Bioquímica (Wilian Díaz 4toA) Los Ácidos están entre nosotros. ¿Sabías qué? Cuando digerimos nuestros alimentos estos no se mantienen tal cual los ingerimos sino que atraviesan una serie de cambios una vez que están en el estomago y entre esos cambios se pueden encontrar compuestos químicos conocidos. las secretan, es decir para que no dañe la estructura de las células que la producen. La pepsina además tiene cualidades que poseen fines curativos, pues son capaces de aliviar malestares del estomago. Por último se encuentra el acido clorhídrico (HCl), que es un acido hidrácido bastante conocido, de forma tangente y visible es un liquido transparente o ligeramente amarillo que si se encuentra concentrado produce emanaciones de cloruro de hidrogeno (una sal hidracida) los usos del acido clorhídrico son variados que van desde sus propiedades para eliminar sedimentos en recintos sanitarios hasta su importancia en los procesos de digestión, es difícil creer como un acido formado por cloro pueda encontrarse en nuestro organismo, pero así es, el acido clorhídrico no solo se presenta en nuestro organismo, sino que además juega un papel fundamental en los procesos digestivos. En el estómago el alimento experimenta fuertes contracciones que permiten la mezcla de éste con el jugo gástrico. Millones de glándulas tubulares se alojan en la capa mucosa que es básicamente la que conforma las paredes del estomago junto con otros tejidos y desembocan en la cavidad gástrica que juega papeles importantes pues digiere los alimentos, encargándose tanto de la ingestión como la excreción. Las células que forman estas Existen además glándulas producen mucus, pepsinógeno y ácido clorhídrico. DATO CURIOSO El mucus es esa sustancia viscosa de origen La mundialmente conocida bebida biológico que se produce en el ser vivo cuando es gaseosa llamada “Pepsi-Cola” necesaria la protección de determinadas proviene de la Pepsina en superficies. En el estomago es la encargada de combinación con otros elementos, y proteger las paredes estomacales y permitiendo tal como se explica, la Pepsi-Cola que pase el alimento. fue principalmente lanzada El pepsinógeno por su parte, no es más que la como un medicamento para los pepsina inactiva, pero ¿Qué es la Pepsina? la dolores de estomago, basándose en pepsina es una sustancia que degrada las las facultades de la propia Pepsina. proteínas. Es secretada en estado inactivo para que no degrade las proteínas de las células que muchos tipos de reacciones químicas que se presentan en el estomago cada cierto tiempo, muchas de ellas se relacionan al acido clorhídrico, tal como cuando intervienen los antiácidos. Los antiácidos son los encargados de aliviar molestias en el estomago causadas por un exceso de acido. Funcionan, al reaccionar 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 A partir de los conceptos establecidos se puede pasar a definir la naturaleza de los antiácidos que es sin embargo, ligeramente distinta a la de la preparación farmacológica de los mismos ya que en esta se necesita una definición operativa y cuantitativa, es decir su preparación es en base a su funcionamiento y efectividad en el organismo. Así, se considera que un producto es antiácido cuando puede neutralizar como mínimo 5 milimoles de ácido clorhídrico por dosis y mantener el pH a 3’5 un tiempo de 10 minutos. La capacidad que tiene un antiácido para neutralizar se expresa como la cantidad de acido clorhídrico en milimoles, la cual pueda neutralizar una dosis LA NEUTRALIZACION determinada de antiácido. Se determina por una valoración La reacción entre un ácido y una ácido-base, que es exactamente base se denomina neutralización. una neutralización y es útil Según el carácter del ácido y de la para análisis de tipo base reaccionante se distinguen cuantitativo, como lo son la cuatro casos: formación de antiácidos. ¿Por qué el pH debe ser 3,5?... ¿Qué sustancias químicas deberán formar parte de los antiácidos existentes en el mercado? Los antiácidos deben tener carácter básico. Pero ¿qué sustancias básicas son las más adecuadas para actuar como antiácidos? Obviamente se rechazan las bases fuertes por sus cualidades que de ninguna manera parecen ser adecuadas para el organismo. De las bases débiles, parecen ser más apropiadas, en una primera instancia, el ión carbonato, el ión acetato o el ión hidrógeno-carbonato. Se puede comprobar esta hipótesis mirando la composición de algunos de los antiácidos más comunes existentes en el mercado, como se muestran en la siguiente tabla: MEDICAMENTO COMPOSICIÓN (principios activos) Maloox concentrado Hidróxido de aluminio Hidróxido de magnesio Almax forte Almagato Rennie Carbonato de calcio Carbonato de magnesio ¿Qué sustancias químicas deberán formar parte de los antiácidos existentes en el mercado? Secrepat reforzado ¿Qué características deberán tener los cationes que formen dichas sustancias? 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 ácido fuerte + base fuerte ácido débil + base fuerte ácido fuerte + base débil ácido débil + base débil Partiendo de todo esto, se pueden establecer algunas interrogantes. ¿Tiene importancia la velocidad de la neutralización en la finalidad que deben cumplir los antiácidos? En la tabla se puede observar que dos compuestos conocidos como lo son los hidróxidos de magnesio y aluminio usualmente forman parte de los antiácidos más utilizados. Son de carácter altamente insolubles según su constante de disociación (la relación matemática en sus concentraciones químicas), de modo, que es gracias al medio ácido que se liberan los iones de OH-. De hecho el hidróxido de aluminio por sí mismo, reacciona directamente con el HCl según la reacción: 3 HCl + Al (OH)3 -----> AlCl3 + 3 H2O De tal forma, se establece que los compuestos necesarios para la formación de antiácidos no son otros que las bases, que en su concentración correcta son capaces de neutralizar los ácidos del estomago y aliviar ese dolor que se presenta. ¿Qué características deberán tener los cationes que formen dichas sustancias? Los cationes son los iones con carga eléctrica positiva, es decir, aquellos átomos o moléculas que han perdido electrones o bien, en su caso, han ganado protones. Los cationes, junto con los aniones, forman las sales. Los cationes más conocidos suelen ser los metálicos, como los de sodio (Na+), potasio (K+), calcio (Ca2+), aluminio (Al3+) Entonces, los cationes que formen parte de los antiácidos deben ser preferentemente cationes neutros que no lleguen a producir ningún tipo de reacción secundaria, como por ejemplo algunos de los más conocidos; Mg2+, Ca2+, Na+, K+ . Si se hace una nueva observación a la tabla anterior se nota la presencia, en algunos casos, de dos cationes simultáneamente incluso, con un solo anión. ¿Qué ocurre en estos casos? Efectivamente existirán efectos secundarios, dependiendo del elemento presente, lo cual también tiene un motivo, 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 ¿QUÉ ES El pH? cumplir los antiácidos? El antiácido debe mantener el pH durante un cierto tiempo, es decir, la velocidad que posea la reacción sí va a influir en la efectividad y el resultado de los antiácidos. En la siguiente tabla se presenta una valoración cualitativa de las velocidades de reacción de los diversos principios activos, o en su defecto, de sus mezclas que constituyen los antiácidos. El pH es un indicador de la acidez de una sustancia. Está determinado por el número de iones libres de hidrógeno (H+) en una sustancia. ¿PRINCIPIO ACTIVO? Un principio activo es aquella sustancia con actividad farmacológica extraída de un organismo vivo que una vez purificada o modificada químicamente, se le denomina fármaco o medicamento. 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 En función de ellas, los antiácidos se pueden clasificar en: No sistémicos: Como las sales de aluminio, magnesio y calcio, que cuando reaccionan con el HCl, forman una sal que no se absorbe. Tienen acción lenta y prolongada sin un “efecto rebote”. Sistémicos: como el hidrógeno-carbonato de sodio y el hidróxido de magnesio, que cuando reaccionan con el HCl, una porción de la sal se absorbe en las paredes del estómago. Por regla general poseen una acción potente y más rápida que los anteriores, pero con efectos transitorios ¿Por qué el pH debe ser 3,5? El pH se clasifica en una escala de acidez, de los más ácidos (1 al 6), el estado óptimo (que es aproximadamente entre 7 y 8) y los menos ácidos (8 al 14). , respecto al pH, se puede resumir que el pH que nuestro estómago necesita tener para realizar adecuadamente la digestión está comprendido entre 3,5 y 4 ya que debe ser un acido fuerte para poder desintegrar los alimentos, sin embargo no puede elevarse más pues si el pH es superior se tiene la sensación de pesadez de estómago. Se puede decir que encontramos muchas composiciones químicas a nuestro alrededor, e incluso en nuestro organismo, como el caso de los antiácidos, que no son más que bases metálicas que tras una serie de procesos son aptas para nuestro cuerpo y logran ayudarnos a equilibrar nuestros ácidos estomacales, si se investiga con más detalle se descubre y establece que muchos procesos químicos se dan en nuestro cuerpo. Así pues, nos conseguimos con compuestos químicos en los lugares que menos esperamos, es aquí donde se plantea llegar con esta investigación, que los estudiantes se encuentren con momentos en los que las asignaturas cobran vida ante sus propios ojos, y que estén conscientes de que muchas de las reacciones que son realizadas en clase las podemos encontrar en nuestro día a día tal como el caso del muy conocido acido clorhídrico HCl. Fuentes Electrónicas: http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Curiosid/Rc61.htm http://www.ciencia-ficcion.com/glosario/c/cation.htm http://www.consumoteca.com/diccionario/principio-activo http://danival.org/100%20biolomar/1500biomar/coelenterata/1_f_c oel.html http://www.definicionabc.com/salud/mucus.php http://www.ehu.es/biomoleculas/ph/neutra.htm http://jadealheli.blogspot.com/2010/10/clasificacion-de-losantiacidos.html http://www.lenntech.es/ph-y-alcalinidad.htm http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Estomago.htm http://www.sabelotodo.org/sustancias/acidoclorhidrico.html http://saludbio.com/articulo/aparato-digestivo