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Matemáticas al servicio de los riñones

2001/02/27 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia

Quienes utilizan la matemática aplicada, en lugar de palabras y frases, utilizan un léxico de ecuaciones numéricas para explicar el mundo físico. A pesar de que a mucha gente este lenguaje le parece abstracto y oscuro, en el mundo real se utiliza para resolver problemas como los modelos informáticos, tanto para los sistemas industriales gigantes como para los sistemas biológicos más pequeños.

En la última década, el matemático Bruce Pitman ha trabajado en ambas, ya que además de realizar grandes diseños a nivel industrial, ha estudiado la nefrona, unidad funcional de riñones de 20 micrones. En colaboración con otros investigadores, ha utilizado modelos matemáticos para comprender el funcionamiento de los riñones.

En el cuerpo humano hay alrededor de un millón de nefronas en cada uno de los riñones. Estos filtran el agua, las sales y el potasio que necesita el cuerpo y dejan que la urea y el resto de residuos sean eliminados por la orina.

La comprensión del trabajo de los nefrons en animales sanos facilita el conocimiento del origen y tratamiento de enfermedades renales. Para ello, basándose en la fisiología y la dinámica de los fluidos, han elaborado modelos informáticos específicos adaptándose a los nefrones.

En los ensayos con animales con presión sanguínea normal, la presión de los fluidos se mantiene constante en el nefrona. Pero en animales con alta presión es mucho más variable. Además, han comprobado que estos cambios se producen cuando el cuerpo recibe una gran cantidad de sal. Por lo tanto, han demostrado que la presión sanguínea, la cantidad de sal y la dinámica de los fluidos están relacionados.

La adaptación de las ecuaciones debe tener en cuenta todas las variables, por lo que los ensayos y posteriores ajustes del modelo informático deberán continuar.

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