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INBAchim M. Loske Mehling y Francisco Fernández Escobar [email protected]

Achim M. Loske es Doctor en Física, investigador titular del CFATA responsable del Laboratorio de Ondas de Choque. Durante más de 20 años ha explorado el uso de las ondas de choque para usos médicos.

Francisco Fernández Escobar es Maestro en Ciencias (Física), Técnico Académico titular del CFATA. Durante más de 35 años se ha dedicado al desarrollo de instrumentación científica y en los últimos 12 años ha innovado diversos equipos y dispositivos para aplicaciones biomédicas de las ondas de choque.

Reynaldo Alvarado Martínez y Fernando Peña [email protected]

Reynaldo Abraham Alvarado Martínez. Biólogo de la UAQ, egresado de la Maestría en Neurobiología y estudiante del Doctorado en Ciencias Biomédicas de la UNAM.

Fernando Peña-Ortega. Biólogo por la Facultad de Ciencias de la UNAM, Doctor en Ciencias Biomédicas e Investigador Titular en el Departamento de Neurobiología del Desarrollo y Neurofisiología del INB-UNAM.

Shunshan Xu, Ángel F. Nieto [email protected]

Shunshan Xu es investigador Titular “A”, especializado en geología estructural. Sus investigaciones se centran en aspectos teóricos y experimentales de la deformación frágil de la corteza terrestre. Ha publicado numerosos trabajos sobre la geometría de las poblaciones de fracturas y fallas geológicas, así como sobre su aplicación a la tectónica regional y a los yacimientos petroleros naturalmente fracturados.

Ángel Francisco Nieto-Samaniego es investigador Titular “C”. Sus principales áreas de investigación son la geología estructural y regional, así como la estratigrafía volcánica regional, la tectónica de México y la divulgación científica. Imparte los cursos de Geología Estructural, Tectónica Extensional y Geología de Campo en el Posgrado en Ciencias de la Tierra de la UNAM.

CGEO

Manuel Miranda Anaya [email protected]

Doctor en Biología por la UNAM, realizó una estancia Posdoctoral en el National Science Foundation Center for Biological Timing, University of Virginia. Profesor de Tiempo Completo y Responsable del Laboratorio de Biogeorritmos, UMDI-FC. Se dedica al estudio de la neurobiología de los ritmos circadianos.

UMDI FC-J

BIBLIOTECAJavier Valles [email protected]

Coordinador de la Biblioteca del Campus.

David Morillón Gá[email protected]

Coordinador del área de Mecánica y Energía de Instituto de Ingeniería de la UNAM. Sus líneas de investigación se centran en Edificación sustentable, diseño bioclimático y energías renovables.

UAJ-II

Índice de autores

No. 22 Octubre - Diciembre 2012

Contenido

CONSEJO DE DIRECCIÓNDr. Gerardo Carrasco Núñez

Dr. Raúl Gerardo Paredes GuerreroDr. Ramiro Pérez Campos

Dr. Germán Buitrón MéndezDr. Juan B. Morales Malacara

Dr. Saúl Santillán GutiérrezDr. Luis Montejano Peimbert

COORDINADOR DE SERVICIOSADMINISTRATIVOS

Alejandro Mondragón Téllez

JEFE UNIDAD DE VINCULACIÓNJuan Villagrán López

CONSEJO EDITORIALCarlos M. Valverde RodríguezJuan Martín Gómez GonzálezRosa Elena López Escalera

Iván Moreno AndradeEnrique A. Cantoral Uriza

Juan Villagrán López

DISEÑO Y FORMACIÓNI.S.C. Oscar L. Ruiz Hernández

GACETA UNAM JURIQUILLA Publicación trimestral editada

por la Unidad de Vinculación, Difusióny Divulgación Universitaria perteneciente a la Coordinación de Servicios Administrativos.

Boulevard Juriquilla No. 3001,Juriquilla, Qro.

MÉXICO, C.P. 76230

Registro en trámite.Impresión: Hear Industria Gráfica, Calle 1 No. 101, Zona Industrial Benito Juárez. C.P. 76120.

Tiraje: 2000 ejemplares

TELÉFONOS VINCULACIÓN(442) 192 61 31, 32 y 35

CORREO ELECTRÓ[email protected]

RECTORDr. José Narro Robles

SECRETARIO GENERALDr. Eduardo Bárzana García

SECRETARIO ADMINISTRATIVOLic. Enrique del Val Blanco

SECRETARIO DE DESARROLLO INSTITUCIONAL

Dr. Francisco José Trigo Tavera

SECRETARIO DE SERVICIOS A LA COMUNIDAD

M.C. Miguel Robles Bárcena

ABOGADO GENERALLic. Luis Raúl González Pérez

COORDINADOR DE LAINVESTIGACIÓN CIENTÍFICA

Dr. Carlos Arámburo de la Hoz

DIRECTOR GENERAL DE COMUNICACIÓN SOCIAL

Enrique Balp Díaz

UNAM

Campus Juriquilla

6pag.

Fallas geológicas, evidencias de deformación en la corteza terrestre

CFATA

8pag.

Física aplicada en el tratamiento de cálculos renales

12pag.

De relojes y ritmos biológicos; ¿por qué son importantes?

14pag.

Edificios sustentables en México. Investigación, desarrollo y contratiempos

CGEO - Centro de Geociencias

CFATA - Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada

UMDI FC-J - Unidad Multidisciplinaria de Docencia e Investigación de la Facultad de Ciencias Juriquilla

UAJ-II - Unidad Académica Juriquilla del Instituto de Ingeniería

4pag.

Cuando las cosas no huelen tan bien, podría ser AlzheimerINB - Instituto de Neurobiología

Miranda

Resaltado

Miranda

Resaltado

EDITORIAL

3www.campusjuriquilla.unam.mx

EDITORIAL

Consejo Editorial

El yodo en la salud pública

Se sabe que en el mundo la sal es la prin-cipal fuente de yodo para el ser humano, sin embargo, recientemente ha aparecido un debate acerca de la ingesta de sal y yodo en la población mundial, y sobre la cual el gobierno Mexicano ha contribuido con “su granito de sal”, al decidir reducir la cantidad de sal en el pan (ver “usted qué opina” de este número). Tomar decisiones sobre la salud, la seguridad, la educación, etc., sin realizar un análisis profundo sobre sus causas y consecuencias generan fal-sos debates.

En el caso de la salud pública, la Organi-zación Mundial de la Salud (OMS), entre otros grupos expertos, recomienda que el consumo diario de sal no exceda los 5 gra-mos. Por otra parte, la misma institución indica que los requerimientos diarios del yodo, que es un micronutrimento esencial en la dieta, se satisfacen con una canti-dad 25,000 veces menor; es decir, 150 microgramos, que están en una pizca de sal yodada al día, y que su aporte debe aumentar a 200-250 microgramos en el caso de embarazo y lactancia.

Evidentemente, al menos en términos cuan-titativos, esta información revela la futilidad del debate. En otras palabras, muestra que no es excluyente la pertinencia de reducir

el consumo de sal por un lado y, por el otro, la ineludible responsabilidad de satis-facer el requerimiento diario de yodo en la población mundial.

Para comprender a cabalidad la incohe-rencia y falacia del debate es necesario recordar que la UNICEF y otros organis-mos internacionales han determinado que los trastornos por deficiencia de yodo (IDD, por sus siglas en inglés) son un problema de salud pública endémico y habitual en diferentes regiones del plane-ta, y se calcula que afectan aproximada-mente al 38% de la población mundial. Los IDD abarcan un amplio espectro de alteraciones físicas y mentales entre las que destacan, cuando la deficiencia ocu-rre durante la gestación y el periodo neo-natal, retraso en el crecimiento y grados diversos de retardo mental incluyendo el cretinismo (deficiencia congénita de la ti-roides, que provoca retardo en el creci-mieno físico y mental). De hecho, y en general, la deficiencia endémica de yodo en la dieta es la causa más frecuente de hipotiroidismo (producción insuficiente de hormonas tiroideas).

Por ello, el Consejo Internacional para el Control de los IDD (ICCIDD por sus si-glas en inglés) recomendó, como medida

profiláctica para controlar y prevenir la defi-ciencia nutricional de yodo en el planeta, la yodación universal de la sal de mesa (USI, abreviatura de: Universal Salt Iodization). La USI ha mostrado ser la disposición sanitaria más efectiva para prevenir el retraso mental y el cretinismo. De hecho, gradualmente, las naciones del orbe la han incorporado a su legislación y México lo hizo desde 1942.

Sin embargo en el mundo, y México no es la excepción, se ha comprobado que legis-lar no basta. Los gobiernos requieren, entre otras medidas sanitarias, instituir políticas de vigilancia epidemiológica permanentes. Consecuentemente y por decir lo menos, resulta ilógico que en una sociedad socioe-conómicamente heterogénea como la nues-tra, en la que coexisten oasis de abundancia en medio de páramos de miseria, se signen convenios con la industria panadera para re-ducir el contenido de sal en sus productos. Como dice el refrán, pareciera que se “des-tapa un hoyo para tapar otro”.

Tomar decisiones sobre las rodillas para eli-minar la sal de algunos alimentos requiere no sólo conocer la historia, también se ne-cesita consultar a diferentes expertos que ayuden a evaluar de forma integral un deter-minado problema.


Cuando las cosas no huelen tan bien, podría ser Alzheimer

Reynaldo Alvarado Martínez y Fernando Peña Ortega

La enfermedad de Alzheimer (EA) es la pri-mera causa de demencia en pacientes ma-yores de 60 años, por lo que su prevalencia aumenta conforme incrementa la expecta-tiva de vida de la población mundial, inclui-da la población mexicana. A muy grandes rasgos, la EA se caracteriza por el deterioro en las funciones cognoscitivas; por ejem-plo, el aprendizaje y la memoria. La enfer-medad se desarrolla en etapas progresivas (temprana, media y tardía) y se diagnostica por la identificación, usualmente postmor-tem, de diversos marcadores histopatológi-cos entre los que se encuentran la placas amiloideas. Si bien, la cantidad de placas amiloideas, que se componen de agrega-dos insolubles de la proteína beta amiloi-de (PβA), no correlaciona con el deterioro cognoscitivo en los pacientes con EA; sí existe una relación muy estrecha entre los niveles de la PβA en estado soluble (antes de agregarse en las placas amiloideas) y el deterioro en varias funciones nerviosas en

las etapas tempranas de la enfermedad.

En el laboratorio de Circuitos Neurona-les del Instituto de Neurobiología-UNAM hemos caracterizado los efectos de la PβA soluble sobre varias redes neuro-nales cuya disfunción podría explicar las alteraciones tempranas observadas en la EA. Por ejemplo, hemos demostrado que la PβA induce amnesia (pérdida de la me-moria) por medio de afectar la actividad del hipocampo, que es un circuito nece-sario para la memoria y el aprendizaje. Además, estudiamos las alteraciones en la función del bulbo olfatorio (BO) produ-cidas por la PβA (Figura 1), debido a que uno de los síntomas más tempranos en la EA es la hiposmia (disminución en la capacidad de oler) y a que el BO es un componente clave en el procesamiento de la información olfatoria.

Desde hace tiempo se ha demostrado

que el funcionamiento de muchos circuitos neuronales depende de la generación de ac-tividad coordinada de las neuronas que los componen. Dicha actividad “sincrónica” se manifiesta como patrones de actividad po-blacional que se registran comúnmente en el electroencefalograma (EEG) o que, en el caso de los experimentos de nuestro labora-torio, se pueden registrar también cuando el circuito de interés es aislado en rebanadas de cerebro (Figura 1b). Un análisis matemá-tico sencillo en el espacio de las frecuen-cias, que comúnmente involucra la llamada “Transformada Rápida de Fourier” (TRF), nos permite identificar las frecuencias de las “oscilaciones” poblacionales presentes en la actividad cerebral, así como cuantificar la potencia de dicha actividad (Figura 1b), lo que constituye un indicador de la magnitud con la que dichas oscilaciones se presentan en un registro. El uso de esta herramienta ha permitido identificar que el EEG de los pacientes con EA se caracteriza por un

Cuando las cosas no huelen tan bien, podría ser Alzheimer

5www.inb.unam.mx

“enlentecimiento” de la actividad eléctrica cerebral, que se manifiesta por la reduc-ción de la potencia de los componentes de frecuencias altas y un aumento en la potencia de los componentes de frecuen-cias bajas. Dicho enlentecimiento del EEG se correlaciona fuertemente con el dete-rioro cognoscitivo de los pacientes que, a su vez, se correlaciona con los niveles de la PβA. Si bien se ha demostrado que una reducción similar de la actividad eléctrica del bulbo olfatorio se relaciona directamen-te con la hiposmia en modelos animales (Figura 1a), hasta el momento no se había explorado si la PβA podía afectar la acti-vidad eléctrica del bulbo olfatorio y si esto producía alteraciones en la capacidad de oler. Recientemente hemos descrito que la PβA disminuye la actividad eléctrica del BO (Figura 1b), cuando es aplicada a rebana-das de cerebro que contienen este circuito (Figura 1b). Además, también hemos mos-

trado que este efecto se revierte cuando retiramos (lavado) a la PβA de la rebanada de bulbo olfatorio. Ambos resultados nos parecen muy relevantes pues la reduc-ción de la actividad del BO producida por la PβA podría ayudar a entender los me-canismos que intervienen en la instalación de la hiposmia que presentan los pacien-tes con EA. Efectivamente, el hecho de que la inhibición de la actividad del BO producida por PβA sea reversible, nos su-giere que esta inhibición no se relaciona con la muerte de las neuronas de este circuito, pues la muerte no es reversible. En el futuro, nos proponemos determinar los mecanismos celulares que subyacen a la inhibición de la actividad del bulbo olfa-torio producida por PβA en el modelo de la rebanada de cerebro y en condiciones más fisiológicas (in vivo). Además, algunos resultados preliminares nos indican que la PβA no sólo reduce la actividad eléctrica

del bulbo olfatorio (Figura 1), sino que tam-bién reduce la capacidad de oler cuando es inyectada en el bulbo olfatorio de roedores. Pensamos que con este tipo de experimen-tos podemos elaborar un buen modelo de estudio de la hiposmia observada en la EA.

La investigación actual en el campo de la EA se enfoca a entender los mecanismos celu-lares involucrados en el desarrollo de esta terrible enfermedad y a buscar nuevos mé-todos para diagnosticarla tempranamente. El diagnóstico temprano de la EA permitirá dis-minuir el avance del deterioro neurológico, así como mejorar la calidad y la expectativa de vida de los pacientes. La evaluación del deterioro olfatorio en las etapas tempranas de la EA y el papel de la PβA en el mismo, así como la determinación de los mecanis-mos celulares asociados a esta alteración, podrían contribuir a este propósito.

Figura 1. La actividad oscilatoria del bulbo olfatorio (BO) es ne-cesaria para la detección de los olores y es reducida por la pro-teína beta amiloide (PβA). a) Representación del proceso de detección de olores por un roedor y su relación con la actividad del BO. Nótese que el roedor que presenta una disminución en la actividad del bulbo olfatorio no es capaz de detectar el olor presentado. b) Los trazos del lado izquierdo representan la actividad espontánea del bulbo olfatorio en condiciones control (trazo en verde), durante la aplicación de PβA 10 nM (trazo rojo) y después de 1 hora de lavado (trazo en azul). Obsérvese que la aplicación de PβA disminuye la potencia de la actividad del bulbo olfatorio de manera generalizada y sin efectos preferentes sobre frecuencias particulares, y que este efecto es reversible y desaparece después del lavado. En el lado derecho, se muestran los espectros de potencia de los registros representativos (con el mismo código de color).


Una consecuencia de la continua actividad de nuestro planeta es la deformación de la parte superficial de la corteza terres-tre. Este tipo de deformación denominada “frágil”, produce fallas geológicas y ocurre cuando la corteza pierde la cohesión que hay entre sus componentes y se rompe; es decir, pierde su integridad. Las fallas que se observan en las rocas son fracturas sobre las cuales ocurrieron desplazamien-tos relativos de los dos bloques separados por dichas fracturas (Figura 1).

Cuando un volumen de la corteza terrestre contiene fallas, es evidencia de que éste experimentó un cambio de forma (distor-sión). Entonces, para conocer la historia de la deformación, necesitamos estudiar las fallas que observamos en el campo o bien mediante sondeos de pozos realiza-dos para describir el subsuelo en la región de observación.

En geología, y especialmente en la geolo-gía estructural, un tema muy importante es el estudio de la distribución de longitu-des y desplazamientos de las fallas a dife-rentes escalas. Al estudiar una población de fallas en la naturaleza, en general se observan una gran diversidad de longitu-des y desplazamientos. Para los geólogos, su análisis es una pista fundamental para inferir su evolución en el pasado geoló-gico ya que, como si se tratara de una fotografía instantánea, únicamente obser-vamos su estado actual, lo que implica un desconocimiento del estado previo a la deformación más inmediata.

En una falla hay una relación directa entre su longitud y su desplazamiento. Esa re-lación está sujeta a una ley denominada de potencia (Dmáx = cLn), en la que el des-plazamiento máximo a lo largo de la falla (Dmáx) varía en una proporción (c) de la longitud (L), dependiendo de las propieda-

des de la roca. Dicha variación no siempre es lineal, por lo que se emplea un expo-nente (n) que hace más sensible el valor de Dmáx a los cambios en la longitud de la falla. En la literatura se han reportado valores del exponente (n) entre 0.5 y 2 (Xu et al., 2006).

Actualmente conocemos varios de los me-canismos por medio de los cuales las fallas crecen: uno de ellos implica la acumulación de desplazamientos sucesivos a lo largo de una sola falla; otro, está en función de varias fallas pequeñas o segmentos de fallas (Figu-ra 2). En el primer mecanismo, debido a la acumulación de desplazamientos sucesivos, la longitud de la falla se incrementa desde el centro hacia los extremos. Entonces el des-plazamiento, a lo largo de la falla, adquiere forma de arco y será mayor en el punto medio de la falla, o muy cerca de él (Figura 2 a-b). En el segundo mecanismo, el creci-miento de la falla es lateral, por la unión de segmentos (Figura 2d). Ambos mecanismos

Fallas geológicas, evidencias de deformación en la corteza terrestre

Shunshan Xu, Ángel F. Nieto Samaniego

Fallas geológicas, evidencias de deformación en la corteza terrestreFallas geológicas, evidencias de deformación en la corteza terrestre

Figura 1. Diagrama que muestra la diferencia entre una fractura y una falla, obsérvese que sobre la falla ha ocurrido desplazamiento.

7www.geociencias.unam.mx

son bien conocidos, pero en un estado avanzado del proceso de crecimiento es imposible diferenciar cuál de los dos fue el dominante. Sin embargo, si la unión de segmentos no se encuentra muy avanza-da (como una serie progresiva de fotos de la deformación), entonces observaríamos perturbaciones en la geometría del arco de desplazamientos, lo cual revelaría que el enlace de segmentos fue el mecanismo dominante.

En el grupo de Geología Estructural del Centro de Geociencias, analizamos la fre-cuencia (estadísticamente) con que se pre-sentan ciertos tamaños de desplazamiento o de longitud en una población de fallas. Hemos utilizado distribuciones de frecuen-cia acumulada en lugar de distribuciones de frecuencia, por mostrar un comporta-miento mucho más estable. Cuando ha-blamos de frecuencia contamos el número de fallas cuya longitud o desplazamiento cae dentro de cierto intervalo de tamaño, mientras que en la frecuencia acumulada contamos la cantidad de fallas que tienen desplazamiento o longitud, “menor o igual a” un tamaño específico. Las observacio-nes indican que las distribuciones de longi-tudes de falla de una población, obedecen en muchas ocasiones, a una ley de poten-cia del tipo N(l) = C1l

-d1 , donde el número de fallas (N(l)) con longitud mayor o igual a l varía en una proporción C1 con respec-to a la longitud, y el exponente (d1) hace que el número de fallas sea muy sensible a la variación de la longitud. Igualmente,

las distribuciones de desplazamientos de falla comúnmente obedecen a otra ley si-milar que tiene la forma N(Dmáx) = C2Dmáx

-d2, donde N(Dmáx) es el número de fallas con desplazamiento máximo mayor o igual a Dmáx, C2 es un coeficiente de proporciona-lidad y d2 es el exponente de la distribu-ción de desplazamientos.

Un escenario más complejo que el des-crito en la Figura 2 sería considerar una población de fallas. En ese caso los valo-res d1 y d2 de las ecuaciones descritas nos ayudarían a inferir el mecanismo de crecimiento. Cuando el desplazamiento es proporcional a la longitud (Dmáx = cL) el valor del exponente n es 1. Ese caso es el más sencillo y es el que predice la teoría elástica del crecimiento de fallas individua-les. Sin embargo, en la literatura el valor de n = (d1/d2) comúnmente es distinto a 1, porque en la mayoría de los casos d1 y d2 son distintos. Lo anterior nos plantea dos posibilidades: que el modelo teórico no se cumple y en una población de fallas los valores de d1 y d2 son distintos; o bien, que el modelo teórico es correcto, pero que las diferencias entre d1 y d2 se deben a errores de medición.

De hecho, existen varios factores que influ-yen en la medición de d1 y d2, por ejemplo: que las escalas en que hacemos las me-diciones tengan un intervalo limitado; que los extremos de las fallas no siempre sean observables; que las fallas terminen en ra-mificaciones o estén truncadas; así como que correspondan en realidad a enlaces de fallas preexistentes, entre otros. Nuestras simulaciones numéricas muestran que las variaciones reportadas en la literatura pue-den explicarse por una combinación de los factores mencionados. Lo que requerimos lograr es un modelo, cuyo resultado final sea lo más aproximado posible a lo que ob-servamos.

Durante nuestras investigaciones en la Sierra de San Miguelito, en San Luis Potosí (Figura 3), determinamos las distribuciones de lon-gitud y desplazamiento máximos en dece-nas de fallas, obteniendo valores de d1=1.49 y d2=0.63. Estos resultados sugieren que no se formaron por un proceso simple de propagación lateral, sino con una evolución compleja, con numerosos enlaces de seg-mentos de falla. Adicionalmente, al conocer el número relativo de desplazamientos pe-queños con relación a los desplazamientos grandes, lo cual está determinado por el valor d2, se ha podido estimar la cantidad total de desplazamiento (deformación) que produjo la población de fallas, lo cual per-mitió calcular un alargamiento de la corteza cercano a 18% en esa parte de la Mesa Central.

En la actualidad se continúa con la investi-gación teórica sobre la relación que guardan los distintos parámetros de las fallas. Ese conocimiento se aplica en proyectos de in-vestigación básica sobre diversas disciplinas científicas, por ejemplo geología estructural y volcanología, al igual que en proyectos de las industrias petrolera y geotérmica, entre otras.

Figura 2. Modelos de crecimiento de fallas: (a) relación Dmáx / L constante durante el crecimiento de la falla. (b) Modelo con incre-mento de la relación Dmáx / L, en el que dicha relación aumenta con el crecimiento de la falla. (c) Modelo de longitud constante, en el que la longitud de la falla aumenta rápidamente en una fase temprana y luego se mantiene constante. (d) Modelo de unión de fallas.

Figura 3. (a). Patrón de fallas en la Sierra de San Miguelito, Mesa Central, México. (b). Distribuciones de longitud l y (c) de desplaza-miento máximo Dmáx; ambos medidos en metros (modificado de Xu et al., 2005).


Física aplicada en el tratamiento de cálculos renales

Achim M. Loske y Francisco Fernández

No obstante el desarrollo de métodos mí-nimamente invasivos, la litotricia extracor-pórea, es decir, la pulverización de cálculos renales con ondas de choque, sigue siendo una de las técnicas más empleadas en el mundo para tratar la litiasis renal (piedras en el riñón). Esta técnica consiste en apli-car y concentrar sobre el cálculo cientos de ondas de choque, generadas fuera del paciente, hasta pulverizarlo. En esta forma, las arenillas resultantes pueden ser orina-das después del tratamiento, evitando así intervenciones quirúrgicas. Los pacientes sometidos a esta terapia, generalmente pueden reanudar su vida normal al día si-guiente del tratamiento.

Una onda de choque, del tipo usado en urología, produce en la región de con-centración un aumento súbito de presión (entre 500 y 1000 atmósferas), seguido de una rarefacción hasta de 200 atmósfe-ras por debajo de la presión de equilibrio.

Si bien es cierto que hay daño al tejido renal durante una litotricia extracorpórea por ondas de choque (LEOCH), este no se compara con el de una cirugía y conti-nuamente se buscan técnicas novedosas para lesionar lo menos posible al tejido adyacente y generar más daño al cálculo.

Hace varios años, un grupo de científicos en Estados Unidos publicó un hallazgo sorprendente: Lograron disminuir el daño al tejido renal, aplicando ondas de choque de baja energía (OCH-BE) a uno de los polos del riñón antes de un tratamiento de LEOCH. Estos investigadores propusieron que la aplicación previa de las OCH-BE producía vasoconstricción (contracción de los vasos sanguíneos) y disminuía las hemorragias causadas por la LEOCH. Este estudio, realizado en cerdos debido al pa-recido anatómico de su riñón con el del ser humano, todavía no se ha aplicado clínicamente ya que aún no se conocen

con certeza los mecanismos involucrados en la disminución del daño al tejido, así como el umbral de mínima energía con el cual ocurre el efecto protector.

En el Laboratorio de Ondas de Choque del CFATA buscamos mejorar y desarrollar nue-vas aplicaciones de ondas de choque en la medicina, y al mismo tiempo disminuir el daño tisular durante tratamientos de LEOCH. Así, para profundizar en la comprensión de los mecanismos subyacentes en el efecto protector de las OCH-BE, decidimos intro-ducir diferentes innovaciones instrumentales y de procedimiento respecto al reporte ori-ginal de los investigadores norteamericanos. La principal innovación consiste en aplicar a todo el riñón pulsos de presión mucho más baja, no OCH-BE, antes del tratamien-to de LEOCH. En principio, esto es posible con cualquier equipo de LEOCH (litotritor), posicionando al paciente de manera que la región de máxima presión (foco de concen-

Figura 1: Fotografía de un riñón de conejo tratado con 250 ondas de choque del tipo usado en tratamientos de litotricia extracorpórea.

Figura 2: Fotografía de un riñón de conejo tratado con 50 pulsos de presión profilácticos y pos-teriormente con 250 ondas de choque del tipo usado en tratamientos de litotricia extracorpórea.

9www.fata.unam.mx

tración) quede fuera del paciente. Así, el riñón en lugar de recibir ondas de choque sólo en un polo, está expuesto en su tota-lidad a pulsos de presión de menor intensi-dad. En nuestros experimentos, aprobados por el Comité Institucional para el Cuida-do y Uso de los Animales Experimentales, de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la UNAM, utilizamos cone-jos sanos (sin cálculo) pues, además de su fácil manejo, esta especie se reconoce internacionalmente como un modelo están-dar para evaluar daño renal ocasionado por ondas de choque.

Nuestros resultados iniciales son muy alen-tadores y muestran que efectivamente, la aplicación previa de pulsos de presión baja a todo el riñón, reduce significativamente el daño renal provocado por la LEOCH. A la fecha hemos estudiado 16 conejos de raza Nueva Zelanda, que se dividieron en dos grupos. Siete conejos de cada grupo fueron tratados con ondas de choque y el octavo permaneció como control, es decir, no recibió ondas de choque. Los animales del grupo 1 se sometieron a 250 ondas de choque concentradas en la pelvis renal del riñón izquierdo, como tratamiento terapéu-tico. Los conejos del grupo 2 recibieron 50

pulsos de presión profilácticos antes del mismo tratamiento terapéutico.

Para ello se usó un litotritor clínico Piezo-lith 2300 (Richard Wolf GmbH, Alemania), al que se le adaptó una camilla especial para la colocación adecuada de los cone-jos. Este equipo produce ondas de com-presión en agua por la súbita expansión de miles de cristales piezoeléctricos ubi-cados sobre una superficie cóncava con geometría esférica. La superposición de las contribuciones de todos los cristales produce una onda de choque en el centro del sector esférico, sitio donde debe ubi-carse el cálculo a destruir. Para visualizar los riñones, se usaron las dos ecosondas que tiene el equipo para este fin. Todos los conejos fueron sacrificados con una sobredosis de anestésico 7 días después del tratamiento, para extirparles ambos ri-ñones y realizar estudios histopatológicos. Como se muestra en las Figuras 1 y 2, todos los riñones tratados con ondas de choque (izquierdos) mostraron tener cierto daño tisular. Los riñones derechos y aque-llos provenientes de los conejos control no mostraron daño alguno. La principal conclusión de los patólogos fue que los riñones tratados con ondas profilácticas

mostraron un daño significativamente menor en la cápsula renal. El paso de una onda de choque a través de vasos sanguíneos ge-nera el crecimiento de microburbujas que al colapsar emiten diminutos chorros de lí-quido, denominados “microjets”, con velo-cidades de cientos de metros por segundo. Por un lado los microjets son indeseables ya que lesionan el tejido renal, pero por otra parte son útiles pues contribuyen de manera importante en la pulverización de los cálcu-los. La aplicación de ondas de presión de muy baja intensidad a todo el riñón, en lugar de OCH-BE a una región relativamente pe-queña (polo renal) disminuye la probabilidad de formación de microjets durante el trata-miento profiláctico. En síntesis, encontramos que estos pulsos de presión preventivos po-seen suficiente energía para desencadenar el efecto de vasoconstricción en el riñón, disminuyendo la cantidad de sangre en los vasos y consecuentemente la formación de burbujas y microjets.

La implementación de esta tecnología en los litotritores comerciales sería sencilla, sin embargo, antes de pensar en una aplicación clínica aún se requieren estudios exhausti-vos in vivo.



Cuando reflexionamos acerca de la vida cotidiana, nos damos cuenta que nuestras actividades las organizamos alrededor de un horario, y que cuanto más cuidadosos seamos en planear y mantener ese itinera-rio, seremos más eficientes. Sin embargo, además de estos programas temporales auto-conferidos, nuestras actividades dia-rias así como nuestro intervalo vital, tam-bién se ajustan y están determinados en otras escalas de tiempo que se suceden en ciclos regulares en nuestro entorno. Consecuentemente, no es sorpresa que a lo largo de la historia de las civilizaciones nuestra especie ha diseñado una gran va-riedad de artefactos para medir y registrar el tiempo (relojes, calendarios, etcétera). Ellos permiten medir, por ejemplo, los in-tervalos en que ocurren los ciclos geofísi-cos de rotación de la Tierra sobre su eje y su traslación alrededor del sol. Con estas herramientas podemos ubicar los suce-sos que ocurren en un día y en un año.

El amanecer y el atardecer por ejemplo, son señales que inconfundiblemente nos dan una idea de qué hora podría ser. La distancia entre ellos en un día completo, también nos dan una idea de la época del año y son señales que han acompañado a la vida en nuestro planeta a lo largo de su evolución. Es decir, la vida en la Tierra nace, crece y perece al compás de los ritmos geofísicos.

Si observamos con más atención nuestro ambiente y a nosotros mismos, una gran variedad de procesos biológicos ocurren en ciclos. Un claro ejemplo es nuestro ciclo de sueño-vigilia. Si por alguna razón nos aislamos en una habitación donde no podemos percibir la iluminación natural, sin relojes y una temperatura tibia todo el tiempo, estos ciclos seguirán ocurriendo cada día. Si además registramos a dis-tintas horas nuestra temperatura corporal, la presión arterial, la frecuencia cardiaca,

etcétera, los valores que obtenemos serán distintos entre el día y la noche, que supo-nemos que ocurre afuera. Si observáramos a un hámster en condiciones constantes de oscuridad y temperatura y supiéramos cuando se sube a una ruedita para correr, el roedor lo hará con una precisión, que nos permitiría predecir en que momento lo volverá a hacer al día siguiente. Mientras el animalito tenga las condiciones básicas de espacio y alimento, su ciclo de actividad y de reposo en la rueda se mantendrá de manera indefinida. Lo más interesante es que empe-zará cada día un poco antes que el día an-terior, es decir, que el periodo de su ciclo de actividad es muy cercano pero ligeramente menor a las 24 horas. Lo anterior indica que existe un programa y un mecanismo que a manera de reloj, le indica al hámster y a no-sotros, el momento en que debemos iniciar la actividad. Si luego a este hámster le per-mitimos percibir los cambios de luz del día y la noche, corregirá diariamente su ciclo inter-

Manuel Miranda Anaya


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no para ajustar su actividad al anochecer.

Lo anterior es parte de lo que estamos investigando en el Laboratorio de Bio-georritmos de la Unidad Multidisciplinaria de Docencia e Investigación, en la Facultad de Ciencias Juriquilla (UMDI-FC-J). Espe-cíficamente, estudiamos diferentes ciclos fisiológicos que muestran dos característi-cas fundamentales: su oscilación ocurre a lo largo de un día, por lo que se conocen como ritmos circadianos (cercano a un día, Gaceta UNAM Juriquilla No. 20) y son el resultado de la operación de un progra-ma temporal interno que está sincronizado con los ciclos diarios de luz y temperatu-ra. Además, como ya dijimos, otros ritmos biológicos están acoplados a cambios en las estaciones del año (circa anuales) o in-cluso a los cambios en las mareas (circa mareales) o fases de la luna (circa luna-res); es decir, que hay ciclos en los seres vivos que según la importancia que ten-gan para la sobrevivencia de los diferentes organismos, se ajustan a ciclos geofísicos de mayor amplitud. Todo esto ha llevado a pensar que todos los seres vivos poseen “relojes biológicos”, cuya operación permi-te medir el paso del tiempo y sincronizar su fisiología con dichos ciclos.

En el laboratorio de Biogeorritmos estu-diamos la relevancia que tienen los ritmos biológicos sobre los procesos fisiológicos y ecológicos. Así, en colaboración con el Instituto de Neurobiología, hemos plantea-do que el estado de obesidad conlleva a un desajuste en la coordinación interna de procesos metabólicos, lo que se podría considerar como una repercusión direc-ta del estado de obesidad sobre nuestro reloj biológico (proyecto apoyado por PA-PIIT IN 225311). En particular estudiamos la forma en que las señales que regulan la saciedad y el apetito, como las hormonas ghrelina y leptina, están alteradas tanto a nivel de sus receptores en el hipotála-mo, como en su concentración en sangre. Estos estudios se hacen en un modelo de obesidad poco común, el ratón de los volcanes Neotomodon alstoni. Nuestros resultados indican que la obesidad está relacionada con un estado desordena-do de las señales cíclicas que regulan el metabolismo en estos animales, y este estado al parecer también es común en humanos obesos. Estos estudios permi-tirán una mayor comprensión de la fisio-patogénia de la obesidad, es decir, de las causas y mecanismos que la provocan.

Por otra parte, en colaboración con el

laboratorio de Espeleobiología de la UMDI-FC, estudiamos los ritmos biológicos en arácnidos que habitan en las profundidades de cavernas, como la del Risco, Querétaro. Se trata de ecosistemas relativamente frá-giles en los que pese a la aparente falta de señales cíclicas en su interior, los diversos organismos que las habitan exhiben ciclos diarios de actividad. Estos estudios permiti-rán revisar desde una perspectiva novedosa, la dinámica circádica poblacional así como nuevos elementos sincronizadores distintos a los ciclos de luz y oscuridad. Lo anterior tiene gran relevancia en cuanto a los pro-gramas de conservación de hábitats poco estudiados.

En general, nuestras investigaciones buscan establecer correlaciones entre la organiza-ción temporal interna, regulada por los me-canismos del reloj circadiano, y la forma en que cambian las señales cíclicas de nuestro ambiente. La correcta armonía entre los ele-mentos que oscilan con el paso del tiempo, implica que hay equilibrio en los mecanismos que conforman la vida y el ambiente que la sostiene. Conocer la forma en que nuestros hábitos y actividad “civilizatoria” cambian di-chos equilibrios, nos ayuda a comprender mejor el impacto que tenemos sobre nues-tro ambiente y sobre nosotros mismos.

No. 21 Julio - Septiembre 201214

Edificios Sustentables en México. Investigación, desarrollo y contratiempos

David Morillón Gálvez

La tecnología frecuentemente nos sorpren-de, no solo por los avances en el conoci-miento o aplicación de metodologías, sino también por algunas adaptaciones o inven-ción de nuevas palabras en el lenguaje. Un ejemplo de ello es la frase Edificio sus-tentable, la cual se refiere a la utilización de prácticas y materiales respetuosos del medio ambiente, con ventajas ambientales o ambientalmente preferibles, en la pla-neación, diseño, ubicación, construcción, operación y demolición de los edificios. El término se aplica tanto a la renovación y adecuación o reciclado de edificios pre-existentes como a la construcción de nue-vos.

Mediante un continuo mejoramiento de la manera en que se ubican, diseñan, construyen, operan y reacondicionan los edificios, se pueden mitigar los impactos negativos al medio ambiente. El uso de tecnologías avanzadas para ahorrar ener-

gía reduce significativamente la demanda de combustibles fósiles y las emisiones de gases de efecto invernadero. Asimismo, mejores prácticas de diseño y construc-ción pueden contribuir a enfrentar retos ambientales como el agotamiento de los recursos naturales; la eliminación de resi-duos y la contaminación de aire, agua y suelo, además de sus beneficios para la salud y desarrollo humanos.

La construcción de edificios en México ha crecido más del 85% en los últimos dos sexenios, en parte debido al programa de construcción oficial de vivienda para el periodo del 2007-2012. Este incremento representa impactos en el consumo de energía (como del 20% del consumo total del país), problemas en varios lugares de la república por la falta del agua, y la ge-neración de desechos sólidos de manejo especial (77% relacionados con los edifi-cios), en lo que respecta a las emisiones

de CO2, lo que representa casi el 9% de las totales del país.

Para mitigar estos impactos negativos se han elaborado varias iniciativas entre las que destaca la relacionada con los edificios sustentables. Es necesario definir qué ele-mentos estratégicos debe tener un edificio sustentable, con el fin de evitar oportunismo ante la necesidad de mejorar ambientalmen-te el edificio, o en el contexto internacional sobre sustentabilidad, evitar a los que se dicen expertos en el tema y solo quieren vender productos, servicios o certificacio-nes.

Por lo anterior, en septiembre del 2008, en la ciudad de Minneapolis, EUA, como parte de un evento del Consejo Internacional de Códigos (ICC, por sus siglas en inglés), se convocó a varios países del mundo, inclu-yendo México. En la reunión se definieron y aceptaron las siguientes propuestas ambien-

Edificios Sustentables en México. Investigación, desarrollo y contratiempos

15http://sitios.iingen.unam.mx/LIPATA

tales para la edificación sustentable: • Soluciones sustentables para el sitio y suelo • Para la conservación del agua • Para la eficiencia energética • Para mitigar impactos ambientales desde el origen de los materiales • Para garantizar la calidad ambiental en los interiores de los edificios • Innovación

En este contexto, es interesante destacar que en México, gran parte de los edificios históricos propios funcionan según los principios de sustentabilidad, debido a que el diseño original contemplaba orientar los ventanales al sur en climas fríos, usar ma-teriales con propiedades térmicas, como la madera o el adobe, el abrigo del suelo y el encalado de las viviendas. Incluso la traza de los poblados no es casual, sino que cumple una función específica, ya que con base en prueba y error se optimizaron los diseños al medio ambiente de la época.

Actualmente, sobre la masificación de los edificios sustentables, hay iniciativas múl-tiples que buscan cómo mejorar la edifi-cación, entre ellas, las encabezadas por el Instituto de Ingeniería de la UNAM (II-UNAM) a través del Dr. David Morillón, como el proyecto La Casa Nueva/La Co-munidad Nueva, proyecto internacional que considera arquitectura bioclimática, energías renovables y eficiencia energética en las viviendas, y que lamentablemente es un proyecto fallido por falta de cumpli-miento oficial, de la parte mexicana, pero dejó de manifiesto el interés de la iniciativa

privada de participar en este tipo de pro-yectos. En 2006, el II-UNAM asesoró el Proyecto Piloto La Vivienda Sustentable, con 5000 viviendas en un programa de la CONAFOVI, hoy Comisión Nacional de Vivienda (CONAVI), el cual contó con la participación de las constructoras URBI, PULTE y BRACSA, y con los Institutos Estatales de Vivienda de Nuevo León y Tamaulipas, además de las ciudades de Monterrey, Mexicali, Querétaro, Hermosi-llo, Nuevo Laredo y Acapulco, entre otras, correspondientes a los climas, cálido-seco, cálido-seco extremoso, templado y cálido-húmedo .

La falta de normatividad vigente sobre el tema llevó a que el II-UNAM elaborara una serie de documentos, entre ellos un atlas, que presenta la clasificación por bioclimas de México, que permite la planeación de propuestas de construcción con base en la regionalización del país, así como guías y manuales, que presentan, entre otras, las recomendaciones bioclimáticas para el diseño urbano y arquitectónico, para la selección y operación de los electrodo-mésticos; o bien, las especificaciones tér-micas de los materiales de construcción y las bases técnicas para el financiamiento de la vivienda. También se desarrolló el Capítulo de Sustentabilidad del Código de Edificación de Vivienda de la CONAVI, donde se regula el proceso de edificación de vivienda de nuestro país. Asimismo el II-UNAM apoyó en la elaboración de nor-mas voluntarias para el aprovechamiento de las energías renovables.

Como instrumento actual para el financia-miento y la certificación de la vivienda sus-tentable, el II-UNAM junto con el Instituto Nacional de Ecología (INE), elaboró las bases técnicas para la hipoteca verde, que permi-tirá promover el ahorro de energía eléctrica, gas y agua, además del aprovechamiento de las energías renovables y mejorar la calidad térmica de la vivienda mediante el diseño bioclimático; este programa es instrumenta-do por el Instituto de Fomento Nacional de la Vivienda para los Trabajadores (INFONA-VIT) gracias al cual, hasta agosto de 2012, se han edificado más de 900 mil viviendas con hipoteca verde en todo el país, dicho proyecto ha sido premiado por los Estados Unidos y la ONU.

Con base en las experiencias obtenidas en el II-UNAM se ha explorado la posibilidad de tener fórmulas masivas para lograr que la edificación de México sea sustentable; mediante las acciones de investigación y desarrollo tecnológico, para la elaboración de la normatividad oficial mexicana, progra-mas de financiamiento y certificación, como el de CONAVI y el del GDF, además de la generación de las bases para la elaboración de la norma del edificio sustentable, norma mexicana que emitirá la SEMARNAT, tanto para edificios nuevos como para los ya exis-tentes. Cabe destacar que a la fecha sólo se ha logrado en pocos casos el nivel de sustentabilidad esperado, aunque en general sí se ha mejorado la eficiencia en el manejo de los recursos y la mitigación de impactos ambientales.


Javier Valles Valenzuela

La modernidad tecnológica tiene un impac-to muy importante en todas las actividades de la sociedad entre ellas las educativas. Las Bibliotecas no son la excepción, éstas han evolucionado y realizado cambios en varios aspectos de su organización, por ejemplo, la creación de nuevos espacios que favorecen el proceso de creatividad in-telectual de quienes las frecuentan, como los audioramas. Éstos son espacios diseña-dos para dar confort valiéndose de la arqui-tectura, el ambiente y el sonido, en donde la música contribuye a crear una atmósfera envolvente de comodidad y tranquilidad, lo que estimula realizar actividades como la lectura, la escritura, o cualquier otra activi-dad en grupo o individual.

Es así como el pasado 13 de noviembre la Biblioteca del Campus Juriquilla inauguró un Audiorama, el cual se encuentra en el jardín de la Biblioteca; incluye mobi-liario, un decorado con nuevas especies de vegetación, todo animado con música ambiental continua y conexión a la red inalámbrica. Todo ello facilita la realiza-ción de diversas actividades intelectuales y creativas.

Este espacio forma parte de la moderni-zación de la biblioteca que diversifica los servicios a la comunidad. El horario de la biblioteca es de lunes a viernes de 9 a 20 horas. Se invita a la comunidad en general a disfrutar y aprovechar este espacio.

Los espacios en las bibliotecas


Y usted… ¿qué opina? de sal y bolillos

Para celebrar el día Internacional de la Ti-roides, el pasado 25 de mayo la Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de Querétaro (UAQ) reunió, por vez pri-mera en nuestro país, a investigadores y expertos de la propia UAQ, de la UNAM y del Instituto Nacional de Pediatría, así como a miembros de la industria saline-ra nacional y de la COFEPRIS. El tema del evento fue revisar la “deficiencia de yodo en México”. Desde 1991 nuestro país se adhirió a la meta propuesta por la Asam-blea Mundial de la Salud para eliminar la deficiencia de yodo; carencia nutrimental que es la principal causa de hipotiroidismo neonatal y retraso mental infantil preveni-ble en el mundo. Dependiendo de la región geográfica, la frecuencia mundial de hipo-tiroidismo neonatal oscila entre 1:2,000 a 1:4,000 recién nacidos vivos y México pre-senta frecuencias altas 1:2,426 (ver: Salud Publica Mex. 2004 Mar-Apr; 46(2):141-8; Paediatr Perinat Epidemiol. 2008 Sep; 22(5): 478-85)

Ante este panorama epidemiológico, que además de la geografía mucho tiene que

ver con la llamada “patología de la po-breza”, resulta preocupante la noticia aparecida el pasado 13 de julio en dife-rentes diarios nacionales (véase por ejem-plo: www.jornada.unam.mx/2012/07/13/sociedad/046n1soc); según la cual la Se-cretaria de Salud acordó con la industria panificadora nacional, reducir el 10 % del contenido de sal en sus productos. Entre las razones aducidas para celebrar el con-venio se destacó la prevención de “…enfermedades cardiacas, cerebrovascula-res y renales”. Esta medida, como suele ocurrir en nuestro país, es una imitación, quizás extra lógica, de lo que algunas naciones de la Comunidad Europea vie-nen realizando desde hace ya 4 años y cuyos resultados en la prevención de la hipertensión no son concluyentes. Al res-pecto, los investigadores Valverde, Aceves y García-Solís (http://www.comunicacion.amc.edu.mx/comunicados/sal-y-bolillos/), criticaron dicha decisión, pues con ello no necesariamente se prevendrán las enfer-medades señaladas.

Actualmente se sabe que la deficiencia

nutricional de yodo y sus gravísimas con-secuencias se pueden prevenir si los go-biernos legislan e implementan la yodación universal de la sal de mesa. Sin embargo, para asegurar la efectividad de la disposición las autoridades deben establecer, simultá-neamente, políticas permanentes de vigilan-cia epidemiológica y sanitaria, que evalúen la prevalencia del déficit alimenticio y aseguren que toda la sal que consume la población este yodada. Al respecto es importante su-brayar que el principal aporte de yodo son los alimentos procesados, principalmente el pan, que a nivel mundial se estima represen-ta el 70 % del consumo de sal.

Por todo lo anterior, ¿no sería más razonable y realmente eficaz que las autoridades de salud en México, vigilen el cabal cumplimien-to de los acuerdos internacionales encami-nados a prevenir el hipotiroidismo neonatal y por consecuencia el retraso mental infantil? ¿Que instalen campañas de educación para la salud y regulen la venta indiscriminada de comida chatarra que por lo general excede por mucho el contenido de sal en sus pro-ductos? ¿Y usted, qué opina?

Carlos Valverde, Carmen Aceves y Pablo García-Solís

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