PHdC 21: piel oscura, cuerpos que vibran, movimiento perpetuo y alcohol.

Nueva publicación de Pregunta a HdC, que se presenta cada miércoles en vuestras pantallas, siempre que os animéis a seguir mandándonos vuestras dudas, claro está. Aprovecho para dar las gracias por su interés a todos aquellos que ya lo han hecho y que nos permiten que esta sección salga adelante.

No os preocupéis si vuestra pregunta no se responde inmediatamente. Se publican sólo algunas respuestas cada semana (en función de la extensión de éstas) así que es posible que la vuestra esté en cola esperando ser publicada. También es posible que sea una pregunta que le esté dando más quebraderos de cabeza de lo normal a nuestros expertos compañeros y necesite de más investigación que el resto. Os pedimos paciencia. De todas formas, cada miércoles podréis revisar si vuestra pregunta está entre las publicadas de esa semana y, sino, siempre se puede aprender algo de las preguntas de los demás.

Os recuerdo el enlace en donde podéis encontrar las distintas formas de hacernos llegar todas vuestras dudas. ¡Atrévete con todas esas preguntas que nunca te atreviste a hacer o que nadie te supo responder!

Estas son las preguntas de esta semana:

• ¿Qué hace negra la piel de los africanos?
• ¿Vibra nuestro cuerpo al andar?
• ¿Funcionan las máquinas de movimiento perpetuo?
• ¿Qué efecto tiene el alcohol sobre los neurotransmisores?

¿Qué hace negra la piel de los africanos?

-Pregunta llegada vía HdC por Ununcuadio–

Escala de color de piel de Felix von Luschan.

La piel tiene un pigmento natural, la melanina, cuyo color es marrón oscuro. Es la misma sustancia que da color a los pelos y al iris del ojo, pero aquí sólo voy a centrarme en la piel.

La melanina es producida por unas células especializadas, los melanocitos, y la cantidad de melanina que producen depende de dos factores principalmente (hay más, pero con estos dos ya basta). El primer factor es la cantidad de radiación ultravioleta que recibe la piel, el segundo es genético. Pero antes de entrar en como influyen dichos factores veamos primero cómo actúa la melanina.

La melanina es un filtro solar, una sustancia que absorbe la radiación. Podemos ver su efecto en las gafas de sol de color marrón: usan melanina sintética como filtro solar. Siendo una sustancia que absorbe los rayos, es evidente que cuanto mayor sea su cantidad más eficaz es el filtrado.

Por eso la piel se oscurece al recibir mucha radiación solar; desde los años ‘20 del siglo pasado se puso de moda el “estar moreno”, y a eso dedicamos largas horas de exposición solar, en un verdadero culto al dios Sol. Cuando la piel se pone morena, pretende defenderse de los efectos dañinos de la luz solar, en especial de los rayos ultravioleta.

La piel clara, de tonos rosados, tiene poca melanina y está poco protegida frente a la radiación solar. La piel oscura, de color marrón, es rica en melanina y tiene una mejor protección frente al sol.

En el caso de las personas de etnia africana, los genes ya tienen programada una gran producción de melanina en la piel; por eso sus melanocitos son más activos y producen gran cantidad de melanina. Dado que el clima africano es muy soleado, es evidente que la selección natural ha favorecido este desarrollo. Los africanos no necesitan “ponerse morenos” pues ya lo son desde que nacen.

Al andar, nuestro cuerpo vibra porque yo no siento la vibración del móvil cuando estoy moviéndome, ¿qué vibra?

-vía HdC por Ununcuadio –

Tálamo cerebral. Imagen creada por Life Science Databases.

Al andar golpeamos el suelo con los pies y eso produce una vibración que se transmite por todo el cuerpo, vibra todo. Pero el motivo porque el que se nota menos la vibración del móvil al andar es otro. Se conoce como fenómeno de adaptación.

Continuamente nuestros sentidos están recogiendo información y enviándola al cerebro. Para no saturarnos de información existen varios filtros; el más importante es el tálamo, que está situado en el cerebro; aunque también están a otros niveles como la médula y los mismos receptores.

Al andar, la ropa se mueve respecto de la piel continuamente, pero no se nota ni el estímulo del tacto continuo ni el de la vibración, porque habría que notarlo continuamente, el 100% del tiempo, y gracias al fenómeno de adaptación cuando un sentido se activa el 100% del tiempo con el mismo estímulo se inhibe dejando de enviar señales al cerebro. El estímulo de la vibración del móvil es más potente que el de la ropa mientras se anda y por eso se nota, aunque mucho menos que estando parado porque los receptores están desactivados.

Es el fenómeno de adaptación visual el responsable de ver imágenes al cerrar los ojos, después de haber mirado fijamente una foto.

¿Por qué no funcionan las máquinas de movimiento perpetuo? Más allá de buscar una respuesta sacada de las leyes de la termodinámica, ¿cómo es que no funciona algo como esto?

-vía HdC por Zinc–

Autor desconocido

Hola Julián. El problema de los móviles o máquinas de movimiento perpetuo hay que explicarlo paso a paso pero normalmente algo en el proceso que genera el movimiento continuo no está bien explicado o no se ha medido bien la inversión energética por lo que no podemos saber con certeza la producción energética de lo que vemos.

Ahora voy a centrarme en el caso que nos enseñas para ilustrar esto mucho mejor. Este esquema que nuestra intuición nos dice que podría funcionar incumple una de las leyes de Newton. Este modelo en la vida real, sin aporte externo, permanece en reposo, ya que, aunque más complejo, es como un rueda. A esto se llega gracias al aporte de muchos científicos y a Newton, que supo darle un sentido a lo que otros ya habían observado.

Igual te lo has planteado alguna vez. ¿Qué pasaría si me adentro en arenas movedizas y para salir de ahí intento tirarme del pelo? Pues te explico que aparte de arrancarte parte de tu cabellera no conseguirías salir de ese embrollo. Es como si intentas avanzar «nadando» en el espacio. Esto es lo que nos cuenta la 3ª Ley de Newton también conocida como el efecto de acción y reacción: “Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto.”

En resumen, esto tiene dos grandes implicaciones: una es que cada vez que aplicamos una fuerza a un objeto ese objeto nos responde con una fuerza en sentido contrario; y la otra es que las fuerzas internas se anulan entre ellas. En este invento existen varias fuerzas, las que aplican los imanes y las reacciones en los brazos y aletas por las articulaciones donde están enganchados los imanes (todas ellas se compensan).

El punto de aplicación de las fuerza de cada imán podríamos situarlo en el centro del aspa correspondiente (pero debido a la forma irregular del aspa lo correcto sería integrar el campo magnético numéricamente sobre dicho objeto). Pero, claro, el aspa ejerce la misma fuerza, pero de sentido contrario sobre el imán, con lo que cada aspa se mantiene en equilibrio. De otra forma, no es que el imán ejerza fuerza sobre el aspa, es que la fuerza que ejerce el imán sobre el aspa es la misma que ejerce el aspa sobre el imán. Así que cada aspa e imán emparejados forma un sistema en equilibrio y reposo, por lo que el sistema total está en equilibrio.  Puedes ver más ejemplos en esta página.

Una vez metabolizado el etanol y formado el acetaldehido ¿cómo llega éste al cerebro y pasa la barrera hematoencefálica para actuar con la dopamina, la norepinefrina o la serotonina? ¿Qué efecto tiene sobre estos neurotransmisores?

-vía HdC por Cristian Cárdenas–

El etanol se convierte en acetaldehído en el hígado y el estómago, viaja por la sangre y llega al riñón donde se excreta. El acetaldehído es una sustancia muy polar que no puede atravesar la barrera que separa la sangre del cerebro llamada hematoencefálica, en este caso cumple su función de evitar que sustancias de excreción lleguen al cerebro y lo puedan dañar.

El acetaldehído no puede llegar al cerebro (excepto si su concentración en sangre es muy alta) luego tiene que producirse en él. El etanol sí atraviesa la barrera hematoencefálica y llega al cerebro donde se convierte en acetaldehído gracias a diversas enzimas (catalasa y citocromo P450).

En el caso de la dopamina, se sabe que el alcohol interviene con un aumento de la liberación de la dopamina por parte de las neuronas, es posible que esta acción se deba a la activación de canales de potasio. El acetaldehído en este caso actúa como sensibilizante, es decir, hace más fácil que el etanol aumente la liberación de la dopamina.

Respecto a la serotonina se sabe que el acetaldehído aumenta su producción a nivel tanto cerebral como periférico, pero que a la vez, bloquea el receptor de la misma en los vasos sanguíneos. Falta más información a nivel cerebral.

La noradrenalina es diferente porque sí que se libera más a nivel periférico gracias al acetaldehído pero no a nivel cerebral. Aunque se ha visto que la norepinefrina reduce el autoconsumo de alcohol en algunas ratas. Es necesaria más investigación sobre el tema.

Es difícil extraer conclusiones de todo esto porque hay pocos datos al respecto, lo que parece evidente es que el etanol y el acetaldehído tienen algunas funciones compartidas y este aumento de la liberación de neurotransmisores parece tener algo que ver con la adicción a estas sustancias.

 En PHdC queremos proponeros el siguiente juego. Os vamos a mostrar las preguntas que contestaremos la semana que viene. ¿Os animáis a adivinar la respuesta? Sed libres de compartir vuestra sabiduría y vuestras ideas con nosotros en los comentarios.

• ¿Por qué aparecen manchas blancas en las uñas?
• ¿Cómo se puede estudiar el sistema nervioso humano con gusanos?
• ¿Es saludable la siesta?
• ¿Son mejores los zapatos planos o con un poco de tacón?

PreguntaHdC