Repositorio Digital - Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Fisicas y Naturales
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Ascenso, avance y colapso de la industria colombiana
No full textPalabras pronunciadas por el autor, durante la recepción del título Doctor Honoris Causa en Ingeniería Industrial, otorgado por la Universidad Autónoma Latinoamericana, con ocasión de los cuarenta años de creación de su Facultad de Ingenierías. Medellín, 7 de octubre de 2013, Auditorio Rafael Uribe Urib
Una aproximación a la construcción de modelos matemáticos para la descripción de la naturaleza
No full textSe presenta una descripción de la forma como se afronta el problema de la abstracción mental, necesaria para el desarrollo de un modelo matemático, capaz de describir los fenómenos que rigen el comportamiento de la dinámica de procesos naturales, ante perturbaciones externas al sistema. Una breve revisión desde la dinámica fundamental de Liuoville en la escala cuántica y microscópica, hasta las ecuaciones de balance a escala macroscópica o ecuaciones de Navier-Stokes se ilustra en este artículo. Se resalta el hecho que dividir magnitudes físicas como la velocidad en dos partes, genera la posibilidad de saltar de un escala a otra y se reduce la complejidad y los grados de libertad. La complejidad, se construye a partir de unidades simples; de esta manera, los modelos se consideran una abstracción de la realidad en la que se le asigna una ecuación matemática en diferentes escalas, tanto temporal como espacial, para explicar cómo la naturaleza se comporta y cómo ella se moldea para lograr sus caprichosas formas. La naturaleza toma forma, respetando leyes que rigen su comportamiento ante la influencia ajena y hacen que los eventos naturales se orienten a través de la repetición de una unidad oculta, modificando la forma para adaptase, actuando con el menor gasto energético posible.A description of how everyone does abstractions to develop a mathematical model is presented; as well as the ability to describe the behaviour of nature processes dynamic when there are external perturbations. The aim of this work is to find the balance equation, starting from the classical Liouville equation on the microscopic scale until the balance equations on a macroscopic scale or Navier-Stokes equations. By dividing physical quantities such as velocity in two parts, one of which related to the average value and the other one with the fluctuation; it is possible to jump from one scale to another and reduces complexity. At this point, the complexity is constructed from simple units; therefore, the models are considered reality abstractions based on a mathematical equation formulated at different levels, both on time and space; as consequence, nature takes its shape due to the external influence, without forget the nature laws, by modifying the shape, adapting and looking for the less energy demand
Novelties in Rapatea (Rapateaceae) from Colombia
No full textRapatea isanae, una nueva especie del alto río Isana, Departamento del Guianía, Colombia, es descrita, ilustrada, y sus relaciones morfológicas con las especies afines son discutidas. Esta especie es notable en el género Rapatea por el tamaño de las plantas (entre 15 y 30 cm de altura), las hojas muy pequeñas, y los pétalos blancos, siendo la segunda especie con este carácter en un género en el cual predominan los pétalos amarillos. Por la base de las hojas transformándose gradualmente en un pecíolo, la morfología de las bractéolas de las espiguillas y los sépalos, R. isanae está relacionada con R. spruceana. Por las vainas basales de las hojas ventricosas, la forma convexa de las inflorescencias y las bractéolas del mismo tamaño con R. longipes y R. modesta, respectivamente. Sin embargo, esta nueva especie difiere de R. spruceana por ser plantas muy pequeñas, el envés esparcidamente verrugoso, el largo de la porción atenuada de las brácteas involúcrales y la forma y color de los pétalos. Se restablece una especie previamente descrita para Colombia (i.e., R. modesta), y una variedad es elevada al rango de especie (i.e., R. paludosa var. sessiliflora a R. sessiliflora). Adicionalmente se presenta una clave actualizada de las 25 especies aceptadas de Rapatea y un resumen en Kuripaco.Rapatea isanae, from the upper Isana [Içana] river, Guianía Department, Colombia, is described and illustrated, and its morphological relationships with allied species are discussed. This taxon is remarkable for Rapatea in its small stature (15–30 cm tall) and leaves, and it is only the second species with white petals in a genus that otherwise has only yellow petals. It is most closely R. spruceana, with the base of the leaf blade gradually tapering from the intergrading into the petiole, and the bractlet of the spikelet and sepal shape. However, this new species differs from R. spruceana in its shorter size, sparse verrucose on the lower surface, the length of the attenuate portion of the involucral bracts, and the shape and color of the petals. It also has similarities to R. longipes and R. modesta in its ventricose sheath-leaf, inflorescence shape, and bractlets equal in length. A previously described species from Colombia is restablished (i.e., R. modesta), and one variety is elevated to the rank of species (i.e., R. paludosa var. sessiliflora to R. sessiliflora ). An updated key to the all twenty five species of Rapatea, and an abstract in Kuripaco are also provided
Papel del TGF-β en la inmunidad contra los rotavirus
No full textLa vía de entrada y el principal sitio de replicación de los rotavirus es el intestino delgado. En este órgano el TGF-β juega un papel muy importante para mantener la tolerancia a los alimentos y microorganismos comensales. Por esta razon, es probable que esta citocina juegue un papel modulador en esta infección. Experimentos in vitro de nuestro laboratorio han mostrado que células humanas epiteliales infectadas por rotavirus aumentan la secreción de TGF-β y promueven una baja respuesta de linfocitos T, la que es necesaria para la inmunidad antiviral. En este artículo de revisión se analiza en forma crítica la hipótesis que los rotavirus inducen la producción de TGF-β como mecanismo de evasión inmune.Rotavirus enter their host and predominantly replicates in the small intestine. In this organ, TGF-β plays an important role in maintaining tolerance to commensal microorganisms and food. For this reason, it is probable that this citokine plays a role in modulating viral infection. Results from our laboratory have shown that in vitro human cells infected with rotavirus secrete increased levels of TGF-β and promote an attenuated T cell response, which is necessary for protective cellular immunity. In this review article, I will critically evaluate the hypothesis that rotavirus induce the production of TGF-β as an immune evasion mechanism
Climate, habitat associations and the potential distributions of Neotropical birds: Implications for diversification across the Andes
No full textEn contraste con la visión tradicional de que el levantamiento de los Andes impulsó la diversificación biótica causando vicarianza en varios grupos con distribuciones que antes eran continuas, investigaciones recientes sugieren que eventos de dispersión a través de los Andes sucedidos después de los principales episodios de levantamiento fueron catalizadores principales de la especiación en aves neotropicales, y que la habilidad de los linajes para persistir y dispersarse en el paisaje predice fuertemente los patrones de especiación. Sin embargo, se desconoce cuándo y dónde sucedieron dichos eventos de dispersión, y el papel de las fluctuaciones climáticas y el consecuente desplazamiento de la vegetación como promotores de la dispersión a través de los Andes en distintos momentos no ha sido estudiado. Empleamos modelos de la distribución potencial de especies basados en datos de clima actual e histórico para examinar escenarios de dispersión a través de los Andes en 41 especies de aves neotropicales de tierras bajas con diferentes afinidades de hábitat. Nuestros resultados indican que la conectividad ecológica que favorecería la dispersión a través de los Andes en el presente es mayor en pasos bajos de la cordillera del sur de Ecuador y el norte de Perú que en pasos bajos de Colombia, y este patrón espacial parece haberse mantenido en cuatro momentos diferentes de los últimos 130,000 años. También encontramos que aunque algunas áreas actualmente no serían propicias para la dispersión de las aves a través de los Andes, bajo condiciones climáticas del pasado (i.e. durante períodos más fríos y secos) presentaron condiciones climáticas sustancialmente más idóneas para permitir la conectividad ecológica de poblaciones a través de la cordillera. No encontramos diferencias consistentes en la conectividad ecológica presente y pasada a través de los Andes entre especies de diferentes tipos de hábitat. Sugerimos que los valles andinos impulsan la diversificación evolutiva no solo porque aíslan las poblaciones de especies de montaña, sino porque permiten la dispersión episódica de especies de las tierras bajas. Nuestros modelos permiten hacer predicciones sobre flujo genético que pueden ser evaluadas en estudios futuros que examinen patrones de intercambio genético a escala fina usando herramientas de genética del paisaje.Contrary to the long-held view that the uplift of the Andes spurred biotic diversification by causing vicariance across multiple lineages with formerly continuous distributions, recent work suggests that dispersal across the Andes occurring after major uplift episodes was a major driver of speciation in Neotropical birds, with the ability of lineages to persist and disperse in the landscape being strong predictors of speciation. However, where and when dispersal events across the Andes occurred is unknown, and the role of climatic fluctuations and associated shifts in vegetation in promoting cross-Andes dispersal at different moments remains to be studied. We used models of species potential distributions based on contemporary and historical climatic data to examine scenarios of cross-Andes dispersal by 41 species of Neotropical lowland birds with varying habitat affinities. Our results indicate that ecological connectivity favoring cross-Andes dispersal at the present is higher in low-lying passes across the Andes of southern Ecuador and northern Peru than in passes in Colombia, and this spatial pattern appears to have been consistent at four different moments over the past 130,000 years. We also found that although some areas may be presently unsuitable for the dispersal of birds across the Andes, under past climatic conditions (i.e. during cooler and drier periods) they were substantially more likely to allow for ecological connectivity of populations across the cordillera. No consistent differences were found in ecological connectivity across the Andes in the present nor in the past for species occupying different habitat types. We suggest that valleys in the Andes are major drivers of evolutionary diversification not only by isolating populations of montane species, but also by allowing episodic dispersal of lowland species. Our models allow us to make predictions about gene flow which may be assessed in future studies examining fine-grain patterns of genetic exchange with landscape genetics tools
Phytoliths produced by common bean (Phaseolus vulgaris L.), achira (Canna indica L.), and squash (Cucurbita ficifolia Bouché), crop species from Boyacá, Colombia
No full textSe analizaron las estructuras silíceas en tres especies consideradas de uso prehispánico y actual en el centro de Colombia: calabaza, fríjol y achira. En la calabaza (Cucurbita ficifolia Bouché) se encontraron fitolitos festoneados, con ondulaciones, en forma de tricoma en hojas y epidermis del fruto. En las hojas de achira (Canna indica L.) se encontraron fitolitos globulares con ornamentación circular en el centro que correspondían a la morfotribu Globulolita. En las hojas de fríjol (Phaseolus vulgarisL.) se encontraron fitolitos de cuerpos alargados con terminación en forma de gancho pertenecientes a la morfotribu Capilusita. Mediante la estandarización del protocolo de extracción defitolitos (dry ashing method) se estableció que la hoja fue la estructura donde se encontró el mayor contenido de fitolitos en estas especie.Silica structures were analyzed in three species used by both pre-Hispanic and present-day populations in central Colombia: squash, common bean, and achira. In squash (Cucurbita ficifolia Bouché), structures were found in leaves and fruit epidermis, with undulated scalloped phytoliths and trichome forms. In achira (Canna indica L.), globular phytoliths with circular ornamentation in the center were found in leaves and corresponded to the Globulolita morpho-tribe. In common bean (Phaseolus vulgaris L.), elongated phytoliths with hooked ends were found on leaves and belonged to the Capilusita morpho-tribe. Through the standardization of the phytolith extraction protocol (dry ashing method), we established that leaves are the structures with the highest content of phytoliths in the species studied
Estrategias de investigación para el tratamiento de Alzheimer con antioxidantes polifenólicos
No full textEsta revisión comprende una descripción de los mecanismos propuestos para explicar el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer (EA) y de las estrategias para su tratamiento a la luz de estos mecanismos, enfatizando la utilización de compuestos polifenólicos como agentes terapéuticos. Se analizan los efectos de especies reactivas de oxígeno ROS y presencia de metales redox en el desarrollo de EA y las estrategias de tratamiento, basadas en la actividad antioxidante y quelante de un medicamento y en sus alcances a través de vías de señalización. Dada la importancia de los polifenoles tipo flavonoides para el tratamiento de EA, se tienen en cuenta ejemplos con el flavonoide (-)-epigalocatequin-3-galato (EGCG), perteneciente a la familia de las catequinas. Es importante estudiar como intervienen los polifenoles a nivel celular (rol de su estructura química en la interacción con la célula y en su actividad biológica) con el fin de modular la interacción y las vías de señalización para lograr los efectos neurotróficos esperados. Los efectos in vitro, frecuentemente no corresponden a aquellos in vivo, dado que diferencias en concentraciones y condiciones de estudio hacen que las actividades química y biológica de un medicamento varíen. Esto puede ser debido en parte a la necesidad de un ajuste en concentraciones y tiempo entre los estudios pre clínicos y clínicos. Por otra parte, métodos de liberación eficientes deben ser investigados, teniendo en cuenta que un agente terapéutico para enfermedades neurológicas debería cruzar la barrera sanguínea-cerebral. La nanotecnología basada en sistemas de liberación controlada de medicamentos puede superar estas limitaciones.This review includes a description of the proposed mechanisms to explain the development of Alzheimer’s disease (AD) and strategies for treatment in the light of these mechanisms, with emphasis on the use of polyphenolic compounds as therapeutic agents. The effects of reactive oxygen species ROS and presence of metal redox in the development of AD and treatment strategies with a drug or active substance, based on antioxidant and chelating activity and in its potentiality through signaling pathways are analyzed. Given the importance of polyphenolic compounds as natural antioxidants for treating of AD, in special the flavonoids family, this review takes into account examples of this family, with emphasis on the catechin type flavonoid (-)-epigalocatechin-3-gallate (EGCG). Understanding of how polyphenols are involved at the cellular level (role of its chemical structure in the interaction with the cell and therefore its biological activity is required in order to modulate the interaction and signaling pathways to achieve the desired neurotrophic effects. Effects in vitro often do not correspond to those in vivo. Differences in concentrations and study conditions make that chemical and biological activities of a drug vary. This may be due in part to the need for an adjustment in concentration and time between preclinical and clinical studies. Furthermore, efficient release methods should be investigated, particularly considering that a therapeutic agent for neurological diseases should cross the blood – brain - barrier (BBB). Nano- technology based on controlled release systems of drugs may overcome these limitations
Proporciones de la entropía aplicadas a la unidad de cuidados intensivos: predicciones en infarto agudo de miocardio
No full textLa teoría de sistemas dinámicos, así como la probabilidad y las proporciones de la entropía, sustentan una nueva metodología diagnóstica predictiva que diferencia los estados normales, agudos y crónicos, y la progresión hacia la enfermedad. En este estudio se evaluó la probabilidad y la entropía y sus proporciones de atractores dinámicos construidos a partir de la frecuencia cardiaca y el número de latidos por hora de 30 registros en monitor Holter normales y 60 de infarto agudo de miocardio. La metodología diferenció las dinámicas indicativas de infarto agudo de miocardio de aquellas normales, y cuantificó su nivel de gravedad, lo que la convierte en una herramienta de diagnóstico útil en la práctica clínica.The theory of dynamical systems, as well as probability and entropy proportions support a predictive diagnostic methodology which differentiates normal, acute and chronic states and progression towards disease.We evaluated probability and entropy and its proportions of attractors constructed from heart rate and number of beats per hour of 30 normal Holter records and 60 with acute myocardial infarction. The methodology differentiated those dynamics indicative of myocardial infarction from normal ones, and quantified the severity of the dynamics, which makes it a useful diagnostic tool in clinical practice
Consideraciones históricas y físicas sobre la altura del salto del Tequendama con los datos de Humboldt
No full textSe hizo una revisión histórica de los datos reportados por Humboldt para medir la altura del salto del Tequendama mediante el cálculo de la caída de los cuerpos “graves” usando el tiempo de caída e introduciendo diversas correcciones. En condiciones ideales, se verificó que el cálculo coincidía con el valor reportado por Humboldt. Teniendo en cuenta el tiempo que tarda el sonido en regresar a la cima después de que el objeto llega al fondo de la cascada, se obtuvo un error adicional en la medición, lo cual concuerda hasta en una desviación estándar con los datos actuales. Al considerar el efecto de rozamiento del aire sobre el objeto en un régimen turbulento, la estimación se acercó más a las mediciones recientes.We examined the historical description reported by Humboldt to measure the height of the Tequendama Falls using the falling bodies approach. With his data, we estimated the height taking into account different corrections. Under ideal conditions, our calculations were compatible with the value given by Humboldt. We calculated the time sound took from the bottom to the top of the falls and we obtained a value consistent with the current data up to one standard deviation. Our estimations were closer to the most recent data when we took into account friction due to air in a turbulent scenario