Miller Anestesia

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Anestesia para la cirugía con láser 2173 67
Sección IV
Anestesia por subespecialidades en el adulto
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electromagnética (p. ej., la luz, las ondas de radio, los rayos X) está
formada por fotones, y se puede describir del siguiente modo:
1. Sus propiedades combinan las de las partículas y las de las
ondas.
2. Se propaga en el vacío, sin disminuir, a una velocidad cons-
tante de 299.792.458m/s
3. Su energía es proporcional a su frecuencia de vibración,
según la ecuación:
E(J) =hυ
En esta ecuación, h es la constante de Planck (6,63×10−34
julio-segundos), y  es la frecuencia del fotón en hercios.
4. Su longitud de onda (l) se puede calcular con la siguiente
ecuación:
2,998/l(m) ×108m/s = υ(Hz)
Lo que se percibe como color es una propiedad de las lon-
gitudes de onda de la luz visible, que van desde los 385 a los 760 nm
(nanómetro=10−9 m); las longitudes de onda más cortas son la
radiación ultravioleta y las más largas son los infrarrojos. Einstein
también explicó que el efecto fotoeléctrico es independiente del
número de fotones presentes y que se produce incluso si un solo
fotón, en un momento determinado, golpea la superficie del metal.
El factor clave es la frecuencia: sólo los fotones que tienen suficiente
energía (es decir, una frecuencia lo suficientemente alta y una lon-
gitud de onda lo bastante corta) pueden aportar la energía necesa-
ria para inducir la emisión del electrón. Los fotones de menor
energía, aunque estén presentes en un gran número en un deter-
minado momento (es decir, brillo), no pueden producir este efecto.
Estos hallazgos precipitaron el desarrollo de la luz láser.
Otros aspectos adicionales de la física cuántica han propor-
cionado un mejor entendimiento del origen y la naturaleza de la
luz láser. Por ejemplo, los electrones que rodean los núcleos de los
átomos están dispuestos en unos pocos patrones orbitales y radios
específicos ). Cada orbital se asocia a un nivel específico
de energía. La única manera de que un electrón se mueva de un
orbital a otro de mayor o menor energía es mediante la absorción
o emisión, respectivamente, de una cantidad de energía exacta-
mente igual a la diferencia de energía que existe entre los dos
orbitales. El proceso por el que un electrón captura la energía de
un fotón y salta a un orbital de mayor energía se denomina absor-
ción estimulada ). El proceso inverso, en el que un electrón
desciende a un orbital inferior y desprende un fotón para liberar
el exceso de energía, se denomina emisión espontánea. Einstein
predijo en 1917 que también se podría producir la emisión estimu-
lada, la clave del efecto del láse . En este proceso, un fotón de una
determinada longitud de onda (es decir, energía) debe colisionar
con un átomo listo para la emisión espontánea a esa longitud de
onda (es decir, que posee un electrón ya en el orbital de mayor
energía), lo que estimula la emisión inmediata de un fotón y hace
que el electrón descienda a un orbital inferior. El fotón que ha
colisionado con el átomo abandona el electrón que ha emitido el
fotón, y ambos fotones tienen la misma longitud de onda, fase y
dirección.
Las diferencias de energía entre los orbitales electrónicos son
específicas de los diferentes átomos y son responsables de la emisión
característica (es decir, el espectro de absorción) que se utiliza para
la identificación química. En circunstancias normales de equilibrio
termodinámico, la mayoría de los electrones de una sustancia se
encuentra en los orbitales de la mínima energía disponible (estado
basal). Por lo general, es mucho más probable que un electrón
participe en la emisión espontánea que en la emisión estimulada
(con un factor de 1 1). La clave de la creación del láser fue poder
conseguir una inversión de la población, de modo que muchos
electrones se «bombean» al orbital superior, esperando que llegue
un fotón y comience la reacción en cadena (es decir, la amplifica-
ción) de la emisión estimulada. En 1958 se desarrolló la tecnología
para poder bombear los electrones y conseguir la emisión estimu-
lad Se encontró un método para encerrar el medio del láser entre
espejos paralelos, de modo que los fotones de la frecuencia del láser
pudieran atravesar ese medio de forma repetida y aumentar el
número de emisiones estimuladas. Cuando uno de los espejos es
semitransparente, un haz de luz láser acaba por salir a través de él.
La luz láser se diferencia de la luz convencional en tres
aspectos. En primer lugar, es altamente monocromática, al estar
formada por fotones que tienen una banda muy estrecha y bien
definida de longitudes de onda, mientras que la luz convencional
está formada por un amplio espectro de longitudes de onda. En
segundo lugar, la luz láser es coherente, una propiedad por la cual
los campos electromagnéticos de todos los fotones del haz del láser
oscilan de forma sincrónica (en una fase idéntica). En la luz con-
vencional, los campos electromagnéticos oscilan en fases al azar,
aunque tengan la misma longitud de onda. En tercer lugar, los haces
dirigidos de luz láser están colimados, es decir, tienen una disper-
sión mínima. La luz se mantiene en un haz estrecho, colimado,
mientras que los haces de luz convencional se dispersan en todas
las direcciones desde su fuente. Estas tres características permiten
que los láseres generen unos haces de luz muy intensa, que pueden
dirigirse de una forma eficaz y precisa por medio de lentes, y trans-
mitir una energía intensa a objetivos pequeños.
Figura 67-1En este diagrama esquemático del modelo de Bohr del átomo
de hidrógeno se muestran los orbitales electrónicos y los niveles de energía.
Los orbitales electrónicos circulares son una simplificación de la estructura de
la nube electrónica probabilística. Superpuestas a los orbitales electrónicos
están las transiciones de energía responsables de dos de las series de líneas
del espectro de emisión del hidrógeno. La serie de Lyman de líneas
espectrales se produce cuando los electrones liberan fotones al descender
al orbital de menor energía; la serie de Balmer representa el descenso a un
orbital situado justo por encima del nivel más bajo. La longitud de onda de
los fotones que se liberan es inversamente proporcional a la magnitud del
salto. Por ejemplo, en la serie de Balmer, un salto desde el orbital n=3 al
orbital n=2 libera un fotón de una longitud de onda de 656,3nm, mientras
que uno desde n=5 a n=2 libera un fotón de más energía, de 434nm.