/ miércoles 1 de agosto de 2018

La geometría de la piel

Los débiles son crueles. La dulzura es exclusiva de los fuertes… Mahatma Gandhi


La piel humana, siendo tal delgada como es, no constituye una superficie, sino un objeto tridimensional. Su espesor varía, en promedio, desde medio milímetro de los párpados hasta cuatro milímetros en los talones. El grosor es proporcional a las necesidades mecánicas de la región corporal en la que se encuentre.

La piel es la envoltura del cuerpo, protegiendo músculos, huesos y órganos; es en realidad todo un sistema, el de mayor tamaño de nuestro cuerpo, cubriendo alrededor de dos metros cuadrados, y pesando unos cinco kilogramos, en una persona adulta.

Es nuestro caparazón, una armadura natural que detiene o al menos atenúa las radiaciones, los venenos y las sustancias tóxicas que provienen del medio. Es en realidad muy fuerte, romperla no es sencillo, aún para una aguja hipodérmica, como sabemos a través de la experiencia.

Las células de la piel son fuertes, gracias a una estructura geométrica muy especial en la que se agrupan. Este es el contenido de un descubrimiento reportado en el prestigiado portal científico NatureCommunications, el pasado viernes 27 de julio de 2018. Los 16 autores del trabajo titulado Scutoids are a geometricalsolutiontothree-dimensional packing of epithelia(www.nature.com/articles/s41467-018-05376-1), son miembros de la comunidad académica de la universidad española de Sevilla.

La piel se mantiene en su lugar, debido a que las células epiteliales forman prismas hexagonales truncados, forma que impide el deslizamiento de las diferentes capas epiteliales, y de cada una de las unidades entre sí. El líder de este equipo científico, el Dr. Pedro Gómez Gálvez, llamó escutoide a esta estructura de prisma irregular.

Como ya sabemos, la única teselación regular del espacio tridimensional es cúbica. Es decir, el espacio puede llenarse con poliedros regulares sólo de una manera: con cubos. Los otros sólidos platónicos, el tetraedro, el octaedro, el dodecaedro y el icosaedro, son incapaces de agruparse llenando el espacio.

No obstante, hay una gran cantidad de cristales minerales, que muestran cómo la Naturaleza se las arregla para “empacar” estructuras semejantes en un sólido. Los diamantes, así como el hielo y la sal común son ejemplos de sistemas cristalográficos, de los cuales hay siete diferentes. De ellos, sólo el sistema cúbico es regular.

Vemos ahora que, adicionalmente a las soluciones adoptadas por el ámbito mineral, el reino animal adopta estructuras que se ajustan a las necesidades de la vida.

Ya le informé previamente, amigo lector, acerca de la naturaleza helicoidal de las células cardiacas, estructura geométrica que le confiere la enorme resistencia que les es propia. La Matemática, otrora considerada ajena a la Biología, parece, literalmente, encontrarse hasta en lo más íntimo de las células.


Los débiles son crueles. La dulzura es exclusiva de los fuertes… Mahatma Gandhi


La piel humana, siendo tal delgada como es, no constituye una superficie, sino un objeto tridimensional. Su espesor varía, en promedio, desde medio milímetro de los párpados hasta cuatro milímetros en los talones. El grosor es proporcional a las necesidades mecánicas de la región corporal en la que se encuentre.

La piel es la envoltura del cuerpo, protegiendo músculos, huesos y órganos; es en realidad todo un sistema, el de mayor tamaño de nuestro cuerpo, cubriendo alrededor de dos metros cuadrados, y pesando unos cinco kilogramos, en una persona adulta.

Es nuestro caparazón, una armadura natural que detiene o al menos atenúa las radiaciones, los venenos y las sustancias tóxicas que provienen del medio. Es en realidad muy fuerte, romperla no es sencillo, aún para una aguja hipodérmica, como sabemos a través de la experiencia.

Las células de la piel son fuertes, gracias a una estructura geométrica muy especial en la que se agrupan. Este es el contenido de un descubrimiento reportado en el prestigiado portal científico NatureCommunications, el pasado viernes 27 de julio de 2018. Los 16 autores del trabajo titulado Scutoids are a geometricalsolutiontothree-dimensional packing of epithelia(www.nature.com/articles/s41467-018-05376-1), son miembros de la comunidad académica de la universidad española de Sevilla.

La piel se mantiene en su lugar, debido a que las células epiteliales forman prismas hexagonales truncados, forma que impide el deslizamiento de las diferentes capas epiteliales, y de cada una de las unidades entre sí. El líder de este equipo científico, el Dr. Pedro Gómez Gálvez, llamó escutoide a esta estructura de prisma irregular.

Como ya sabemos, la única teselación regular del espacio tridimensional es cúbica. Es decir, el espacio puede llenarse con poliedros regulares sólo de una manera: con cubos. Los otros sólidos platónicos, el tetraedro, el octaedro, el dodecaedro y el icosaedro, son incapaces de agruparse llenando el espacio.

No obstante, hay una gran cantidad de cristales minerales, que muestran cómo la Naturaleza se las arregla para “empacar” estructuras semejantes en un sólido. Los diamantes, así como el hielo y la sal común son ejemplos de sistemas cristalográficos, de los cuales hay siete diferentes. De ellos, sólo el sistema cúbico es regular.

Vemos ahora que, adicionalmente a las soluciones adoptadas por el ámbito mineral, el reino animal adopta estructuras que se ajustan a las necesidades de la vida.

Ya le informé previamente, amigo lector, acerca de la naturaleza helicoidal de las células cardiacas, estructura geométrica que le confiere la enorme resistencia que les es propia. La Matemática, otrora considerada ajena a la Biología, parece, literalmente, encontrarse hasta en lo más íntimo de las células.


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