viernes, 25 de febrero de 2011

EL MOL, MEDIDA DE CANTIDAD. SEPARAR EL GRANO DE LA PAJA




Aún hoy en día la fanega y el celemín son usados en Quintanilla del Agua como medidas de superficie y de cantidad. Otras medidas, quizás, ya han sido olvidadas, como la arroba -no el signo informático anglosajón que significa "at", sino la antigua unidad de masa del sistema castellano-. Trataré de separar, hasta donde mi ciencia alcanza, el grano de la paja e ilustrar el asunto -he pensado en la beldadora que muestra la foto.

En aras de garantizar la uniformidad y permanencia de las unidades de medida se creó un Sistema Internacional de Medidas (SI). Por este motivo el Sistema Métrico Decimal apareció con la Revolución Francesa y se adoptó en 1795. Las siete unidades básicas de este sistema son: el metro (diezminollésima de la cuarta parte...), el Kilogramo, el segundo, el amperio, el grado Kelvin, la candela y el mol.

Nótese que la cantidad de cualquier sustancia, sean átomos, moléculas, iones..., se mide en moles. Una unidad de masa atómica es la suma de protones mas neutrones que componen el núcleo de esa sustancia. Y como es dificil medir la masa de un átomo en gramos, es por lo que se ha usado, como patrón de referencia, el mol de Hidrógeno que es el elemento químico mas ligero (su masa atómica es 1 gr/mol). Es decir, prácticamente es la masa de un protón (el hidrógeno tiene un protón y un neutrón en su nucleo). De esta forma, un mol de hidrógeno (1 gr/mol de hidrógeno) contiene (6,022) x (10 elevado a 23) átomos de hidrógeno. Este número es el llamado NUMERO DE AVOGADRO.

Entonces... ¿Qué es un MOL?
Un MOL de cualquier sustancia será la cantidad de materia o sustancia que hay en el número de Avogadro de átomos que componen esa sustancia.

Veamos un ejemplo para la práctica. Para conocer los niveles de determinadas sustancias en sangre (bilirrubina, dopamina, glucosa, plomo...) las cantidades especificadas se expresan generalmente en unidades usuales en Estados Unidos (unidades US); así, la plumbemia (plomo en sangre) se mide en microgramos por decilitro. Se aceptan niveles de plumbemia normales en adultos hasta 25 microgramos por decilitro. Pero esta no es una medida del Sistema Internacional para determinar la cantidad del elemento. Por este motivo la determinación en el laboratorio se hace considerando una cifra de normalidad de hasta 1207 nanomoles/Litro.

¿Cómo seremos capaces de pasar, entonces, de moles a gramos, o mejor, de 1207 nanomoles/Litro a 25 microgramos/decilitro?

Deberíamos proceder como sigue:
1207nmol/L / (10 elevado a 9) = (1,207) x (10 a la -7) mol/L. x 207 gr/mol (peso atómico del plomo) = (2,5) x (10 a la -5) gr/L, que x (10 a la 6) = 250 microgramos/Litro = 25 microgramos/decilitro.
También debe notarse que 1 parte por millón de plomo (ppm) será 1 microgramo de Pb por gr de disolvente.

¿Y cuantos gr hay en 5 moles de H2O?

La masa molecular de 1 mol de agua es: (H2)= 1,01 x 2= 2,02 gr + (O)= 16 x 1= 16 gr;
2,02 + 16 = 18,02 gr/mol; 18,02 x 5 moles= 90,1 gr hay en 5 moles de agua.

Actualmente solo se habla de masas molares, pero como había elementos que reaccionaban según su valencia también se han usado y se usan pesos equivalentes. En este caso hay que decir de qué reacción se trata: en reacciones acido base, un mol de ácido es el número de protones H(+)que actúan; y en un mol de base será el número de OH(-). En reacciones redox, un mol es el número de electrones que se ganan o se pierden.
De esta forma, molaridad se refiere a moles de soluto/litro de disolvente y normalidad a equivalentes de sustancia/litro de disolvente.
Un mol de ácido sulfúrico (H2SO4)= 2 eq-gr(equivalentes/gramo)de ácido sulfúrico, porque actúa como 2(H+). Así, una molaridad 0,05 de ácido sulfúrico 0,05(M)equivaldrá a una concentración normal de 0,1(N).

jueves, 17 de febrero de 2011

SOFA EN LA U.C.I. DEL HOSPITAL YÁGÜE DE BURGOS




No, no hablamos del sofá que nos pintan en el hogar del irreverente y sarcástico Homer Sipmson. Ni, por supuesto, de aquella moral del personaje televisivo que nos insta a " si algo te resulta difícil, no vale la pena que lo hagas". Hablamos, eso sí, de un lugar no tan desenfadado pero sí tan admirable por su humanidad y amor a la vida: la UCI del Hospital Yágüe de Burgos. Y doy fe de ello pues he tenido a mi madre ingresada en dichos aposentos durante un angustioso mes, sufriendo como hijo y luchando como médico contra la incertidumbre del "Síndrome del Distress Respiratorio Agudo" (SDRA).

Durante este tiempo también he aprendido física y fisiología PO2 /FiO2, PEEP ...y sobretodo química, la de disfrutar de la capacidad y el compromiso del personal -lo mejor de nuestro sistema-, no solamente de los médicos, sino de enfermeras y auxiliares pues , como en la literatura o en el ejército, aquí todos los cargos son importantes. Y allí han estado todos, José Antonio Fernández Ratero a la cabeza, José Luis Fernández, Fernando Callejo, Ramón Giral, Chus López, Marta Arroyo,Eugenia Perea, Esther, Ana... cultivando lo problemático y lo difícil -que diría Ortega-; en defintiva, haciendo ciencia y medicina basada en la evidencia.

Y todos ellos bregan diariamente con la incertidumbre del pronóstico, es decir, predecir muerte, secuelas, complicaciones... que depende de la enfermedad que traten -de su historia natural- y de su curso clínico. Nos dió tiempo a hablar de la edad, que al igual que en los marcadores de riesgo, es un marcador pronóstico, no modificable, y que afecta al curso clínico (en general, no favorablemente, aunque en el caso del distress no parece que tengamos evidencia sobre el asunto).

Determinar los factores pronósticos no es tarea fácil; se puede hacer por la experiencia personal, pero aquí cabe el riesgo de falta de precisión, ya que puede fallar por la escasa casuística (y el azar puede jugarnos una mala pasada), o por sesgos de selección de pacientes o de información.También se puede determinar los factores pronósticos revisando críticamente la literatura, con herramientas como el metaanálisis -que mejora la precisión de las estimaciones-, o bien ahondando en el conocimiento del curso clínico de las enfermedades mediante los diferentes diseños de los estudios de investigación sobre supervivencia, tasa de complicaciones etc... Y así pueden conocerse, por ejemplo, los malos factores pronósticos como: días de estancia, relación PO2/FiO2, días de hipoxemia, etc...

En ese largo mes del frío, mientras mi madre seguía con el pecho congelado, también tuvimos tiempo de tratar del sistema SOFA (Sequential Organ Failure Assesment), una variable sintética que se obtiene en función de otras variables intermedias para predecir la mortalidad en las Unidades de Cuidados Intensivos (UCI). Se trata de asignar diariamente de 1 a 4 puntos según el estado funcional de los sistemas respiratorio, circulatorio, renal, hematológico,hepático y nervioso. Algunos estudios han utilizado un modelo de Regresión Logística para obtener un modelo probabilístico. Así, obtener 3 o más puntos establece una mortalidad del 9%. Si fallan 4 o más órganos, predice una mortalidad del 82%. Un total de 15 o más puntos, predice una mortalidad del 90%. Es un sistema similar al APGAR, que cuantifica la vitalidad del recién nacido dando un puntaje global. Estas variables sintéticas deben ser fiables (reliability), es decir, que sean reproducibles y no influenciables por los instrumentos de medida o por los propios intensivistas, y válidas (que abarquen todos los conceptos que se quieran medir, y que tengan capacidad predictiva). Un reciente estudio de Minne et al. refiere que la combinación de medidas de gravedad tradicionales (como el APACHE II)al ingreso en UCI junto con medidas secuenciales de SOFA mejoran la capacidad predictiva de ambos sitemas.

Con estos métodos la medicina debe desconfiar ya de la suerte y de la fatalidad.

lunes, 7 de febrero de 2011

ORANGUTANES. ¿A UN PASO?





El pasado 2 de febrero de 2011 acudí al Museo de la Evolución Humana de Burgos (MEH) a una conferencia del Catedrático de Genética de la Universidad Pompeu Fabra D. Arcadi Navarro. El título "Orangutanes y Humanos ¿Solo a un paso?". El profesor ha coordinado un trabajo, formando parte de un consorcio internacional, que ha secuenciado el genoma de una orangután hembra (Susie, en la foto). Pongo pygmaeus, ORANG-UTAN, el hombre de los bosques, natural de Asia, es un ancestro común del ser humano -junto con chimpancés y gorilas- de hace unos 12 millones de años.

El trabajo, que ha sido portada de Nature el pasado 27 de enero, revela que, en lo que podemos comparar los genomas, nos separan unas diferencias del 3%, unos 90Mb de polimorfismos de un solo nucleótido (SNP).

Se sabe que los orangutanes tienen genes estables relacionados con los lípidos, que no padecen Alzheimer etc... y, aunque es mucho lo que no sabemos, estos descubrimientos de biología molecular nos permitirán escudriñar en esa pregunta recurrente sobre ¿Por qué somos como somos?

Disertó sobre el ADN -molécula que controla la química de la vida-, sobre un genoma compuesto por unos 30.000 genes, con 3 mil millones de letras en 23 pares de cromosomas. De los 30.000 genes, solamente el 1,5% codifican proteinas.

Si nos comparamos dos seres humanos nos diferenciaremos en el 0,1%, es decir, en el 1 por mil de nuestros genes. Si tenemos 3 mil millones de letras (3Gb), dos humanos nos diferenciaremos en 3 millones de letras (3Mb) que explicarían por qué unos son celíacos, otros intolerantes a la lactosa, otros obesos, otros trasnochas, otros tras una infección por virus herpes pueden padecer un Linfoma etc...

Por cuantificar las diferencias -entendidas éstas en lo que podemos compararnos- nos diferenciamos de los orangutanes en 90 millones de letras, y de otro humano en 3 millones de letras.

martes, 1 de febrero de 2011

EL PUENTE DEL CONOCIMIENTO















¿Quieres aprender cómo funciona el conocimiento sobre el mundo?
La respuesta a esta pretenciosa pregunta es: ¡atraviesa el puente del conocimiento!

No solo el hombre, los animales también aprenden; incluso hay animales sociales; pero lo característico del hombre es la cultura -un camino hacia el conocimiento mediante el cerebro y el lenguaje, la principal herramienta del pensamiento y socialización.

Así que el deseo de inteligibilidad mueve al hombre, tanto al científico como al artista. ¡Veamos los principales tipos de razonamiento!

Existen dos tipos de razonamiento; uno sigue el camino de la INDUCCIÓN, de lo particular de los objetos a lo general de la teoría o ideas. Es el camino ascendente del arco del conocimiento que nos dice David Oldroyd, como el que está tras el puente que estás viendo, el de la recogida de observaciones, de las diferencias, del análisis; un camino de hormigas recolectoras que salen de la caverna para observar el mundo de los objetos. Pero, ¡ojo!, no es un camino seguro para inferir la verdad de las teorías -recordemos la historia de aquel "pavo inductivista" de Hume, que tras observar durante meses que todos los días lo echaban de comer a las 9 de la mañana infirió la teoría de que "todas las mañanas comía". Esto fue así hasta el 24 de diciembre, mañana en la que ignoraba el ayuno preceptivo del "inductivista pavo" antes del sacrificio.

Un artista, como mi hermano Félix, cultiva un saber mas indisciplinado y realiza un camino inverso - parte de una idea y construye un pueblo o una bella figura, una obra de arte. Además, la tendencia hoy en el arte es que también el artista puede experimentar, interaccionar, como Félix en su territorio ARTlanza, un auténtico "LAB" de la cultura donde también cabe la ciencia.
Pero decíamos que el otro camino es el de la DEDUCCIÓN, el descendente, el que va de lo general, de la teoría, a lo particular. Es el camino de las analogías, de la síntesis, de los teoremas o axiomas, de las matemáticas - que según nos advierte Gödel no pueden usarse para demostrarse a sí mismos-. Es también el camino de los libros sagrados -revelados- de las religiones.

El método científico - éste sí es disciplinado- es el hipotético-deductivo. Los científicos no son depositarios de ninguna verdad. Se parte de una hipótesis, o conjetura, o propuesta de explicación de los hechos, que se intenta falsar. Es el Falsacionismo de Karl Popper, aquel que deja con vida únicamente las teorías que resisten este intento de falsación, considerando que son correctas provisionalmente. Así, desciende por el camino deductivo, contrasta con los hechos y vuelve a formular nuevas hipótesis cruzando, de nuevo, este puente del conocimiento como el del territorio ARTlanza, cargados de nuevas conjeturas dispuestas a la falsación.