miércoles, 8 de junio de 2011

Algunas curiosidades sobre los antiácidos

Los antiácidos son medicamentos cuya finalidad es aliviar las molestias originadas por un exceso de ácido en el estómago. Realizan su función, reaccionando con el ácido clorhídrico del estómago para formar sal y agua, según una reacción de neutralización, reduciendo de esta forma la acidez gástrica:
ÁCIDO + BASE (ANTIÁCIDO) -------> SAL + AGUA
Es decir, los antiácidos actúan sobre el ácido en un proceso de neutralización para dar una sal neutra.
Estamos ante una definición teórica muy útil para determinar la naturaleza de los antiácidos, pero en la preparación farmacológica de los mismos se necesita una definición operativa y cuantitativa. Así, se considera que un producto es antiácido cuando puede neutralizar in vitro como mínimo 5 milimoles de ácido clorhídrico por dosis y mantener el pH a 3’5 un tiempo de 10 minutos. La capacidad neutralizadora de un antiácido se expresa como la cantidad de sustancia de ácido clorhídrico, expresada en milimoles, que puede neutralizar una dosis estándar del antiácido. Se determina por una valoración ácido-base.
Esta breve introducción nos lleva a plantearnos algunas preguntas:
  • ¿Qué sustancias químicas deberán formar parte de los antiácidos existentes en el mercado?
  • ¿Qué características deberán tener los cationes que formen dichas sustancias?
  • ¿Tiene importancia la velocidad de la neutralización en la finalidad que deben cumplir los antiácidos?
  • ¿Por qué el pH debe ser 3,5?
¿Qué sustancias químicas deberán formar parte de los antiácidos existentes en el mercado?
La respuesta a la primer pregunta es evidente, los antiácidos deben tener carácter básico. Pero qué sustancias básicas son las más adecuadas para actuar como antiácidos. Obviamente rechazaremos las bases fuertes por sus características que, en principio, no parecen adecuadas para el organismo humano. De las bases débiles, parecen apropiadas, en una primera aproximación, el ión carbonato, el ión acetato o el ión hidrógeno-carbonato. Podemos comprobar nuestra hipótesis mirando la composición de algunos de los antiácidos más comunes existentes en el mercado y encontrarnos con los datos mostrados en la tabla 1. En dicha tabla podemos observar que los hidróxidos de magnesio y aluminio forman con frecuencia parte de los antiácidos. Pero ¿cuál es el valor de sus constantes de disociación? La búsqueda bibliográfica nos indica que son del orden de 10-22 y 10-33, respectivamente. Es decir, son de carácter básico débil o altamente insolubles, de modo que la presencia del medio ácido es la que obliga a la liberación de iones OH-. Es más el hidróxido de aluminio sólo reacciona directamente con el HCl según la reacción
    3 HCl + Al (OH)3  ----->   AlCl3 + 3 H2O
MEDICAMENTO
COMPOSICIÓN (principios activos)
Maloox concentrado
Hidróxido de aluminio
Hidróxido de magnesio
Almax forte
Almagato
Rennie
Carbonato de calcio
Carbonato de magnesio
Secrepat reforzado
Aminoacetato de dihidróxialuminio
Hidróxido de aluminio (gel seco)
Trisilicato de magnesio hidratado
Carbonato de calcio
Sal de fruta ENO
Hidrógeno-carbonato de sodio
Ácido cítrico
Carbonato de sodio anhidro
Tabla 1. Composición de los principios activos de algunos antiácidos
¿Qué características deberán tener los cationes que formen dichas sustancias?
La respuesta a la segunda pregunta también parece evidente los cationes, que formen parte de los antiácidos deben ser preferentemente cationes neutros que no produzcan reacciones secundarias, como, por ejemplo, Mg2+, Ca2+, Na+, K+, .... Una nueva observación a la tabla 1 conduce a la observación de la presencia, a veces, de dos cationes simultáneamente junto, incluso, con un solo anión. ¿Qué sentido tiene introducir dos principios activos con el mismo anión (antiácido) y distinto catión? ¿Tendrán éstos efectos secundarios? Efectivamente, sí. La presencia conjunta de dos cationes es debida a que el Mg2+ es astringente y el Al3+ es laxante y de esta forma compensan sus efectos.
¿Tiene importancia la velocidad de la neutralización en la finalidad que deben cumplir los antiácidos?
En cuanto a la tercera pregunta, si nos fijamos en la definición operativa vemos que el antiácido debe mantener el pH durante un cierto tiempo, es decir, la velocidad de reacción influye en la acción deseada de los antiácidos. En la tabla 2 se presenta una valoración cualitativa de las velocidades de reacción de los distintos principios activos, o sus mezclas que constituyen los antiácidos. En función de ellas, los antiácidos se pueden clasificar en:
  • No sistemáticos: Al reaccionar con el ácido clorhídrico forman una sal que no se absorbe. Tienen una acción más lenta y prolongada, sin efecto rebote. Entre ellos se encuentran: las sales de aluminio, de magnesio y de calcio.
  • Sistemáticos: Al reaccionar con el ácido clorhídrico, una parte de la sal se absorbe. Tienen una acción potente y rápida, pero transitoria. Entre ellos se encuentran el hidrógeno-carbonato de sodio y el hidróxido de magnesio.
INGREDIENTES ACTIVOS
VELOCIDAD RELATIVA
Hidróxido de magnesio, comprimido
Muy rápida
Hidróxido de magnesio, líquido
Muy rápida
Hidrógenocarbonato de sodio, en polvo
Muy rápida
Carbonato de magnesio
Razonable
Hidróxido de aluminio y carbonato de magnesio, gel
Lenta
Carbonato de calcio, hidróxido de aluminio y carbonato de magnesio, gel
Lenta
Carbonato de bismuto, hidrogenocarbonato de sodio y carbonato de magnesio, gel.
Rápida
Tabla 1. Velocidad relativa de algunos ingredientes activos de los distintos antiácidos
¿Por qué el pH debe ser 3,5?
Finalmente, respecto al pH, sólo decir el pH que nuestro estómago necesita tener para realizar adecuadamente la digestión está comprendido entre 3,5 y 4, ya que a pH superiores se tiene la sensación de pesadez de estómago.
Terminamos estas consideraciones, invitándoos a realizar una experiencia de aula con los alumnos para determinar la capacidad de neutralización de distintos antiácidos existentes en el mercado y a compartir los problemas del montaje experimental y los resultados obtenidos.

Jesús Martín Díaz   IES Jorge Manrique, Tres Cantos (Madrid)

domingo, 24 de abril de 2011

¿Por qué el café te mantiene despierto?

Es ampliamente conocido que el efecto del café en nuestro estado de ánimo se debe a su contenido en cafeína.
Pero, ¿por qué la cafeína tiene un efecto tan fuerte? La cafeína actúa estimulando el cerebro mediante el mismo mecanismo que las anfetaminas, cocaína y heroína, aunque sus efectos son menores. Manipula los mismos canales que las otras drogas, y éste es uno de los motivos a los que se debe sus cualidades adictivas.
cafeina
En nuestro cerebro existe un compuesto químico llamado adenosina, que se une a determinados receptores y disminuye la actividad de las células nerviosas mientras estamos durmiendo. Para una célula nerviosa, la cafeína se parece a la adenosina y se enlaza a los receptores de adenosina. Sin embargo, como no es realmente adenosina, no disminuye la actividad celular como haría la adenosina. Por ello, la célula no puede "ver" a la adenosina ya que la cafeína ha ocupado todos los receptores a los cuales la adenosina se debería unir. Como resultado, la actividad celular aumenta en lugar de disminuir.
La glándula pituitaria percibe toda esta actividad y piensa que está ocurriendo alguna clase de emergencia, con lo cual libera determinadas hormonas que impulsa a las glándulas adrenales para producir adrenalina. La adrenalina es la "hormona de la lucha", y hace que tu corazón lata más rápido, que las vías respiratorias se abran, que el hígado libere azúcar al torrente sanguíneo para generar energía adicional, y que los músculos se tensen, listos para la acción. Debido a ello, tras consumir una gran taza de café tus músculos se tensan, te sientes alerta y puedes sentir que tu corazón late más rápidamente. Más aún, tal y como las anfetaminas, la cafeína también aumenta los niveles de dopamina, que se asocia con el sistema de placer del cerebro, generando sentimientos de placer y refuerzo.
Silvia Martínez

¿Por qué el cielo es azul?

Todos podemos mirar hacia el cielo y ver su bonito color azul. Pero, ¿por qué es azul, y no rojo o blanco por ejemplo?
sky
Un objeto es coloreado debido a la luz que refleja. La luz blanca del sol contiene todas las longitudes de onda, pero cuando impacta en un objeto alguna de sus longitudes de onda es absorbida y alguna reflejada. Por ejemplo, los objetos azules reflejan la luz azul, que es luz con una longitud de onda bastante corta.
La luz blanca está formada por todos los colores juntos:
espectro
El color del cielo se puede explicar considerando un fenómeno llamado dispersión de Rayleigh, que consiste en la dispersión de la luz a través de partículas mucho más pequeñas que su longitud de onda. Este efecto es particularmente fuerte cuando la luz atraviesa gases.
Cada una de las longitudes de onda de la luz sufre una dispersión diferente cuando se encuentra con las partículas de gas que forman la atmósfera (nitrógeno, oxígeno...). Este efecto es más prominente en el caso de longitudes de onda cortas, que son el extremo azul del espectro visible, de modo que la luz azul se dispersa mucho más y puede ser vista desde cualquier dirección, como puedes observar en el diagrama inferior (flechas azules). Esto nos da la impresión de que el cielo es azul.
sky
Por otra parte, la luz roja se dispersa mucho menos, de modo que sólo puede ser vista desde ciertas direcciones (flecha roja). En el dibujo, tanto el Observador 1 como el Observador 2 pueden ver la luz azul, pero sólo el Observador 2 está en la dirección adecuada para ver la roja, y es por ello que vemos en algunas ocasiones esos preciosos cielos rojos al atardecer.
Entonces, ¿por qué las nubes son blancas? Las nubes están formadas por gotas de agua, las cuales tienen un tamaño mucho mayor que las partículas de gas del aire, y dispersan entonces todas las longitudes de onda de la luz de la misma forma, de modo que todas son reflejadas por igual y nosotros recibimos entonces todo el espectro de luz, que es blanco.

Silvia Martínez

viernes, 22 de abril de 2011

Por que nos atacan las alergias nasales

Muchos se preguntaran que es lo que nos causa esas alergias nasales que muchas veces no nos dejan dormir por no poder respirar satisfactoriamente. Estas se deben en gran parte a la gran cantidad de particulado fino en el ambiente de nuestro país. Un particulado fino es un solido muy pequeño en el ambiente y actúa como un gas. Al actuar como gas, puede entrar a nuestras vías respiratorias y causar molestias ya que como es un solido con comportamiento de gas, se estanca en áreas especificas causando alergias nasales. Este particulado aumenta en la estación de primavera y a causa de los polvos del Sahara.