Ciclos biogeoquímicos

Los seis elementos más comunes asociados con las moléculas orgánicas como el carbono, el hidrógeno, el nitrógeno, el oxígeno, el fósforo y el azufre, toman una variedad de formas químicas y pueden existir durante largos períodos en la atmósfera, en tierra, en agua o debajo de la superficie terrestre.

Procesos geológicos como la erosión, el drenaje de agua, el movimiento de las placas continentales y la meteorización, están involucrados en el ciclo de elementos en la Tierra. El reciclaje de materia inorgánica entre los organismos vivos y su medio ambiente se denomina ciclo biogeoquímico.

El término biogeoquímico proviene de los procesos biológicos, geológicos y químicos que causan la transferencia de materia.

Los ciclos biogeoquímicos pueden clasificarse como gaseosos, en los que el reservorio es el aire o los océanos (por evaporación) y sedimentarios, en el que el yacimiento es la corteza terrestre. Los gaseosos tienden a moverse más rápidamente que los sedimentarios y se ajustan más fácilmente a los cambios en la biosfera debido al gran reservorio atmosférico.

Ciclo del agua

Una molécula muy significativa en nuestro planeta que recorre los ecosistemas es la molécula de agua (H2O). Si bien generalmente se trata del ciclo del agua como los diversos estados que presenta la misma, al menos algunas moléculas de agua son absorbidas por las plantas y se dividen en átomos de hidrógeno y oxígeno; este último se libera en la atmósfera como oxígeno molecular (O2). Así, en virtud de los organismos fotosintéticos, el ciclo del agua es una parte importante de los ciclos del oxígeno y del hidrógeno.

La mayor parte del agua se encuentra en los océanos y las capas polares, aunque el agua también está presente en lagos y ríos de agua dulce, el cuerpo de los organismos y en el suelo como agua subterránea.

El agua se mueve entre los depósitos de almacenamiento por medio de la evaporación, la precipitación y por escurrimiento de la tierra.

El ciclo de sedimentación es una extensión del ciclo hidrológico. El agua transporta material de la tierra al océano, donde se añaden como sedimentos. El ciclo de sedimentos incluye la erosión física y química, el transporte de nutrientes y la formación de sedimentos a partir de los flujos de agua.

El ciclo de sedimentos está ligado con el flujo de seis elementos importantes, que son el hidrógeno, el carbono, el oxígeno, el nitrógeno, el fósforo y el azufre. Estos elementos, también conocidos como macroelementos, constituyen el 95 % de todos los seres vivos. El equilibrio de estas moléculas es necesario para sostener la vida.

Ciclo del carbono

El carbono es uno de los elementos más importantes para los organismos vivos, como lo demuestra su abundancia y presencia en todas las moléculas orgánicas. El ciclo del carbono ejemplifica la conexión entre los organismos en varios ecosistemas. El carbono se intercambia entre los heterótrofos y los autótrofos dentro y entre los ecosistemas principalmente a través del CO2 atmosférico, una versión completamente oxidada del carbono que sirve como bloque básico para que los autótrofos puedan construir moléculas orgánicas de alta energía como la glucosa.

¿Sabías qué...?
La liberación mundial de carbono a través de las actividades humanas ha aumentado de 1 billón de toneladas al año en 1940 a 6,5 millones de toneladas en el año 2000.

Los fotoautótrofos y los quimioautótrofos aprovechan la energía del Sol y de los compuestos químicos inorgánicos para unir los átomos de carbono y transformarlos en compuestos orgánicos reducidos cuya energía se puede absorber posteriormente a través de los procesos de respiración y fermentación.

Ciclo del carbono

Ciclo del nitrógeno

En el suelo, así como en las raíces de ciertas plantas, el nitrógeno es fijado por bacterias, rayos y radiación ultravioleta.

Las bacterias fijan el nitrógeno elemental en una forma que puede ser usada por los organismos.

Ciertas bacterias toman las formas en las que se fijó el nitrógeno y posteriormente lo procesan. Este proceso que se conoce como oxidación proporciona energía para que el ciclo del nitrógeno tenga lugar. Las plantas absorben nitratos o iones de amonio del suelo y los convierten en compuestos orgánicos; por su parte, los animales obtienen nitrógeno mediante el consumo de plantas u otros animales.

Los residuos de los animales contienen nitrógeno; por lo tanto, independientemente de la forma de excreción del animal, algún nitrógeno se libera de nuevo en el ecosistema a través de este proceso.

Muchos problemas ambientales son causados por la interrupción del ciclo del nitrógeno gracias a la actividad humana, desde la producción de smog troposférico hasta la perturbación del ozono estratosférico y la contaminación del agua subterránea. Un ejemplo de uno de los problemas causados es la formación de gases de efecto invernadero.

Ciclo de Azufre

El azufre es un elemento esencial para las macromoléculas de los seres vivos. Varios grupos de microorganismos son responsables de llevar a cabo los procesos implicados en el ciclo del azufre.

El ciclo del azufre contiene tanto procesos atmosféricos como terrestres.

Dentro de la porción terrestre, el ciclo comienza con el desgaste de las rocas, lo que hace que el azufre almacenado se libere; luego entra en contacto con el aire donde se convierte en sulfato. El sulfato es absorbido por plantas y microorganismos y se convierte en formas orgánicas; los animales consumen estas formas orgánicas a través de los alimentos, de tal manera que es movido a través de la cadena alimentaria. A medida que los organismos mueren y se descomponen, se libera de nuevo como sulfato y algunos entran en los tejidos de los microorganismos. También hay una variedad de fuentes naturales que emiten azufre directamente en la atmósfera, donde se incluyen las erupciones volcánicas, la descomposición de materia orgánica en pantanos y la evaporación del agua.

El azufre eventualmente se instala en la Tierra. Una pérdida continua de este elemento ocurre a través del drenaje en lagos y arroyos, y ocasionalmente en océanos. Dentro del océano se realizan algunos ciclos de azufre a través de las comunidades marinas, que se mueven a través de la cadena alimentaria; una parte de este es emitida de nuevo a la atmósfera por la evaporación, el restante se pierde en las profundidades del océano, donde se combina con el hierro para formar el sulfuro ferroso que es el responsable del color negro de la mayoría de los sedimentos marinos.

Una tercera parte de todo el azufre que llega a la atmósfera proviene de las actividades humanas.

Ciclo del fósforo

El fósforo es un elemento importante para todas las formas de vida. Como fosfato, constituye una parte importante del marco estructural que mantiene el ADN y el ARN juntos. Al igual que el calcio, el fósforo es importante para los vertebrados; en el cuerpo humano, el 80 % del fósforo se encuentra en los dientes y huesos.

El ATP contiene tres moléculas de fosfato que requieren fósforo.

El ciclo de fósforo difiere de los otros ciclos biogeoquímicos en que no incluye una fase gaseosa; aunque pequeñas cantidades de ácido fosfórico pueden llegar a la atmósfera, lo que contribuye, en algunos casos, a la lluvia ácida. Muy poco fósforo circula en la atmósfera porque a las temperaturas y presiones normales de la Tierra, el fósforo y sus diversos compuestos no son gases. El fósforo se mueve en un ciclo a través del agua, el suelo, los sedimentos y los organismos, pero el mayor reservorio de fósforo está en la roca sedimentaria.

Los cambios en el ciclo del fósforo no tienen efectos directos sobre el clima, pero su disponibilidad condiciona la actividad vegetal y microbiana en los ecosistemas.

Con el tiempo, la lluvia y la intemperie causan que las rocas liberen iones de fosfato y otros minerales. Este fosfato inorgánico se distribuye entonces en el suelo y en el agua.

Las plantas absorben fosfato inorgánico del suelo y pueden ser consumidas por los animales; una vez en la planta o el animal, el fosfato se incorpora en moléculas orgánicas como el ADN. Cuando la planta o el animal mueren, se descomponen por la acción de bacterias, el fosfato orgánico se devuelve al suelo y puede estar disponible nuevamente para las plantas. Este proceso se conoce como mineralización.

El fósforo en el suelo puede terminar en los cursos de agua y eventualmente en los océanos. Una vez allí, se puede incorpora con el tiempo a los sedimentos.

El mismo proceso ocurre dentro del ecosistema acuático. El fósforo no es muy soluble, se une fuertemente a las moléculas en el suelo y alcanza principalmente las aguas donde viaja con las partículas de suciedad. Los fosfatos también entran en las vías fluviales a través de escurrimientos de fertilizantes, filtraciones de aguas residuales, depósitos minerales naturales y desechos de otros procesos industriales.

Aunque obviamente es beneficioso para muchos procesos biológicos, en aguas superficiales una concentración excesiva de fósforo se considera un contaminante. El fosfato estimula el crecimiento excesivo del plancton y las plantas, que tienden a consumir grandes cantidades de oxígeno disuelto, lo que potencialmente sofoca a los peces y otros animales marinos, al mismo tiempo que bloquea la luz solar disponible para las especies que habitan en el fondo. Esto se conoce como eutrofización.

Contaminación

Las actividades humanas han aumentado considerablemente los niveles de CO2 en la atmósfera y los niveles de nitrógeno en la biosfera. Los ciclos biogeoquímicos alterados combinados con el cambio climático aumentan la vulnerabilidad de la biodiversidad, la seguridad alimentaria, la salud humana y la calidad del agua.

Degradación Biológica

El planeta Tierra está constituido por diversos materiales de origen natural como las plantas y algunos alimentos. Sin embargo, el ser humano se ha encargado de desarrollar industrias que impulsan la creación de materiales de origen sintético. A continuación estudiaremos los materiales biodegradables.

Un material biodegradable es aquel que puede descomponerse en los elementos químicos que lo conforman, debido a la acción de agentes biológicos como plantas, animales y microorganismos bajo condiciones ambientales naturales.
El reciclaje es una buena opción para evitar la acumulación de materiales que demoran largos períodos de tiempo en degradarse.

Tipos de biodegradación

  1. Degradación aerobia: este tipo de biodegradación es ejecutada por microorganismos que pueden vivir o desarrollarse en presencia de oxígeno. La palabra “aerobio” se aplica no sólo a organismos sino también a los procesos implicados y a los ambientes donde se realizan. Un ambiente aerobio es aquél rico en oxígeno, es decir, con concentraciones altas de oxígeno.
  1. Degradación anaerobia: este tipo de biodegradación es ejecutada por microorganismos que no utilizan oxígeno en su metabolismo, por lo tanto, el aceptor final de electrones es otra sustancia diferente al oxígeno. Si el aceptor de electrones es una molécula orgánica se trata de metabolismo fermentativo; si el aceptor final es una molécula inorgánica distinta del oxígeno se trata de respiración anaeróbica.

Los organismos que no pueden vivir o desarrollarse en presencia de oxígeno se denominan anaerobios estrictos.

Lista de materiales biodegradables

  • Madera
  • Caja
  • Cartón
  • Semillas
  • Papel (periódicos, revistas, toallas, bolsas, platos y vasos)
  • Tejidos naturales (algodón, lana, seda y lino)
  • Residuos domésticos procedentes de alimentos como verduras, carne, pescado, huesos o restos de frutas
  • Cera de abeja
  • Hojas
  • Restos de plantas
  • Pañales
  • La mayoría de los productos cosméticos
  • Productos elaborados con barro o cerámica (tazas y platos)

Lista de materiales comunes

Materiales Tiempo de descomposición
Cáscara de plátano o de banano 2 a 10 días
Pañuelos hechos de algodón 1 a 5 meses
Papel 2 a 5 meses
Cáscara de naranja 6 meses
Cuerda 3 a 14 meses
Filtros de cigarrillos 1 a 2 años
Estaca de madera 2 a 3 años
Calcetines o medias de lana 1 a 5 años
Aislante térmico de poliestireno 500 a 1.000 años
Botella de vidrio Cerca de 4.000 años
Hierro Depende del tipo de hierro desde 1 año a varios millones de años
Hueso 10 a 15 años

 

Sustituir el uso excesivo de bolsas plásticas por una bolsa de tela ayuda a la conservación del ambiente.

Ventajas de los materiales biodegradables

  1. Los materiales biodegradables son totalmente naturales, por lo tanto pueden ser consumidos por los microorganismos sin dificultad, lo cual permite que el ciclo vital siga su curso sin producir residuos en basureros o vertederos; eso disminuye la probabilidad de que estos materiales se conviertan en una fuente de basura persistente.
  1. En el proceso de descomposición, estos materiales no sueltan elementos químicos ni gases a la atmosfera, es decir, no contaminan ni contribuyen al efecto invernadero. Además, se reciclan numerosos nutrientes que ayudan a la conservación del medio ambiente.
  1. Los productos realizados con materiales biodegradables son más sencillos y económicos de fabricar, ya que los mismos no necesitan ser procesados industrialmente.
  1. Los materiales biodegradables son fáciles de reciclar y son totalmente reutilizables, por lo tanto, no hacen falta procesos complicados para su tratamiento.
  1. Con el auge de los materiales biodegradables cada día son más las empresas que conocen las ventajas de los mismos, por lo que es un sector susceptible de crecer y de crear numerosos empleos en los próximos años.

 

El uso de materiales no biodegradables contamina fuertemente el ambiente.

Desventajas de los materiales biodegradables

Actualmente, los materiales biodegradables no están demasiado extendidos, es decir, este tipo de industria aún está en pleno desarrollo y por lo tanto no hay muchos inversionistas que quieran impulsar a la misma. Como consecuencia, estos materiales son difíciles de encontrar y la población tiende a utilizar materiales no biodegradables por comodidad o por desconocer sus beneficios.

Por el mismo motivo no existen numerosos centros de reciclaje especializados en materiales biodegradables y como consecuencia, acaban tirados en basureros o vertederos.

Diferencias entre materiales biodegradables y materiales no biodegradables

El plástico, los metales, las pilas o la mayoría de las colas y pinturas no son biodegradables, por lo tanto no se descomponen en la naturaleza de forma fácil. El sol, la humedad, las bacterias o los hongos no pueden con ellos, así es que se acumulan en la naturaleza y la contaminan. A diferencia de los materiales biodegradables, los cuales se descomponen y generan alimento y energía, los no biodegradables son nocivos para el medio ambiente.

Miocarditis

Es una inflamación y debilidad del músculo cardíaco generalmente causada por una infección viral que alcanza el corazón, como el virus de la influenza (gripe), el virus de Coxsackie y el adenovirus.

La miocarditis puede dañar el músculo cardíaco haciendo que éste se vuelva grueso e hinchado, lo cual lleva a síntomas de insuficiencia cardíaca. La miocarditis también puede ocurrir durante o después de otras infecciones virales o bacterianas como la polio, la rubéola, la enfermedad de Lyme y otras. Hay que aclarar que ante cualquier compromiso cardíaco en el músculo cardíaco esté siempre afectado no se debe hablar de miocarditis. La miocarditis se produce solo cuando los síntomas de la afección cardíaca destacan del resto de la sintomatología, elevando la gravedad de la enfermedad.

Causas

La miocarditis se trata de una enfermedad que se ha iniciado en otros lugares del organismo y que se ha difundido a través de la sangre hasta llegar al corazón. Una de las causas son las enfermedades virales, como por ejemplo una gripe. En este caso, las bacterias o los virus llegan al corazón a través de la sangre. Otras causas son las bacterianas. En este caso, los gérmenes se instalan en algún puntos del organismo, desde el cual liberan y emiten en círculo una sustancia tóxica que afecta y lesiona las fibras musculares, comprometiendo su funcionalidad. Existe por último un tercer mecanismo de lesión cardíaca; es aquel que entra en juego en la forma más común de Miocarditis: la reumática.

Las enfermedades virales son la principal causa de esta enfermedad.

Síntomas

La miocarditis se trata de una competición entre los tejidos que requieren oxígeno y sustancias nutritivas continuamente y el corazón que, a pesar de sus condiciones más o menos ineficaces, tiene que lograr aportárselos. La capacidad contráctil del corazón, afectada por la enfermedad, está naturalmente disminuida; por lo que disminuye entonces la cantidad de sangre que es lanzada por la aorta en cada sístole, con el resultado de un descenso de la presión arterial y la no satisfacción de los tejidos. Para solucionar esto, se pone en acción rápidamente el primer mecanismo de compensación: aumenta la frecuencia de los latidos del corazón para equilibrar con un aumento del ritmo de trabajo su escaso rendimiento.

La taquicardia es otro síntoma típico de la miocarditis asociado a la sensación subjetiva del latido cardíaco. A menudo el paciente advierte una sensación de molestia en la región cardíaca que con frecuencia se transforma en un dolor verdaderamente continuo y opresor.

La dificultad para respirar o disnea es otro síntoma frecuente y muy peligroso de la miocarditis. La disnea se produce ya que al haber fiebre en el cuerpo, el trabajo de los tejidos, especialmente el muscular, aumenta. Por lo tanto, el corazón requiere más oxígeno que lo normal. Esto se conoce como insuficiencia cardíaca (hinchazón debida a la retención de los tejidos de una cantidad excesiva de líquidos) y puede provocar un empeoramiento de los síntomas anteriormente citados.

La miocarditis se caracteriza por producir serias dificultades en la respiración.

El peso molecular

Peso molecular de un compuesto químico es la suma de los pesos atómicos de los elementos que constituyen la molécula de ese compuesto.

Mediante un ejemplo precisaremos el concepto y mostraremos cómo se calcula el peso molecular de un compuesto (cuando se conoce con certeza su fórmula) a partir de los pesos atómicos de sus elementos constituyentes.

Ejemplo:

1) Hallar el peso molecular del carbonato de calcio, CaCO3.

Escribiremos PM (CaCO3) o simplemente PM para representar el peso molecular del carbonato de calcio y PA(Ca), PA(C) y PA(O) para representar, respectivamente, los pesos atómicos del calcio, el carbono y el oxígeno. Será:

PM= PA(Ca) + PA(C) + 3 PA(O)

Esto es porque la molécula de CaCO3 contiene un átomo de Ca, uno de C y tres de O.

Consultando la tabla de pesos atómicos encontramos que:

PA(Ca) = 40,08

PA (C) = 12,011

PA (O) = 15,999

Por lo tanto,

PM= 40,08 +12,011 +3·15,999 = 100,088

El peso molecular se refiera a la suma de los pesos atómicos de un compuesto.

Determinación experimental de los pesos moleculares

Del concepto de peso atómico se deduce que al considerar las reacciones entre todos los elementos podían encontrase relaciones similares a la relación PC = 3/7 . PSi, con lo que resultaría posible expresar todos los pesos atómicos en función del peso atómico de un elemento cualquiera, que podríamos escoger a voluntad.

Sin embargo, para los químicos de principios del s. XIX el problema era que en general no conocían las fórmulas de los compuestos y por lo tanto no podían estar seguros de si los elementos reaccionaban átomo a átomo o no, con lo cual se hacía imposible establecer con certeza relaciones entre los pesos de sus átomos.

Dalton supuso erróneamente que cuando dos elementos se combinan para dar un compuesto siempre lo hacen átomo a átomo. Así, en el caso del agua pensó que su fórmula era HO y, como había hallado experimentalmente que el hidrógeno y el oxígeno se combinan para formar agua en una proporción ponderal de 1:7 (la verdadera proporción es 1:7,9365, pero este error experimental es comprensible para la época), concluyó que el peso atómico del oxígeno expresado en la escala del hidrógeno es 7 (hoy sabemos que la fórmula del agua es H2O, por lo que el peso atómico del oxígeno, expresado en función del peso atómico del hidrógeno, es realmente 2·7,9365 = 15,873).

El problema de establecer los pesos atómicos de los elementos no pudo así resolverse hasta que se hallaron métodos prácticos para determinar por vía experimental los pesos moleculares de sus compuestos. Los métodos experimentales para la determinación de pesos moleculares son aplicables a sustancias en estado gaseoso y a solutos en disolución. La determinación del peso molecular de un gas se basa en la ecuación de estado de los gases ideales, por lo que es preciso conocer la masa de sustancia gaseosa contenida en un determinado volumen, así como ese mismo volumen y la presión y la temperatura a que se encuentra el gas. Como estas dos últimas variables son directamente medibles, lo que se determina realmente es la masa de la sustancia contenida en un volumen que se puede conocer.

Para conocer el peso molecular de sustancias sólidas se recurre a su disolución en agua o en otro líquido. Toda una serie de propiedades de las disoluciones dependen del número de moléculas que contienen disueltas en un peso dado de disolvente (propiedades coligativas), de manera que es posible calcular el peso molecular del soluto a partir, por ejemplo, del descenso del punto de congelación (crioscopia) o bien del aumento del punto de ebullición (ebulloscopia) de la disolución en relación al punto respectivo del disolvente puro.

 

Para conocer el peso molecular de sustancias sólidas se recurre a su disolución en agua o en otro líquido.

Los alcanos

Los alcanos son compuestos que están formados solo por enlaces entre átomos de carbono e hidrógeno. Comúnmente se los suele llamar también hidrocarburos.

El alcano más simple es el metano, cuya fórmula molecular es CH4. Admitiendo la tetravalencia del carbono y la monovalencia del hidrógeno, solamente es posible una estructura para el metano:

El alcano con dos átomos de carbono, el etano, tiene por fórmula molecular C2H6. Su fórmula estructural es:

Cuando el número de átomos de carbono es n, su fórmula molecular es CnH2n+2. Los alcanos pueden suponerse derivados del metano por sustitución sucesiva de un hidrógeno por un grupo metilo, CH3.

Los alcanos pueden ser de cadena lineal o de cadena ramificada. En la cadena normal cada átomo de carbono está unido directamente a lo sumo a otros dos, es decir, los carbonos son primarios o secundarios; en las cadenas ramificadas existen también átomos de carbono terciarios o cuaternarios:

 

El metano es el alcano más simple.

Una cadena ramificada se puede considerar como una cadena normal en la que la parte de sus átomos de hidrógeno han sido sustituidos por grupos CnH2n+1, que se denominan cadenas laterales.

Dado que la fórmula estructural desarrollada ocupa mucho espacio, para los alcanos de cadena larga se acostumbra usar la fórmula estructural abreviada, que se escribe poniendo entre paréntesis las cadenas laterales (y los sustituyentes) para indicar que esos átomos o grupos están directamente unidos al átomo de carbono precedente no escrito entre paréntesis. Por ejemplo, la última fórmula que hemos escrito en forma desarrollada, en forma abreviada se escribiría:

CH3 CH(CH3)CH2 C(CH3)3

Nomenclatura de los alcanos

Los primeros químicos nombraban en general los compuestos haciendo referencia a su origen. Esto dio lugar a una nomenclatura vulgar que, en muchos casos, aún se emplea. A medida que fue aumentando el número de compuestos orgánicos conocidos se fue haciendo evidente la necesidad de sistematizar la nomenclatura, de manera que el nombre de un compuesto reflejara su estructura. La nomenclatura actual se basa en la establecida en el Congreso de Química de Ginebra de 1892 (nomenclatura de Ginebra), que ha sido revisada repetidas veces, siendo las últimas reglas las que recomendó en 1957 la Comisión de Nomenclatura de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC). En esta obra seguiremos el sistema de la IUPAC, aunque usaremos nombres vulgares cuando éstos estén muy arraigados.

Los cuatro primeros alcanos tienen nombres especiales (relacionados con su historia); a partir del quinto término se nombran según el prefijo griego o latino correspondiente al número de átomos seguido de la terminación -ano.

Los alcanos de cadena normal se indican colocando una n delante del nombre (n-butano) cuando se los quiere diferenciar de los que tienen el mismo número de átomos de carbono pero cadena ramificada en el primer enlace, a los que se antepone el prefijo iso- (iso-butano).

Los radicales monovalentes que se forman eliminando un átomo de hidrógeno de un carbono extremo de un alcano se denominan radicales alquilo. El nombre de cada radical se obtiene cambiando el sufijo -ano del nombre del alcano por -ilo, o bien por -il si el nombre del radical antecede en el nombre del compuesto (por ejemplo, el radical metilo o metil es CH3).

Para nombrar a los hidrocarburos ramificados se elige la cadena más larga y el compuesto se nombra como derivado de ese alcano de cadena normal. La cadena de carbonos se numera de un extremo a otro, eligiendo empezar por el extremo que permita que los números usados para ubicar las cadenas laterales sean lo más bajos posible. Por ejemplo, el 2-etil-3-metil-pentano sería:

Al examinar las fórmulas de los alcanos se observa que dos cualesquiera de ellos se diferencian en uno o más CH2. Una serie de compuestos en la que, como en las parafinas, los sucesivos términos se diferencian en un CH2 se denomina serie homóloga, denominándose homólogos los términos de la misma.

Los constantes físicas (densidad, solubilidad, punto de fusión, índice de refracción, etc.) de los términos de una misma serie homóloga suelen variar de un modo continuo con el aumento del peso molecular, sobre todo los puntos de fusión y de ebullición.

Propiedades generales de los alcanos

Las propiedades físicas de los alcanos siguen la gradación propia de los términos de una serie homóloga. Los cuatro primeros términos de los alcanos normales son gaseosos, del 5 al 16 son líquidos y los términos superiores, sólidos. Son incoloros e inodoros, insolubles en agua, miscibles entre sí y fácilmente solubles en disolventes orgánicos, tales como éter, sulfuro de carbono, benceno, etc. Fácilmente combustibles, arden con llama tanto más luminosa cuanto mayor es el número de carbonos de su molécula. Son estables y químicamente inertes puesto que a temperatura ambiente no son atacados por los ácidos ni las bases fuertes; ésta es la razón por la que se les denomina también parafinas (poca afinidad). Los halógenos se combinan con ellos por sustitución, formándose el derivado halogenado y el hidrácido correspondiente. Así, el metano reacciona con gas cloro dando cloruro de metilo y cloruro de hidrógeno:

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

El proceso puede proseguir hasta la sustitución de todos los hidrógenos por átomos de Cl, formándose tetracloruro de carbono.

El alcano más importante es el metano, que es muy estable, ya que sólo empieza a descomponerse por encima de los 600 °C.

Los alcanos son incoloros, inoloros e insolubles en agua.

Estado natural de los alcanos

Los alcanos son compuestos muy abundantes en la naturaleza. El primer término de la serie, el metano, se desprende en los pantanos como producto de la descomposición de sustancias orgánicas por acción de bacterias anaerobias (es decir, en ausencia de aire); de ahí su antiguo nombre de gas de los pantanos. También se desprende en las minas de carbón (grisú), donde puede provocar peligrosas explosiones. Es el principal componente del gas natural, cada día más utilizado por ser un combustible limpio y de elevado poder calorífico. Los demás alcanos se hallan contenidos en el gas natural y en el petróleo, del que pueden obtenerse muchos hidrocarburos saturados por destilación fraccionada. El propano y el butano son constituyentes del gas natural y del gas de los pozos petrolíferos, de los cuales se pueden separar por fraccionamiento. Se utilizan como combustibles, comercializándose licuados bajo presión en bombonas, a diferencia del gas natural, que se suministra por cañerías.

Paro cardiorrespiratorio

Durante un paro cardiorrespiratorio el corazón deja de latir y la respiración cesa unos segundos después. La sangre deja de circular y por lo tanto deja de haber suministro de oxígeno al cerebro, corazón y pulmones.

¿Cuáles son las causas?

Las principales causas del paro cardiorrespiratorio son:

  •  Ataque cardíaco.
  •  Hipotermia profunda.
  •  Shock.
  •  Traumatismo en la cabeza.
  •  Electrocución.
  •  Hemorragias severas.
  •  Deshidratación.

¿Cómo está la persona?

Cuando alguien sufre un paro cardiorrespiratorio presenta los siguientes síntomas:

  • No respira.
  • Piel pálida o morada, especialmente en labios y uñas.
  • Pérdida de conocimiento
  • Pupila dilatada parcialmente. A los 2 o 3 minutos la dilatación es total y no hay reacción a la luz.

¿Qué hacer?

Si una persona sufre un paro cardiorrespiratorio, además de llamar inmediatamente al servicio de emergencias, las maniobras de reanimación cardiopulmonar (RCP) pueden salvarle la vida y evitar posibles lesiones.

RCP en bebes y niños pequeños:

  1. Coloque 2 dedos en el pecho del bebé entre las tetillas, en el centro del esternón (no en el extremo) y aplique presión hacia abajo, comprimiendo unos 5 cm de profundidad.
  2. Aplique 30 compresiones, de manera RÁPIDA (a un ritmo de 2 por segundo) y fuerte, sin pausa.
  3. Cubra firmemente con su boca la boca y nariz del bebé.
  4. Dé 2 ventilaciones por la boca de 1 segundo, haciendo que el pecho del bebé se eleve.
  5. Dé 2 ventilaciones más. Compruebe que el pecho se eleve.
  6. Continúe realizando RCP (30 compresiones cardíacas, seguidas de 2 ventilaciones) por 5 ciclos (2 minutos de RCP).
  7. Si el bebé o niño aún no presentan respiración normal, tos o algún movimiento, llame al número local de emergencias, y repita las respiraciones y las compresiones hasta que el bebé se recupere o llegue la ayuda.
  8. Si comienza a respirar de nuevo por sí mismo, siga verificando periódicamente la respiración hasta que llegue la ayuda.

RCP en niños mayores, adolescentes y adultos:

  1. Coloque a la víctima sobre el suelo. Abra la vía aérea: extienda la cabeza de la persona hacia atrás y ábrale la boca. Retire los cuerpos extraños que pudieran obstruir la respiración.
  2. Localice el centro del esternón entre los senos, en el medio del pecho. Coloque el talón de una mano, luego la otra mano encima y entrelace los dedos (cuidando de no apoyarse sobre las costillas).
  3. Adopte una postura erguida para que los hombros permanezcan perpendicularmente encima del esternón del accidentado y con las manos aplique presión suave, cargando el peso del cuerpo sobre los brazos rectos de manera que el esternón baje unos 5 cm. Es importante no doblar los codos para ejercer la presión suficiente y reducir el cansancio.
  4. Realice 30 compresiones, a un ritmo de 2 por segundo.
  5. Tape la nariz de la persona con sus dedos y sople suavemente sobre su boca 2 veces (ventilaciones) de 1 segundo cada una.
  6. Repita la secuencia: 30 compresiones y 2 ventilaciones (5 ciclos o 2 minutos) hasta que la víctima recupere la consciencia o llegue el servicio de emergencias.

Fuente: Ministerio de Salud – Presidencia de la Nación (Argentina)

http://msal.gob.ar/index.php/component/content/article/48-temas-de-salud-de-la-a-a-la-z/432-rcp#sthash.wYwQ2S7x.dpuf

Dilispemia – Colesterol alto

Es la alteración en los niveles de lípidos (grasas) en sangre (fundamentalmente colesterol y triglicéridos). El exceso de colesterol en la sangre produce la acumulación del mismo dentro de las arterias, fenómeno que se conoce con el nombre de placa. Esto hace que las arterias disminuyan su calibre y se endurezcan, comprometiendo la llegada de oxígeno y nutrientes al órgano al cual irrigan, (corazón, cerebro, miembros inferiores).

Está demostrado que la combinación de niveles elevados de colesterol con otros factores de riesgo (tabaquismo, hipertensión arterial, diabetes) aumenta notablemente el riesgo cardiovascular global, es decir la posibilidad de sufrir un ataque cardiaco o cerebral.

El colesterol se altera con la dislipemia.
El colesterol se altera con la dislipemia.

¿Cuáles son sus causas?

La presencia de altos niveles de colesterol en la sangre puede tener diferentes causas pero principalmente están vinculadas al estilo de vida, como el sedentarismo, el sobrepeso, la alimentación rica en grasas o el consumo excesivo de alcohol. Asimismo, se puede presentar por otros problemas de salud (diabetes, enfermedad renal, problemas tiroideos, etc.) o por el consumo de ciertos medicamentos.

¿Cómo se detecta?

Para conocer los niveles de colesterol se debe realizar un análisis de sangre.
No hay un valor considerado universalmente como normal. Los niveles a alcanzar dependen del riesgo cardiovascular global de cada persona.

¿Cuál es el tratamiento?

Comer saludablemente y realizar actividad física en forma regular han demostrado bajar el nivel de colesterol en sangre. La toma de medicamentos para disminuirlo dependerá, no sólo del valor total en sangre, sino fundamentalmente de la sumatoria de factores que aumenten el riesgo cardiovascular global.

¿Cómo se puede prevenir?

  • Distribuir los alimentos en 4 comidas principales y 2 colaciones.
  •  Moderar el tamaño de las porciones.
  • Reducir el consumo de alimentos con un contenido alto de grasas saturadas, azúcar y sal.
  • Consumir por día 2 frutas y 3 porciones de verduras de todo tipo y color
  • Incorporar legumbres, cereales integrales, semillas y frutas secas.
  • Limitar el consumo de alcohol.
  • Sumar al menos 30 minutos diarios de actividad física

Fuente: Ministerio de Salud – Presidencia de la Nación (Argentina) http://www.msal.gob.ar/index.php/component/content/article/48-temas-de-salud-de-la-a-a-la-z/316-dislipemia-colesterol-alto#sthash.lKP3QgmJ.dpuf

Intoxicación por Monóxido de Carbono

El monóxido de carbono es un gas venenoso, sin color ni olor, por lo que se lo conoce como “el asesino invisible”. El monóxido de carbono se produce por la combustión incompleta del carbono presente en materiales tales como leña, carbón de leña, gas, kerosene, alcohol, gas oil y nafta.

Cada año mueren unas 200 personas por intoxicación por monóxido de carbono, todas ellas prevenibles. La vida media en personas sanas que respiran aire contaminado por monóxido de carbono, varía entre 3 a 4 horas.

Las alarmas detectoras de dióxido de carbono salvan vidas.

¿Cómo se produce la intoxicación por Monóxido de Carbono?

La inhalación e Intoxicación por monóxido de carbono produce que éste reemplace al oxígeno en el torrente sanguíneo. En consecuencia, la falta de oxígeno hace que sufran el corazón, el cerebro y el cuerpo.

¿Cuáles son sus síntomas?

Los síntomas pueden variar de una persona a otra. Quienes tienen mayor riesgo de intoxicación son los niños pequeños, los adultos mayores, las personas con enfermedades cardíacas y/o pulmonares, los fumadores y las personas que habitan en zonas de gran altitud.

El principal riesgo de este tipo de intoxicación es que en muchos casos la persona no es consciente de los síntomas. Éstos pueden ser:

  • Dolor de cabeza.
  • Náuseas o vómitos.
  • Mareos, acompañados de cansancio.
  • Letargo o confusión.
  • Desmayo o pérdida de conocimiento.
  • Alteraciones visuales.
  • Convulsiones.
  • Estado de coma.
  • Pueden producirse otros síntomas parecidos a una intoxicación alimentaria, un cuadro gripal, un problema neurológico o cardíaco. Es decir, ante la inhalación de este gas venenoso, puede parecer que la persona tiene otra patología, pero podría tratarse de una Intoxicación por monóxido de carbono.

Ante los primeros síntomas, es necesario ventilar el ambiente y recurrir a un centro de salud u hospital y/o asistir a un servicio de emergencias médicas. Infórmele al personal médico sobre la sospecha de estar sufriendo intoxicación por monóxido de carbono.

¿Cómo se puede prevenir?

– Para prevenir la intoxicación por monóxido de carbono es elemental el control de las instalaciones y el buen funcionamiento de artefactos así como es importante mantener los ambientes bien ventilados:

  • Control de instalaciones:

– Controlar la correcta instalación y el buen funcionamiento de los artefactos: calefones, termotanques, estufas a gas, salamandras, hogares a leña, calderas, cocinas, calentadores, faroles, motores de combustión interna en automóviles y motos, braseros.

– Examinar especialmente las salidas al exterior de hornos, calefones, estufas y calderas para asegurarse que están permeables y en buen estado.

– Hacer una verificación de las instalaciones con personal matriculado que pueda identificar y corregir los desperfectos de la fuente generadora de monóxido de carbono.

Existen distintos signos que muestran que un artefacto no está funcionando bien y vuelve urgente hacer revisar la conexión por un gasista matriculado:

– Comprobar que la llama de estufas y hornallas sea siempre de color azul. Si la misma es anaranjada, es una mala señal.

– Lo más notorio en un conducto de gas que no esté bien puesto o mal tapado, es el rastro de una mancha negra en el techo y en la pared (en el recorrido que hace el caño).

  • Ambientes bien ventilados:

– Comprobar que los ambientes tengan ventilación hacia el exterior.

-Ventilar toda la casa una vez al día, aunque haga frío.

– Dejar siempre una puerta o ventana entreabierta, tanto de día como de noche, y aún cuando haga frío.

– Si se encienden brasas o llamas de cualquier tipo, no dormir con éstas encendidas y apagarlas fuera de la casa.

– No usar el horno u hornallas de la cocina para calefaccionar el ambiente.

– No mantener recipientes con agua sobre la estufa, cocina u otra fuente de calor.

– El calefón no debe estar en el baño, ni en espacios cerrados o mal ventilados.

– No encender motores a combustión (grupos electrógenos, motosierra, etc.) en cuartos cerrados, en sótanos o garages.

– No mantener el motor del auto en funcionamiento cuando el garaje está cerrado. Si su garaje está conectado al resto de su hogar, cierre las puertas.

– No arrojar al fuego plásticos, goma o metales porque desprenden gases y vapor que contaminan el aire.

¿Cómo actuar ante una intoxicación por Monóxido de Carbono?

Ante la sospecha de estar padeciendo una intoxicación por Monóxido de Carbono:

  • Salga a tomar aire fresco inmediatamente, abra ventanas y puertas, apague los artefactos de gas y llame al servicio de emergencia. No permanezca en su domicilio.
  • Ante los primeros síntomas, recurra inmediatamente al médico.

TODAS LAS INTOXICACIONES POR MONOXIDO DE CARBONO SON EVITABLES

Fuente: Ministerio de Salud – Presidencia de la Nación (Argentina)

http://www.msal.gob.ar/index.php/component/content/article/48-temas-de-salud-de-la-a-a-la-z/334-intoxicacion-por-monoxido-de-carbono