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S.E.P S.N.E.S.T. D.G.E.S.T.

“Obtención del nivel de pigmentación ocular en los usuarios de PC´s debido a exposición a

las radiaciones LF, VLF y ELF”

T E S I S

Para Obtener el Grado de: Maestro en Ciencias en Ingeniería Eléctrica

Presenta:

Ing. Armando Alejandro Huizar González

Asesor: Dr. Juan José Soto Bernal

Aguascalientes, Ags., Noviembre 2006

.: SÓLO PARA CONSULTA :.

AGRADECIMIENTOS

A Dios, por darme la vida y por ser la luz que ilumina mi camino en todo momento.

A mi esposa, Myrna Elizabeth por ser mi inspiración, por todo su amor y por sus

palabras de aliento.

A mis padres Amparo y Salvador, por enseñarme con su ejemplo a trabajar y

luchar en la vida por conseguir lo que he anhelado.

A mis hermanos Paty, Silvia, Salvador y Juan Pablo y a toda mi familia, por

todos los buenos deseos que siempre han tenido en cada proyecto que realizo.

A mis buenos amigos y compañeros Alejandro, Oscar, Iván y Jonnatan por

compartir conmigo sus conocimientos durante la maestría.

A mis profesores de la maestría, por fomentar en mí el hábito de la investigación.

A mi asesor y amigo, Dr. Juan José Soto Bernal por guiarme profesionalmente

con su gran capacidad y experiencia académica en el desarrollo de esta tesis.

A todos mis amigos –usuarios de PC´s– y administrativos, tanto del Instituto

Tecnológico de Aguascalientes como de la Universidad Bonaterra por su apoyo y por

permitirme gran parte de su tiempo para la realización de la investigación.


Contenido

Resumen ………………………………………………………………..…… 1

Capítulo 1: Presentación ………..……………………………..………....... 2

1.1 Introducción ..................................................................................... 3

1.2 Planteamiento del problema …………………………………….... 5

1.3 Justificación ………………………………………………………. 6

1.4 Objetivos ………………………………………………………….. 7

1.5 Alcances …………………………………………………………... 8

1.6 Limitaciones …………………………………………………….… 8

Capítulo 2: Marco de Referencia ……………………………………….... 9

2.1 Teoría Electromagnética …………………………………...……. 10

2.2 Ley de inducción de Faraday ……………………………………. 10

2.3 Ley de Gauss (Eléctrica - Magnética)………………………...… . 12

2.4 Ley circuital de Ampere …………………………………………. 14

2.5 Las ecuaciones de Maxwell …………………………………….... 17

2.6 Polarización ……………….…………………………………….. 19

2.6.1 Polarización lineal ………………………………………….. 19

2.6.2 Polarización circular ………………………………………… 20

2.6.3 Polarización elíptica ……………………………………….… 21

2.7 El espectro electromagnético ………………………………….… 22

2.7.1 División de las radiaciones electromagnéticas ……………… 24

2.7.2 La radiación electromagnética en los monitores de PC´s ...… 26

2.7.3 Interacción de las microondas con la molécula del agua ….... 27

2.8 Teorema de Poynting e Irradiancia ……………………………... 29

2.8.1 EL vector de Poynting …...………………………………….. 29


2.8.2 Irradiancia I ……………………...………………………...... 30

2.9 Procesamiento Digital de Imágenes RGB del ojo …..…… …....... 32

2.10 El ojo humano …………………………………………….……. 33

2.11 Fibras Ópticas Retinales ……………………………………..… 35

2.12 El Sistema Lagrimal ………………………………………….… 39

2.13 Bioquímica de las lágrimas …………………………………….. 41

2.13.1 Composición del líquido lagrimal …………………………. 42

2.14 Fisiología del sistema excretor lagrimal …….………………… 44

2.14.1 Los bordes palpebrales y los puntos lagrimales ……...…… 45

2.14.2 Evaporación …………………………………..………….... 45

2.14.3 Atracción capilar ……………..…………………………… 46

2.14.4 El acto de parpadear (El orbicular del ojo) …..…………... 46

2.15 El ojo seco (Dry Eye) ………………………………………....... 47

2.15.1 Sintomatología y causas del ojo seco ……………………... 48

Capítulo 3: Metodología ………………………………………………….. 52

3.1 Introducción …………………………………….……………….. 53

3.2 “La muestra”……………………………………………….......... 53

3.3 Pigmentación Ocular ……………………………………………. 53

3.4 Temperatura Ocular …………………………………………….. 59

Capítulo 4: Resultados ……………………………………………………. 60

4.1 Introducción ……………………………………………………... 61

4.2 “La muestra” ……………………………………………………. 61




Capítulo 5: Conclusiones …………………………………………………. 75

5.1 Introducción ……………………………………………………... 76

5.2 Conclusiones generales ………………………………………….. 76

5.3 “La muestra” ……………………………………………………. 77



5.6 Conclusión específica …………………………………………… 78

Congresos y Publicaciones …………………...…………………………… 79

Investigaciones futuras ……………………… …………………..……….. 80

Referencias ………………………………………………………………… 81

Glosario ……………………………………………………………………. 94

Anexo 1: “El uso de PC´s” ……………………………………..…………. 97

A.1.1 Encuesta “El uso de PC´s”……………………………….…… 98

Anexo 2: Códigos Fuente ………………………………………………... 100

A.2.1 Filtro para obtener las componentes Rojo, Verde y Azul de una

Imagen en MatLab ………………………………………………… 101

A.2.2 Código Fuente para obtener la pigmentación ROJO en la

esclerótica en MatLab …………………………………………….... 102


Índice de Ilustraciones

Figura 2.1 El campo B a través de un área abierta A …………………...… 11

Figura 2.2 El campo E a través de un área cerrada A …………………..... 13

Figura 2.3 Densidad de corriente a través de un área cerrada A ……......... 15

Figura 2.4 Campo eléctrico E variable en el tiempo. El campo magnético B

forma circuitos cerrados …………...……………………………………... . 16

Figura 2.5 Cualquier tipo de oscilación de E podrá expresarse en términos de

Ex y Ey, cada una con sus correspondientes amplitud y fase …...………..… 19

Figura 2.6 Campo E polarizado linealmente en el primer y tercer cuadrante

……………………………………………………………………………..... 20

Figura 2.7 Polarización circular ………………...………………………… 20

Figura 2.8 Polarización elíptica ……………………………………...…… 21

Figura 2.9 Espectro electromagnético ………………..…...………………. 22

Figura 2.10 Componentes magnéticos en el tubo de imagen CRT ………… 27

Figura 2.11 Molécula de agua ………………………………………...…… 28

Figura 2.12 Imagen RGB ………………………………………………...… 32

Figura 2.13 El ojo humano ……………………………………………….... 33

Figura 2.14 Estructura del ojo humano ………………………………….… 38

Figura 2.15 El sistema lagrimal …………………………………………… 41

Figura 3.1 Monitor de PC de TRC ……………………………………….… 54

Figura 3.2 Pantalla LCD …………………………………………………... 54

Figura 3.3 Luxómetro ……………………………………………………… 55

Figura 3.4 Medidor de temperatura IRT FLUKE ………..……………...… 55

Figura 3.5 Medidor de CEM ……………………………………………….. 56


Figura 3.6 Canal Rojo: Distribución y nivel de pigmentación en unidades

arbitrarias [u.a.]en un fotograma (imagen RGB), al hacer uso de pantalla

LCD ……………………………………………………………………...…. 57

Figura 3.7 Canal Rojo: Distribución y nivel de pigmentación en unidades

arbitrarias [u.a.]en un fotograma (imagen RGB), al hacer uso un monitor de

TRC …………………………………………………………………...……. 58

Figura 4.1 Tendencia de la pigmentación a diferentes distancias y radiaciones

entre la pantalla LCD y el usuario ………………………………..….……. 63


[mG] entre la pantalla de TRC y el usuario ………………………….……. 65

Figura 4.3 Comparación de líneas de tendencia en el ojo a 30 cm entre

pantallas LCD y TRC ………………………………………………….…… 67

Figura 4.4 Tendencia de la temperatura ocular respecto al tiempo frente a

una pantalla LCD …………………………………………………….…….. 68

Figura 4.5 Tendencia de la temperatura ocular respecto al tiempo, debido a

la radiación [mG] de una pantalla TRC …………………………………… 70

Figura 4.6 Correlación entre las tendencias de temperatura entre el uso de

pantalla LCD y TRC ……………………………………………….……….. 72

Figura 4.7 Radiación del campo electromagnético CEM [mG] respecto a las

diferentes distancias entre pantalla y usuario …………………….………. 73


Índice de tablas

Tabla 2.1 Retroceso del punto cercano con la edad ………………………. 35

Tabla 2.2 Electrólitos en las lágrimas humanas …………………….…….. 44

Tabla 4.1 Total de usuarios muestra que utilizaron PC´s durante la prueba..61

Tabla 4.2 Análisis de pigmentación ocular en el uso de pantalla LCD ….….64

Tabla 4.3 Análisis de pigmentación ocular debido al TRC de PC´s …… …. 66

Tabla 4.4 Análisis de temperatura ocular en el uso de pantalla LCD…....... 69

Tabla 4.5 Análisis de temperatura ocular debido al TRC de PC´s ….…...... 71


Resumen

El impacto de los campos electromagnéticos (CEM) de bajas frecuencias (LF, ELF

y VLF) que generan los monitores (VDT) de tubo de rayos catódicos (TRC) de las

computadoras personales (PC´s), se ve reflejado en afecciones considerables en los ojos de

los usuarios que permanecen trabajando por mucho tiempo enfrente de éstos. Una de las

afecciones es la pigmentación ocular que se presenta en la esclerótica. Dicho fenómeno se

da por la interacción de la radiación con la molécula bipolar -como el agua- que se

encuentra en el mar acuoso entre la córnea y el cristalino con algunos otros lípidos,

provocando un calentamiento adicional en el ojo. La pigmentación es obtenida a través de

procesamiento digital de imágenes RGB.

Abstract

The impact of electromagnetic fields (EMF) of low frequency (LF, ELF and VLF)

generates by video display terminals (VDTs) of cathode ray tube (CRT), is reflected as

considerable affections in the eyes of the users that remain working before those for a long

time. One of such affections is the ocular pigmentation that appears in the sclera. This

phenomenon occurs by the interaction of the radiation with a bipolar molecule - like the

water- that is in the watery sea between the cornea and the crystalline with some other

lipids, causing an additional heating in the eye. Ocular pigmentation is obtained by digital

processing of RGB images.

Keywords: (EMF) Electromagnetic Fields, (ELF) Extremely Low Frequency, (LF) Low

Frequency, (VLF) Very Low Frequency. (VDT) Video Display Terminal. (CRT) Cathode

Ray Tube, Lipids.

- 1 -


Capítulo 1

- Presentación -

- 2 -


Capítulo 1 _______________________________________ Presentación __

1.1 Introducción.

En las últimas décadas, los avances tecnológicos han tenido su máxima expresión,

poniendo a disposición del consumidor extensa variedad de equipos eléctricos y

electrónicos para su adquisición.

El aumento en la utilización de estos equipos ha provocado –debido a los campos

electromagnéticos (CEM) radiados– una contaminación electromagnética, es de

relevante importancia este fenómeno y en países desarrollados existe la preocupación de

los riesgos que puede tener el estar en medio de ello.

Como es un problema de salud pública global, obliga a realizar estudios

multidisciplinarios en todas las ramas del conocimiento como son las ingenierías,

ciencias biológicas incluyendo el bioelectromagnetismo, medio ambiente, ciencias

sociales, ciencias de la información, ciencias de la salud, políticas y legales para detectar

las posibles afecciones que le pueden generar al ser humano.

Especial interés han puesto los investigadores en los últimos años, en el estudio de

las radiaciones ionizantes y no ionizantes del espectro electromagnético y su relación al

interactuar con el cuerpo humano; por eso ya varias comisiones así como organizaciones

internacionales han desarrollado parámetros permisibles de radiación segura y que si

rebasan estos niveles, se pone en riesgo la salud pública.

En los estándares como ANSI/IEEE (Estados Unidos), ICNIRP (Europa), CRT

(Colombia), NOM, IIE (México) se especifican las cantidades permitidas para ser

- 3 -



radiadas por los equipos eléctricos o las construcciones electromagnéticas y los límites de

exposición seguras para el ser humano al interactuar dentro de ellas.

Los equipos eléctricos-electrónicos que han proliferado tanto en los hogares,

oficinas, escuelas, empresas e industrias son, sin duda, las computadoras personales

(PC´s).

La combinación de los efectos que producen los campos electrostáticos y

radiaciones electromagnéticas hacen que se despidan campos de diferentes frecuencias

directo a los ojos y que afectan a toda la parte expuesta: córnea, pupila, iris, cristalino y

lagrimales, produciendo pigmentación en la esclerótica (parte blanca del ojo).

Por lo anterior esta tesis se centra en la obtención de la pigmentación ocular en los

usuarios de PC´s debido a la exposición a los campos electromagnéticos de baja

frecuencia LF, VLF y ELF que irradian los monitores de TRC, analizando mediante

fotogramas (imágenes RGB), la esclerótica (parte blanca del ojo) del usuario y se

abordarán los contenidos primordiales mediante capítulos. El primero incluye la

introducción, objetivos, justificación, alcances y limitaciones; el segundo abarca el marco

de referencia donde se incluyen los elementos de la teoría electromagnética, el ojo

humano, el sistema lagrimal y la patología del ojo seco (Dry Eye); el desarrollo

metodológico y tratamiento de datos se explica en el tercer capítulo, mientras que los

resultados y conclusiones estarán contenidos en los capítulos cuarto y quinto

respectivamente.

- 4 -



1.2 Planteamiento del problema

Debido a que cada vez hay más personas que utilizan las computadoras personales

PC para realizar su trabajo (El 28.5% de la población en México1 [Población nacional:

103´088,021]), es necesario tomar conciencia de los riesgos que trae consigo este avance

tecnológico ya que como es conocido los monitores de éstas, radian campos eléctricos y

magnéticos al exterior y agregando los sistemas de aire acondicionados, televisores,

ventiladores e iluminación, que están presentes en el área de trabajo (en el hogar, la

escuela, la oficina y la industria) generan una contaminación electromagnética.

Si el ser humano permanece por mucho tiempo expuesto a este fenómeno, pone

en riesgo su salud, debido a que dichas radiaciones pueden interactuar con la materia, las

cuales provocan afecciones médicas en el cuerpo.

Los ojos, son los principales órganos que expone -ante las radiaciones emitidas

por los monitores- el usuario de computadoras además de manos, brazos, cara y pecho.

Entonces ¿las radiaciones de baja frecuencia (LF, ELF y VLF) y de alta potencia

emitidas por los monitores provocan afecciones y degradación en la vista de los usuarios

de PC´s?, y si existen ¿cómo se manifiestan?, desafortunadamente la falta de una cultura

de prevención visual favorece el padecimiento de cualquier enfermedad en estos órganos.

El problema va más allá pues el sobreconsumo de energía eléctrica por tanto

equipo conectado a la línea, demanda más producción y a su vez el consumo de recursos

no renovables y un importante impacto ecológico por radiación electromagnética.

1 Fuente INEGI: Censo de Población y Vivienda 2005. Resultados preliminares. www.inegi.gob.mx

- 5 -



1.3 Justificación

La creciente utilización por la población de equipos eléctricos en todos los

ámbitos de su estar, vivir y laborar, así como la líneas de distribución de la energía que la

Comisión Federal de Electricidad (CFE) ha instalado para satisfacer la demanda, han

hecho que aumente la contaminación electromagnética en el ambiente donde el ser

humano se desenvuelve.

Son pocas las investigaciones que en Latinoamérica hablan sobre este tema, por

eso es necesario que se realicen más estudios para encontrar todo riesgo o enfermedad

que las radiaciones, al interactuar con la materia, puedan generar y en cada una sugiere

que se continúe estudiando este fenómeno porque no se ha descubierto todo.

Por lo anterior, es interés de esta tesis la aplicación de las ciencias en ingeniería

eléctrica en la detección de problemas generados por la contaminación electromagnética,

en específico el estudio de las radiaciones electromagnéticas que generan los monitores

de computadoras que son los equipos eléctricos-electrónicos que han proliferado en las

últimas décadas y despertado una enorme preocupación en conocer los riesgos y daños a

la salud de los usuarios de PC´s.

También es de interés conocer qué es lo que están haciendo o han hecho los

países desarrollados (EUA, Unión Europea, Asia) sobre el estudio de patologías (ojo

seco, astenopía, glaucoma, degradación de la acomodación visual, padecimientos

músculo-esqueléticos, dermatológicos y psicológicos) asociadas al uso de las terminales

de computación; en particular, este estudio se enfoca a la patología ojo seco (Dry Eye).

- 6 -



Y finalmente este estudio será fundamento para generar nuevas líneas de

investigación en cada una de las radiaciones que despide el monitor y cada patología

asociada, de tal forma que el ser humano esté informado de esto, fomentando una cultura

de prevención en todos los campos y en específico el visual.

1.4 Objetivos

El objetivo principal es obtener el nivel de pigmentación ocular en los usuarios

de PC´s debido a exposición a las radiaciones LF, VLF y ELF generadas por los

monitores, a través de procesamiento digital de imágenes RGB. Para lograrlo, la presente

tesis se enfoca en tres objetivos específicos: en primer término, el análisis de la muestra

de la población que serán 100 alumnos usuarios de PC´s de diferentes licenciaturas y

especialidades entre las instituciones de educación superior como son el Instituto

Tecnológico de Aguascalientes y la Universidad Bonaterra, para conocer la frecuencia de

utilización y los síntomas que presentan al hacer uso de monitores de tubo de rayos

catódicos (TRC) de computadoras personales (PC´s). La obtención de la pigmentación y

temperatura oculares debido al uso de monitor de TRC y de pantalla de cristal líquido

(LCD) en segundo y tercer término respectivamente, esto será con el fin de hacer el

comparativo entre ambas pantallas y demostrar que los CEM de baja frecuencia

generadas por el monitor de TRC, son las que provocan un aumento en la pigmentación

en la esclerótica (parte blanca del ojo) debido al calentamiento adicional que producen en

el ojo.

- 7 -



1.5 Alcances.

La obtención del nivel de pigmentación ocular en los usuarios de PC´s debido a

exposición a las radiaciones de baja frecuencia generadas por los monitores de TRC, a

través de procesamiento digital de imágenes RGB, sirve como fundamento para generar

nuevas líneas de investigación dirigidas a demostrar que los CEM afectan de otra

maneras al ser humano, pues no sólo generan pigmentación ocular que aumenta debido al

tiempo de exposición, sino que, al interactuar dichas radiaciones con alguna materia,

pueden modificar o alterar patrón de operación normal.

Por otro lado, esta tesis dejará en claro que el estar dentro de un ambiente

electromagnético afecta de alguna manera al ser humano, por lo cual deberá seguirse

estudiando cada afección que se vincule con los campos electromagnéticos hasta ser

demostrado lo contrario.

Es importante mencionar que el desarrollo del software para el procesamiento

digital de las imágenes RGB no está en el alcance de este trabajo, por lo cual se utiliza la

herramienta de cómputo existente MatLab.

1.6 Limitaciones

Como este trabajo se centra en medir el nivel de pigmentación ocular que

presentan los usuarios de PC´s al estar trabajando frente al monitor, las patologías como

astenopía, glaucoma, degradación de la acomodación visual, padecimientos músculo-

esqueléticos, dermatológicos y psicológicos que también son asociados al uso de las

PC´s quedan fuera del alcance de esta tesis.

- 8 -


Capítulo 2

- Marco de Referencia -

- 9 -


Capítulo 2 ______________________________________ Marco de Referencia __

2.1 Teoría Electromagnética

Se establece que las cargas eléctricas, aunque estén separadas en el vacío

experimentan una interacción mutua y que se asocia un fenómeno que se presenta

alrededor de ellas, conocido como campo eléctrico. Se necesita suponer solamente que

cada carga interacciona directamente con el campo eléctrico en el que está sumergida.

Cuando una carga puntual q experimenta una fuerza FE, el campo eléctrico E en

la posición de la carga está definido por E = FE / q. Se observa también, que una carga

móvil puede experimentar otra fuerza FM la cual es proporcional a su velocidad u; por

eso se tiene que definir otro campo, la inducción magnética o campo magnético B, tal que

FM = qu B. Si estas fuerzas F× E y FM se dan simultáneamente, la carga se mueve a

través de una región ocupada tanto por el campo eléctrico como por el magnético, donde

F = FE + FM = q(E + qu × B) [1-3].

Los campos eléctricos son generados tanto por cargas eléctricas como por campos

magnéticos variables en el tiempo. Asimismo los campos magnéticos son generados por

campos eléctricos variables en el tiempo. Esta interdependencia de E y de B es un

fundamento de la descripción de la luz [1-3].

2.2 Ley de inducción de Faraday

“…Un flujo magnético variable en el tiempo, pasando a través de un circuito

conductor cerrado, da como resultado la generación de una corriente alrededor de ese

circuito…” [1], ver figura 2.1.

∫∫ •=ΦA

dSBM (2.1)

- 10 -



Figura 2.1 El campo B a través de un área abierta A.

La fuerza electromotriz inducida o fem producida alrededor del circuito está dada

por:

dtMdfem Φ

−= (2.2)

la fem existe solamente si está presente un campo eléctrico dado por:

∫ •= dlEfem (2.3)

tomada de la curva cerrada C, que corresponde al circuito. Ahora, igualando las

ecuaciones (2.2) y (2.3) llegamos a:

∫ ∫∫ •−=•C

dSBdtddlE

A (2.4)

El campo eléctrico en la ecuación (2.4) no se forma por la presencia de cargas

eléctricas sino por el campo magnético variable con el tiempo.

Puesto que faltan cargas que puedan servir como fuentes o receptores, las líneas de

campo se cierran en sí mismas, formando unos circuitos. Cuando la trayectoria está fija

- 11 -



en el espacio y no cambia de forma, la ley de inducción (ecuación 2.4) se puede reescribir

como

∫ ∫∫ •∂∂

−=•C A

dStBdlE (2.5)

Esta ecuación indica que un campo magnético variable en el tiempo estará

asociado con un campo eléctrico.

En otras palabras una carga que cambia de sitio en un campo fijo B,

experimentará una fuerza. Observando que el movimiento es relativo, entonces una carga

fija en un campo B móvil, también experimentará una fuerza, además de que cada vez

que una carga experimenta una fuerza, tiene que estar presente un campo E. Así pues,

tiene que estar impregnado de un campo E. tB ∂∂ /

2.3 Ley de Gauss (Eléctrica - Magnética)

Esta relaciona el flujo de la intensidad de campo eléctrico E a través de cualquier

superficie cerrada A con la carga total encerrada [1-3].

∫∫ •=ΦA

dSEE (2.6)

El vector dS está en la dirección de una normal hacia fuera (figura 2.2)[1]. Si el

volumen encerrado por A es V y si dentro de ella hay una distribución continua de carga

de densidad ρ, la ley de Gauss es:

VddSEA∫∫ ∫∫∫=• ρ

Vε1 (2.7)

- 12 -



Figura 2.2 El campo E a través de un área cerrada A.

En otras palabras, se puede decir que la carga total encerrada equivale a integrar

todas las líneas de flujo eléctrico que pasan por ese volumen [3].

La integral a la izquierda es la diferencia entre la cantidad de flujo que entra y que

sale de cualquier superficie cerrada A. Si existe una diferencia, será debida a la presencia

de fuentes o sumideros del campo eléctrico dentro de A. La integral debe ser

proporcional a la carga total encerrada, ya que las cargas son las fuentes (+) y los

sumideros (-) del campo eléctrico [1].

La constante ε se conoce como permitividad eléctrica del medio. Para el caso

especial del vacío, la permitividad del espacio vacío está dada por ε0 = 8.8542 x 10 -12

C2/N · m2. La permitividad expresa el comportamiento eléctrico del medio: en cierto

modo, es la medición del grado de permeabilidad del material al campo eléctrico en el

que se encuentra sumergido. Definimos KE como ε/ε0 que es la constante dialéctica (o

permitividad relativa), conveniente sin unidad. La permitividad de un material puede

expresarse en términos de ε0 como

ε = KE ε0 (2.8)

- 13 -



El interés en KE anticipa el hecho de que la permitividad está relacionada con la

velocidad de la luz en materiales dieléctricos, como el vidrio, el aire y el cuarzo.

A diferencia del campo eléctrico E el campo magnético B no diverge o converge

hacia alguna clase de carga magnética por lo que el flujo MΦ a través de una superficie

es cero, entonces la Ley de Gauss en el aspecto magnético se expresa como [1, 3]:

0=•=Φ ∫∫A dSBM (2.9)

2.4 Ley circuital de Ampere

Relaciona la integral de línea de la componente de B tangente a una curva cerrada

C, con la corriente total i que atraviesa un área limitada por C [1, 2]:

∫ ∫∫ =•=•C A

idSJdlB μμ (2.10)

La superficie abierta A está limitada por C, y J es la corriente por unidad de área

(figura 2.3). La cantidad μ se llama permeabilidad del medio particular. Para un vacío

μ = μ0 (permeabilidad del espacio libre), que se define como 4π x 10 -7 N s2 / C2, entonces

μ = KM μ0 (2.11)

donde KM es la permeabilidad relativa sin dimensiones.

- 14 -



Figura 2.3 Densidad de corriente a través de un área cerrada A.

Las cargas móviles no son la única fuente de un campo magnético. Al cargar o

descargar un condensador, puede medirse un campo B en la región entre sus placas

(figura 2.4) que es indiscutible del campo que rodea a los alambres, aun cuando ninguna

corriente atraviese, en realidad, al condensador. Observándose, que si A es el área de

cada placa y Q la carga en ella

AQEε

= (2.12)

al variar la carga, el campo eléctrico cambia y tomando la derivada de ambos lados, se

obtiene

Ai

tE=

∂∂ε (2.13)

la cual es una densidad de corriente.

Maxwell supuso la existencia de tal mecanismo, al que llamó densidad de

corriente de desplazamiento definida por

tEJ D ∂∂

≡ ε (2.14)

- 15 -



Con se reformula la ley de Ampere que aclara que, incluso cuando J = 0, un

campo E variable en el tiempo estará acompañado por un campo magnético B [1, 3],

ver figura 2.4.

∫ ∫∫ •⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

∂∂

+=•C A

dStEJdlB εμ (2.15)

Figura 2.4 Campo eléctrico E variable en el tiempo. El campo magnético B

forma circuitos cerrados.

- 16 -



2.5 Las ecuaciones de Maxwell

Las ecuaciones de Maxwell, gobiernan el comportamiento de los campos

eléctricos y magnéticos en el espacio libre, donde ε = ε0, μ = μ0 y ρ y J ambos son cero

[1, 3].

∫ ∫∫ •∂∂

−=•C A

dStBdlE (2.16)

∫ ∫∫ •∂∂

=•C A

dStEdlB 00εμ (2.17)

∫∫ =•A

dSB 0 (2.18)

∫∫ =•A

dSE 0 (2.19)

Estas ecuaciones se pueden escribir en forma diferencial y las correspondientes

para el espacio vacío en coordenadas cartesianas son:

Para campo eléctrico

t

Bz

Ey

E xyz

∂∂

−=∂

∂−

∂∂ (i)

t

Bx

Ez

E yzx

∂

∂−=

∂∂

−∂∂ (ii) (2.20)

t

By

Ex

E zxy

∂∂

−=∂∂

−∂

∂ (iii)

Para campo magnético

t

Ez

By

B xyz

∂∂

=∂

∂−

∂∂

00εμ (i)

t

Ez

By

B yzx

∂

∂=

∂∂

−∂∂

00εμ (ii) (2.21)

- 17 -



t

Ez

By

B zxy

∂∂

=∂∂

−∂

∂00εμ (iii)

0=∂∂

+∂

∂+

∂∂

zE

yE

xE zyx (2.22)

0=∂∂

+∂

∂+

∂∂

zB

yB

xB zyx (2.23)

Partiendo de la formulación de las ecuaciones de Maxwell en términos de

integrales sobre regiones finitas se ha hecho una reformulación en términos de derivadas

en puntos en el espacio.

Ahora se conoce el proceso por el cual los campos eléctricos y magnéticos están

acoplados y que se propagan en el espacio como una entidad individual, libre de carga y

corrientes, sin éter, sin materia [1, 3].

- 18 -



2.6 Polarización

Toda onda electromagnética es transversal, es decir E y B oscilan en un plano

perpendicular a la dirección de propagación.

Considerando solo el campo eléctrico E como vector en un plano llamado plano

de vibración, dicho vector podrá expresarse en términos de oscilaciones independientes

de Ex y Ey respecto de dos vectores unitarios perpendiculares x e y [1, 3], (figura 2.5).

Figura 2.5 Cualquier tipo de oscilación de E podrá expresarse en términos de Ex

y Ey, cada una con sus correspondientes amplitud y fase.

Cuando oscilan sin mantener una relación fija entre ellas se dice que la luz es no

polarizada.

2.6.1 Polarización lineal

Suponiendo que Ex y Ey dos perturbaciones ópticas ortogonales que oscilan en

fase

( )wtAEx cos1= (2.24)

( )ε+= wtAEy cos1 (2.25)

donde ε es la diferencia de fase relativa entre las ondas, ambas viajando en la dirección z

y de tal manera que

- 19 -



E(t) = (x A1 + y A2) cos (wt) (2.26)

es decir, E oscila en la dirección del vector fijo xA1 + yA2 con amplitud

22

21 AAA += [1] , (figura 2.6).

Figura 2.6 Campo E polarizado linealmente en el primer y tercer cuadrante.

2.6.2 Polarización circular

Cuando ambas ondas constitutivas tienen igual amplitud es decir, E0x = E0y = E0 y

además, su diferencia de fase relativa ε = - π/2 + 2mπ, donde m = 0, ± 1, ± 2...

(figura 2.7). Dicho de otra manera, ε = - π/2 o cualquier valor aumentado o disminuido

desde - π/2 en múltiplos enteros de 2π. Es decir [1, 3]

( )wtxAEx cos1= (2.27)

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −=

2cos1

πwtyAE y (2.28)

E(t) = x A1 cos (wt) + y A1 sen (wt) (2.29)

Figura 2.7 Polarización Circular

- 20 -



2.6.3 Polarización elíptica.

En la luz elípticamente polarizada (figura 2.8), el vector de campo eléctrico

resultante E girará cambiando también su magnitud, por lo que el extremo de E trazará

una elipse, en un plano fijo perpendicular a k, cuando la onda avanza.

A partir de:

)cos( tkzEoxx ω−=Ε (2.30)

y )cos( εω +−=Ε tkzEoyy (2.31)

La ecuación de la polarización elíptica no es función de la posición ni del tiempo,

es decir que no depende de )( tkz ω− .

Por lo tanto se tiene que la ecuación de la elipse es:

εε 222

cos2 senEE

EE

EE

EE

oy

y

ox

x

ox

x

oy

y =⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ (2.32)

la cual forma un ángulo α con el sistema coordenado (Ex, Ey) tal que:

22

cos22tan

oyox

oyox

EEEE−

=ε

α (2.33)

Figura 2.8 Polarización elíptica

- 21 -



2.7 El espectro electromagnético.

El espectro electromagnético comprende desde frecuencias extremadamente bajas

(ELF) pasando por las radiaciones de radio, televisión, microondas, infrarrojo, luz visible,

ultravioleta, rayos X, hasta frecuencias de rayos gamma (γ) y que además están divididas

en dos rangos cuando se estudian los efectos biológicos que causan al interactuar con la

materia: ionizantes y no ionizantes [1, 3], (figura 2.9).

Figura 2.9 Espectro electromagnético.

- 22 -



La ionización es un proceso por el cual los electrones son desplazados de los

átomos y moléculas. Este proceso puede ser capaz de generar cambios moleculares y dar

lugar a lesiones en los tejidos biológicos, incluyendo efectos en el material genético

(ADN) [3-5].

Las radiaciones no ionizantes comprenden la porción del espectro

electromagnético cuya energía no es capaz de romper las uniones atómicas, incluso a

intensidades altas (RF, μW, IR, Luz visible y UV cercano). Sin embargo, estas

radiaciones pueden ceder energía suficiente, cuando inciden en los organismos vivos,

capaz de producir efectos térmicos (calentamiento) tales como los inducidos por las

microondas. Así, las radiaciones no ionizantes intensas de frecuencias bajas pueden

inducir corrientes eléctricas en los tejidos, que pueden afectar al funcionamiento de

células sensibles a dichas corrientes, tales como las células musculares o las nerviosas

[1, 3, 4].

El interés particular son las radiaciones no ionizantes que son las que producen

algún efecto térmico cuando interactúan con la materia, especialmente el rango

comprendido desde las extremadamente bajas frecuencia ELF (Extremely Low

Frequency), las de muy baja frecuencia VLF (Very Low Frequency), las de baja

frecuencia LF (Low Frequency) y las microondas que son extremadamente altas

frecuencias EHF (Extremely High Frequency) y claro también, las frecuencias que

percibe el ojo humano (4.2 x 1014 a 7.9 x 1014 Hz) – intervalo de longitudes de onda de la

visión humana: 720(nm) – 380(nm) que va desde el color rojo oscuro hasta el violeta

- 23 -



respectivamente– existiendo también, rangos intermedios dependiendo de la literatura

citada, ejemplo de esto son la ultra baja frecuencia ULF, super baja frecuencia SLF,

media frecuencia MF, entre otros [1, 3-5].

2.7.1 División de las radiaciones electromagnéticas.

El rango de las ondas de radiofrecuencia (RF), se extiende desde unos pocos Hz

hasta 109 Hz, la longitud de onda λ va desde varios kilómetros (km) hasta 0.3 metros (m)

aproximadamente, y son emitidas por una variedad de circuitos eléctricos, ejemplo de

ello es la corriente alterna (60 Hz) que circula por las líneas eléctricas radia con una

longitud de onda λ = 5 x 106 m. Las aplicaciones de RF van desde la detección de objetos

metálicos enterrados, comunicación con submarinos inmersos, audio para telefonía,

navegación, señales de radio, AM, radios de onda corta, TV, FM, Radar, comunicación

vía satélite hasta los radares de exploración espacial [1,3].

Las microondas (μW) pertenecen al rango comprendido desde 109 Hz hasta

alrededor de 3 x 1011 Hz, con longitud de onda λ de 30 centímetros (cm) a 1 milímetro

(mm). Esta radiación es capaz de penetrar la atmósfera de la Tierra puesto que el rango

oscila entre 1 cm hasta 30 m, por otro lado, desde el punto de vista biológico, la

microondas pueden producir una reacción térmica (calentamiento) en los cuerpos que

contengan moléculas polares como puede ser líquidos, agua o materia acuosa [1,3].

El rango del infrarrojo (IR) lo comprenden las frecuencias que van desde

3 x 1011 Hz hasta alrededor de 4 x 1014 Hz, además de divide en cuatro regiones: el IR

- 24 -



cercano al visible (780 – 3,000 nm), el IR intermedio (3,000 – 6,000 nm), el IR lejano

(6,000 – 15,000 nm) y el IR extremo (15,000 nm – 1.0 mm). Las moléculas de cualquier

cuerpo a una temperatura superior al cero absoluto ( -273 oC ) radiará IR. Estas

radiaciones se utilizan para visión nocturna [1, 3, 6].

La región ultravioleta (UV) (8 x 1014 Hz hasta unos 3 x 1016 Hz) pertenece en

gran parte, a las radiaciones ionizantes, sólo una pequeña sección –cercano al espectro de

luz visible– corresponde a las no ionizantes. La energía de los fotones está entre 3.2

electrón-Volt (eV) hasta 100 eV, y la principal fuente es el Sol y por ello es que existe

en la tierra la ionosfera ya que en la atmósfera las moléculas como N2, O2, CO2 y H2O

entran en resonancia electrónica cuando son radiadas por UV. La esterilización de objetos

en el principal uso de este rango de frecuencias.

Los Rayos X (radiaciones ionizantes), con una frecuencia desde 2.4 x 1016 Hz

hasta 5 x 1019 Hz y con longitud de onda λ extremadamente corta, tienen una energía

fotónica de 100 eV hasta 0.2 mega electrón –Volt (MeV), suficiente para que el cuerpo

humano sea transparente para ellos, por eso su aplicación principal se encuentra en el

diagnóstico médico.

Las frecuencias comprendidas en el rango de los rayos gamma (γ) son las tienen

la longitud de onda λ más corta y la energía más elevada (104 a 1019 eV), emitidas por

partículas que están sujetas a transiciones dentro del núcleo atómico; un fotón de rayos

gamma lleva tanta energía que puede ser detectado sin problemas, así como su longitud

- 25 -



de onda es extremadamente pequeña es difícil ver cualquier propiedad ondulatoria. La

aplicación primordial es el tratamiento del cáncer e irradiación de alimentos [1, 3].

2.7.2 La radiación electromagnética en los monitores de PC´s.

Los tubos de rayos catódicos (TRC), ubicados en el interior de los monitores,

emiten radiaciones de diverso tipo: no ionizantes de muy baja frecuencia VLF de 3 a

30KHz, las de extremada baja frecuencia ELF de 3 a 300 Hz y la electricidad estática

[3,6-13].

Los circuitos de deflexión vertical y horizontal son los que proporcionan las

tramas de exploración en la pantalla de TRC para visualizar las imágenes.

Las frecuencias ELF, son producidas por la alimentación eléctrica (120 V, 60 Hz.

C.A.) y las bobinas de deflexión vertical, mientras que las VLF son producidas por las

bobinas de deflexión horizontal del monitor y como son radiaciones no ionizantes pueden

generar calentamiento en la materia con la que interactúa [3, 6, 8-13], (figura 2.10).

También los TRC de monitores son generadores de radiaciones ionizantes, pero

en este documento no se analizan [14].

- 26 -



Figura 2.10 Componentes magnéticos en el tubo de imagen CRT.

2.7.3 Interacción de las microondas con la molécula del agua

Las microondas son radiaciones no ionizantes que corresponden al espectro

electromagnético situada entre las ondas de radio y los infrarrojos (longitud de onda que

van desde 30 cm a 0.3 mm y frecuencia desde unos 109 Hz hasta alrededor de 3 X 1011

Hz), por lo que la energía es baja [3,5]. Sólo las moléculas polares estarán sujetas a unas

fuerzas por el campo E de una onda electromagnética incidente que las obligará a girar

hasta alinearse. Sólo ellas podrán absorber un fotón y realizar una transición rotacional

hacia un estado excitado. Las microondas interactúan con la materia incrementando la

velocidad de rotación de las moléculas.

Las moléculas del agua son polares (figura 2.11) y si se expone a una onda

electromagnética, se girarán, procurando permanecer alineadas con el campo alternante E

haciendo que entren en resonancia (vibración) y por la fricción que se genera entre ellas,

calienta la materia en la que se encuentran.

- 27 -



Los fotones en el extremo de baja potencia del espectro de las microondas tienen

poca energía 1.99e-24 J (Joule) y se puede esperar que sus fuentes sean exclusivamente

circuitos eléctricos [1].

Figura 2.11 Molécula de agua

- 28 -



2.8 Teorema de Poynting e Irradiancia

2.8.1 El vector de Poynting

El vector de Poynting S indica la dirección del flujo de energía de una onda

electromagnética viajera. La magnitud S representa el transporte de energía por unidad de

tiempo expresada en watts por metro cuadrado [W/m2].

La densidad de energía del campo eléctrico E de una onda plana es:

20 2

1 EuE ε= (2.34)

La densidad de energía del campo magnético B se expresa como:

2

021 BuB μ

= (2.35)

Como la relación E = cB existe para ondas planas, y aplicando

001 με=c entonces . Siendo c la velocidad de la luz 3x10BE uu = 8 m/s, 0ε = 8.8541 x

10-12 F/m y 0μ = 1.2566 x 10-6 H/m.

La energía que fluye en el espacio como onda electromagnética esta compuesta

por una densidad de campo eléctrico E y magnético B [1, 2].

Debido a que

BE uuu += (2.36)

20 Eu ε= (2.37)

o también,

2

0

1 Buμ

= (2.38)

- 29 -



Para medios isótropos como la energía fluye en dirección de propagación de la

onda, el vector Poynting S correspondiente es:

BES ×=0

1μ

(2.39)

expresado de otra manera queda como:

BEcS ×= 02ε (2.40)

2.8.2 Irradiancia I.

Cuando se habla de la cantidad de iluminación o intensidad lumínica en una

superficie se hace referencia a un término conocido como irradiancia I [W/m2] que indica

la energía media por unidad de área por unidad de tiempo.

Los detectores de nivel de luz incluyendo el ojo humano está dotado de una

ventana que permite el paso de energía radiante a través de un área fija A y para conocer

toda la luz entrante en el detector se deberá integrar el flujo energético durante un tiempo

finito T [1].

El valor promedio en un intervalo de tiempo de la magnitud del vector Poynting

TS , es una medida de I.

20

2E

cSI

T

ε=≡ (2.41)

La irradiancia I es proporcional al cuadrado de la amplitud del campo E de tal

forma que se puede expresar como:

20

2

0 21

21 EcE

cI ε

μ== (2.42)

- 30 -



pero también:

TBcI 2

0μ= (2.43)

Conociendo que la mayor energía lumínica que llega a una superficie es por un

campo E que por uno B [3]. Esto explica que el ojo del usuario será afectado por la

radiación del campo E más que por el campo B que radía el monitor TRC de las PC´s.

Para calcular el campo eléctrico E a partir del campo magnético B incidente en el

ojo, se utiliza como contorno de integración una circunferencia de radio a (cm), siendo B

(mG) perpendicular al círculo y oscilando a una frecuencia f (Hz) de módulo constante

igual a B, la fuerza del campo eléctrico estará demostrado por [15]

fBaE π= (2.44)

- 31 -



2.9 Procesamiento Digital de Imágenes RGB del ojo.

Las formas de representar las imágenes digitales en general es en formato

vectorial tratando de interpretar dicha imagen a través de figuras geométricas y el

formato raster que describe la imagen a través de un conjunto rectangular –arreglo o

matriz– de píxeles [16,17], éste último es el que se utilizó para el procesamiento de las

imágenes (fotogramas) tomadas de los ojos de los usuarios de pantallas LCD y de TRC.

Cada píxel tendrá un valor o conjunto de valores que corresponde a su color. La

profundidad del color (colordepth) se describe por la cantidad de bits (binario 0 ó 1)

utilizado para representar dicho color.

El color de un píxel puede imprimirse de tres maneras:

Color indexado (indexed-color). El píxel posee un valor no como código sino

como un índice del color real en una paleta de colores (mapa de colores [colormap]), el

formato GIF obedece a esta representación.

Escala de grises (grayscale). El píxel tiene un valor en este caso es un tono de

gris, por lo cual la imagen se representa en blanco y negro.

Color verdadero (truecolor), El valor de cada píxel de la imagen, es mostrado

por un conjunto de tres valores: Rojo (matriz R), Verde (matriz G) y Azul (matriz B), a

este tipo de representación se denomina RGB (Red, Green, Blue)[16,17], (figura 2.12).

Figura 2.12 Imagen RGB

- 32 -



2.10 El ojo humano

Se toma como referencia, el funcionamiento de una cámara para explicar el

comportamiento óptico del ojo. Considerado como un sistema óptico, las partes

esenciales del ojo humano, se muestran en la figura 2.13 [18,19]. El globo ocular es casi

esférico y tiene un diámetro de aproximadamente 2.5 cm., dentro de una envoltura dura y

flexible, llamada esclerótica. La parte frontal está un poco más curvada y está cubierta

por una membrana dura y transparente conocida como córnea. Humor acuoso, es la

región líquida que está detrás de la córnea. Después viene la lente cristalina, o cristalino,

la cual es una cápsula que contiene una gelatina fibrosa, dura en el centro, que se va

suavizando progresivamente hacia las porciones exteriores y esta lente no se mueve

debido a que está sujeta al músculo ciliar por medio de ligamentos fibrosos y detrás del

cristalino se encuentra otra región acuosa (en cámara posterior) llamada humor vítreo y

junto con el humor acuoso presentan un índice de refracción casi igual al del agua -1.336-

[18].

Figura 2.13 El ojo humano.

- 33 -



Como la mayor parte de la luz converge en la córnea la refracción en ella y en las

superficies de la lente hacen que se produzca una imagen real del objeto que se está

captando. La imagen se forma en la retina, sensible a la luz, que reviste la superficie

posterior interna del ojo y que hace el papel de manera análoga como la película en la

cámara. El procesamiento de la imagen para que sea transmitido por el nervio óptico al

cerebro, lo realizan los bastones y los conos de la retina [1,18].

En frente de la lente –córnea- se encuentra el iris (color de los ojos). Contiene una

abertura de diámetro variable conocida como pupila, que se abre y se cierra dependiendo

de la intensidad cambiante de la luz. El ojo se ajusta a diferentes distancias objetos

cambiando la longitud focal f de su lente. El músculo ciliar se contrae y cambia la

longitud focal del cristalino con el fin de formar nítidamente la imagen de los objetos

cercanos. A este proceso se le conoce como acomodación. Los extremos del intervalo

sobre el cual es posible una visión nítida se conoce como punto lejano y punto cercano

del ojo. El punto lejano del ojo está en el infinito. La posición del punto cercano depende

de la cantidad en la cual el músculo ciliar puede aumentar la curvatura del cristalino. El

intervalo de acomodación disminuye gradualmente con la edad, debido a que la lente

crece con el tiempo (tiene aproximadamente un tamaño 50% mayor a la edad de 60 que a

la edad de 20) y el músculo ciliar es menos capaz de distorsionar una lente mayo. Por esta

razón, el punto cercano gradualmente retrocede a medida que uno va creciendo. Este

retroceso del punto cercano se conoce como presbicia. En la tabla 2.1 [18] muestra la

posición aproximada del punto cercano para una persona media a diferentes edades.

- 34 -



Tabla 2.1 Retroceso del punto cercano con la edad

EDAD ( años) PUNTO CERCANO (cm)

10 7

20 10

30 14

40 22

50 40

60 200

2.11 Fibras Ópticas Retinales

En el área del bioelectromagnetismo y la óptica, se ha demostrado que la retina

del ojo humano (figura 2.14) contiene más de 110 millones de fibras ópticas y que

funciona como un receptor de fotones, debido a que cada filamento actúa como guía de

ondas de luz [1, 2].

Estos hilos (fibras ópticas), pueden ser de dos tipos: los conos, que ocupan el área

central de la retina y las varillas o bastones, que son las más numerosas, localizadas en

las áreas circundantes exteriores (en un ojo humano clásico contiene aproximadamente

1.3 x 108 bastones y 7 x 106 conos) [1, 2, 18].

- 35 -



Gran parte de los conos están conectados individualmente por líneas de

transmisión nerviosa - axones - al cerebro, en el cual se procesan las señales, formándose

las imágenes y debido a los conos, los detalles finos, pueden ser distinguidos. Los conos

captan las imágenes a color pero con baja velocidad.

De forma similar, la resolución de los detalles en las imágenes se empobrece,

cuando las perciben los bastones, pero éstos, pueden proporcionar una mejor visión a

niveles bajos de luz, debido a su mayor sensibilidad ya que muchas varillas se pueden

conectar en paralelo a una línea axón del cerebro individual. Las varillas también

proporcionan la visión periférica pero será en blanco y negro de alta velocidad

[1,2,18,20].

Una estructuración de las componentes del ojo humano se presentan en la

figura 2.14 [2]; conteniendo una sección transversal de éste, ubicando el lente, la retina y

el nervio óptico hacia el cerebro (figura 2.14a); una sección amplificada de la retina, la

cual es un medio transparente que contiene bastones o varillas, conos, células y dendritas,

que además presenta un refuerzo opaco llamado capa pigmentada (figura 2.14b); y la

sección amplificada de un cono individual, donde los extremos angostos de los bastones y

los conos, llamados segmentos exteriores, tienen un diámetro del orden de 1 µm y

longitud de 20 µm y los segmentos exteriores tienen un índice de refracción

aproximado de η1 = 1.39, con un índice del medio de revestimiento o circundante η2 de

unos cuantos puntos porcentuales menos (figura 2.14c). Los valores de los índices que

aquí se expresan, se asemejan a los empleados en la fabricación de las típicas fibras

ópticas comerciales (η1 = 1.46, η2 = 1.44), pero el diámetro de los segmentos exteriores

- 36 -



es menor (1.5 a 2 λ), de tal forma que los segmentos exteriores tienen –aparentemente–

una acción radiante o receptora mayor a los estándares de una fibra óptica comercial

[1,2,18].

La luz es concentrada en el interior, por el núcleo de un cono o bastón que actúa

como un lente, y viaja por ambos segmentos mediante una total reflexión interna. Cuando

los fotones de la luz no son absorbidos en el segmento exterior, salen al extremo final y

chocan contra la capa opaca pigmentada. En el globo ocular del ser humano, la capa

pigmentada absorbe la luz para prevenir cualquier reflexión, a diferencia en animales de

caza nocturna -como los gatos-, tienen una membrana altamente reflectiva en vez de la

capa pigmentada, de tal forma que la luz no absorbida que va a la membrana se refleja de

regreso a los bastones y conos. Con esto se explica la ventaja que tienen los animales de

visión nocturna sobre los seres humanos ya que somos superados por 6 dB [1,2].

Cuando las moléculas en el segmento exterior, absorben a los fotones, generan

una corriente de retorno a la célula bipolar, la cual inicia el pulso que viaja al cerebro

mediante los axones y dendritas. Con esto se puede decir que una varilla (bastón) o cono

tiene la función similar a una antena de radiación longitudinal, que está equipada con

sensores que convierten las frecuencias de los fotones de luz -1015 Hz, λ del orden de los

μm- en impulsos cercanos a la corriente directa para la transmisión y el procesamiento

por el cerebro [1,2].

- 37 -



Figura 2.14 Estructura del ojo humano

- 38 -



2.12 El Sistema Lagrimal

Está constituido por dos aparatos: uno secretor y otro excretor. La parte secretora

la realizan la glándula lagrimal principal y las glándulas accesorias [21-23].

La glándula lagrimal principal se encuentra situada en la pared superotemporal e

interna de la órbita; se compone de dos lóbulos, uno localizado hacia la órbita y el otro

ligado a la pared ósea y es la que produce la secreción lagrimal (lagrimeo reflejo); ésta

vacía su contenido sobre la superficie ocular ante estímulos dañinos, irritativos y

psicógenos, debido a que su inervación está dada por fibras eferentes del VII par y por

fibras aferentes del V par craneal [21-23].

El sistema nervioso está compuesto de redes de nervios craneales y espinales. Los

craneales se extienden desde la cabeza y el cuello hasta el cerebro, y los espinales están

asociados con la médula espinal y atraviesan las aberturas de la columna vertebral. En la

especie humana, los nervios craneales y espinales se presentan en pares, su número es 12

y 31 respectivamente y cada par tiene una función. Por ejemplo dentro de los craneales

el par I, es el Olfativo su operación es el olfato, el par II el Óptico encargado de la

visión, así el par V que es el Trigémino: función motora encargada de los músculos

temporales, oftálmico, maxilar y mandibular como el par VII Facial, movimientos de la

cara y sensibilidad gustativa, están interrelacionados con la glándula lagrimal principal

[24,25].

- 39 -



Las glándulas lagrimales accesorias están ubicadas en los párpados y fondos de

saco; son llamadas glándulas de Krause y Wolfring. Vierten su secreción de manera

constante y es conocida como secreción lagrimal basal; su función es mantener húmeda

la superficie ocular y se logra debido a que en cada ojo existen 50 células lagrimales

[21-23].

En cada parpadeo, la película lagrimal se distribuye sobre el ojo (epitelio

precorneal) y se renueva por medio de la contribución de los distintos componentes de la

lágrima ya que en cada parpadeo el menisco lagrimal se acerca al aparato excretor

desechando hacia la nariz, la lágrima utilizada, permitiendo que el líquido precorneal se

reforme constantemente [21-23].

El aparato excretor de la lágrima – implica dos miembros del cuerpo humano: una

parte del entorno del ojo y de la nariz- se compone por los puntos y conductos lagrimales

e inicia a unos 4 mm del límite interno de los párpados. Los puntos lagrimales son dos

pequeños orificios ubicados, uno en el párpado superior y otro en el inferior; estos

espacios se comunican por medio de canalículos llamados conductos lagrimales que son

por donde comienza a drenarse la lágrima, con un receptáculo nasal llamado saco

lagrimal -formado por repliegues membranosos firmemente adheridos entre si-. En cada

oclusión palpebral, el saco se distiende creando una presión negativa que atrae a la

lágrima, eliminándola continuamente de la superficie ocular. Al abrir los párpados, el

saco lagrimal se contrae expulsando su contenido hacia otro conducto conocido como

canal nasolagrimal y éste a su vez tiene un vínculo estrecho con el cual excreta

- 40 -



finalmente a la lágrima hacia un orificio lacrimonasal ubicado en el meato nasal

(figura 2.15) [21-23,26].

Figura 2.15 El sistema lagrimal

2.13 Bioquímica de las lágrimas

Se entiende como “lágrima” a la sustancia acuosa presente como película

lagrimal (tear film) y más del 95% del volumen del líquido lagrimal está producido por

la glándula principal; el resto, en menores cantidades, producidas por las glándulas

accesorias de la conjuntiva. El volumen total del fluido lagrimal es aproximadamente de

- 41 -



5 a 10 µl, del cual la secreción normal en el ojo humano es de 1 a 2 µl/min. La lágrima

está formada por agua y sustancias sólidas disueltas distribuidas en tres capas: la más

interna es de mucina (proteínas) mide alrededor de 0.05µm de espesor, la segunda es una

capa acuosa de 7 µm (sales inorgánicas, glucosa entre otras proteínas) y la más externa

(superficial) es la capa lipídica compuesta principalmente por agua, ésteres de colesterol

y algunos lípidos polares más. Como el contenido sólido de la lágrima representa el 1.8%

del total de ésta, le proporciona una constitución parecida a la de la solución salina. Las

albúminas y globulinas además del cloruro de sodio, son los componentes sólidos más

notables en la conformación de la lágrima. La película lagrimal es una capa compleja

líquida con un espesor de 5 – 10 µm, considerándose que el líquido que cubre la

conjuntiva es algo más grueso [21, 22, 27, 28].

En cada oclusión (parpadeo), la película lagrimal puede disminuir de grosor

debido a la evaporación a pesar de que la capa lipídica reducirá el índice de este efecto

[22].

2.13.1 Composición del líquido lagrimal.

Las componentes conocidas presentes en el líquido lagrimal son: proteínas,

enzimas, lípidos, metabolitos, electrólitos, iones de hidrógeno y drogas. Cada una de ellas

enriquece al mar lagrimal [22, 27, 29].

- 42 -



En la tabla 2.2 [22] se muestran los electrólitos presentes en la lágrima: los que

tienen carga positiva son el sodio y el potasio mientras que los de carga negativa son el

bicarbonato y el cloro [22, 29].

Sodio. La secreción de este elemento es de forma pasiva, debido a que el sodio lagrimal

es prácticamente equivalente al plasmático (parte líquida de la sangre, cuyos elementos

celulares están en suspensión).

Potasio. Se secreta de manera activa en la lágrima, puesto que el potasio posee un valor

promedio de 20 mmol/l o sea mucho más elevado que el plasmático (5 mmol/l).

Calcio. Se encuentra en pequeñas cantidades porque el calcio es independiente de la

producción de lágrimas y algunas veces funciona como inhibidor del sodio.

pH lagrimal. El pH es aproximadamente 7.4 en la población normal. Y puede variar de

7.14 a 7.82 en una misma persona a diferentes horas del día. Algo que se ha mencionado

es que después del pestañeo (cierre de los párpados) el pH es más ácido - 7.25- esto

sucede quizás a la producción de anhídrido carbónico por parte de la córnea y que se

queda bajo los párpados [21, 22].

- 43 -



Tabla 2.2 Electrólitos en las lágrimas humanas.

Concentración en mmol/l

Muestras Na + K + Cl HCO3

Lágrimas 120-170 6-26 118-138 -

145 24 128 26

Cuando el ojo envejece va declinando la secreción de proteínas y/o lípidos lo cual

aumenta la posibilidad de presentar ojo seco (ver sección 2.16: El ojo seco Dry-Eye) [15,

28, 29].

2.14 Fisiología del sistema excretor lagrimal

Para que la córnea esté saludable, se requiere una secreción lagrimal normal, un

mecanismo de eliminación normal y un equilibrio entre ambos. Si el proceso de secreción

lagrimal supera al de la eliminación, se generará una cantidad excesiva de líquido,

acumulándose a lo largo de los párpados y un escurrimiento lagrimal por la cara. Si la

velocidad de eliminación supera a la de secreción entonces se presentará algo más serio:

el ojo seco y daño potencial a la córnea [22]. El parpadeo se considera como el acto

fisiológico más importante del flujo lagrimal.

Existen varios factores que participan en la secreción y la excreción de la lágrima:

la anatomía de los bordes palpebrales y los puntos lagrimales, evaporación, gravedad,

- 44 -



atracción capilar, movimiento intranasal de aire, los músculos orbiculares de los ojos (el

acto de parpadear) y la competencia de los pliegues mucosos llamadas, también válvulas

[22].

2.14.1 Los bordes palpebrales y los puntos lagrimales.

Como ya se ha mencionado anteriormente, si el drenaje de la lágrima es normal es

porque los bordes de los párpados y los puntos lagrimales realizan su labor sin problemas

esto es, hacen que el ciclo de limpieza ocular sea completo (puntos lagrimales, conductos

lagrimales, saco lagrimal, canal nasolagrimal y orificio lacrimonasal), dejando al globo

ocular listo para ser cubierto por la nueva película lagrimal. Pero si el ciclo no se efectúa

completo entonces, se producirá un aumento del mar lagrimal en el saco y un

derramamiento hacia la cara; si se obstruye alguna de las partes del sistema, es posible

que presente un cuadro infeccioso de atención médica [22, 26].

2.14.2 Evaporación.

En condiciones normales el 10 al 25% de las lágrimas se evaporan, el resto se van

por el sistema excretor. La capa lipídica la cual está conformada por las glándulas

meibomianas, actúa como barrera para la evaporación. Esta capa solo representa el 1%

del grosor de la película lagrimal (Tear Film), pero su función protectora no depende del

grosor sino, por la distribución uniforme por el parpadeo. La irradiación por infrarrojos

(hornos, monitores, etc.), ultravioletas, viento y agua clorada, pueden alterar cualitativa o

cuantitativamente las glándulas y la secreción forma una capa lipídica deficiente para

evitar la evaporación [22,26,28,30-32].

- 45 -



Al tener los ojos abiertos se produce algo de evaporación, debido a que el

contacto del aire y agentes contaminantes del medio ambiente hacen que la lágrima se

torne vulnerable y rompa velozmente [22,28,30-32].

2.14.3 Atracción capilar.

Por definición, la capilaridad es una propiedad de adhesividad entre un líquido y

un sólido, y en los tubos de pequeño calibre la capilaridad es responsable del ascenso de

la columna líquida hacia su interior. Para que esto suceda es esencial que el tubo sea de

calibre pequeño y rígido. Las condiciones para que el fenómeno se dé, las cumplen el

punto lagrimal y la parte vertical del conducto lagrimal. Entonces por capilaridad se

extrae las lágrimas y se lleva al término del ciclo de limpieza ayudado también quizás por

el movimiento del aire (convección) dentro de la cavidad nasal [22,27].

2.14.4 El acto de parpadear.

Es importante mencionar que durante el parpadeo la contracción muscular

produce alteraciones dinámicas en los conductos lagrimales así como en el saco lagrimal.

Basándose en esto se propone a continuación un mecanismo llamado Sistema Lagrimal

de Jones donde se explica el acto de parpadear:

1. Cuando los párpados se encuentran abiertos la película lagrimal cubre el punto de

líquido.

2. Por capilaridad lleva el líquido hacia los conductos lagrimales.

- 46 -



3. Cuando los párpados se cierran se contraen los músculos, acortando los conductos

impulsando el líquido hacia el saco lagrimal.

4. Al contraerse los músculos simultáneamente, jalan hacia un lado a la pared lateral

del saco lagrimal generando una presión negativa dentro de él, contribuyendo al

ingreso del líquido.

5. Finalmente al abrir nuevamente los párpados la elasticidad del diafragma lagrimal

lo lleva nuevamente a su posición de reposo impulsando el líquido desde el saco a

la nariz a través del conducto lacrimonasal, con esto termina el ciclo de limpieza

ocular [22].

2.15 El ojo seco (Dry Eye)

Recordando que la película lagrimal normal está compuesta de tres capas: la más

interna está adherida a la superficie epitelial y como está formada por mucina, es la que

da estabilidad a la lágrima; la segunda que es la acuosa -la más importante en grosor y

función- constituida por componentes hidrosolubles que proporciona lubricación a la

superficie corneal y contiene los nutrientes para el epitelio y difunde libremente el

oxígeno para la respiración epitelial; y la más externa, la cual impide la evaporación de la

lágrima y permitiéndole un tiempo de permanencia mayor, es la oleosa (lipídica); es

importante mencionar que la ausencia parcial o total de estas capas produce la patología

conocida como OJO SECO [21,27,28,33,34,30,32].

- 47 -



2.15.1 Sintomatología y causas del ojo seco.

Los síntomas del ojo seco son variados y múltiples, comprenden desde una

pequeña sensación de cuerpo extraño a la de resequedad ocasional o constante, picor,

fotofobia, baja visión o ceguera por epidermización, pigmentación, debiéndose a una

producción escasa o falta de lágrima adecuada, así como por el deterioro que sufre esta

ante agentes ambientales que aceleran su evaporación [21,26,34].

Al romperse en uno o varios puntos la película lagrimal, debido a cualquier causa,

el epitelio se reseca; haciéndolo más sensible a la erosión mecánica por el parpadeo,

estimulándose así las terminaciones nerviosas trigeminales que dan origen a la sensación

de presencia de un cuerpo extraño. Si mayor es la erosión epitelial, el paciente presenta

juntamente a la sensación de cuerpo extraño-dolor-, la sensación de resequedad ocular y

si por horas el epitelio tiene estos síntomas se irrita, produciendo un volumen mayor de

lágrimas [21,28].

El lagrimeo en presencia del ojo seco carente de lágrima, sucede por la

estimulación de la glándula lagrimal, como resultado del estímulo neurogénico del dolor

[21,26].

Causante de ojo seco también es la exposición ambiental, debido a que el volumen

del mar lagrimal es escaso y teniendo una gran superficie de contacto con la atmósfera es

una realidad que los contaminantes provoquen alteraciones en él. Directamente actúan

sobre la capa lipídica [21,28,29,35,36].

- 48 -



En ambientes abiertos los contaminantes debido a las industrias y al tráfico

motorizado se condensan cuando no hay viento permitiendo una fuerte resequedad en el

globo ocular, decae el pH y la lisozima lacrimal [21,28,29,35].

Por otro lado en ambientes cerrados (como hogar, oficinas, escuelas, fábricas)

generalmente hay agentes químicos (como líquidos limpiadores, humo de tabaco,

aerosoles, vapores) y radiaciones electromagnéticas (generados por los equipos de

cómputo) ambientales que en efecto –los primeros- se quieren eliminar con sistemas de

aire acondicionado mientras que los segundos por error no se toman en cuenta y que son

factor de riesgo; estos dos elementos generan una disminución de las capas lipídica y

acuosa de la película lagrimal creando un desorden en la superficie ocular [8,29,35,

37,38].

Este desorden se manifiesta en la modificación del tiempo de ruptura de la

película lagrimal tear film BUT (Break Up Time) que es el tiempo en que dura la lágrima

recubriendo la superficie ocular hasta que se rompe y se deshecha debido al parpadeo por

los puntos y conductos lagrimales llevándose a cabo el ciclo de limpieza ocular normal

[27,30-32,35,37,39,40].

Cabe hacer notar que en cada parpadeo la lágrima es distribuida y renovada por

toda la superficie ocular y que se queda expuesta al medio ambiente hasta el siguiente

parpadeo, entonces si tanto los agentes químicos como la contaminación

electromagnética -generada por los equipos de cómputo- disminuyen los componentes de

- 49 -



la lágrima por efecto de evaporación, romperán mas rápido la película lagrimal (tear

film) y obligarán a los párpados a intermitir más pronto para recuperar la humedad en el

ojo [27,31,32,35,36,40].

Ya son varios los estudios que han determinado que el tiempo de ruptura normal

de la película lagrimal BUT del ser humano se encuentra en 12 seg; valores arriba de

este se considera normal pero entre 9 y 12 seg. es definido como anormal y para ello

utilizaron tanto métodos invasivos como no invasivos [27,31,35,37,39-41].

Los métodos invasivos son los que intervienen directamente al globo o superficie

ocular utilizando algunos anestésico: tests de Schirmer, tinción con Rosa de Bengala,

tinción con Rojo fenol, uso de la solución de sodio fluorescente, entre otros; encontrando

el rango del BUT ≥ 15 seg. [27,30-32,35,37,40,41].

Mientras que los métodos no invasivos interactúan con el globo o superficie

ocular de manera óptica: Microscopía confocal, Videokeratoscopía, Tomografía óptica

coherente (OCT), Interferometría (ADF angle-dependent fringes, TDF thickness-

dependent fringes and WDF wavelength-dependent fringes), Sistemas de vídeo-análisis

computacionales, entre otros; BUT entre 14.9 hasta 30 seg. [27,31,39,42,43].

También se establece que los humanos parpadean (eyeblink) en condiciones

normales una vez entre 6 seg. (12-20 eyeblinks/min), lo que indica que se necesitarán 3

- 50 -



parpadeos para romper la película lagrimal aproximadamente, pero estos intervalos

dependerán también, de la actividad que realicen [31,36,39,42,44].

Se afirma que los usuarios de computadoras personales PC´s disminuyen

significativamente su actividad palpebral – una vez entre 11 y 12 seg.- al estar trabajando

en los monitores, debido a que fijan la vista y disminuyen el parpadeo (eyeblink) (5.34 ±

4.53 eyeblinks/min) [39,36,44,45].

Y son varios de estos estudios [36,38,45-54] los que asocian el padecimiento del

ojo seco, astenopía, glaucoma, degradación de la acomodación visual, padecimientos

músculo-esqueléticos, dermatológicos, psicológicos, ergonómicos (ergoftalmología)

hasta el padecimiento de canceres de diferentes tipos, con el uso de las PC´s, debido a

que la dinámica tanto de la producción lagrimal y la distribución sobre la superficie

ocular por medio del parpadeo se torna anormal. Además asocian la radiación

electromagnética generada por los monitores VDT (Virtual / Visual Display Terminal)

con el deterioro del mar lagrimal, el BUT, la evaporación y el ciclo de limpieza ocular.

- 51 -


Capítulo 3

- Metodología -

- 52 -


Capítulo 3 ___________________________________________ Metodología ___

- 53 -

3.1 Introducción.

En el presente capítulo se detalla el procedimiento aplicado en la investigación,

abordándose en tres partes: “La muestra”, Pigmentación Ocular y Temperatura Ocular.

3.2 “La muestra”

El estudio de campo se realizó en los centros de cómputo de dos instituciones de

educación superior: Instituto Tecnológico de Aguascalientes y Universidad Bonaterra,

con una muestra de 100 estudiantes usuarios de computadoras PC´s de diferentes

licenciaturas y especialidades.

La estrategia consistió en la aplicación de la encuesta: “El uso de PC´s”

(Anexo 1) –tomando como referencia el Test de McMonnies [54] –, a toda la muestra

(N = 100), para conocer con que frecuencia utilizan los equipos así como los síntomas

que presentan y según la información recabada se dividieron en tipo de usuario: con

lentes (CL) y sin lentes (SL).

3.3 Pigmentación Ocular.

Para la determinación del nivel de pigmentación en el ojo de los usuarios debido

a la exposición a las radiaciones generadas por los monitores y pantallas, los alumnos

permanecieron en el área de investigación haciendo uso de la computadora de 1 a 4

horas; utilizaron un monitor SVGA de TRC de área visible de 16.0”, tamaño de punto:

0.27 mm, Resolución máx 1280x1024/60Hz, coeficiente del aspecto de imagen de 4:3 y

ancho de banda de video de 110 MHz (figura. 3.1) y una Lap Top COMPAQ Presario

2500 con LCD de 15.0”, Resolución 1024x768 (figura 3.2), bajo las mismas



condiciones en el espacio físico para la prueba: iluminación (PROM [810.49 ± 0.25

Lux]), temperatura ambiente controlada (PROM [24.8 ± 0.4 ºC]).

Figura 3.1 Monitor de PC de TRC

Figura 3.2 Pantalla LCD

Para la medición de la iluminación [55] del área donde se realizó la prueba se

utilizó el Luxómetro (Foot Candle/Lux Meter): Extech Instruments, Modelo 401025

(figura 3.3), que tiene las siguientes características: el sensor esta compuesto por un

fotodiodo de precisión y un filtro de corrección de color; Coseno/color corrector.

Medición en Lux (Lux) y Pie- Candela (Ft-cd) (Fc). Con tres rangos de medición: Fc (0-

- 54 -



200, 0-2000 y 0-5000Fc) y Lux (0-2000, 0-20000 y 0-50000 Lux), obteniéndose el

valor promedio de iluminación.

Figura 3.3 Luxómetro

Mientras que para monitorear la temperatura ambiente del área, se uso el

Medidor de temperatura por medio infrarrojo (IRT): FLUKE, Modelo 63

(figura 3.4). Medición en grados centígrados (ºC) y en grados Fahrenheit (ºF). Rango: -

32 ºC a 535 ºC (-25 ºF a 999 ºF). Resolución 0.2 ºC (0.5 ºF), ON/OFF de mira láser y se

obtuvo el valor promedio.

Figura 3.4 Medidor de Temperatura IRT FLUKE

- 55 -



La prueba se realizó bajo las mismas condiciones de ergonomía, esto fue,

colocando el monitor TRC o la pantalla LCD a diferentes distancias visuales de 50, 40 y

30 cm entre el usuario y el monitor o pantalla (figuras 3.1 y 3.2); sobre un plano de

trabajo respecto al piso de 80 cm y tomando fotogramas (imágenes RGB) de la

esclerótica (parte blanca del ojo) por medio de una cámara digital (Sony Cyber-Shot

DSC-P73-3x óptico) y una videocámara (Samsung SLC700-22x óptico) a 30 cm de

distancia entre el ojo del usuario y la cámara, al inicio del test y en intervalos de 15 min

hasta completar una hora de uso de la PC de TRC o la pantalla LCD, tiempo que duró la

prueba en cada distancia visual. También, se midió el CEM de baja frecuencia radiado

por TRC y LCD a las diferentes distancias visuales, por medio del Medidor de campo

electromagnético (EMF / ELF Meter): Extech Instruments, Modelo 480823 (figura

3.5). Medición en Tesla (T) y Gauss (G). Dos rangos: Gauss (0.1m-199.9 mili Gauss

[mG]) y Tesla (0.01μ-19.99 micro Tesla [μT]).

Figura 3.5 Medidor de CEM

- 56 -



Una vez capturadas las imágenes RGB y aplicando un delimitador de área de

imagen para que todos los fotogramas fueran iguales, se procesaron y se analizaron

digitalmente, aplicando filtros (Anexo 2) por medio de la herramienta de cómputo

MatLab, para obtener el nivel de pigmentación bajo el siguiente procedimiento:

1. Se carga la imagen y se convierte a doble para aplicar análisis matemático.

2. Se obtiene el canal ROJO de la imagen.

3. Se calcula el promedio de ROJO en la imagen.

4. Se encuentra el área bajo la curva –Integral definida– para determinar el valor de

pigmentación.

5. Se muestran los resultados gráficamente (figuras 3.6 y 3.7).

Imagen original Canal Rojo

0 50 100 1500

0.2

0.4

0.6

0.8Pigmentación

0 0.5 1 1.5 221

22

23

24

X: 1Y: 22.48

Area bajo la curva (Nivel)

Figura 3.6. Canal Rojo: distribución y nivel de pigmentación en unidades

adimensionales [u.a.] en un fotograma (imagen RGB), al hacer uso de pantalla LCD.

- 57 -



Imagen original Canal Rojo

0 50 100 1500

0.2

0.4

0.6

0.8Pigmentación

0 0.5 1 1.5 227

28

29

30

X: 1Y: 28.8

Area bajo la curva (Nivel)

Figura 3.7 Canal Rojo: distribución y nivel de pigmentación [u.a.] de un fotograma, al

hacer uso de un monitor de TRC.

El total de la muestra (N = 100) fue analizada bajo los fotogramas (imágenes

RGB) de la esclerótica.

- 58 -



- 59 -

3.4 Temperatura Ocular

La medición de la temperatura en el ojo de los usuarios de PC´s debido a la

presencia o no de campos electromagnéticos se realizó bajo las mismas características

de ergonomía (distancias entre el usuario y el monitor o pantalla de 50, 40 y 30 cm) y

mismo procedimiento de toma de datos como en la obtención del nivel de

pigmentación, esto fue tomando cada 15 minutos, lecturas de la temperatura ocular

hasta abarcar el tiempo de prueba (una hora) en el uso de la pantalla LCD y del monitor

de TRC. Después de las mediciones se procesaron los datos y se generaron gráficas de

análisis las cuales se muestran en el capítulo de resultados en la sección “Temperatura

Ocular”.

Las lecturas de la temperatura en el ojo, fueron tomadas por medio del

termómetro infrarrojo IRT FLUKE (Mira láser = OFF)(figura 3.4) a una distancia de

30 cm entre el alumno y el instrumento de medición.


Capítulo 4

- Resultados -

- 60 -


Capítulo 4 ________________________________________________Resultados__

4.1 Introducción

En el presente capítulo se muestran los resultados obtenidos de la investigación,

los cuales se expondrán en tres secciones: la muestra, pigmentación ocular y temperatura

ocular, cabe destacar que los datos expuestos tanto de nivel de pigmentación y de

temperatura oculares, son valores promedio de toda la muestra.

4.2 “La muestra”.

Los usuarios de computadoras PC´s (alumnos de diferentes licenciaturas y

especialidades, N = 100) fueron encuestados para conocer con que frecuencia utilizan los

equipos así como los síntomas que presentan y se dividieron en tipo de usuario: con

lentes (CL) y sin lentes (SL).

La información que arrojó el análisis de la encuesta “El uso de PC´s” aplicada

fue: de la muestra total (100 % usuarios [36% Mujeres y 64% Hombres]); el 26% (11%

Mujeres y 15% Hombres) se clasificaron como usuarios tipo CL, mientras que el 74 %

(21% Mujeres y 53% Hombres) son tipo SL y se muestra a continuación (tabla 6.1).

Tabla 4.1 Frecuencia de uso de PC´s

Muestra = 100 usuarios (100%) CL : 26% SL: 74% Mujer Hombre Mujer Hombre 11% 15% 21% 53% Síntomas 9% 12% 17% 32% No-Síntomas 2% 3% 4% 21% Uso de PC´s 1-2 Hrs. 0% 1% 0% 4% 2-4 Hrs. 6% 7% 11% 32% 4-8 Hrs. 3% 6% 6% 6% 8 + Hrs. 2% 1% 4% 11%

- 61 -



El 21% de los usuarios tipo LC y el 49% de los SLC presentaron al menos un

síntoma al haber trabajado con al PC, siendo la resequedad, sensación de arenilla y ardor

los más padecidos, sin embargo, el picor y lagrimeo también fueron mencionados.

El 77% del total de la muestra utiliza la computadora de dos a cuatro horas,

mientras que sólo el 18% pasa por más de ocho horas frente al monitor y el 5% indicó

hacer uso por una o dos horas.

Con esto se confirma que las PC´s son utilizadas con mucha frecuencia y por

mayor tiempo, de tal forma que los usuarios se exponen a las radiaciones

electromagnéticas con regularidad, afectando de manera directa a los ojos pues son los

órganos que además de la cara, el pecho y las manos, están frente al monitor.

4.3 Pigmentación Ocular

Aplicando la metodología de la toma de fotogramas que en el capítulo anterior

(metodología) fue descrita, aquí se imprimen los resultados del análisis y el

procesamiento de imágenes RGB de la esclerótica (parte blanca del ojo) de los usuarios,

describiendo el incremento en la pigmentación ocular respecto al tiempo en el que

permanecieron trabajando frente al monitor de TRC de una PC y a la pantalla LCD de

una Lap Top bajo las mismas condiciones de temperatura ambiente e iluminación.

El comportamiento de la pigmentación en el ojo con respecto al tiempo al hacer

uso de una pantalla LCD, se muestra en la figura 6.1, (el cual es equivalente al efecto que

produce el estar leyendo un libro a diferentes distancias). En la tabla 6.2, aparecen los

valores medidos del campo B [mG] del CEM a las distancias de 50, 40 y 30 cm

- 62 -



respectivamente entre los ojos del usuario y la pantalla LCD. Mientras que en la tabla 6.3

se muestran los datos obtenidos de la misma prueba con un monitor de TRC.

0 20 40 60 80.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0

@{ 810.49 ± 0.25 Lux24.8 ± 0.4 ºC

Pigmentación Ocular vs Tiempo(LCD)

Niv

el d

e P

igm

enta

ción

[u.a

.]

Tiempo [min]

50 cm (0.1mG) 40 cm (0.1mG) 30 cm (0.3mG)


entre la pantalla LCD y el usuario.

- 63 -



Tabla 4.2 Análisis de pigmentación ocular en el uso de pantalla LCD.

Distancia: Ojo /LCD 50 cm 40 cm 30 cm Campo electromagnético radiado B [mG] 0.1 0.1 0.3

Campo eléctrico E [V/cm] 1.8849 x 10-5 1.8849 x 10-5 5.6548 x 10-5

Irradiancia I [W/cm2] 4.7185 x 10-15 4.7185 x 10-15 4.2468 x 10-14

pigm máx(t) [u.a.] t = 30 min 1.163

t = 45 min 1.79

t = 45 min 2.245

pigm(t = 60 min) [u.a.] 1.085 1.484 1.945

Razón de cambio [u.a./min] 0.0155 0.0165 0.0198

En la tabla anterior (tabla 4.2) se muestra que la máxima pigmentación (pigm máx

= 2.245 [u.a.]) al usar la pantalla LCD ocurrió a los 30 cm, la cual no es muy diferente de

la máxima pigmentación presentada a los 40 y 50 cm; que en promedio es de 1.732 [u.a.]

con este tipo de pantalla. De la misma forma, se puede observar claramente que las

razones de cambio de la pigmentación por unidad de tiempo [u.a./min], a los 30, 40 y 50

cm son prácticamente las mismas. También se aprecia que la máxima pigmentación no se

dió a los 60 minutos, tiempo que duró la prueba (pigm (t = 60 min) [u.a.]).

Bajo la misma mecánica de análisis, podemos apreciar en la figura 6.2, el

comportamiento de la pigmentación en el ojo de los usuarios con respecto al tiempo al

utilizar el monitor de TRC mientras que la tabla 6.3 muestra que la máxima pigmentación

(pigm máx = 2.752 [u.a.]) al usar el monitor de TRC se dió a los 30 cm, pero aquí sí se

marca la diferencia en relación con las otras distancias, pues el promedio es de 2.562

[u.a.]. Las razones de cambio de la pigmentación por unidad de tiempo [u.a./min] en este

caso, también muestran una clara distinción entre los 30, 40 y 50 cm. Otra observación es

- 64 -



que el valor máximo de pigmentación ocular se da a los 60 minutos y no un tiempo antes

como sucedió con la pantalla de LCD.

0 20 40 60 80.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0

@ { 810.49 ± 0.25 Lux24.8 ± 0.4 ºC

Pigmentación Ocular vs Tiempo(TRC)

Niv

el d

e Pi

gmen

taci

ón [u

.a.]

Tiempo [min]

50 cm (1.0 mG) 40 cm (2.0 mG) 30 cm (4.0 mG)


[mG] entre la pantalla de TRC y el usuario.

- 65 -



Tabla 4.3 Análisis de pigmentación ocular debido al TRC de PC´s.

Distancia: Ojo / TRC 50 cm 40 cm 30 cm Campo electromagnético radiado B [mG] 1 2 4

Campo eléctrico E [V/cm] 1.8849 x 10-4 3.7699 x 10-4 7.5398 x 10-4


pigm máx(t) [u.a.] t = 60 min 2.1609

t = 60 min 2.554

t = 60 min 2.752

pigm(t = 60 min) [u.a.] 2.1609 2.554 2.752

Razón de cambio [u.a./min] 0.0271 0.028 0.030

Por otro lado se calculó el campo E en relación al campo B por medio de las

ecuaciones de Maxwell en su forma integral (ecuación 2.16 conocida como Ley de

Faraday y la ecuación 2.17 como Ley de Ampere), para establecer cuanta irradiancia I

[W/cm2] genera este campo y en consecuencia, poder estimar el efecto térmico que

produce en el ojo

∫ ∫∫ •∂∂

−=•C A

dStBdlE (2.16)

∫ ∫∫ •∂∂

=•C A

dStEdlB 00εμ (2.17)

En base a estas leyes, la ecuación 2.44 relaciona de igual manera a los campos E y

B, siendo ésta utilizada para obtener los valores del campo E.

fBaE π= (2.44)

Para encontrar cuanta irradiancia I genera el campo E se uso la ecuación 2.42

20

2

0 21

21 EcE

cI ε

μ== (2.42)

- 66 -



Analizando los datos en las tablas, se aprecia que el nivel de irradiancia es muy

bajo en la pantalla LCD (tabla 4.2) en comparación con el valor encontrado en el

monitor de TRC (tabla 4.3), debido a que el valor medido del campo B entre usuario y el

monitor es mucho mayor en la pantalla de TRC que en la LCD; la irradiancia que llega al

ojo producida por campo E, es por consecuencia de una mayor intensidad.

Para comparar la pigmentación ocular de los usuarios al utilizar TRC y pantallas

LCD, se analizaron la razón de cambio respecto al tiempo a 30 cm de cada caso

(figura 4.3), obteniendo una diferencia entre estos valores de 0.0112 [u.a/min], afirmando

con esto que el aumento de la pigmentación en los ojos se debe a la radiación que genera

el monitor de TRC.

0 20 40 600.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

80

y = 0.0305x + 1.1787

y = 0.0223x + 0.9579

0.031 u.a./min

0.0198 u.a./min

@{810.49 ± 0.25 Lux24.8 ± 0.4 ºC

Pigmentación Ocular vs Tiempo

Niv

el d

e Pi

gmen

taci

ón [u

.a.]

Tiempo [min]

LCD: 30 cm (0.3mG) TRC: 30 cm (4.0mG)

Figura 4.3 Comparación de líneas de tendencia de pigmentación en el ojo a

30 cm entre pantallas LCD y TRC.

- 67 -



4.4 Temperatura Ocular.

Un análisis similar al de la pigmentación se realizó para la temperatura ocular en

los mismos usuarios.

Los resultados mostrados en la figura 4.4 representan la temperatura promedio

normal del ojo del usuario al hacer uso de pantallas LCD a 30 cm o simplemente al leer

un libro.

0 20 40 6034.0

34.5

35.0

35.5

80

m = 22º

y = 0.0103x + 34.18 {@ 810.49 ± 0.25 Lux24.8 ± 0.4ºC

Temperatura Ocular vs Tiempo (LCD)

Tem

pera

tura

[ºC

]

Tiempo [min]

Figura 4.4 Tendencia de la temperatura ocular respecto al tiempo frente a una

pantalla LCD.

- 68 -



El análisis de datos de la temperatura ocular al utilizar LCD, se muestran en la

tabla 4.4 donde se expresa el campo electromagnético detectado a las distancias de la

prueba incluyendo el valor máximo (Temp máx(t) ) y el valor registrado en t = 60 min

(final de la prueba). La máxima temperatura (Temp máx = 34.78 ºC) se dio a los 30 cm,

la cual no difiere de sobremanera de los valores obtenidos a los 40 y 50 cm; el promedio

de temperatura ocular al usar este tipo de pantalla es de 34.74 ºC. De manera similar se

puede ver que las razones de cambio de la temperatura por unidad de tiempo [ºC/min], a

los 30, 40 y 50 cm son sencillamente las mismas. Aquí se aprecia que la máxima

temperatura se registró al final de la prueba, sin embargo no es muy pronunciada pues la

razón de cambio de la temperatura promedio del ojo respecto al tiempo al usar una

pantalla LCD es de 10.1mºC/min.

Tabla 4.4 Análisis de Temperatura Ocular en el uso de pantalla LCD.

Distancia Ojo / LCD 50 cm 40 cm 30 cm

Campo electromagnético radiado B [mG] 0.1 0.1 0.3 Campo eléctrico E [V/cm] 1.8849 x 10-5 1.8849 x 10-5 5.6548 x 10-5


Temp máx(t) [ºC] t = 60 min 34.76

t = 60 min 34.690

t = 60 min 34.784

Temp (t = 60 min) [ºC] 34.76 34.690 34.784 Razón de cambio [ºC/min] 0.01 0.0106 0.01

- 69 -



De la misma forma, la figura 4.5 muestra la temperatura promedio del ojo debido

a la presencia de CEM: LF, VLF y ELF radiados por el monitor de TRC de PC´s a 30 cm;

aquí se ve un incremento considerable de dicha temperatura respecto al tiempo de

exposición.

0 20 40 6034.0

34.5

35.0

35.5

80

m = 27º

{ 810.4 ± 0.25 Lux24.8 ± 0.4 ºC@ y = 0.01318x + 34.172

Temperatura Ocular vs Tiempo (TRC)

Tem

pera

tura

[º C

]

Tiempo [min]

Figura 4.5 Tendencia de la temperatura ocular respecto al tiempo, debido a la

radiación [mG] de una pantalla TRC.

En la tabla 4.5 se encuentran los datos de la temperatura ocular al utilizar monitor

TRC. En esta se ve claramente que el monitor de TRC de una PC genera CEM y que

aumenta o disminuye dependiendo de la distancia entre el usuario y el monitor. También

- 70 -



se expresa que la máxima temperatura ocular se da al final de la prueba

(Temp máx (60 min) = 35.018 ºC) a la distancia de 30 cm. El promedio de temperatura al

usar el monitor de TRC fue de 34.97 ºC. Las razones de cambio de temperatura en el ojo

por unidad de tiempo [ºC/min], en este caso sí muestran una diferencia en los 30, 40 y 50

cm, así como también determinan un aumento de temperatura a razón de 13.4mºC/min al

hacer uso de monitores de TRC de PC´s.

Tabla 4.5 Análisis de Temperatura Ocular debido al TRC de PC´s. Distancia Ojo / TRC 50 cm 40 cm 30 cm Campo electromagnético radiado B (mG) 1 2 4 Campo eléctrico E [V/cm] 1.8849 x 10-4 3.7699 x 10-4 7.5398 x 10-4

Irradiancia I [W/m2] 4.7185 x 10-13 1.8875 x 10-12 7.5501 x 10-12

Temp máx(t) [ºC] t = 60 min 34.9

t = 60 min 35.004

t = 60 min 35.018

Temp (t = 60 min) [ºC] 34.9 35.004 35.018 Razón de cambio [ºC/min] 0.0126 0.0133 0.0142

La correlación entre las temperaturas promedio en los ojos al utilizar pantallas

LCD y TRC se muestra en la figura 4.6. Como se observa la razón de cambio de

temperatura en el ojo respecto al tiempo al usar un monitor de TRC es de 13.4 mºC/min

mientras que al utilizar una pantalla LCD es de 10.1 mºC/min y la diferencia entre estos

valores es 3.3 mºC/min de la temperatura de TRC con respecto a la LCD de tal manera

que confirma que el aumento de temperatura ocular es debido a la exposición a las

radiaciones que genera el monitor de TRC de las PC´s.

- 71 -



0 20 40 6034.0

34.5

35.0

35.5

80

10.1 mºC/min

13.4 mºC/min

LCD TRC @ { 810.49 ± 0.25 Lux

24.8 ± 0.4 ºC

Tendencia de Temperatura Ocular vs TiempoTe

mpe

ratu

ra [º

C]

Tiempo [min]

Figura 4.6 Correlación entre las tendencias de temperatura entre el uso de

pantalla LCD y TRC

Como se puede apreciar en la figura 4.7, la radiación medida a diferentes

distancias entre las pantallas y el usuario, se dió en incrementos de 0.35 mG/cm en el

monitor de TRC mientras que en la pantalla de LCD fue de 0.025 mG/cm. Por lo tanto la

diferencia entre las razones de cambio de radiación respecto a la distancia que es de

0.325 mG/cm del TRC en relación con LCD determina que: el campo electromagnético

CEM producido en el monitor de computadoras personales PC´s es mucho mayor que el

campo presente en el ambiente o generado por una pantalla LCD de una Lap Top.

- 72 -



15 30 45 600

1

2

3

4

5

0.025 mG/cm

0.35 mG/cm

Radiación EM vs DistanciaR

adia

ción

EM

[mG

]

Distancia [cm]

LCD TRC

Figura 4.7 Radiación del campo electromagnético CEM [mG] respecto a las

diferentes distancias entre pantalla y usuario.

De una manera concreta se puede afirmar que la diferencia de radiación

electromagnética que genera el monitor de TRC de las computadoras personales (PC´s) a

los 30 cm y que es de 4 mG, con respecto a la pantalla de LCD de las Lap Top que es de

0.3 mG, provoca un incremento de la temperatura del ojo, debido al efecto térmico que

produce la absorción de dicha energía electromagnética de baja frecuencia a una razón de

13.4 mºC/min en el monitor de TRC contra 10.1 mºC/min de la pantalla LCD. La

- 73 -



consecuencia directa de ese efecto térmico se refleja en el aumento del nivel de

pigmentación en el ojo respecto al tiempo, a una razón de 0.031 [u.a./min] por el uso del

monitor de TRC frente a 0.0198 [u.a./min] al utilizar una pantalla LCD.

- 74 -


Capítulo 5

- Conclusiones -

- 75 -


Capítulo 5 ____________________________________________ Conclusiones ___

5.1 Introducción.

Este capítulo expresa las experiencias y conclusiones de la investigación, que

sirven para ver el alcance, los retos y las proyecciones que se tendrán en el futuro; se

abordarán en cinco rubros: conclusiones generales, “La muestra”, la pigmentación ocular,

la temperatura ocular, conclusión específica y finalmente investigaciones futuras.

5.2 Conclusiones generales.

Esta tesis representó un reto muy grande pues el estudio en campo fue

complicado, debido a que se trabajó con personas; cada una con un universo de

pensamientos distinto, pero muy formativo por la calidez humana.

Cada vez es más interesante el estudio de las radiaciones generadas por los

monitores de PC´s pues pasarán más de 5 años, para que se sustituyan por pantallas LCD

y Plasma en su totalidad. No todo está dicho ni investigado, por lo cual primero debemos

fomentar una conciencia de cultura preventiva contra el impacto de las radiaciones

electromagnéticas que por el uso de la tecnología, el ser humano está teniendo y segundo

conocer los efectos nocivos que producen para que surta efecto el modelo de la

prevención. Queda claro que debemos conocer, estudiar e investigar más sobre este tema,

para lograr el beneficio de la tecnología en un ambiente seguro.

- 76 -



5.3 “La muestra”.

Con base en la información obtenida por la encuesta “El uso de PC´s aplicada a

100 alumnos de diferentes licenciaturas y especialidades antes de aplicarles la pruebas de

pigmentación y temperatura oculares, se confirma que toda la muestra hace uso de las

computadoras y que permanece frente a un monitor 1, 2, 4 hasta 8 horas, dependiendo

de su actividad. 70 usuarios notificaron que al menos un síntoma ocular presentan al

trabajar con la PC, siendo la resequedad, sensación de arenilla y ardor los más padecidos,

mientras que 30 no mencionaron síntoma alguno.

De la muestra total, 26 encuestados utilizan lentes (CL) para trabajar en la PC e

indicaron que aún así presentan síntomas.

5.4 Pigmentación Ocular.

Una vez analizado y procesado digitalmente cada fotograma (imágenes RGB) y

en base a los resultados obtenidos, se confirma que la pigmentación en el ojo de los

usuarios al utilizar el monitor con TRC es mucho mayor que cuando se usa pantalla LCD.

El aumento de la pigmentación se debe a la combinación de dos factores de manera

directa: primero, a la radiación LF, VLF y ELF que genera el monitor de PC y segundo,

al tiempo en que se permanece trabajado en el equipo.

- 77 -



5.5 Temperatura Ocular

Respecto a la temperatura del ojo de los usuarios de PC´s se destaca y afirma que

existe un incremento considerable al estar usando monitor de TRC pues la presencia de

las radiaciones electromagnéticas que genera esta pantalla, producen un efecto térmico

adicional en la esclerótica (parte blanca del ojo) del usuario y es diferente al estar

trabajando con pantalla LCD pues es equivalente a estar leyendo un libro, y como no hay

campos electromagnéticos radiados, el ojo experimenta un calentamiento natural debido a

esa actividad.

5.6 Conclusión específica.

Con base en los resultados mostrados, se concluye que bajo las mismas

condiciones de operación y ergonomía, las computadoras personales causan una mayor

pigmentación en los ojos de los usuarios con respecto a la pigmentación que generan las

pantallas LCD, debido a la mayor radiación electromagnética de baja frecuencia que

producen. Esta radiación electromagnética provoca un calentamiento adicional en el ojo y

es causante de esa mayor pigmentación.

Con esto se afirma que la presencia de campos electromagnéticos de baja

frecuencia radiados por los monitores de TRC, originan un incremento de la

pigmentación en el ojo de los usuarios de PC´s.

- 78 -


Congresos y Publicaciones

Estudios derivados de la obtención de pigmentación ocular en los usuarios de PC´s

debido a exposición a las radiaciones LF, VLF y ELF, se han presentado en dos foros:

• XI Simposio Estatal de Investigación y Desarrollo Tecnológico, Aguascalientes,

Ags. Septiembre de 2004

• IV Congreso Internacional Sobre Investigación en Ingeniería Eléctrica y

Electrónica (CIIIEE), Aguascalientes, Ags. Noviembre de 2004.

y se expondrá ésta tesis el 9 de noviembre del presente en el V Congreso Internacional

Sobre Investigación en Ingeniería Eléctrica y Electrónica (VCIIIEE), Aguascalientes,

Ags. Noviembre de 2006.

- 79 -


Investigaciones futuras

Un fenómeno que se observó durante la toma de muestras del ojo de los usuarios

para obtener la pigmentación y la temperatura ocular es que el parpadeo disminuye

significativamente al hacer uso de las PC´s (entre 11 y 12 seg.) y que en condiciones

normales esto fue cuando se aplicó la encuesta, el parpadeo fue cada 6 segundos

aproximadamente, lo cual es interesante para continuar con la investigación.

Debido a que sólo el alcance de esta tesis fue la obtención del nivel de

pigmentación ocular en los usuarios de PC´s debido a exposición a las radiaciones LF,

VLF y ELF en unidades adimensionales [u.a], faltan tres trabajos futuros, primeramente

establecer niveles de pigmentación estandarizados para desarrollar sistemas de

prevención que ayuden a la salud visual, el segundo el estudio del tiempo de parpadeo

(eyeblinks) y un tercero el tiempo de ruptura de la lágrima BUT (Break Up Time) en los

usuarios de PC´s. Por lo cual la presente tesis servirá como base y fundamento de

desarrollo de los mismos.

- 80 -


- Referencias -

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- Glosario -

- 94 -


___________________________________________________ Glosario __

ANSI: American Nacional Standards Institute.

B: Campo magnético [mG] ó Teslas

BUT (Tear Film Break Up Time): Tiempo de ruptura de la película lagrimal.

Convección: Transmisión de calor de los cuerpos en movimiento.

CRT (Cathode Ray Tube) Tubo de Rayos Catódicos llamado también Cinescopio.

CRT: Comisión Reguladora de Telecomunicaciones. República de Colombia.

Descamar: Caerse la piel en forma de escamillas.

E: Campo eléctrico [V/m]

ELF (Extremely Low Frequency), Extremadamente baja frecuencia (30 – 300 Hz).

Enzima: Sustancia que secretan las células e interviene en los procesos metabólicos.

Ergoftalmología: Área de la ciencia interdisciplinaria que analiza sistemas de trabajo,

simples o complejos, proponiendo la mejor relajación entre el trabajo y la performance

visual [41] (Integra: Medicina del Trabajo, Higiene Industrial, Oftalmología, Ingeniería,

Física, Psicología y Sociología).

FCC: Federal Communication Commission.

Fotofobia: Intolerancia anormal a la luz, generalmente debido a una enfermedad ocular o

neurológica.

I: Irradiancia [W/m2]

ICNIRP: Internacional Commission on Non-Ionizing Radiation Protection. Unión

Europea.

IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers.

- 95 -


___________________________________________________ Glosario __

Leucocitos: Glóbulo blanco de la sangre y de la linfa, que asegura la defensa contra los

microbios. (Cada milímetro cúbico de sangre contiene 5,000 a 8,000 leucocitos, de los

que un 65% son polinucleares y un 35% mononucleares).

LF (Low Frequency), Baja frecuencia.

Lípido: Sustancia orgánica llamada comúnmente grasa, insoluble en agua, soluble en

benceno y éter, y formado de ácidos grasos de otros cuerpos.

Luxómetro: Instrumento de medición de la intensidad luminosa: Lux (lx) o Pies- candela

(Fc).

Menisco: Superficie cóncava o convexa de un líquido en un tubo estrecho.

Mucina: Sustancia espesa y viscosa; principal contribuyente orgánico del moco.

Psicógeno: Se dice del fenómeno, elemento, etc., cuyo origen se encuentra en el

funcionamiento mental.

VDT (Virtual Display Terminal), monitor de computadora.

VLF (Very Low Frequency), Muy baja frecuencia (3-300 kHz).

- 96 -


Anexo 1: “El uso de PC´s”

- 97 -


A. 1.1 Encuesta: El uso de PC´s

Nombre (Opcional):__________________________________ Fecha: ___________ Por favor, marque con una cruz la opción correcta: Hombre: Mujer: Edad: Menos de 25 años 25- 45 años Más de 45 años 1) ¿Es usuario de lentes de contacto o armazón? No Si, lentes de contacto rígidos Sí, lentes de contacto blandos Sí, lentes de armazón: 2) ¿Sufre alguno de los siguientes síntomas oculares? Resequedad: Picor: Sensación de arenilla: Ardor: Dolor: No: 3) Indique el medicamento que esta tomando actualmente. Antihistamínicos (gotas o pastillas): Diuréticos: Tranquilizantes: Ninguno: 4) ¿Cuántas horas utiliza la PC en un día de trabajo? 1-2 Hrs. 2- 4 Hrs. 4-8 Hrs. Más de 8 Hrs. 5) ¿Utiliza lentes para trabajar frente al monitor? Si No 6) ¿Presenta alguno de los siguientes síntomas oculares al estar utilizando la PC? Picor: Resequedad: Sensación de arenilla: Ardor: Lagrimeo: Sensación de calor: Ninguno: 7) ¿Utiliza filtro (Pantalla) en el monitor en el que trabaja? Si No

- 98 -


8) ¿Y conecta el cable que trae dicho filtro, al chasis del CPU? Si No 9) ¿Qué tipo de iluminación (luz) utiliza cuando trabaja con la PC? Fría (Barras): Incandescente (Foco): Luz de Día: Sin luz:

- 99 -


Anexo 2: Códigos Fuente

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A.2.1 Filtro para obtener las componentes Rojo, Verde y Azul de una imagen en MatLab. % Maestría en Ciencias en Ingenieria Electrica % Armando Alejandro Huizar Gonzalez %ANALISYS PROGRAM% Aplica y obtiene filtros RGB de una imagen %I=double(imread(dirección de imagen))/256;

r=J(:,:,1); % Obtiene el canal ROJO de la imagen

g=J(:,:,2); % Obtiene el canal VERDE de la imagen

b=J(:,:,3); % Obtiene el canal AZUL de la imagen

P=mean(r); % Calcula el promedio de ROJO en la imagen

P1=mean(g); % Calcula el promedio de VERDE en la imagen

P2=mean(b); % Calcula el promedio de AZUL en la imagen

intP=trapz(P); %Encuentra el area bajo la curva-Integral definida-

intP1=trapz(P1); %Encuentra el area bajo la curva-Integral definida-

intP2=trapz(P2); %Encuentra el area bajo la curva-Integral definida-

subplot(2,2,1),plot(P),title('Imagen original');

subplot(2,2,2),plot(intP),title('Area bajo la curva (Nivel Rojo)');

subplot(2,2,3),plot(intP1),title('Area bajo la curva (Nivel Verde)');

subplot(2,2,4),plot(intP2),title('Area bajo la curva (Nivel Azul)');

whos % Muestra el tamaño de las matrices involucradas en el analisis.

clear all % Limpia todas las variables

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A.2.2 Código Fuente para obtener la pigmentación ROJO en la esclerótica en MatLab. % Maestria en Ciencias en Ingenieria Electrica % Armando Alejandro Huizar Gonzalez

%ANALISYS PROGRAM% Programa que obtiene la pigmentacion ROJO en la

esclerotica

% del ojo de los usuarios de PCs.

%I=double(imread('C:\matlab7\work\alx.bmp'))/256;

r=J(:,:,1); % Obtiene el canal ROJO de la imagen

P=mean(r); % Calcula el promedio de ROJO en la imagen

intP=trapz(P); %Encuentra el área bajo la curva-Integral definida-

%dif=imabsdiff(P,P1);

%subplot(2,2,1),imshow(I),title('Imagen original');

%subplot(2,2,2),imshow(r),title('Canal Rojo');

subplot(2,2,1),plot(P),title('Pigmentación');

subplot(2,2,2),plot(intP),title('Area bajo la curva (Nivel)');

whos % Muestra el tamaño de las matrices involucradas en el análisis.

clear all % Limpia todas las variables

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