lunes, 17 de septiembre de 2012


GEOMETRÍA FRACTAL Y LA MEDICINA

La Naturaleza no es exacta, la naturaleza tiene una geometría irregular, sin embargo, sigue una ley de semejanza, de crecimiento desde una semilla material, debido a la vibración de su entorno se va replicando como los armónicos de la música y forma unas estructuras que se llaman fractales, cualquier parte contiene la totalidad. Es similar a un holograma que cada parte contiene el todo.

Un fractal es un ente geométrico el cual en su desarrollo espacial se va reproduciendo a sí mismo cada vez a una escala menor. Una característica esencial de los fractales consiste en que si observamos digamos, con una lupa, una parte cualquiera del mismo, ésta reproduce a escala menor la figura total del fractal.

La belleza de la naturaleza tiene una progresión evolutiva donde  va aumentando la energía al continuar el mismo patrón con el cual comenzó a existir. La similitud en las matemáticas, el crecimiento en la repetición del patrón de la primera semilla. El descubrimiento de la auto-similitud de la naturaleza real, como la materia refleja lo mismo que la música, describe los armónicos que surgen desde una frecuencia de sonido fundamental.

La geometría fractal coincide con cómo surge y continúa la creatividad de la Tierra y su majestuosa naturaleza. Esto demuestra que ésta forma de ver la vida nos ha ayudado a avanzar en todo en la vida, desde la tecnología a la medicina.

Un ingeniero usa fractales de distintas maneras, en distintos contextos. Sin embargo, la Naturaleza es mucho más sabia que los seres humanos por lo que los emplea de manera más inteligente. Ocurre frecuentemente en la biología, mediante transformaciones debidas al proceso de Selección Natural.

Podemos mencionar como un claro ejemplo de la aplicación de la Geometría fractal en la medicina, los ritmos del corazón. Se relacionaron los ritmos cardíacos con la arquitectura fractal de una montaña y se descubrió que los latidos de un corazón sano tienen un patrón fractal característico. Este descubrimiento quizás algún día pueda ayudar en el estudio de la cardiología.

Otro uso que se le ha dado a los fractales ha sido su empleo en el estudio de los ojos, tratando de descubrir lo que hace el ojo para absorber tanta información visual. Lo que se obtuvo fue la trayectoria de hacia dónde ha estado mirando el ojo, obteniendo con ello un patrón que ampliándolo nos permite ver la dimensión fractal. De manera similar, ocurre con muchos otros procesos inconscientes como el movimiento corporal al momento de mantener el equilibrio. Cada  vez más procesos fisiológicos han demostrado ser fractales.

La geometría fractal tiene el potencial para crear nuevos conocimientos, a pesar de no haber proporcionado recientes conocimientos en teorías matemáticas, los científicos han estado utilizando la geometría fractal como una herramienta práctica para desarrollar nuevos conocimientos en la medicina, a través de nuevos modelos matemáticos obteniendo con ello nuevas formas de detectar cánceres más prematuramente. Se pueden detectar desde tumores muy pequeños a través de la tecnología óptica, a pesar de que una señal temprana de cáncer es difícil de ver.

Si posees una forma matemática para analizar una estructura, puedes crear un modelo. Lo que hacen los fractales es que te proporcionan unas pautas simples mediante los cuales puedes crear modelos, y si cambiamos algunos de los parámetros del modelo podemos cambiar la apariencia de la estructura.

Lo que es una realidad, es que en la clínica se tienen que obtener mejores imágenes gráficas cada vez más precisas, más microscópicas en la resolución para descubrir la información acerca de la estructura que tiene el organismo estudiado. Aquí es donde radica la importancia de la Geometría fractal, pues proporciona información microscópica sin tener la necesidad de mirar a través del microscopio. Ese enfoque fractal permite distinguir de manera menos invasiva una lesión maligna de una benigna, pudiendo así lograr nuevos avances científicos y médicos.

1 comentario:

  1. Extendiendo tu publicación, me atrevería agregar, la definición de B. Mandelbrot donde el denomina fractal, aquel objeto o estructura que consta de fragmentos de orientación y tamaño variable pero de aspecto similar. Su características le confieren propiedades geométricas especiales en cuanto longitud y la relación entre el area superficie y su volumen. Esto nos permite intuir y conocer que no existe limitaciones sobre las cosas. la geometría fractal nos revela el proceso de repetición constante en cada una de las dimensiones, en el cuerpo humano existen muchas dimensiones con geometría fractal, como son la red vascular, el árbol bronquial, entre otras. La importancia remite en que permite optimizar la función de los sistemas. Al igual existen funciones fractales, ya que se poseen patrones de comportamiento que se repiten en diferentes escalas de tiempo.
    De esta manera los procesos con característica fractal (biológicos normales o patológicos), pueden representarse por medio de gráficos y lineas y se les puede medir.
    la medicina contemporáneas se ha adquirido un grado de complejidad científica tan elevado convirtiéndose en una disciplina difícil de abordar sin recurrir a las relaciones de otras ramas del saber.
    En conclusión la enfermedad no puede ser vista como un fenómeno únicamente biológico, al igual que los recursos terapéuticos no pueden limitarse solo a uno característico, por lo que se debe añadir el pensamiento complejo en donde se proponga incluir todas las interdisiplinas para un mejor diagnostico y tratamiento del paciente.

    Referencias:
    Chaves G.O. Chaves G.J, La enfermedad: "una vision desde la teoria del caos y fractales", MEDICRIT. disponible en:http://www.medicrit.com/rev/v3n3/3378.pdf

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