreas en longitudes de segmentos de una corona de círculo. Aquí aparecen dos ejemplos de gráficos mostrados más arriba.

Estos gráficos de rosquilla son una opción aceptable mientras no se abuse de series y no se adulteren con cutres efectos tridimensionales.

graficoanal

«Ceterum censeo Podemus esse delenda»

El hígado de Voronoi

Sin intención de generalizar, me parece que las matemáticas no se nos dan demasiado bien a los que nos dedicamos a la Medicina. La mayoría de mis colegas, y me incluyo, tendemos al anumerismo; tampoco es que en nuestro oficio diario necesitemos hacer cálculo infinitesimal ni geometría analítica. Las matemáticas que se aplican en nuestro oficio ya nos las dan «listas para usar» y, si de probabilidad y estadística se trata, recurrimos a esa especie protegida que son los epidemiólogos/bioestadísticos. La verdad es que me siento un bicho inferior cuando veo matemáticos o físicos desarrollando jeroglíficas ecuaciones.

Por suerte, dentro del gremio de los divulgadores científicos hay matemáticos que nos bajan la fruta del árbol para ponerla a nuestro alcance, por ejemplo el cachondo de Eduardo Sáenz de Cabezón (@edusadeci), o Clara Grima (@ClaraGrima), o Raúl Ibáñez (@mtpibtor), o Santi García Cremades (@SantiGarciaCC), o los chicuelos de la Universidad de Alicante (@DimatesUA) con su etiqueta #LasMatesNoSirvenPaNaPero.

Gracias a estos divulgadores me enteré de que había una cosa llamada diagramas de Voronoi, también llamados espacios o teselación de Voronoi. A pesar de la utilidad y universalidad de estos diagramas reconozco que no conocía al señor Voronoi hasta ver la abundante oferta divulgativa al respecto, por ejemplo «Cada uno en su región y Voronoi en la de todos» y «¿Está Voronoi? Que se ponga», ambos de la profesora Grima.

La visión de los espacios de Voronoi me resultó muy pero que muy familiar (y lo sería para cualquiera que haya estudiado histología). Pongamos una imagen habitual de este diagrama:

diagrama_voronoi

Típica imagen de un diagrama de Voronoi (o teselación de Dirichlet o polígonos de Thiessen). Cada punto verde domina un área en el cual cada punto del plano está más cerca de éste que de los puntos verdes vecinos. Vía stackoverflow.com.

La asociación inmediata es con una superficie tapizada de células, exactamente como el endotelio corneal o como los cúmulos celulares de un raspado de Papanicolaou. Veremos que muchísimas estructuras biológicas se arreglan siguiendo un patrón voronoide.

endotelio-corneal

El diagrama anterior es perfectamente superponible sobre esta imagen clínica del endotelio corneal obtenida mediante microscopía confocal. Vía Fabio Scarpa (researchgate.net).

¿De qué van los espacios de Voronoi?

De nuevo remito al lector a los links arriba mencionados, pero resumiré su esencia con brocha gorda: es un sistema para compartimentar un plano o espacio en circunscripciones, de modo que cada «centro de circunscripción» tenga influencia sobre todos los puntos del área que estén más cerca de él que de otros centros. Por ejemplo, si en un mapa se señalan los aeropuertos y un avión debe aterrizar de urgencia, las regiones de Voronoi indicarán cuál es el aeropuerto más cercano.

Esto se aplica cotidianamente en la geolocalización, cuando le dices al Google o al Siri que te busque la heladería más cercana. Es una herramienta muy útil en la determinación de áreas de influencia. Ya te digo yo, sin embargo, que la 🐀Agencia Tributaria🐀 no lo aplica en sus oficinas, porque me mandan a una que queda en el quinto carajo cuando tengo otra muy cerca (qué rabia me da esta gente).

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Voronoi en biología

Como dijimos, muchos órganos y tejidos se estructuran siguiendo parcelaciones tipo Voronoi: las células de los recubrimientos epiteliales se adosan unas a otras formando un patrón poligonal; si vemos un corte transversal de fibras de músculo esquelético es claro tal patrón, lo mismo con los espacios del hueso trabecular; la venación de las alas de los insectos o las hojas de las plantas delimita espacios que siguen la distribución de Voronoi, y otro tanto pasa con las ramificaciones vasculares en los tejidos animales.

voronoi-ejemplos

Ejemplos biológicos de estructuras de Voronoi. Izquierda: sección transversal de tejido muscular estriado. Centro: hueso esponjoso visto en microscopía electrónica de barrido. Derecha: áreas delimitadas por las divisiones de las nervaduras de una hoja.

Pero quizás sea el hígado el órgano cuya estructura se ajusta más perfectamente a la teoría matemática de los espacios de Voronoi. El tejido hepático está formado por lobulillos que en un corte histológico tienen forma más o menos hexagonal y en el eje de cada lobulillo está una vena centrolobulillar que recoge toda la sangre de su lobulillo, respetando la segmentación voronoide. El árbol que recoge el drenaje de estas venas centrolobulillares acaba en las grandes venas suprahepáticas que desembocan en la cava inferior.

higado-voronoi

Histología hepática en corte histológico. En el esquema se observa cómo los lobulillos hepáticos tienen una distribución voronoide, donde cada área está dominada por una vena centrolobulillar (A). En los vértices de las áreas están las tríadas portales (B) compuestas por ramas de la vena porta, la arteria hepática y la vía biliar. Si se hacen triangulaciones de Delaunay a partir de las venas centrales (líneas segmentadas azul claro) se aprecia cómo las tríadas portales quedan vecinas al centro de los triángulos.

En los vértices de los polígonos lobulillares están los espacios porta, donde discurren las tríadas portales: ramificaciones de la vena porta, la arteria hepática y la vía biliar. La ubicación de estas tríadas en los vértices facilita que sus vasos aporten sangre más o menos equitativamente a los lobulillos que lo circundan y que, igualmente, los colectores biliares recojan la bilis indistintamente de ellos, siguiendo un patrón similar a una triangulación de Delaunay. En un corte bidimensional es fácil asimilar esta estructura, pero es más complejo visualizar el adosamiento de los lobulillos en tres dimensiones; el común de los esquemas dibujan los lobulillos como salchichitas de cóctel apiñadas.

He aquí un órgano majestuoso cuya arquitectura se rige por principios matemáticos. La relación de los diagramas de Voronoi con la teoría de grafos y con los fractales también se cumple en los seres vivos.

Georgui Feodósievich Voronoi

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Georgui Voronoi (1868-1908), matemático ruso.

Este matemático nació en Ucrania en 1868 y falleció a los tiernos 40 años en 1908, en Varsovia; sin embargo, se considera de nacionalidad rusa pues esos territorios pertenecían entonces al imperio del Zar. Su padre era profesor de instituto y el chaval era muy estudiosito él. Hizo la carrera de Matemáticas en la Universidad de San Petersburgo entre 1885 y 1889. Allí también se doctoró y su tesis recibió el premio Bunyakovsky de la Academia de Ciencias de San Petersburgo.

A partir de 1894 fue profesor en la Universidad de Varsovia y del Instituto Politécnico. Trabajó en teoría de números, fracciones continuas (algoritmo de Voronoi), números de Bernoulli, integrales de números algebraicos, teoría de probabilidades, geometría analítica, funciones asintóticas, funciones cuadráticas perfectas y, por supuesto, en sus teselaciones epónimas, que fue uno de sus últimos trabajos.

A pesar de haber sido un trabajador empedernido, tuvo tiempo para su historia de amor con Olia Kritska, con quien tuvo seis churumbeles. En Voronoi se dio esa dupla de adicción absoluta al trabajo y mala salud, para que luego digan que el trabajo es sano. El año de su fallecimiento fue diagnosticado de cólicos biliares y sus médicos le recomendaron irse de prolongadas vacaciones al balneario checo de Karlsbad, cosa que el matemático —demostrando que no tenía ni una gota de sangre española— rechazó para seguir trabajando. Al final se agravó su afección hepatobiliar y murió traicionado por ese órgano cuya estructura se basa en sus matemáticas.

Su cuerpo fue embalsamado y trasladado a la cripta familiar en su pueblo natal, la villa ucraniana de Zhuravki, donde descansó en paz hasta 1932. Ese año la barbarie fanática de las colectivizaciones y el terrorismo de estado de Stalin llevó a los colectivos a destrozar la casa familiar y la cripta de los kulaks Voronoi; los restos de Georgui y su padre fueron tirados a la calle y posteriormente arrojados a una fosa común. Qué bonito, qué bello.

Para más información biográfica sobre Voronoi está este artículo de H. Syta y R. van de Weygaert de acceso libre.

Los diagramas de Voronoi se utilizan en investigación biomédica, por ejemplo en estructuras tridimensionales de proteínas y otras moléculas, patrones de crecimiento tumoral, organización celular tisular, contajes celulares, análisis de imágenes microscópicas o radiológicas o estudio de conexiones neuronales, entre otras cositas.

 

«Ceterum censeo Podemus esse delenda»

No me gusta el «videowall» en los congresos

Ni estoy seguro de que éste sea el nombre técnico. Me refiero a la moda creciente en eventos médicos de usar una pantalla de proyección dividida donde se mete un close-up de la cara del conferenciante, logos institucionales, de patrocinadores y demás chucherías, y en un rincón de la pantalla dejan un trozo para las diapositivas.

No sé bien el nombre formal de este tipo de proyecciones; en internet veo jerga de audiovisuales, como blending projection, edge blending, procesadores PiP, sistemas Folsom, videomapping y demás términos que los obsoleters como yo no pillamos. Estos sistemas complejos de proyección multientrada tienen gran potencial y logran resultados espectaculares, pero hay que mesurar sus indicaciones, como todo en la vida.

Videowall y esas cosas

Las proyecciones multientrada son como las pantallas de los informativos, con múltiples fuentes de información simultánea. En un auditorio de congresos se puede proyectar con un layout multientrada (uf, cómo estoy de cosmopaleto hoy) a través de un proyector común previo paso por un software que haga la mezcla de las fuentes, o bien usando pantallas LED de gran formato. Estos sistemas permiten usar pantallas muy largas, enormes, incluso con curvatura envolvente. El sistema edge blending coordina varios proyectores en paralelo con superposición de los bordes de la proyección para abarcar una gran longitud de pantalla.

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Pantallaco enorme y envolvente, con mucho potencial para eventos. El efecto de proyección continua se logra yuxtaponiendo varios proyectores (tres en este caso) con una estrecha superposición de sus bordes colindantes. Foto vía www.audiovisualstudio.es.

Son muchas las cosas que pueden juntarse en una proyección de este tipo: diversas señales de video, sea en directo o de archivo, imágenes fijas, animaciones flash o HTML5, señal de pantallas de ordenador, feed de redes sociales en tiempo real, rótulos fijos o con desplazamiento, reloj/cronómetro, moscas, etc.

Por qué no me gustan

Dejo claro que no me gustan estos sistemas para conferencias y eventos específicamente médicos/científicos. La razón: EL RUIDO VISUAL. La mayor lucha que tengo al asesorar y enseñar los principios del diseño de presentaciones es el control del ruido —véase esta entrada sobre el tema—, pues es el principal vicio que daña la comunicación científica.

El ruido de fondo hace que la señal comunicativa tenga menos fuerza, llegue peor y sea menos aprovechada por los oyentes. El control del ruido implica aumentar al máximo la señal del mensaje principal y reducir en lo posible los elementos de distracción, de relleno, de adorno o cualquier cosa que ensucie o compita con el mensaje.

En una conferencia que emplea proyección multientrada las diapositivas están enmarcadas en un entorno con señales secundarias que rivalizan con el contenido de la diapo, sean logotipos institucionales o comerciales, lemas, adornos luminosos supermodernos o entrada de video con el careto del ponente a una escala dermatoscópica.

Ello casi siempre significa reducir las dimensiones de la diapositiva para encajarla en tal escenografía. Los marcos sueles ser llamativos, brillantes, un derroche de longitudes de ondas electromagnéticas. Con frecuencia el mosaico elaborado por los técnicos prevé solamente diapositivas en formato 4:3, en contra de la tendencia afortunadamente creciente del diseño panorámico.

Tal añadido de ruido externo a la presentación es la guinda al propio batiburrillo que abunda en las diapositivas que traen los conferenciantes; porque, claro, resulta que todavía son legión los que no se han leído el ebook Cómo preparar presentaciones en Ciencia y Medicina y aun así osan subirse a la tarima a hablar en público. Luego pasa lo que pasa, carajo.

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Algunos ejemplos comentados

Son fotos sacadas de internet, con sus vínculos a las fuentes originales.

Este es un modelo de librillo, con la presentación insertada en un marco luminoso. Es una pantalla LED con más brillo que un proyector de cañón habitual; ese espacio muerto pero brillante del marco es una fuente de fotones no deseados para los ojos de los asistentes. En este caso no hay demasiados elementos de distracción alrededor de la diapositiva, aunque no deja de ser ruido visual.


Aquí vemos al ilustrísimo y nunca bien ponderado Dr. Jaume Crespí durante su conferencia —merecedora del premio a la mejor comunicación— en el XXI Congreso de la SERV. Aquí la proyección elegida por la organización tiene bastantes problemas: no es una pantalla demasiado grande, se le roba una cuarta parte de la superficie a la diapositiva para añadir abundante ruido visual (logos y lemas institucionales, figura geométrica degradada en el fondo) y una señal de video que curiosamente está a escala 1:1 respecto al orador. La diapositiva está en formato 4:3, pero si un ponente aparece con diapositivas en 16:9 ¿qué se hace? ¿Quedaría una proyección más pequeñita de las diapos?

Este mismo layout fue utilizado por la SERV para las grabaciones de las ponencias a través de una aplicación, cosa ésta digna de elogio y que creo imprescindible si se quiere sacar más partido a los congresos. Allí sí que tiene sentido una ventana con el video del ponente.


En serio, ¿este pasticho tiene alguna ventaja sobre una simple diapositiva en formato panorámico? ¿Es necesario ver al orador tan grande? ¿Debe estar el nombre del evento, su lugar y fecha proyectados durante todo el día? Será para que nadie se despiste de dónde está…


Algo similar en este caso, donde la pantalla es panorámica pero se destina un tercio al close-up del orador y la diapo se reduce a 4:3.


Pantalla muy larga con proyección duplicada. Esto es útil en salas muy anchas donde el público de los laterales vería sesgada una proyección única central. El fondo es oscuro y el video del ponente no resta espacio a las diapos. Fuera de la pantalla sí que hay toda suerte de elementos ruidosos.


A diferencia del caso anterior, aquí la doble proyección está sobre un fondo muy luminoso y cuyo tercio central está desperdiciado con el más absoluto ruido. Si de mí dependiera, preferiría una doble proyección con formatos 16:9 que ocupen la mayor superficie de la pantalla, con un marco oscuro y sin fruslerías.


Otra pantalla larga, con la mitad destinada a la diapositiva —que en este ejemplo ya tiene su propio ruido interno— y una enorme señal de video. No está mal que la imagen del ponente aparezca aumentada, pues en una buena conferencia el ponente es, en realidad, más importante que el PowerPoint; ahora bien, tan colosal ampliación del orador solo se justificaría en auditorios muy grandes.


Este ejemplo es de nota. Una pantalla gigantesca y de buena calidad visual, pero lo que han vertido dentro no tiene sentido: fondo recargado de cosas, logos en cada esquina, gran imagen del orador —puede estar justificada en ese contexto— y, lo peor, la diapo está reducida a la mínima superficie y enmarcada como si se estuviera viendo dentro de un ordenador (!). Ya si eso envíame la presentación y la veo mejor desde mi portátil, leñe. Es un desperdicio de superficie aunque, viendo la diapomierder proyectada, tampoco se pierde mucho.


A ver, ¿dónde se focaliza la atención en esta pantalla? En cualquier sitio menos en la diapomierder, que tiene una intensidad de señal bajísima. Aquí quizás se justifica la figura aumentada del presentador —que tiene el mismo tamaño que el atril.

Buenos usos de las proyecciones mixtas

Cuando veo esas pantallas infinitas, anchísimas y con tanto potencial tecnológico, me imagino cómo podría aprovechar toda su superficie para fines didácticos, para hacer un perfecto apoyo visual al servicio de la conferencia. Se podrían explicar divinamente procesos complejos, líneas de tiempo o animación de secuencias sacando partido a la longitud de la pantalla.

¿Por qué no un sistema de proyección de doble diapositiva? Quiero recordar aquí a mi Maestro, el neurooftalmólogo Rafael Muci-Mendoza, quien lleva varias décadas dictando cursos sobre fondo de ojo para internistas y médicos no oftalmólogos. Ahora no sé cómo proyecta las diapositivas, pero cuando hice estos cursos en los años 90 el Maestro ponía dos proyectores con sus respectivos carruseles de filminas y proyectaba en paralelo, aprovechando toda la pared del auditorio. Es algo fácilmente factible de emular hoy, bien sea mediante una diapositiva de tamaño doble-panorámico o dos presentaciones proyectadas en paralelo, con o sin edge blending.

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Una proyección superpanorámica con «edge blending» puede elevar la efectividad e impacto del apoyo visual en una conferencia científica. Imagen vía www.screeninnovations.com.

Otro momento de un congreso donde pueden ser útiles estos collages es en las «mesas redondas», foros y actividades participativas. En estas modalidades la presentación de apoyos visuales es puntual y se puede compatibilizar con primeros planos de quienes charlan; la participación de los asistentes se puede mostrar mediante resultados de encuestas o comentarios en directo a través de redes. Estas cosas pueden hacer más llevaderas al público las tertulias de carajillo en que se convierten, a veces, estas mesas que nunca son redondas.

Si los organizadores desean poner fuegos de artificio audiovisuales, pueden aprovechar las pausas entre presentaciones para proyectar chucherías llamativas. Basta con una clásica cortinilla de separación, pero si los organizadores quieren epatar, que aprovechen los ratos muertos para ello, vamos, como si quieren hacerle un videomapping entero al auditorio.

Otra situación donde es útil la proyección mixta con careto del ponente: cuando no todo el público está presente en el recinto, sea porque hay salas anexas para alojar a más asistentes o cuando se retransmite a distancia (webinars, MOOC, videoconferencias, etc.), o en locales muy grandes sin una pantalla principal proporcionada, donde haya que recurrir a pantallas secundarias repartidas.

También para la retransmisión de un evento externo a un público que lo mira desde un auditorio, por ejemplo cursos con cirugía en directo. Aquí los efectos televisivos multipantalla sí casan bien.

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Inteligente uso de doble pantalla en un evento de cirugía en directo. En una se transmiten las acciones quirúrgicas y en la otra se muestra en tiempo real el monitor de radiología intervencionista. Vía sono.es.

Quizás el sitio natural de estos artilugios sea en los pasillos del palacio de congresos, para reunir informaciones de interés, retransmisión de actividades, anuncios, etc. O en los estands de las casas comerciales para aplicarlos al más puro y efectista marketing para el que se han inventado estos trucos de ilusionismo.

Entiendo que los organizadores de eventos y sus patrocinadores quieran estar a la última moda incorporando nuevas tecnologías y que las empresas de audiovisuales las ofrezcan, pero su uso debe ser mesurado y, cuando toque hablar de ciencia, pues a concentrarse y a hablar de ciencia sin tonterías.

“Ceterum censeo Podemus esse delenda”

Doppler

Físicos haciendo Medicina: Christian Doppler

«Pídele un doppler», dice el torradillo adjunto al residente, quien lo apunta tal cual en el papel, a lo mejor con una ‘p’ de menos. La ecografía-doppler es una prueba de lo más común actualmente, pero el principio en el que se basa fue formulado hace 175 años en Praga por el físico, matemático y astrónomo Christian Andreas Doppler. La RAE acepta ‘doppler’ con minúscula y cursiva para referirse a la prueba médica, y ‘efecto doppler’ como denominación del fenómeno físico. No sé si cuando el propio nombre pasa a ser el nombre de una cosa y a escribirse con minúscula significa un rotundo éxito profesional o, al contrario, una desmemoria del personaje.

La historia del efecto Doppler comenzó con una aberración óptica y su explicación astronómica, pasó a los pitos de los trenes, después a la radiación electromagnética y a la relatividad especial, de allí se aplicó a la expansión del universo, a los radares, a los sonares, a los satélites y, por último, a los ultrasonidos para que las embarazadas lagrimeen cuando escuchan el corazón de su fetito.

Christian Doppler

Christian Andreas Doppler en foto de 1853. Vía www.christian-doppler.net.

Toda la vida picando piedra

Christian Doppler nació en Salzburgo en 1803. Su casa natal está a cuatro pasos de la de Mozart (números 1 y 8 de la Makartplatz, respectivamente) y, al igual que Mozart, hizo fama en otros lares y poco pisó su ciudad natal tras abandonarla. La mala salud respiratoria que siempre padeció el muchacho le permitió librarse del negocio familiar de picar piedra en cantera-construcción y pudo cultivar su talento para la matemática y la física. Sin embargo, tras acabar sus estudios en Linz y Viena siguió «picando piedra» con contratos temporales, bajas, becas, portamaletines de profesores, etc. Tras cuatro años de oposiciones fallidas y precariedad laboral (nada nuevo bajo el sol) estuvo tan harto que decidió irse a hacer las Américas, pero en último momento encontró una plaza de profesor preuniversitario en Praga y allá se fue a vivir durante más de una década.

Tanto en la preparatoria como en la Universidad de Praga Doppler picó piedra como nadie, asumió una enorme carga lectiva, con muchos alumnos, muchas clases y muchas evaluaciones. Tuvo fama de coco, de profesor durísimo. Ese mantenido esfuerzo vocal en sus conferencias no le ayudó en su salud, considerando que padecía tuberculosis laríngea.

En 1848 se cambió al Instituto Politécnico de Viena y en 1850 fue nombrado director del recién inaugurado Instituto de Física de la Universidad de Viena. Allí tuvo entre sus discípulos al padre Gregor Mendel, famoso horticultor de leguminosas. La tuberculosis siguió consumiéndolo y en 1853 se trasladó a Venecia, como tantos tuberculosos de su época, en busca de un clima beneficioso para su mal. Doppler murió allí al cabo de unos meses.

Publicó medio centenar de trabajos científicos, de los que casi ninguno tuvo relevancia, bien por ser ideas de bombero o por quedarse atrás respecto a contribuciones de sus contemporáneos. Únicamente la descripción del efecto Doppler le ha valido merecida fama.

Fiiiiiiiiiiuuuuuuuu… el efecto Doppler

El origen de la observación, el planteamiento del fenómeno y su aplicación para explicar lo que Doppler pretendía no fueron correctos del todo, pero la idea central resultó ser cierta y trascendente. Doppler buscaba una explicación para la aberración de la luz estelar descrita por Bradley en 1725, es decir, un desplazamiento aparente de la posición de una estrella debido a la velocidad de traslación de la órbita terrestre. El profesor Doppler filosofó acerca del efecto que podía tener un desplazamiento a alta velocidad sobre las ondas emitidas por las estrellas: argumentó que si un cuerpo celeste se desplaza a gran velocidad distorsiona las ondas de la luz que emite, de modo que por una parte estarán más apretadas —tendiendo al azul— y por otra más holgadas —tendiendo al rojo—. Así lo publicó en 1842 en su obra Ueber das farbige Licht der Doppelsterne und einiger anderer Gestirne des Himmels (Sobre el color de la luz de las estrellas binarias y otros astros celestes).

Doppler publicación

Portada de la breve obra original de Christian Doppler donde enuncia su efecto epónimo. Vía Google Books.

La verdad es que ello no explicaba la aberración de Bradley y la tecnología de la época no estaba para observar corrimientos al rojo o al azul en los cuerpos celestes. Sin embargo, el principio propuesto por Doppler era aplicable a cualquier variedad de onda, sea electromagnética, de sonido o las ondas mecánicas producidas en un estanque tranquilo por un objeto que se desplaza en su superficie.

Tres años después de la publicación el efecto fue demostrado experimentalmente para las ondas sonoras por el holandés Buys Ballot. Puso a músicos a emitir una nota concreta desde un tren en marcha y a otros músicos a replicar la nota que oían desde tierra según pasaba el tren. Así se observó un aumento de la frecuencia aparente del sonido cuando el tren se acercaba y una reducción de frecuencia cuando se alejaba.

Doppler Buys-Ballot

Buys Ballot intentó demostrar que la idea de Doppler era errónea, pero acabó confirmándola. Aunque se nos antoja un experimento sencillo y evidente, a Buys Ballot le costó lo suyo acabarlo con éxito. El músico del tren no aprecia cambios en su nota, mientras el que oye en tierra sí detecta un cambio aparente del tono por el cambio de frecuencia inducido por el desplazamiento.

Actualmente el efecto Doppler es fácil de observar a pie de calle con cualquier coche que pasa, cualquier sirena de ambulancia o quinqui con música a toda castaña en su vehículo tuneado. Pero antes de la revolución industrial no había objetos que se desplazaran a gran velocidad y que pudieran distorsionar el sonido, excepto proyectiles de cañón —si bien durante un bombardeo nadie se pone a pensar en frecuencias de onda—.

Musicis digressio.- Los compositores clásicos no han usado mucho la imitación del efecto Doppler en sus obras. Lo más parecido que me viene a la mente es precisamente en simulación de bombas y pirotecnia bélica. El ejemplo más siniestro está en la Octava Sinfonía de Shostakovich. Las «sinfonías de guerra» de Shostakovich son la auténtica banda sonora de la Segunda Guerra Mundial. La 8.ª sinfonía data de 1943, en lo más álgido del conflicto. Su tercer movimiento es una hipotiposis bélica de seis minutos de música tensísima, conducidos por un tema en ostinato de las cuerdas sobre el que los bajos y la percusión dan golpes como de detonación y, cada tanto, se repite una figura con una larga nota aguda seguida por un salto con ligadura a su octava inferior, cosa que recuerda el paso doppleriano de un obús.

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Fragmento del tercer movimiento de la octava sinfonía Op. 65 de Dimitri Shostakovich, donde se observa la figura musical que recuerda al efecto Doppler de un proyectil. Los violines hacen una nota larga y aguda in crescendo, que súbitamente baja en glissando. Las violas tocan el tema en ostinato que vertebra la pieza.

El segundo ejemplo está traído por los pelos, la verdad: está en el Concierto Emperador de Beethoven. Este 5.º concierto para piano también tiene un trasfondo bélico pues se compuso durante el ataque de Napoleón a Viena. Hay un breve momento de diez compases en el desarrollo del primer movimiento donde el pianista toca progresiones ascendentes del tema principal (fortspinnung) mientras la mano izquierda acompaña con escalas descendentes cromáticas que acaban con la pulsación del compás acompañadas de acentos de la orquesta. El efecto es una reminiscencia de batalla con proyectiles cayendo —no digo que ésta fuera la intención del compositor—, como aquellos cañonazos franceses que tanto aterraron a Beethoven, escondido en el sótano de casa de su hermano y cubriendo su cabeza con cojines para mitigar el malestar que las explosiones tenían que causar a sus perjudicados laberintos. Ni este enorme concierto ni ninguna otra obra de su período «heroico» puede encasillarse como música marcial y de soldaditos —bueno, la excepción es ese truñico llamado La batalla de Vitoria, Op. 91—, aunque algunos analistas se queden en esa observación superficial. La obra de Beethoven es infinitamente trascendente.

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Pequeño segmento del quinto concierto para piano Op. 73 de Beethoven. La mano derecha del pianista toca un fortspinnung del tema principal, con aire batallador, mientras la izquierda hace repetidos descensos cromáticos. Estas figuras descendentes también las usó Beethoven en su antes mencionado Op. 91.

Doppler, relatividad y big bang

El efecto Doppler es un postulado relativístico, ya que depende del movimiento relativo del objeto emisor respecto a un observador referencial. El músico que va en el tren no nota ninguna variación en la nota que está emitiendo, mientras que el observador que escucha inmóvil sí nota la deformación sonora inducida por el desplazamiento de la fuente emisora.

De hecho Einstein tiró del efecto Doppler-Fizeau como parte de su teoría de la relatividad especial de 1905 (Hippolyte Fizeau describió en 1848 el mismo fenómeno que Christian Doppler aplicado a las ondas electromagnéticas). Según ello un objeto que se acerca al observador a una velocidad cercana a la luz presentaría un corrimiento al azul en la luz que emite, mientras que si se aleja se apreciaría un corrimiento al rojo.

Los astrofísicos observaron mediante espectroscopia que las galaxias muestran un corrimiento al rojo, es decir, se están alejando unas de otras. Ello condujo al padre Lemaître y a Hubble (en 1927 y 1929, respectivamente) a formular la teoría de la expansión del universo. Si se está expandiendo es porque en el pasado la materia cósmica estuvo concentrada en un punto, y esa es la base de la teoría del big bang y del cálculo de la edad del Cosmos. Casi na.

Doppler

Christian Doppler (1803-1853), aquí con el disfraz de “efecto Doppler” de Sheldon Cooper.

El efecto Doppler es uno de los principios del radar. También se considera en telecomunicaciones para corregir señales de satélites; incluso una persona que usa su móvil desde un vehículo en marcha presenta una deformación de las ondas de radiofrecuencia que puede afectar a su rendimiento.

El doppler para detectar flujos

Hablo de flujo sanguíneo, por supuesto, no lo que los ‘gines’ llaman flujo. La tecnología del eco-doppler suma los principios del efecto Doppler y de la ecolocalización; este último es la base de la ecografía convencional y del sonar que usan los barcos, los cetáceos y los murciélagos.

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Shigeo Satomura y su publicación en japonés sobre eco-doppler en la Revista de la Sociedad Acústica Japonesa de 1959. Satomura murió al año siguiente por una hemorragia subaracnoidea.

El grupo del físico Shigeo Satomura (1919-1960), en Osaka, fue el primero en pensar cómo aplicarlo en el estudio no invasivo del sistema cardiovascular durante los años 50 del s.XX. En la siguiente década se sumaron más investigadores en otros países, entre quienes destaca Robert F. Rushmer (1914-2001), de Seattle. En los años 80 se desarrolló el eco-doppler bidimensional.

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Foto de Robert Rushmer, pionero del doppler clínico (vía U.S. National Library of Medicine) y figura de su artículo junto con Dean Franklin en la revista Science del 25 de agosto de 1961.

Los equipos de doppler médico se fueron sofisticando y redujeron su tamaño. Ahora es de uso común en cualquier centro de ecografía, cirugía vascular, hemodinamia u obstetricia. Hasta se venden dopplers de andar por casa por poco más de 20 € para que las embarazadas escuchen el corazón de sus bebés cuando quieran.

El doppler permite localizar vasos sanguíneos al detectar su flujo, mide la velocidad del flujo, su dirección, la presencia de turbulencias y el ritmo de las pulsaciones. En los modos dúplex y tríplex suma información funcional a la información anatómica que da la ecografía modo B. Resulta básico en la monitorización fetal, en la enfermedad vascular periférica, en el estudio de la enfermedad carotídea, determina inversiones de flujo en venas arterializadas por fístulas o malformaciones arteriovenosas, y no se diga su utilidad en ecocardiografía.

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Imagen de ecografía doppler de la vena y las arterias umbilicales (www.kpiultrasound.com).

De nuevo vemos aquí dos características de la buena Ciencia: primero, la universalidad de sus principios permite aplicarlos en áreas totalmente alejadas de donde se realizó la investigación original; así, una idea originada en lejana astrofísica ha terminado aplicándose en la vida común, sea para ponerte una multa por radar o para diagnosticarte la cardiopatía que afloró tras recibir la multa. Segundo, el trabajo aditivo y colaborativo de los científicos, pues la ecografía-doppler no existiría sin otro montón de aportes, desde la propuesta de Spallanzani sobre la existencia del ultrasonido hasta el descubrimiento del efecto piezoeléctrico hecho por los Curie. La pseudociencia y la charlatanería no logran recorrido, hacen daño en donde se inventan (por lástima, demasiado en salud) y no pueden progresar con nuevas evidencias.

«Ceterum censeo Podemus esse delenda»

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