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martes, marzo 10, 2009

Congelando y descongelando

Carátula de la película Batman y Robin

Hace poco comenté un detalle sobre la película El Caballero Oscuro. Hoy vamos a tomar como punto de partida una película sobre el mismo personaje, pero que está en las antípodas de aquélla: Batman y Robin. En la peli, uno de los villanos es Mr. Freeze (o Sr. Frío, como gustéis), que tiene la mala costumbre de congelar a la gente, dejándolos recubiertos de una buena capa de hielo. En la peli se menciona varias veces que si no se descongela a la víctima al cabo de unos 11 minutos, morirá. De esta forma, aunque Robin es congelado, Batman lo descongela a tiempo y pueden seguir juntos sus correrías (no seáis malpensados). Y al final de la peli, el bat-trío (Batgirl ya se había unido a ellos) salva a toda la población de Gotham, que había sido congelada minutos antes.

Dado que se establece un límite temporal bastante corto para salvar a una persona congelada, hemos de suponer que la víctima no queda en animación suspendida ni nada similar, sino que permanece vivo y puede que consciente. En ese caso, los 11 minutos parecen demasiado tiempo. ¿Por qué? Bueno, la víctima es recubierta completamente de hielo, así que para empezar, no puede respirar. No hay aire a su alrededor. ¿Conocéis a alguien que aguante tanto tiempo su respiración? La mayoría de la gente debe andar cerca del minuto, tal vez dos. Concedamosle a Robin más aguante, ya que es un atleta, pero el resto de congelados son personas normales y corrientes. La mayoría se habría asfixiado antes de llegar a los 11 minutos.

Bueno, uno podría pensar que tal vez la víctima sufra una hipotermia que disminuya su necesidad de oxígeno, y pueda aguantar más tiempo. De hecho, estar encerrado en un bloque de hielo, no es muy bueno para la salud, y parece probable que la víctima sufra dicha hipotermia. Es más, al estar completamente cubierto de hielo, y estar éste en contacto con la piel, uno podría sufrir congelación en dedos, orejas, nariz, u otras zonas especialmente susceptibles. En cualquier caso, sería necesaria asistencia sanitaria tras la descongelación de la víctima. Sin embargo, en la peli, los «descongelados» están tan panchos, sin más molestia que la de tener frío.

Inevitablemente me viene a la cabeza otra variantes de la congelación de personas en bloques de hielo, bastante común en los cómics de superhéroes: el personaje queda en estado de hibernación, animación suspendida, o lo que queráis, durante meses, años o siglos, hasta que revive al ser descongelado. El caso más conocido creo que es el del Capitán América, héroe de la Segunda Guerra Mundial, que es congelado en el mar, y recuperado por Los Vengadores tras varias décadas (originalmente, en los 60). El capi revive por sí solo una vez el hielo se derrite.

Viñeta que muestra al Capitán América inconsciente sobre una mesa, con Thor, Iron Man y la Avispa alrededor

En este caso, el problema es mayor. Por un lado, una persona congelada durante tanto tiempo, necesariamente está muerta. Ha dejado de respirar, su corazón ha dejado de latir, su temperatura corporal ha disminuido por debajo de 0º C... en fin, muerta. El personaje en cuestión tendría que ser revivido con ayuda médica, calentando su cuerpo y reactivando el corazón. Eso como mínimo, suponiendo que sea posible revivirlo.

Pero además, el propio proceso de congelación daña el cuerpo. Por un lado, el agua tiene un comportamiento anómalo con la temperatura, entre 0º y 4º C. Su volumen, en vez de ser aumentar con la temperatura, disminuye. Esto provoca el fenómeno conocido por todos que consiste en que al congelarse, el agua aumenta su volumen, de forma que si metemos una bootella llena de agua (o de un líquido que contenga mucha agua) en el congelador, ésta revienta al congelarse el agua (empíricamente comprobado con botellas de cerveza y vino blanco, aunque obviamente sin intención; mi pasión por la ciencia no llega a tanto). Por otro lado, dependiendo de la velocidad a la que se congela, el agua puede formar cristales al convertirse en hielo. Y nuestro cuerpo contiene bastante agua, por lo que estos fenómenos producirían daños irreversibles en células y tejidos (sobre todo la cristalización). ¿Nunca os habéis preguntado por qué la merluza congelada no sabe igual ni tiene la misma textura que la merluza fresca?

Precisamente, los daños que sufre el cuerpo durante la congelación, son un problema en la posible crionización de seres humanos. Se intenta solventar tratando el cuerpo con una serie de compuestos, llamados crioprotectores, que evitan la formación de estos cristales. Pero fijaos que el cuerpo a congelar debe de ser especialmente tratado. Una persona congelada sin más, sufriría daños celulares durante el proceso de congelación, que harían inviable su reanimación. Bueno, vale, en el caso de Capitán América, puede colar (muy pillado por los pelos) que el suero de supersoldado que se le inyectó en su día, sirva como crioprotector. Pero cualquier otra persona moriría sin remedio al encerrarla en un cubito de hielo gigante.

13 comentarios:

  1. ¿y la Lithobates sylvaticus? (no sé tanto, vi una vez las ranas en un documental de la dos, y le he puesto una vela a San Google para "recordar que rana era). Se supone que se congelan durante el invierno y "resucitan" en primavera... (ya, ya sé que los señores de gotham no son ranas, pero no sé como consiguen las ranas evitar esas cosas tan malas que le pasa al cuerpo al congelarse)

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  2. De hecho, lo mas importante para mi seria la cristalizacion. Estudiabamos en la secundaria procesos de alimentos marinos, y siempre nos decian que la congelacion hay que hacerla de a poco para evitar que se formen cristales en el producto...

    Gyuybrush Treepwood soportaba 10 minutos, je

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  3. Pero Alf la gente en Gotham tiene mejoras geneticas con respecto a las demas ciudades del mundo comico, les envenenan con gas del miedo, risa, diarrea, para ellos la congelacion es solo un lio menor xD.

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  4. ¿Qué hay del caso Frank Poole? Se trata del astronauta al que HAL 9000 hace perderse (y morir) en el espacio y que en Odisea 3001 es encontrado y revivido. Una congelación tan rápida y a tan baja temperatura ¿evitaría alguno de los problemas?

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  5. Papa me ha quitado mi respuesta, snif.

    José Luis, a priori yo no sé si congelarse a toda velocidad evitaría el problema de que se formen cristales de hielo (aunque a priori supongo que no, porque el volumen que ocupa el hielo es mayor que el del agua, y si el agua del cuerpo se convierte en hielo, plof), pero en cualquier caso lo que le harían los rayos ultravioleta al cuerpo y lo improbable de encontrar después de 1000 años vagando por el espacio algo tan ligero y pequeño como el cuerpo de Poole lo hace todo bastante bastante improbable.

    Me da a mí que la única cosa factible para congelar y descongelar a alguien es la carbonita.

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  6. Si congelas rápido se forman más cristales, sólo que más pequeños, por lo que el daño celular producido en los productos congelados se reduce, pero siempre y cuando mantengas la temperatura constante, ya que las fluctuaciones pordían ocasionar que el hielo se recristalice en cristales más grandes, los cuales causan más daño.

    La formación de cristales es inevitable al solidificarse un material. Lo que entiendo que puedes hacer para que no se formen cristales es subenfriar el agua. Pero el agua ahí se encontraría en un estado poco estable.

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  7. Pero es que el futuro capitan america es un machote. Como que no necesita comer ni beber ni excretar en 20-30 años. Para alguien asi, lo de la congelacion es solo un contratiempo... ;-)

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  8. justamente iba a hablar de lo de la rana...

    mmm...

    ademas de eso, las paredes celulares se rompen con los cristales de hielo pues las atraviesan...

    y aunque conserven lo que esta congelado, en el momento en que se descongela lo congelado se hace presencia de ese problema, y comienza una descomposicion mucho mas rapida de las celulas que la que deberia ocurrir normalmente....


    supongo que lo divertido seria evitar esa ruptura en las pareces celularles...

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  9. En la hibernación "tradicional", ¿como cuánto se ralentizan los procesos, así en simplón? ¿A cuántos días activos equivale un día de hibernación?

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  10. Recuerdo otro documental sobre hormigas que se congelaban. Era muy curioso, salía a cámra rápida como se les recubría de nieve en invierno y al descongelarse en primavera revivían.

    Sobre lo de 3001, ¿Frank Poole no moría asfixiado? Creo recordar que se le había roto el cable del aire así que antes de congelarse seguramente ya estaría más muerto que otra cosa.

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  11. Para empezar me gustaria aclarar q hay varios casos en la naturaleza donde las bajas temperaturas no matan al animal. Algunos ejemplos a continuación.
    La weta, animal artropodo, puede sobrevivir meses congelado a -10°C.
    El pingüino emperador sobrevive a temperaturas tan bajas como -50°C. Y eso q pueden aguantar la respiración por 20 minutos cuando nadan.
    También hay casos menos específicos, ya q no me acuerdo de los nombres. Pero hay cucarachas, hormigas, ranas/sapos y algunos peces. Generalmente sobreviven a la congelación gradual y no repentina. Muchas veces por causa del invierno, donde la temperatura va cambiando lentamente.
    Un profesor mio me contó de un experimento q hizo en unas de sus clases, donde congelaron 2 peces. A uno lo descongelaron repentinamente y murio. El otro tras horas de descongelación, sobrevivío sin problemas.
    Y el ganador, unos de los animales q mas admiro, es el osito de agua, o mejor conocido como tardigrada. Logran aguantar temperaturas desde 150°C a -200°C por varios dias. Aparte de sobrevivir a presiones de vacío o mas de 1200 veces la presion atmosférica, entre otras cosas mas. Realmente "survivors".

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  12. Estoy alucinando! Investigando por ahí he visto que la práctica de congelar personas está justificada científicamente. Verlo para creerlo:

    http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18321197

    Y en esta página se puede encontrar el artículo completo en español: http://www.crionica.org

    Yo no tenía ni idea de todo esto y pensaba que todo era un cuento chino pero visto lo visto hay que reconsiderarlo muy seriamente.

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  13. Otro fallo en esa película es el uso de los satélites astronómicos para descongelar la ciudad. Me explico.
    Bruce Wayne había donado a la ciudad un complejo de satélites (macho que es) que, mediante espejos, permitían observar desde el observatorio de Gotham cualquier parte del cielo. Cuando Mr. Freeze congela la ciudad, Batgirl utiliza este sistema de satélites para redirigir la luz solar desde el otro lado del mundo hasta Ciudad Gótica para dar calor, pero al ver que un solo rayo no es bastante, utiliza sus conocimientos de informática para hakear el sistema y que haya varios rayos apuntando a la ciudad. Pero, si la luz llega reflejada por un sistema de espejos... ¿de dónde viene la luz del último satélite si el anterior está reflejandola hacia la ciudad? Y así con toda la constelación de satélites: debería haber tan sólo un rayo de luz incidiendo en la ciudad.

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