Audición y visión humana

Informe de Física Electivo
• La audición en la especie humana
1.− Realizar un diagrama que muestre la secuencia de estructuras por la que pasa la onda sonora hasta
transformarse en sensación acústica.
2.− Indique el rango de percepción de frecuencias de sonido del oido humano
El oído humano tiene una tolerancia limitada para la intensidad del sonido, la cual depende de la frecuencia de
la onda. La unidad de intensidad es el bel, pero ésta resulta ser muy grande, así, comúnmente se usa el decibel
(dB) que es la décima parte del bel. La máxima intensidad que el oído puede tolerar sin dolor es de
aproximadamente 120 dB.
El rango de frecuencias del sonido audible es de 20 Hz a 25 000 Hz, cuando la frecuencia es mayor que los 25
000 Hz, se le define como ultrasonido.
3.− Crear una tabla con al menos 6 intensidades de sonidos indicando en que momento el oído humano
comienza a experimentar molestias y en que momento experimenta dolor.
Valores límite recomendados
Notas
1 : Tan débil como se pueda.
1
2 : Presión sonora pico (no LAmax, fast), medida a 100 mm del oído.
3 : Las zonas tranquilas exteriores deben preservarse y minimizar en ellas la razón de ruido perturbador a
sonido natural de fondo.
4 : Bajo los cascos, adaptada a campo libre.
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4.− Señale que tipo de efectos provoca la contaminación acústica en el ser humano, ejemplifica cada caso.
R:− Aquí se pueden ejemplificar tipos de contaminación acústica, según los decibelios que empiezan a dañar
al oído humano.
• Ruidos fábrica 80 db
• Tráfico urbano 85 db
• Bocina automóvil 90 db
• Bocina autobús 100 db
• Ambiente discotecas 110 db
• Motocicletas sin silenciador 115 db
• Herramientas industria 120 db
• Avión sobre la ciudad 130 db
• Umbral de dolor 140 db
Entre los 75 db y 125 db se calcula que ya pueden empezar las lesiones al sistema auditivo.
Además de esto, los ruidos afectan a los seres humanos en:
• Glándulas endocrinas.
• Sistema cardiovascular.
• Alteración gastricoduodenal.
• Tendencias socio agresivas.
• Falta de concentración.
• La visión en la especie humana
1.− Realizar un diagrama que muestre la secuencia de estructuras por la que pasa la onda luminosa hasta
transformarse en una imagen en nuestro cerebro.
2.− Explique en que consisten las siguientes anomalías
• Miopía: Error en el enfoque visual que causa dificultad de ver los objetos distantes.
• Hipermetropía: Es una alteración visual producida por un trastorno del enfoque originando una percepción
de imágenes borrosas fundamentalmente en la visión cercana.
• Astigmatismo: Es una alteración visual producida por un trastorno del enfoque originando una percepción
de imágenes borrosas fundamentalmente en la visión cercana.
• Daltonismo: El daltonismo es una incapacidad para discriminar colores de una forma normal. El daltonismo
es una enfermedad hereditaria ligada con un gen recesivo ligado con el sexo, siendo muy poco frecuente en
las mujeres y en cambio puede aparecer en diferentes intensidades en 10 de cada 100 hombres.
• Catarata: La catarata es la pérdida de transparencia del cristalino, el cristalino puede ir perdiendo su natural
transparencia y convertirse en una lente opaca. Por tanto una catarata será más o menos avanzada
dependiendo de si la disminución de transparencia es mayor o menor.
• Glaucoma: Es un aumento de la presión intraocular, por falta de drenaje del humor acuoso, que produce
lesiones en el nervio óptico con problemas en la visión y si no se corrige a tiempo ceguera. Si no se detecta
a tiempo, este aumento de presión puede afectar al nervio óptico produciendo un deterioro progresivo del
campo visual y una disminución de la visión.
• Presbicia:
Señale en a lo menos tres casos una cura para estas enfermedades.
♦ Cataratas: El tratamiento de las cataratas es fundamentalmente quirúrgico. La operación de
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cataratas consiste en la extracción de la parte del cristalino que está opacificada y su
sustitución por una lente artificial que se coloca en el mismo sitio que el cristalino original
(lente intraocular), restaurando la visión que se había perdido a consecuencia de las cataratas.
♦ Miopía: Sobre los 21 años, se pueden realizar procedimientos quirúrgicos como:
◊ La queratotomía radial se realiza mediante cortes radiales en la cornea de diferentes
longitudes partiendo desde la periferia de la cornea, esto produce un aplanamiento
central de la cornea, lo cual mejora la visión en miopes de 1.7 a 7 dioptrías.
◊ Queratoplastia lamellar automatizada : Se indica en pacientes con grados
moderados e intensos de alteración de la refracción. Se realiza con un
microqueratomo (orientado horizontalmente) por lo que corta una pequeña porción de
la cornea.
Una variación de esta técnica es realizar el corte con el láser excimer.
◊ El implante de lentes intraoculares pre−cristalinianas :
La operación es como la de cataratas, se realiza con ingreso en Hospital y bajo
control postoperatorio. La lente se coloca en el interior del ojo, situándola en la
cámara posterior, detrás del iris y del cristalino y centrada con la pupila. No se extrae
la catarata. La lente va situada por delante
♦ Glaucoma: En el glaucoma de ángulo abierto se utilizan medicamentos que disminuyen la
presión intraocular.Los medicamentos en colirios de aplicación directa en el ojo son:
• Los mióticos (pilocarpina) o epinefrina o medicamentos derivados de ellos. Su función es mejorar el
paso de liquido ente las cámaras del ojo.
• Los betabloqueantes y los inhibidores de la anhidrasa carbónica que disminuyen la cantidad de líquido
producido.
• A veces se utilizan medicamentos vía oral, inhibidores de la anhidrasa carbónica, para que la
diminución del líquido sea más constante.
Los casos rebeldes que no mejoran con tratamiento médico deben de ser tratados con cirugía.
• Cirugía con Láser, se realiza una trabeculoplastia, que mejora el drenaje del líquido entre cámaras. Se
puede realizar con anestesia local en menos de una hora.
• La iridotomía se realiza para tratar el glaucoma de ángulo cerrado, en esta operación se extrae parte
del iris.
Instrumentos ópticos:
1.− Elija un instrumento óptico de su interés y explique se funcionamiento por medio de un diagrama.
• Sistema óptico
♦ OCULAR: Lente situada cerca del ojo del observador. Amplía la imagen del objetivo.
♦ OBJETIVO: Lente situada cerca de la preparación. Amplía la imagen de ésta.
♦ CONDENSADOR: Lente que concentra los rayos luminosos sobre la preparación.
♦ DIAFRAGMA: Regula la cantidad de luz que entra en el condensador.
♦ FOCO: Dirige los rayos luminosos hacia el condensador.
• Sistema mecánico
♦ SOPORTE: Mantiene la parte óptica. Tiene dos partes: el pie o base y el brazo.
♦ PLATINA: Lugar donde se deposita la preparación.
♦ CABEZAL: Contiene los sistemas de lentes oculares. Puede ser monocular, binocular, ..
♦ REVÓLVER: Contiene los sistemas de lentes objetivos. Permite, al girar, cambiar los
objetivos.
♦ TORNILLOS DE ENFOQUE: Macrométrico que aproxima el enfoque y micrométrico que
consigue el enfoque correcto.
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Aplicaciones de la luz y el sonido
1.− Explique en que consisten las siguientes aplicaciones de la luz:
a) Rayos X: Los rayos X se producen siempre que una substancia es irradiada con electrones de alta energía.
Un tubo convencional de rayos X consiste básicamente de un cátodo y un ánodo colocados dentro de un
envase de vidrio al vacío
Diagrama esquemático de un tubo de rayos X
El cátodo consiste de un filamento de tungsteno que al ser calentado emite electrones. Estos electrones son
acelerados, debido a una diferencia de potencial aplicada entre el cátodo y el ánodo, hacia un blanco montado
en el ánodo. Para tener un mayor control en la calidad del haz de rayos X es necesario que los electrones no
sean desviados de su trayectoria, y para esto se requiere de un alto vacío. Los electrones al ser frenados
bruscamente en el blanco, emiten radiación electromagnética con un espectro continuo de energías entre 15 y
150 keV, que es lo que se conoce como rayos X.
b) Rayos Infrarrojos:
Prueba 3
Tomá la linterna e iluminá en los
Fuente sonora
Murmullo
db
10
Caída de gotas de agua
20
Cuchicheo
25
Conversación a media voz
40
Coche pasando por asfalto
60
5
Conversación ordinaria
65
Clarinete
67
Orquesta sinfónica
80
Martillo neumático
100
Motor de avión
120
Efecto Doppler: Se produce cuando entre un foco de emisión y un observador, existe un movimiento relativo.
En este caso, el observador detecta una frecuencia diferente a la frecuencia de emisión.
Explicándolo de forma más sencilla, es el efecto que se produce, por ejemplo, cuando pasa un coche a mucha
velocidad por delante nuestra. En un principio escuchas que el coche se acerca, a una cierta frecuencia. Pero
cuando se acerca, el sonido es mucho más fuerte. A este cambio de frecuencia debido a la velocidad se le
llama efecto Doppler.
Ultrasonido:
el ultrasonido es una técnica que ha sido desarrollada para el diagnóstico. Esta técnica es muy simple: se
produce un sonido con una frecuencia entre 1 y 5 MHz que se dirige al interior del cuerpo, esta onda, al
encontrar un obstáculo, va a reflejarse en parte y la parte que penetra lo hará hasta el siguiente obstáculo. El
tiempo que requieren los pulsos de sonido para ser reflejados nos da información sobre la distancia a la que se
encuentran los obstáculos que producen la reflexión, que en este caso serán los órganos u otro tipo de
estructuras que se encuentren en el interior del cuerpo. Es claro que cada tipo de tejido tiene propiedades
acústicas diferentes, por lo que la cantidad de reflexión depende de la diferencia entre las impedancias
acústicas de los dos materiales y de la orientación de la superficie con respecto al haz.
El ultrasonido puede generarse de diversas formas, sin embargo, la más usual es por medio de un cristal
piezoeléctrico, es decir, un cristal que tiene la propiedad de convertir un voltaje eléctrico que se le aplica en
un movimiento que produce zonas de compresión y de rarefacción, la frecuencia del sonido producido
dependerá de las dimensiones y la naturaleza del cristal
Emisor de la onda sonora
Onda Sonora
La propagación de esta onda se ve afectada por factores como:
• El medio por donde se propaga la onda que puede ser la elasticidad del medio, la temperatura.
• La propagación de la onda que se adecuará al medio como la frecuencia, la rarefacción,
condensación, la amplitud de la onda, etc.
Receptor de la onda sonora. Éste la transformará en sensación sonora
Sistema Auditivo Periférico
Cumple funciones en la percepción del sonido, esencialmente la transformación de las variaciones de presión
sonora que llegan al tímpano en impulsos eléctricos
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El sistema auditivo central está formado por los nervios acústicos y los sectores de nuestro cerebro dedicados
a la audición.
Objeto en Observación
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