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cinética (EC=½ mv
2
). La temperatura es una forma de energía
ci‑nética a nivel molecular. La energía acústica (sonido) es una
onda de energía de presión que se transmite a través de la materia.
La luz es una forma de energía electromagnética. La energía poten-
cial es energía almacenada y puede tener muchas formas, inclu-
yendo gravitacional, química, presión y electromagnética. La ley
fundamental de la conservación de la energía (la energía y la
materia no se crean ni se destruyen, sólo se transforman) es la base
para la comprensión de muchos monitores anestésicos.
Procesamiento de señales y teoría
de la información
Cuando una cantidad varía con el tiempo, se dice que contiene una
«señal». La recogida de signos vitales y datos del paciente que
empezó hace un siglo Cushin
g 3es una forma primitiva de analizar
las señales. El doctor Cushin
g 4decía:
En todos los casos serios o cuestionables se ha medido primero el
pulso del paciente, la presión arterial, su frecuencia y nivel habi-
tuales en condiciones basales, deben seguir midiéndose durante
todo el proceso y las observaciones deben guardarse en un gráfico.
Sólo en este caso se puede tener alguna idea de las alteraciones
fisiológicas: si determinadas manipulaciones nos llevan a un
estado de shock, si hay una caída de presión arterial debido a la
pérdida de sangre, si el pulso es lento debido a compresión, y así
sucesivamente.
Con frecuencia las señales (la energía o concentración de la
materia) que nos interesan vigilar son demasiado pequeñas para
que nuestros sentidos puedan percibir los cambios adecuadamente.
Debemos concentrar o amplificar la señal. Con frecuencia, esta
información se «transduce» o cambia de una forma a otra para
amplificarla y procesarla. Un gramófono antiguo es un buen
ejemplo: la información almacenada en la forma del surco grabado
mueve una aguja unida a un diafragma de mica (el reproductor),
que está conectado a una trompa sonora. Las vibraciones mecáni-
cas se reproducen como ondas sonoras longitudinales. Estas ondas
sonoras entran en el oído humano, entran en contacto con el
tímpano, haciendo que vibre, lo que mueve la cadena osicular,
produciendo una amplificación de la presión en la ventana oval,
que se transmite a través del líquido del oído interno donde la
célula ciliada adecuada resuena y genera una señal nerviosa (trans-
ducción)
( fig. 28-6 ). Este proceso es análogo al proceso por el cual
actúan los transductores de presión arterial
( fig. 28-7 ).
Procesamiento de datos
Cuando se amplifica una señal analógica (p. ej., voltaje frente a
tiempo) se amplifican tanto el ruido de fondo como la señal deseada
( fig. 28-8 ). Pueden utilizarse varias técnicas para resaltar la señal
respecto del ruido. Muchos pulsioxímetros asumen que la frecuen-
cia del pulso del paciente se encuentra entre 30 y 300 latidos/minuto;
por tanto, los filtros de los instrumentos no tienen en cuenta algunas
pulsaciones que se producen a frecuencias por debajo de 30 o por
encima de 300 (v. sección sobre corriente alterna, condensadores e
impedancia y
fig. 28-25 ). Los filtros pueden eliminar el ruido que
está fuera de este rango de frecuencia, mejorando nuestra capacidad
para discernir la señal de interés. Un filtro inadecuado puede des-
truir la señal verdadera. En algunos casos, una señal periódica
deseada puede repetirse y aumentarse, y el ruido aleatorio que la
acompaña se convierte en una fracción más pequeña de la señal. Los
potenciales provocados son un ejemplo excelente de este proceso de
«promediar en grupo». La señal de la respuesta evocada para un
estímulo único realmente es mucho más pequeña que el ruido
aleatorio, pero esta señal es casi idéntica después de cada estímulo.
Sumando los potenciales después de muchos estímulos, reforzamos
la señal de respuesta evocada, pero no el ruido
( fig. 28-9).
Finalmente, la forma de la onda de cualquier señal periódica
puede representarse mediante una suma de ondas sinusoidales,
966
Control de la anestesia
III
Figura 28-5
Puente de Wheatstone. Un puente de Wheatstone es un circuito
eléctrico diseñado para que pueda calcularse una resistencia desconocida
considerando dos juegos de variables: 1) la caída de tensión por el puente y
2) las otras resistencias del circuito (v. apéndice 3).
Tabla 28-1
Comparación de los niveles de energía de sucesos comunes
y no comunes
Suceso
Energía
1kg de masa que cae al suelo desde
1 m en la Tierra
9,8J
Latido cardíaco
10J (en reposo, 60 latidos/min, 10W)
Desfibrilación interna para fibrilación
ventricular
30J
Salida máxima de un desfibrilador
de superficie
360J
1kcal
4.186J
Batería del coche
1,8MJ=1,8×10
6
J
1kg de grasa
3,8×10
7
J
Tonelada de TNT
4,2×10
9
J
Bomba atómica (Hiroshima)
15 kilotones=15×10
3
×4,2×10
9
J=6,3×10
14
J
Bomba de hidrógeno
1 megatón=4,2×10
15
J
1kg convertido completamente en
energía
8,987×10
16
J
El sol (4,2×10
9
kg materia/s)
3,8×10
26
J/s
Modificada de Hecht E:
Physics: Algebra/Trig.
Pacific Grove, CA, Brooks/Cole, 1994.