BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN ÍNDICE: 1. INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 2 2. AGUA ....................................................................................................................... 4 2.1. Composición del agua ........................................................................................... 5 2.2. Tipos de tratamientos del agua .............................................................................. 7 2.3. El Agua potable o de consumo humano en Barcelona ......................................... 9 3. RIÑONES................................................................................................................ 12 3.1. Litiasis renal: ....................................................................................................... 13 3.1.1. Etiopatogenia: .................................................................................................. 13 3.1.2. Estructura y composición química................................................................... 14 3.1.3. Síntomas........................................................................................................... 15 3.1.4. Prevención y tratamiento ................................................................................. 16 4. RELACIÓN AGUA Y LITIASIS RENAL............................................................. 18 4.1. Calcio y litiasis renal ........................................................................................... 19 4.2. Bicarbonato y litiasis renal .................................................................................. 19 4.3. Sodio y litiasis renal ............................................................................................ 20 5. DATOS Y CONCLUSIONES ................................................................................ 21 6. CONCLUSIÓN ....................................................................................................... 33 7. BIBLIOGRAFÍA:.................................................................................................... 35 8. ANNEXO ................................................................................................................... 38 1 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN 1. Introducción La elección de este tema fue debida a mi interés por la medicina, pero las leyes del gobierno me limitaban mucho mi trabajo. A causa de este obstáculo, procedí a investigar en que dominio podía centrarme para poderlo relacionar de manera indirecta. De esta manera llegue al tema del agua, es un componente esencial para los humanos, y pensé en relacionarlo con las piedras renales, ya que siempre lo había oído pero no entendía como se creaban. Una vez centrado el ámbito dónde iba a investigar, informándome encontré diferentes ramas por donde especializarme. El tema inicial era demostrar si influía la composición del agua potable en la litiasis renal. Como había muchos componentes en el agua, escogí el calcio como componente para ver la relación, ya que los cálculos renales más comunes son los que están formados por calcio y oxalato. Mi primera hipótesis fue que cuanto más calcio, habría más riesgo de cálculos renales. No obstante, buscando información, vi que mi hipótesis era errónea y que por lo contrario había una relación inversa. En este momento se me planteó una duda, seguir con el trabajo o plantearlo de otro modo. Como era el principio del trabajo pensé que era más sensato y más interesante orientarlo por otro camino. Empecé a investigar y me sorprendió la idea que Cataluña era la comunidad autónoma de España con más incidencia de litiasis renal. De allí me salió el nuevo enfoque de mi trabajo el cual consta en relacionar la incidencia de litiasis renal en Barcelona y la composición del agua de todos sus barrios, centrándome en la dureza, el Sodio y el Magnesio. Escogí la población de Barcelona como estudio ya que los factores ambientales son los mismos y tengo más precisión a la hora de crear mis conclusiones. Mi hipótesis inicial era que había relación entre la incidencia y la composición del agua de todos los barrios de Barcelona, ya que el agua, es un componente importante para los riñones y supuse que habría relación dependiendo de dónde era su procedencia, qué tipo de cañerías había o la situación geográfica. Al ser un tema controvertido, en el que los profesionales tienen ideas contrarias, quise tener la máxima información, para 2 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN conseguir unas conclusiones lo más significativas posibles. Mi metodología se divide en tres fases. La primera fase sería una encuesta muy simple, para conocer el tipo de agua que beben los habitantes de Barcelona, y poder hacer una primera descripción de la población. En esta fase también buscaría información, sobre la incidencia de cálculos renales en los ambulatorios u hospitales de los diferentes distritos. Sin embargo, esta información fue imposible encontrarla: los ambulatorios no me podían obtener los datos y me desviaron al “Centre Documental de l’Institut Català de la Salut” y me pusieron en contacto con la Sra. Elena Bilbao que tras una búsqueda, me indicó que no había publicado ningún tipo de estudios públicos sobre ello el tema. Después, la segunda fase se compondría de un experimento, que consistiría en escoger de manera aleatoria unas muestras de agua de cada barrio y analizar la concentración de sodio, magnesio y calcio que son los compuestos que, están relacionados con los cálculos renales más frecuentes. Al principio encontré la técnica de espectroscopia de infrarrojo, con ella podría analizar las concentraciones de las muestras, pero el problema era, la complejidad de acceder a ella, ya que es una técnica de uso profesional. Más tarde, me sugirieron que utilizara un kit sencillo que era el más utilizado para encontrar la dureza, porque no se podía encontrar el calcio solo. Finalmente, la tercera fase constaría de varias entrevistas a especialistas en la materia, para no caer en conclusiones falsas extraídas del experimento. Para poder comprobar hasta qué punto esta hipótesis era correcta la estructura del trabajo fue la siguiente: El capítulo 2 se centra básicamente en hacer una revisión sobre el agua, su composición y qué tipos de tratamientos existen. El capítulo 3, se centra en los riñones y los cálculos renales. Habla de riñones en cuanto a funciones y anatomía, y se centra más en la litiasis renal y sus consecuencias. En el capítulo 4, la relación entre el agua y los cálculos renales. En los siguientes capítulos es donde se comprueba la hipótesis y se encuentran las conclusiones y las relaciones entre estos, teniendo en cuenta que los factores ambientales y genéticos también influyen en la incidencia de piedras en los riñones. 3 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN 2. Agua El agua es un elemento natural, esencial para los seres vivos, que apareció hace más de 3.000 millones de años a causa de un descenso de la temperatura de la Tierra. La podemos encontrar en tres estados: sólido, líquido o gas. Para los humanos el agua representa el 60 % de todo el peso corporal (26% extracelular y un 34% intracelular). Cada día, un porcentaje del agua del cuerpo se pierde en forma de orina, perdidas insensibles, sudor y heces. No obstante, el metabolismo proporciona una producción endógena de agua diaria para cubrir parte de las pérdidas. La ingesta diaria de los diferentes alimentos también ayuda, pero no es suficiente para cubrirlas todas. En total se necesita ingerir unos 2 L aproximadamente, dependiendo del sexo, edad, situación geográfica, actividad física...19 Su composición química es de tres átomos, dos de hidrogeno y uno de oxigeno. Es una molécula muy polar. No obstante se comporta, en muchos aspectos, diferente que las moléculas polares por ejemplo, el agua, en condiciones ambientales, es líquida, en cambio, las moléculas polares son sólidas. Para que un agua sea apta para el consumo, se la tiene que someter a diferentes tipos de análisis para ver si contiene bacterias, concentraciones inaceptables de metales, tóxicos…En los parámetros microbiológicos se buscan la presencia de Escherichia coli, Enterococo, Clostridium perfringens. Estas tres bacterias, no son las más peligrosas sino que son indicadores de que si hay presencia de alguna de ellas, también se podrían hallar otras bacterias o virus que pueden tener mayor riesgo. En un análisis del agua, se valoran varios parámetros que son A: microbiológicos, B: químicos y si alguno de estos dos no es correcto, dentro de los límites permitidos se califica como agua no apta para el consumo no solo de bebida sino para cualquier otro uso. Por último existe otro grupo de parámetros denominados indicadores que valoran la calidad del agua entre ellos se encuentran: la conductividad, el color, hierro, magnesio, cloros, sodio…9 y que nos dan referencia sobre si existe algún deterioro en la calidad general del agua. Estas normas son las mínimas requeridas para establecer el estudio de la aptitud para el consumo del agua y deben ser seguidas por todos los laboratorios. Sin embargo, tanto 4 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN los países de la Unión como las comunidades autónomas, pueden ser más estrictos a la hora de determinar los parámetros, nunca más permisivos, son leyes de mínimos que obligan a todos. 2.1. Composición del agua El agua está compuesta mayoritariamente por sales minerales de origen natural como podemos observar en el ejemplo de la tabla siguiente: Existen aguas de composiciones muy variadas tanto en concentración total de sales como del tipo de las mismas en función de su recorrido por los acuíferos desde la lluvia hasta que se capta. Componente Cantidad Unidades Cloruro de sodio 24,0 gramos Cloruro de magnesio 5,0 gramos Sulfato neutro de sodio 4,0 gramos Cloruro de calcio 1,1 gramos Cloruro de potasio 0,7 gramos Bicarbonato de sodio 0,2 gramos Bromuro de sodio 0,096 gramos Ácido bórico 0,026 gramos Cloruro de estroncio 0,024 gramos Fluoruro de sodio 0,003 gramos Agua pura 1.000 mililitros (Salinidad aproximada 34.5% - pH 7.9-8.3) Tabla 1: composición del agua 19 No obstante, yo solamente entraré en detalles en el caso del calcio, el sodio y el magnesio. Actualmente, la dureza no marca la potabilidad del agua. A causa de esto, el termino dureza no aparece en ninguna de las legislaciones o exigencias comentadas anteriormente, sino, que se valora la conductividad que de manera indirecta es buscar la 19 http://educasitios.educ.ar/grupo048/?q=node/64 5 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN concentración general de sales y por tanto de calcio. Antes se buscaba la dureza pero daba muchos problemas porque muchas aguas se catalogaban de no aptas por ser demasiado duras y sin embargo eran potables. La dureza se define como la concentración de todos los cationes metálicos excepto los alcalinos. La dureza contiene principalmente los iones de calcio y de magnesio que son los dos que están en mayor proporción, de bario y de estroncio se encuentran mayoritariamente en forma de carbonatos y bicarbonatos. La calidad del agua varía dependiendo de la dureza. Dependiendo de la concentración de carbonatos, el agua puede ser más suave o más dura. Las cantidades para delimitar que tipo de agua son las siguientes. 10 Denominación Ppm (partes por millones) de CaCO3 Muy suaves 0-15 Suaves 16-75 De dureza mediana 76- 150 Dura 150-300 Muy dura Mayor de 300 Tabla 2: clasificación de la dureza del agua 10 La dureza depende de la concentración de carbonatos, para ablandar el agua se utiliza un método que consiste en aplicar cal y carbonato de sodio a la misma; entonces reacciona con los bicarbonatos de calcio y de magnesio (lo que forma la dureza). Después, forman carbonato de calcio e hidróxido de magnesio que son insolubles. Seguidamente, el carbonato reacciona con los compuestos solubles no carbonatados de calcio y magnesio (forman la dureza por no carbonatos) y como consecuencia precipitan compuestos insolubles de calcio y de magnesio. 10 10 catarina.udlap.mx http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/leip/valenzuela_m_td/capitulo3.pdf 6 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Los carbonatos que forman la dureza pueden ser precipitados como carbonatos de calcio o de magnesio con la adicción de hidróxido de calcio como se puede ver en la siguiente reacción: CO2 + Ca (OH)2 CaCO3 + H20 (1) Ca(HCO3)2+ Ca (OH)2 2CaCO3 + 2H20 (2) Mg(HCO3)2 + 2 Ca (OH)2 2CaCO3 + Mg(OH)2 +2H20 (3) formula 1: reacción de la formación de la dureza 10 La dureza no procedente de carbonatos de calcio puede precipitar carbonato de sodio. 10 2.2. Tipos de tratamientos del agua Hay muchos tipos de tratamientos del agua. En primer lugar, los filtros son el proceso más simple de la separación de materiales inadecuados. Consiste principalmente de un material poroso, que actúa como barrera y al conducir y obligar al agua a atravesarlo retiene los sólidos suspendidos. Para conseguir que el agua atraviese el filtro hace falta forzarlo y eso se consigue, aplicando una fuerza o diferencia de presión que obliga al fluido a avanzar por toda la superficie y el grosor para favorecer la retención de los sólidos en suspensión. Los poros de los filtros utilizados dependen de la medida de los sólidos en suspensión, a menor tamaño de orificio o poro mayor retención de partículas pequeñas. Son de uso muy habitual la arena de playa. No obstante, este tratamiento está limitado por la medida de las partículas que se tiene que separar. 10 También existe el método de Zeolitas que es “el proceso de intercambio iónico más antiguo y más simple, consiste en hacer pasar el agua sobre Zeolita que adhieren a su superficie los iones del agua principalmente el calcio y el magnesio. Por lo tanto 10 catarina.udlap.mx http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/leip/valenzuela_m_td/capitulo3.pdf 7 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Elimina la dureza del agua incluyendo el hierro y el manganeso si estos constituyentes pueden mantenerse en forma iónica reducida.” 10 En tercer lugar, también existe el método de evaporación/condensación que es un proceso térmico. Consiste en calentar el agua hasta el punto de su ebullición y seguidamente colectar el vapor en un condensador, donde aparecerá agua pura. A medida, que se evapora el agua, el líquido que queda se vuelve más concentrado (lo máximo que se puede concentrar es hasta que rebasa la solubilidad de la sal). Es un método poco utilizado ya que se produce precipitación en forma de incrustaciones sobre las superficies de transferencia de calor, donde el agua se evapora y quedan sales de calcio, magnesio y sílice. La velocidad de transferencia de calor provoca un retraso de la evaporación y una reducción de la eficiencia térmica, con bajo rendimiento. Otro tratamiento del agua es las resinas de intercambio iónico. El intercambio iónico es “un fenómeno químico superficial que se produce entre un sólido iónico y una solución de electrolito sin modificación sustancial de la estructura del sólido.”20 El material más utilizado es un producto sintético con un gran poder de intercambio iónico llamado “resinas de intercambio iónico”. Estas tienen varios usos, en primer lugar, se utilizan en el campo industrial ya que permite aislar la concentración de antibióticos, pesticidas, proteínas, aminoácidos y hormonas. En segundo lugar, también sirven para la decoloración de soluciones desmineralización selectiva de componentes del agua y para purificar otros líquidos acuosos. 10, 20 El siguiente tratamiento muy utilizado, utiliza carbón activado, este método consiste en hacer pasar a través de carbón poroso el agua. Se basa en la capacidad que el carbón tiene para absorber algunos compuestos o impurezas del agua. Los compuestos impuros se impregnan en el carbón activado por una atracción electro-química, denominada “Adsorción”. El carbón activado está elaborado con varios materiales como la madera, cáscaras de nueces, carbón y petróleo. Este proceso se consigue por unas 20 Resinas de intercambio iónico <http://www.carloerbareagenti.com/Repository/DIR005/ES/catchem100_sez2_resin_es. pdf> 8 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN altas temperaturas, y un vapor del carbón que provoca que se “active” el mismo y lo transforma en una esponja con poros aumentando la superficie de adsorción. Seguidamente, la ósmosis inversa es uno de los tratamientos más utilizados en la actualidad y es el tratamiento que aprovecha la tendencia al equilibrio al que tienden dos soluciones acuosas en contacto. Consta de dos líquidos de diferentes concentraciones y separados por una membrana semipermeable, a un lado tenemos agua salobre y al otro, agua destilada. La ósmosis natural o directa consiste en que el líquido más concentrado se va difundiendo a la parte menos concentrada hasta llegar a igual concentración. En la ósmosis inversa por medio de una gran presión producida con una bomba, se invierte el sentido natural y se consigue que el líquido con concentración menor se separe y se almacene para su consumo. El agua más salada se va al tanque de la concentración más alta. La fuerza que ha de realizar la bomba consiste en vencer la presión que de manera natural producía un aumento del nivel del agua y una diferencia de alturas. La bomba presiona en sentido contrario al natural y equilibra presión osmótica que obliga pasar líquido al otro lado para que haya equilibrio. El líquido sin sales es el que nos interesa para su consumo y se denomina “perneado” y el que arrastra todas las sales se denomina “Rechazo”. 10 Finalmente, están los tratamientos de desinfección. Según Sra. Pastor, de todos los tratamientos de agua los más importantes son los que destruyen los microorganismos patógenos que pueden generar enfermedades en las personas que la consumen. El más extendido consiste en tratar el agua con cloro gas o derivados del mismo como el hipoclorito sódico o lejía común. También más recientemente se utiliza el ozono y los rayos ultravioleta como tratamientos efectivos ante los microorganismos. 2.3. El Agua potable o de consumo humano en Barcelona La distribución de las aguas de Barcelona se ha cambiado en los últimos años debido al gran crecimiento de población e industria. Antes estaba muy delimitada, El agua de la mitad de los barrios de Barcelona procedía del rio Ter (Girona) y la otra parte del rio Llobregat. No obstante, actualmente la ciudad de Barcelona se suministra 9 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN en algunas zonas de uno o de otro o de su mezcla, gracias a una mezcla de las aguas del rio Ter y del Llobregat así como de agua de la desalinizadora del Prat de Llobregat que obtienen el agua por ósmosis tratamiento que he explicado anteriormente. En las entrevistas que he realizado a laboratorios que analizan las aguas de Barcelona me comentaron que no siempre va a ser así y que se va a intentar que el agua del Llobregat suministre a Barcelona y la del Ter vuelva a ser de Girona ya que la necesita para cubrir las necesidades propias. En este sentido la desalinizadora colaborará a que Barcelona no necesite agua de Girona que por otra parte hay que trasladar por tubería desde la zona Ter y la desalinizadora del Prat está más cercana. Los valores de la composición química del agua de Barcelona se corresponden con las Especificaciones de Calidad del Agua Suministrada, basadas en el RD 140/2003, por el que se establecía los Criterios Sanitarios de la calidad del agua de consumo humano (BOE nº 45, de 21 de febrero de 2003). La sociedad de Aigües de Barcelona tiene implantado un sistema de calidad según l11a forma UNE-EN ISO 9001:2008, que asegura el cumplimiento de las exigencias del RD 140/2003 (Certificado nº EC-1873/05). A A Información dada por Aigües de Barcelona 10 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Los valores son los siguientes: Parámetros Media Mínimo Máximo Unidades Temperatura 18 10,4 27,7 °C pH 7,4 7,1 7,8 Unidades pH Conductividad a (20ºC) 863 367 1402 µS/cm Cloruros 138 22 243 mg Cl/l Sulfatos 99 42 177 mg SO4/l Calcio 80 47 125 mg Ca/l Magnesio 19,3 9,6 38 mg Mg/l Sodio 79 14 152 mg Na/l Potasio 13 <5 26 mg K/l Dureza Total 281 159 469 mg CaCO3/l Dureza Total 28,1 15,9 46,9 °F Nitratos 8,1 3,7 13,7 mg NO3/l Flúor < 0,1 < 0,1 < 0,1 mg F/l Bicarbonatos 201 145 284 mg HCO3/l Alcalinidad 165 119 233 mg CaCO3/l Tabla 3: composición química del Agua potable de Barcelona A A Información dada por Aigües de Barcelona 11 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN 3. Riñones Los riñones son dos órganos glandulares del aparato urinario, rojizos y en forma de judía. Tiene dos caras, la anterior que es más abombada y la posterior que es casi plana. Están situados en la región posterior del abdomen, a la altura de las dos últimas vértebras dorsales y de las tres primeras lumbares, es decir, por arriba de la región torácica y por debajo de la región lumbar. Su función principal es elaborar la orina. No obstante desempeña otras funciones como la regulación de la presión arterial, metabolismo fosfocalcio… El riñón está compuesto por un conjunto de tubos excretores que se agrupan en lóbulos y lobulillos donde cada uno representa un riñón en miniatura. Es decir con la misma función que el órgano, eliminar productos de desecho como la urea o ácido úrico entre otros. La función de la vascularización en los riñones es de gran importancia tanto para la irrigación del órgano como para la propia función depuradora del mismo. Cualquier trastorno circulatorio afecta a la fisiología de las glándulas excretoras. La sangre llega al riñón por la arteria renal y vuelve al aparato circulatorio por la vena renal.1, 2 Figura 1: esquema del aparato renal. 21 21 http://www.infovisual.info/03/058_es.html 12 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN 3.1. Litiasis renal: Litiasis renal es la presencia de cálculos en el riñón o en las vías urinarias. Es casi tan antigua como la historia de la humanidad. Se han hallado cálculos renales en momias egipcias de más de 7000 años de antigüedad. Los romanos fueron los primeros en darles nombre, calculus, por la semejanza con las pequeñas piedras que utilizaban para calcular. Sin embargo, las características de la litiasis se han modificado considerables en el mundo occidental. Antiguamente eran más frecuentes los de ácido úrico, pero en los países industrializados los cálculos renales de sales han ido aumentando su incidencia. En los países industrializados cerca de un 10% padece o ha padecido de piedras en el riñón. 12 3.1.1. Etiopatogenia: Un estudio hecho en el consultorio los Andes II en el año 2006 por el doctor Jova, Dra. Ramírez y el Dr. García demostraron que no había diferencias significativas en cuanto a sexo y antecedentes familiares de litiasis renal. El trabajo relataba que ciertos factores como el clima, los factores geográficos, etiológicos, factores dietéticos, el alto nivel de dureza, elevado consumo de proteínas de origen animal y alto consumo de bebidas alcohólicas eran factores que predisponían la formación de cálculos renales. Analizaremos más detalladamente alguno de estos factores como: Sexo y edad: Se estima que la frecuencia de litiasis renal es de un 1 a un 5% de la población general, con grandes variaciones geográficas. Casi un 40% presentan cálculos renales bilaterales. Afecta sobre todo al sexo masculino con una relación entre 2/1 y 4/1. Según ciertos artículos de Estados Unidos, dicen que la litiasis renal suele aparecer fundamentalmente en la tercera década con porcentajes de 11% de hombres y 5,6% de mujeres afectados. Aproximadamente el 50% de los afectados, tendrán al menos una recurrencia a lo largo de su vida. Los factores presentes en la composición de la orina: las concentraciones de calcio, oxalato y ácido úrico, si están en exceso, sobresaturan la orina y pueden precipitar en forma de cristales y aglomerados, provocando la aparición de los cálculos urinarios. Las elevadas concentraciones también pueden desencadenar un pH urinario 13 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN alterado, un volumen urinario pequeño o falta de sustancias inhibidoras de la formación de cálculos como son el citrato, el magnesio o los pirofosfatos. Factores genéticos y ambientales: en algunos tipos de cálculos renales, como los de cistina y ácido úrico, los factores genéticos juegan un papel importante. No obstante en el caso de litiasis cálcica, los factores ambientales son más importantes que los genéticos. Clima: en los países tropicales el aumento de la temperatura y la exposición de la luz solar implica mayor pérdida del agua corporal (pérdidas de líquido insensible), disminuye la diuresis, aumenta la producción de vitamina D y aumenta la concentración de la orina, favoreciendo la formación de cálculos. Por esta razón, en estas condiciones la población de piel blanca tiene el triple de riesgo que las poblaciones hispanas, afroamericanas y americoasiáticas que están adaptadas a este clima.18 Hábitos alimentarios: como causa posible de la frecuencia elevada de la litiasis urinaria en los países occidentales se encuentra la alimentación, caracterizada por la excesiva ingesta de proteínas animales e hidratos de carbono, así como también, el alto consumo de queso o la baja ingesta de agua. Factores etiológicos: Puede ser debida a múltiples y variados factores. En los cálculos renales de sales cálcicas, los estados hipercalcémicos (exceso de calcio en el organismo) se asocian con gran frecuencia a litiasis renal. Diferentes enfermedades causan estados hipercalcémicos, como el hiperparatiroidismo, intoxicación por vitamina D…11 3.1.2. Estructura y composición química Los cálculos renales pueden ser de distintos tamaños, desde pocos milímetros a varios centímetros. Su forma es variable: redondeados, elipsoidales, regulares, irregulares, con espículas o lisos. Pueden ser frágiles o sumamente duros. Generalmente, son de color marrón o amarillento. Los cálculos renales se forman cuando la orina está sobresaturada con iones constituyentes de esa piedra, por ejemplo el exceso de concentración de calcio u oxalato crea los cálculos cálcicos. La sobresaturación ocurre cuando la multiplicación del ión de 14 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Calcio (Ca+2) y el del oxalato excede la solubilidad del oxalato de Calcio (SP1) o el producto entre la actividad iónica del calcio y del fosfato excede la solubilidad para el fosfato cálcico (SP2). Estos están formados por cristales y todos ellos contienen un núcleo que corresponde aproximadamente al 2,5 % del peso seco del cálculo. Las composiciones de los cálculos renales son diversas, puede ser de oxalato, fosfato de calcio, fosfato de magnesio, ácido úrico, cistina y xantina. No obstante, los más frecuentes, entre un 70 % y un 80%, son los cálculos de oxalato cálcico. Mientras que las frecuencias de los otros cálculos son 10% para los cálculos de ácido úrico, entre un 10% a un 15% para los cálculos de fosfato de magnesio y los otros son muy poco frecuentes. 13 Figura 2: formula de la formación de cálculos renales cálcicos.11 La nucleación es la formación de nuevos núcleos cristalinos a partir de disoluciones sobresaturadas. Nucleación: homogénea, ocurre cuando los iones de calcio y oxalato se unen para formar pequeños cristales que luego evolucionan y llegan a cálculos de oxalato cálcico. Nucleación: heterogénea, ocurre cuando los iones de calcio y fosfato reaccionan para formar pequeños cristales de fosfato cálcico que formarán el substrato sobre el que el oxalato de calcio se depositará.11 3.1.3. Síntomas En algunos casos, los cálculos renales pueden no dar ningún tipo de sintomatología (ser asintomáticos), la persona que lo padece puede no ser consciente de ello, si se presentan síntomas, incluyen los siguientes: 15 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN - Dolor de riñón: normalmente el riñón no es sensible. Los fenómenos congestivos (inflamación) y todas las causas que determinan la distensión del tejido renal despiertan el dolor (una piedra enclavada en el uréter puede causar dolor que habitualmente se refiere a la zona lumbar.) - Cólico renal: se trata de un dolor que viene y va. Aparece cuando una piedra que pasa a través del uréter y se atasca. Esto provoca un intenso dolor en el costado de su abdomen. El dolor puede extenderse hacia abajo en la parte inferior del abdomen o la ingle. Puede presentar sudoraciones y malestar general. - Hematuria: la hematuria es la presencia de sangre en la orina, la persona que sufre de litiasis renal puede presentar sangre en la orina causada por el rozamiento de la piedra con la pared de la pelvis renal. - Infección: las infecciones de orina pueden ser más comunes en personas con cálculos renales, debido al enlentecimiento y el secuestro de la orina. Las infecciones pueden causar fiebre, dolor al orinar y aumento de la frecuencia de orinar. Pudiendo desencadenar una enfermedad grave. 3.1.4. Prevención y tratamiento Los urólogos tienen muchas hipótesis sobre la causa de la formación de piedras, pero se contradicen y aún no se ha encontrado cual es la cierta. Además, no existen evidencias claras del beneficio de la prevención como por ejemplo las dietas. No obstante, algunos médicos recomiendan lo siguiente. Por un lado, en el punto en el que coinciden la mayoría, en el caso de la litiasis cálcica, es una ingesta de agua diaria mínima de 2 litros. Otro punto, es la disminución en la dieta, de calcio y proteínas animales, sobre todo en los pacientes con hipercalciuria. Sin embargo, en algunos artículos de médicos estadunidenses han podido observar que las dietas ricas en calcio, consiguen menores posibilidades de litiasis cálcica ya que el calcio trata y previene la absorción de oxalato. También dicen que el incremento de líquidos y disminución de proteínas animales reducen el riesgo de piedras en los riñones. No obstante, marcan unos máximos y mínimos porque según ellos, un equilibrio de calcio negativo es también un riesgo. Dos estudios publicados en los últimos años, demuestran que el incremento de calcio en la dieta puede reducir la 16 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN incidencia de cálculos renales de oxalato cálcico y relacionan claramente el riesgo de litiasis renal con la baja ingesta de calcio. Esto lo consiguen haciendo un experimento con una amplia muestra de mujeres sin historia de nefrolitiasis donde ven que un incremento de calcio e ingesta de agua en la dieta reduce la formación de cálculos renales en un 5% a 28%. En cambio, un aumento de sodio en la dieta, aumenta el riesgo. 6,16 Por otro lado, a los pacientes con litiasis de ácido úrico, la prevención no se basa solo, en un incremento de la ingesta hídrica, sino en la restricción de proteínas animales y sodio, y la alcalinización de la orina con citrato sódico si el pH urinario es bajo. Un tratamiento para los pacientes con litiasis de ácido úrico es acidificar la orina. El tratamiento que se aplica a pacientes con litiasis renales depende del tamaño y de la localización del cálculo. Si el diámetro de la piedra es menor a 5mm, se recomienda vigilancia pero lo más seguro es que salga expulsada espontáneamente. Si el diámetro está entre 5mm y 10 mm, el 50% de las veces se expulsan espontáneamente. Si el diámetro es mayor a 10 mm, los tratamientos que normalmente se dan son nefrolitotricia percutánea (destrucción de cálculo renal a través de orificio percutáneo); litotricia por ondas de choque (destrucción de los mismos a través de ondas); litofragmentación vesical (visualización y destrucción del cálculo si está en la vejiga) ureterrenoscocopia (visualización y destrucción del cálculo si la localización fuese en el uréter). 12 Según el Dr. Lladó “Es importante un estudio metabólico para discriminar los estados hipercalcémicos que se pueden beneficiar reduciendo el calcio de la dieta, así como ciertas hipercalciurias severas, pero esto son pocos casos, la mayoría de los casos no se beneficiarán de modificar la dieta en calcio si esta es equilibrada. El tratamiento de la mayoría de los casos implicará el aumento de la ingesta hídrica, y dependiendo del estudio metabólico podremos añadir citrato potásico, zinc, magnesio, etc.., e incluso en algunas hipercalciurias renales o resortivas dar un diurético.” (pág. 45) 17 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN 4. Relación agua y litiasis renal Todos los especialistas dan opiniones sobre qué relación hay entre el agua y los cálculos renales, pero la verdad es que no se sabe con mucha seguridad. Hay urólogos que dicen que si aparece un cálculo renal, se ha de disminuir el calcio de la dieta, otros que se ha de aumentar... Como podemos observar las opiniones son diversas y contradictorias. Como ya he apuntado anteriormente, es incrementar la ingesta hídrica es el único punto de concordancia entre los diferentes especialistas para la prevención de la litiasis renal. Como he comentado antes en la parte del agua, la producción endógena del metabolismo y la ingesta de alimentos puede ser suficiente para compensar las pérdidas sensibles y las heces, y el agua que se bebe se utiliza para la formación de orina. La consecuencia a este proceso es una disminución de poder tener litiasis renal. En el caso contrario, una persona que ingiera poco agua, no va a poner en peligro el equilibrio hidroelectrolítico, pero producirá una orina sobresaturada creando un riesgo mayor de formación de cálculos. En un trabajo realizado por médicos de la Clínica Puigvert afirman que un alto porcentaje de los pacientes con cálculos renales a los que se analiza la orina de 24 horas tienen unos bajos volúmenes de diuresis. En este mismo trabajo, observaron que los pacientes con litiasis cálcicas, si aumentaban su ingesta hídrica hasta obtener diuresis de 2.000 ml conseguían disminuir y retrasar significativamente los cálculos.16 Un estudio de Curhan mostraba que la ingesta media de agua afectaba a la incidencia de litiasis. Por ejemplo disminuían un 11% los que la tenían entre 2.0002.500 ml y un 29% los que tenían una ingesta superior a 2.500 ml en comparación a los que tomaban menos de 1.300 ml diarios. A la hora de recomendar un tipo de agua, a los urólogos se les presentan varias dudas. Un remedio aceptado entre todos los urólogos es la ingesta de mucha agua. Sin embargo, según el estudio hecho por los médicos de la Clínica Puigvert, no solamente es importante el volumen de ingesta sino que también las concentraciones de calcio, bicarbonato y sodio, o sea su composición.16, 14 18 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN 4.1. Calcio y litiasis renal Como acabo de decir, no son solo importantes los volúmenes de ingesta sino que también las concentraciones de ciertos elementos como por ejemplo el calcio. La dosis diaria recomendada es de 1000 mg. No obstante, como muchos casos de litiasis de oxalato cálcico se relaciona con la hipercalciuria se creía que si reducíamos el contenido de calcio de nuestras dietas, disminuiría la hipercalciuria y de esta manera, la litiasis renal. Sin embargo, varios estudios demostraron que la teoría anterior era falsa y contraria. De tal manera que Curhan lo comprobó haciendo un experimento con una muestra de hombres mayores de 40 años sin antecedentes litiásicos. La conclusión que consiguió justificado estadísticamente fue que cuanta más ingesta de calcio en la dieta menor era el riesgo de formación de litiasis renal. Al cabo de unos años, sacaron una explicación fisiopatológica a este hecho, que trata de la relación entre el oxalato y el calcio. Según ellos, a nivel intestinal, el oxalato se une al calcio. De esta manera, cuando disminuimos la ingesta de calcio de nuestra dieta, queda más oxalato libre en el intestino y con ello un aumento de la absorción intestinal de oxalato y por lo tanto se incrementa la oxaluria. Al haber una relación directa entre la oxaluria y la formación de la litiasis oxalocálcica, al final se ve aumentado el riesgo de formación de litiasis oxalocálcica. Finalmente, hicieron un último experimento que trataba de comparar tres tipos de agua, observaron que a cuanta más concentración de calcio, había una disminución de la oxaluria. Sin embargo, tenemos que tener en cuenta que no solo depende del calcio sino también del bicarbonato que puede por sí solo contribuir a la disminución de la incidencia de litiasis. 4,15 4.2. Bicarbonato y litiasis renal La ingesta de bicarbonato puede ser un buen tratamiento terapéutico para la cura eficaz de la litiasis úrica y en menor proporción para la cura de la litiasis de oxalato cálcico. Esto es debido a que el bicarbonato tiene la acción alcalinizante. Además se ha observado que una alta concentración de bicarbonato y magnesio crea una disminución de la concentración de oxalato cálcico. No obstante, no se puede exceder mucho la ingesta de aguas ricas en bicarbonato porque hay una relación directa entre el gran contenido de bicarbonato y el de sodio el cual no es aconsejable para los pacientes litiásicos y aún más si son hipertensos. 15 19 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN 4.3. Sodio y litiasis renal Hay varios estudios que indican la reducción de la sal y las aguas con bajo contenido en sodio para los pacientes litiásicos. La ingesta de sodio diaria recomendada debería ser entre 500 y 3000 mg. 15 20 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN 5. Datos y conclusiones Encontré apropiado hacer una encuesta previa antes de empezar a experimentar para describir a grandes trazos la población de cada barrio. Como quería que los resultados fueran correctos tenía que encontrar una muestra significativa de cada barrio. Hay 10 barrios en Barcelona: Figura 3: mapa de los barrios de Barcelona 22 Para ello he utilizado la inferencia estadística que consiste en buscar una media descriptiva que dependiendo del nivel de confianza y la variancia se formará un intervalo que incluya la media de la población. Para conseguirlo necesitamos un error donde influyen la variancia, el nivel de confianza y la medida de la muestra que es lo que buscamos. 22 http://www.barcelona-tourist-guide.com/sp/mapas/barcelona-mapa.html 21 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Encontré apropiado utilizar un nivel de confianza del 95% porque es un nivel de confianza amplio para que sea correcto pero a la vez crítico con diferentes muestras. Empecé con un error del 0,1 y si me salía una muestra demasiado grande ya lo ampliaría. Para la variancia utilicé la que se consigue de la encuesta previa que seria 0,677. La variancia que utilice la conseguí haciendo la variancia del barrio de Gracia y el del Eixample. Después, hice la media entre las dos. 1. Encontrar la variancia de los barrios Primero teníamos que calcular la media de cada barrio y después hacer la variancia. 2. Encontrar la media de las variancias : Para encontrar la amplitud de la muestra lo hice de la siguiente manera: Es decir que tendremos que entrevistar a 12 personas de cada barrio. 22 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Durante el mes de julio, iba cada día a un barrio diferente a hacer encuestas y coger muestras de agua del grifo. Durante mi proceso, me di cuenta que tenía que intentar hacer más de 12 encuestas por barrio ya que por si no conseguía información de la incidencia de cálculos renales de todos los barrios, por lo menos tener una muestra significativa para poder comentar. En la encuesta previa, observé que tenía que hacer ciertos cambios a la misma, como saber cuántos años llevaban viviendo en el barrio y de que sexo eran, ya que uno de los factores de riesgo de tener un cálculo renal, es el género de la persona. Asimismo, contacte con la Dra. Peris, reumatóloga del Hospital Clínico porque había leído un trabajo de ella sobre la influencia de la composición del agua y de la osteoporosis. Pensé que podría ser de utilidad para mi trabajo a la hora de la recogida de datos y valoración de los mismos. Como podemos observar en la entrevista con la doctora en el anexo. (pág. 38) No obstante, tras la entrevista, tuve que cambiar los objetivos de mi investigación. Me dijo que era mejor que hiciera un trabajo más simple, que era muy optimista y que si empezaba a profundizar más me movería en un ambiente donde necesitaría muchos más conocimientos. Ello me llevo a un pequeño bache. No obstante, decidí seguir con mi trabajo pero cambiando algunos matices. En primer lugar seguir con mis encuestas y recolecta de aguas. En segundo lugar, como era imposible encontrar la incidencia de cálculos renales en los diferentes barrios de Barcelona, decidí apoyarme plenamente en la parte teórica y hacer mis propias conclusiones a la hora de ver la relación. Al ver que me tendría que apoyar en el experimento del agua pensé que sería interesante hacer una entrevista a Sra. Mª Cinta Pastor, directora técnica del laboratorio Dr. Oliver Rodés. En el periódico de la Vanguardia, encontré una noticia de los laboratorios Dr. Oliver Rodés y vi que analizaban todo tipo de aguas, entonces encontré interesante contactar con ellos. Al principio fue un poco difícil conseguir una entrevista con el laboratorio porque tenían mucho trabajo. No obstante seguía en contacto con la Sra. Mª Cinta Pastor, la directora técnica, que la final me recibió muy amablemente en agosto. 23 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Una vez conseguida la entrevista me plantee varias preguntas, pero la verdad es que ella me fue guiando y no hice todas las preguntas pensadas a priori. La Sra. Mª Cinta Pastor me dio mucha información a nivel nacional y mundial. (pág. 40- 43) Una vez acabé de obtener todas las muestras de agua, empecé a analizar la dureza del agua cada barrio. Este podría haber sido mi primer error, ya que como el calcio precipita, era mejor hacer el experimento al momento de coger la muestra, no obstante pude resolver este problema agitando la muestra antes de analizarla. El objetivo del experimento de la marca Hach era encontrar la dureza total en CaCO3 de manera simple. El material que nos proporcionaba era un tubo de plástico, una botella mezcladora cuadrada parecido a un vaso de precipitados, 100 bolsas de polvo de reactivo para dureza UniVer y un titulante EDTA. También utilice agua destilada para limpiar los utensilios Figura 4: material utilizado en la práctica En primer lugar, debía llenar el tubo de plástico completo con la muestra de agua de un barrio como por ejemplo les Corts. En segundo lugar, verter el contenido del tubo en la botella mezcladora. Después agregar a la botella el reactivo y rotar para mezclar y que los polvos se disolviesen. En teoría en este momento el agua se convertiría en un color rojizo. Luego, agregar titulante por goteo hasta que la disolución pasara de color 24 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN rojo a azul. Mientras se iba añadiendo el titulante por goteo se debía rotar la botella para mezclar. Finalmente, multiplicar las gotas añadidas por 20 y ese sería el valor en mg/l CaCO3 de la dureza de esa muestra. Una vez acabado el experimento, se debía limpiar con agua destilada los dos recipientes antes de volverlo a utilizar. Este experimento lo tuve que hacer 100 veces ya que Barcelona está dividida en diez barrios y cogí diez muestras de cada barrio distanciadas entre ellas para tener una muestra final más significativa que solo una por barrio. 25 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Mi idea a priori fue comparar los datos encontrados en un mismo barrio y si había resultados fuera de lo habitual, luego comparar barrios. Finalmente miraría una supuesta relación entre las encuestas y los resultados conseguidos. 26 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN La parte experimental está dividida en las encuestas y la recogida y el análisis de las aguas de Barcelona. Por una parte, de las encuestas extraje las ideas más importantes para describir la población de los barrios de Barcelona teniendo en cuenta que igualmente que estadísticamente fueran significativas, los resultados no eran del todo precisos. Me sorprendió la idea de que cada barrio siguiera una misma dinámica, es decir, se podía observar una mayoría absoluta en el tipo de agua que bebían: 27 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Barrio Mayoría de manera de beber agua Incidencia de litiasis renal Ciutat Vella Sistemas de descalcificación 2 Embotellada grifo hombre hombre Eixample embotellada 0 Gràcia grifo 2 Horta Grifo/ embotellada embotellada grifo mujer Hombre 1 grifo se cambio sistema de descalcificación. hombre Les Corts Sistemas de descalcificación 3 1 sistemas de descalcificación hombre Nou Barris embotellada 0 Sant Andreu grifo 4 (grifos) 2 grifos Mujer y hombre Mujeres Sant Martí Sants 2 Embotellada Embotellada Embotellada Grifo mujer mujer 1 (no bebía agua) hombre Sarrià embotellada 0 Tabla 4: información de las encuestas En primer lugar, se puede observar que igualmente que hubieran pocos hombres encuestados, muchos padecían de litiasis renal, esto coincide con los trabajos que nos dicen que afecta sobre todo al género masculino, con unas proporciones dichas 28 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN previamente entre 2/1 y 4/1. En segundo lugar, la edad de la población que este estudio analiza es entre 1912 y 1969 porque ya que es la parte de la población con mayor presencia de cálculos renales con porcentajes de 11% para los hombres y 5,6% para las mujeres, no obstante, tampoco he encontrado muchas personas con antecedentes litiásicos. También observamos que en la tabla 4 marca que en algunos barrios no hay personas con litiasis renal, pero a lo que se refiere es de las personas encuestadas. Por esta parte, podemos ver que la encuesta no es del todo correcta, ya que seguramente hay residentes de Sarrià, Eixample o Nou Barris que hayan sufrido o estén sufriendo una litiasis renal. No obstante, si analizamos estos tres barrios se reconoce que la mayoría de personas encuestadas beben agua embotellada y ninguna ha padecido un cálculo renal, en cambio en otros barrios como Sant Andreu, la mayoría de personas encuestadas bebían del grifo y hay mucha incidencia de cálculos renales. Sin embargo, como en varios estudios comentan, el calcio del agua tiene una baja influencia para formar cálculos cálcicos. Teniendo en cuenta la gráfica como resumen de las ideas importantes de las encuestas, podemos ver que el barrio con más incidencia de cálculos renales es San Andreu. Más tarde observaremos si tiene relación con su valor de dureza total. Por otra parte, el experimento me dio los siguientes resultados: Los quise expresar de varias maneras para poderlos analizar desde diferentes puntos de vista y enriquecer el experimento. Al principio, lo enfoque de manera individual para ver los valores en una gráfica de la dureza total de Barcelona. 29 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Gráfico 1: diagrama de barras con todas las durezas totales de las muestras de agua cogidas. Si observamos el gráfico 1, podemos ver varias barras con la misma longitud pero también hay valores extremos que tienen una dureza muy baja o muy alta. Esto puede ser por varias razones, o porque son aguas filtradas y han extraído parte de la dureza del agua, o por la distribución del agua ya que cada día el agua del grifo es diferente pero se está intentando estabilizar. Sin embargo, si se miran individualmente no se ve mucha diferencia entre las muestras de los diferentes barrios, es decir, he encontrado en muchos casos, la misma dureza del agua en diferentes muestras de diferentes barrios. Seguidamente, busqué la media de cada barrio y las contrasté para ver en grandes trazos cuál era el barrio con más dureza. Asigné a cada Barrio un número de manera aleatoria: Les Corts 1, Sant Andreu 2, Gràcia 3, Sants 4, Sarria 5, Sant martí 6, Ciutat Vella 7, Eixample 8, Nou Barris 9, Horta 10. 30 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Gráfico 2: diagrama de barra de las medias de todos los barrios Dureza total (mg CaCO3/L) Barrio 1. Les Corts 152 2. Sant Andreu 160 3. Gracia 196 4. Sants 224 5. Sarria 198 6. Sant Martí 170 7. Ciutat Vella 198 8. Eixample 156 9. Nou Barris 142 10. Horta 206 Tabla 5: tabla donde encontramos cada barrio con su dureza total media. 31 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Como podemos comprobar, el barrio con la media más alta es Sants, mientras que el barrio con la dureza total más baja según mi experimento es Nou Barris. También podemos ver que la situación geográfica de cada barrio no tiene que ver con el valor de dureza ya que al estar en la misma ciudad las condiciones ambientales casi no cambian. Podemos observar que el intervalo de la dureza total es entre (142 y 224 mg CaCO3/L). Finalmente, hice un diagrama de “caja y bigotes” para observar la campana y poder definir de manera más precisa la dureza de Barcelona ya que de esta manera podría ver si habían valores aislados, o si la campana estaba desviada y hacia qué lado. Los valores que han salido fuera del diagrama de caja y bigotes son a causa de que eran muestras de agua filtrada, es decir, con una reducción de dureza. Una vez analizados separadamente los resultados de la parte experimental. Buscamos las conclusiones generales de los datos encontrados. En primer lugar, como podemos ver en el gráfico 2, el barrio con una dureza total más baja es Nou Barris que es uno de los barrios que destacamos porque no había ningún encuestado con problemas de litiasis renal, no obstante, esta aclaración no es del todo fiable ya que la mayoría de entrevistados bebía agua de botella. En segundo lugar, podemos observar que la dureza no tiene un peso muy importante en la formación de litiasis cálcicas ya que en la tabla 4 podemos observar que el tipo de agua de las personas encuestadas con cálculos renales era variado, tanto embotellada, como del grifo y con una frecuencia muy baja con sistemas de descalcificación. Además no solo depende del tipo de agua que bebes sino que también si eres hipercalcémico o no y la dieta. En el experimento, hemos podido ver una diferencia entre la dureza de una muestra de un agua filtrada y la dureza de una muestra de agua sin filtrar. La dureza total de la muestra de agua filtrada se movía en un intervalo de (20 a 60 mg CaCO3/L). No he podido analizar la dureza total del agua embotellada ya que legalmente no se puede. No obstante, la dureza total de las botellas varía a veces dependiendo de la marca ya que hay algunas con alta mineralización o con baja mineralización. En tercer lugar, las durezas de cada barrio y las incidencias renales obtenidas dan resultados contradictorios a causa de ser una muestra muy pequeña comparado con el número de habitantes de la población, además de que influyen muchos errores naturales que están fuera de mi alcance. 32 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN 6. Conclusión Durante este trabajo he podido recopilar varias ideas. En primer lugar, la relación que hay entre la incidencia de litiasis renales y la composición del agua de los diferentes barrios de Barcelona es insignificante y difícil de encontrar ya que no beben solo de ese tipo de agua, hay otros factores que hacen variar y además el porcentaje de litiasis renal es muy baja. Tampoco he visto unas diferencias significativas, entre los diferentes barrios de Barcelona, supongo porque el agua es la misma y porque están geográficamente muy cerca. Por un lado, sabemos que no solo es importante tomar grandes cantidades de agua sino que también lo son las concentraciones de calcio, bicarbonato y sodio. En este aspecto ha habido grandes polémicas, y aún no se ha podido determinar que tipo de composición del agua es la mejor para prevenir las litiasis renales cálcicas. Lo que sabemos con certeza es que no se tiene que sobrepasar la ingesta de sodio. También sabemos que el bicarbonato y el magnesio ayudan a la disolución de la piedra sobre todo de tipo úrica, pero también en menor medida de oxalato cálcico. Los últimos trabajos a los que he podido acceder y los cuales las muestras de población son muy amplias (10000 mujeres postmenopáusicas y 78000 mujeres del estudio Women’s Health Initiative Observational Study) coinciden en que el incremento de calcio en la dieta junto con una ingesta hídrica aumentada se relacionan con una menor incidencia de cálculos renales. También dicen que se debe disminuir el sodio y que no encuentran relación significativa con las proteínas animales.6 Por otro lado, no debemos creer que la dureza del agua y la dieta sean los únicos factores de los cálculos renales cálcicos sino que también afectan el clima, la situación geográfica, la genética y algunas enfermedades…Según el Dr. Lladó “la incidencia de urolititasis es mayor en los países de clima cálido, el nivel social alto también influye, países con importante irradiación solar por el efecto de la vitamina D, la dieta vegetariana reduce la incidencia i las dietas hiperproteicas lo aumentan, así como las muy altas en azúcares.” (pág. 44) 33 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Si tuviese que repetir este experimento, lo que haría sería evitar los errores aleatorios, debería aumentar el número de las muestras de agua, para conseguir resultados más significativos; dejar correr el agua antes de extraer la muestra y hacer el experimento al momento o el mismo día de haberla obtenido para evitar la precipitación del calcio. (Mención entrevista Sra. Mª Cinta Pastor) Se podría ampliar este trabajo mirando con espectroscopia infrarroja la composición de los cálculos renales y de esta manera relacionarlo con las concentraciones de estos elementos. No obstante, he sido demasiado optimista en pensar que la dureza del agua podría ser una causa tan importante en la incidencia de cálculos renales porque como he podido extraer de los artículos que he leído, el calcio de la ingesta hídrica es un porcentaje pequeño comparado con el de la alimentación. Pero de todos modos, en países con una alimentación pobre en calcio, quizás podría ser un factor importante. Sin embargo, según el Dr. Lladó no hay estudios significativos que encuentren correlación entre la dureza del agua y la incidencia de cálculos renales. A pesar de todo, no creo que aumentando el número de encuestas ni de muestras de agua pudiese llegar a conclusiones validas. Por todo lo dicho anteriormente sí que un agua rica en calcio y pobre en sodio podría beneficiar a los pacientes con litiasis renal. Finalmente, este trabajo ha sido muy interesante porque he podido ver el papel tan importante que tiene el control del agua para la salud de las personas. El agua es un alimento del que bebemos una media de 2 litros entre la bebida y los diferentes alimentos que contienen agua. Además nos llega desde todos los usos higiénicos tanto de la persona como del entorno. Por lo tanto la vigilancia sanitaria del agua interviene directamente en la salud de las personas y lo podemos demostrar con las poblaciones pobres del tercer mundo que el agua se desinfecta y controla la mortalidad infantil baja rápidamente. 34 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN 7. Bibliografía: Partes de monografías: 1. FERNER, Dr. H; STAUBESAND, Dr. J. “Riñones y vías urinarias” Atlas de Anatomía humana. Tomo II. Editorial Toray. 17 edición 1972. p. 194 - 206. 2. GRASES, F. Simple classification of renal calculus clinica clinica acta, n 322, issue 1-2, August 2002, p.29-32 3. TESTUT, L. “Órganos urinarios”. Anatomía humana tomo IV. Barcelona: Salvat Editores SA. ,1978. p. 843-1000 Documentos incluidos en publicaciones y periódicos: 4. CURHAN, Gary C.; WILLETT, Walter C.; RIMM, Eric B.; and STAMPFER, Meir J. “A Prospective Study of Dietary Calcium and Other Nutrients and the Risk of Symptomatic Kidney Stones.” March 25, 1993. N Engl J Med 1993; 328:833-838 5. SALVADOR, Rosa. De la botella al balneario. La Vanguardia. 16 de mayo de 2012 <http://www.lavanguardia.com/economia/emprendedores/20120516/542951077 05/de-la-botella-al-balneario.html> 6. SORENSE, Mathew D. et all. “Impact of Calcium intake and Intestinal calcium absorption on kidney stones in older women: the study of Osteoporotic fractures.” J Urol 2012; 185 (4) : 1287-1292. 7. SORENSE, Mathew D. et all. “Impact of nutritional factors on incident kidney stone formation; a report from the WHI OS.” J Urol 2012 may 187 (5): 1645-9. 8. VILARÓ, F.. El abastecimiento de agua a Barcelona y las comarcas de su entorno. Revista del colegio de ingenieros de caminos, canales y puertos, nº 51, Barcelona, 2000. Normativa aparecida en una publicación oficial 9. The council of the European Union. “Official Journal of the European Communities, COUNCIL DIRECTIVE 98/83/EC of 3 November 1998 on the quality of water intended for human consumption”. 3 November 1998. 35 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Producciones audiovisuales e informáticas; textos electrónicos; programas de radio y televisión. 10. catarina.udlap.mx <http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/leip/valenzuela_m_td/capitul o3.pdf > (15/7/2012) 11. Figger H., MBA, PharmD, RPh. Calcium Kidney Stones. (en línea) <http://www.medscape.com/viewarticle/745456> (24/10/2012) 12. JOVA, R. Caracterización de la litiasis renal. (en línea) <http://www.portalesmedicos.com/publicaciones/articles/340/1/Litiasis-renalMagnitud-en-atencion-primaria-de-salud.html> (27/10/2012) 13. Leonard- Quantitative composition of kidney stones RH 551 1961 14. MARTÍNEZ-FERRER, A.; PERIS, P.; REYES, R.; GUAÑABENS, N. Aporte de calcio, magnesio y sodio a través del agua embotellada y de las aguas de consumo público: Implicaciones para la salud. Barcelona. 15. MILLÁN, F. y otros. Análisis de las aguas embotelladas y de grifo españolas y de las implicaciones de su consumo en litiasis urinaria. Acta Urol Esp., 2009. V. 33 n. 7. < http://scielo.isciii.es/pdf/aue/v33n7/v33n7a11.pdf> (10/7/2012) 16. SÁNCHEZ-MARTÍN, F.M.; MILLÁN F; ESQUENA FERNÁNDEZ, S.; SEGARRA TOMÁS, J.; ROUSAUD BARÓN , F.; MARTÍNEZ-RODRÍGUEZM, H; R.; RODRIGUÉZ, VILLAVICENCIA MAVRICH, Fundación Puigvert. Incidencia y prevalencia de la urolitiasis en España: Revisión de los datos originales disponibles hasta la actualidad. Actas Urol Esp v.31 n.5 Madrid mayo 2007.<http://scielo.isciii.es/scielo.php?pid=S021048062007000500011&script=sci_arttext> (30/6/2012) 17. StephenW,Leslie,MD,FACS .Hipercalciuria: <emedicine.medscape.com/article/436343-overview#aw2aab6b3> 18. Demographic and geographic variability of kidney stones in the united states: 11 abril de 1994 19. <http://educasitios.educ.ar/grupo048/?q=node/64> 20. Resinas de intercambio iónico 36 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN <http://www.carloerbareagenti.com/Repository/DIR005/ES/catchem100_sez2_res in_es.pdf> (15/7/2012) 21. <http://www.infovisual.info/03/058_es.html> (28/11/2012) 22. <http://www.barcelona-tourist-guide.com/sp/mapas/barcelona-mapa.html> (20/3/2012) 37 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN 8. Annexo Trabajo del Clínico: aporte de calcio, magnesio y sodio a través del agua embotellada y de las aguas de consumo público: Implicaciones para la salud Servicio de Reumatología. Hospital Clínic. IDIBAPS. Universidad de Barcelona. Villarroel 170. Barcelona. Entrevista con la Dra. Peris que es la coautora del trabajo sobre el agua embotellada y del grifo y la reumatología. Quise hacerle una entrevista porque igualmente que no fuera uróloga me podría decir cuales podían ser mis límites dentro de este ámbito y pequeñas ayudas sobre cómo desarrollar el tema del agua relacionado con la salud. Una vez explicado el objetivo de mi trabajo de investigación le pregunté lo siguiente: Vostè creu que podré aconseguir algun resultat significatiu? A vera, el problema que hi ha és que els càlculs renals depenen de molts aspectes. Per exemple, el càlcul més habitual és el d’oxalat de calci. Aquest precipita pel calci, oxalat, potassi... és a dir segons la dieta. El problema que hi ha és que els uròlegs encara no s’han posat d’acord sobre les dietes quan tens càlculs renals. Molts uròlegs pensen que un pacient que pateix un càlcul renal d’oxalat de calci, el que s’ha de fer és reduir el calci de la dieta. En canvi, jo crec que és al contrari. En teoria quan més ingesta de calci, menys incidència de litiasis renal. A més a més , reduir el calci de la dieta també afecta els ossos. El calci de la dieta s’extreu un 70 % del làctics i igualment que en l’aigua hi hagi no és tan important i no varia tant. No obstant, com vam comentar al treball, hi ha moltes aigües amb grans concentracions de calci, magnesi i sodi. Un altre problema és la distribució de les aigües de Barcelona ja que abans estaven clarament separades entre Llobregat i Ter però ara estan barrejades. Això ja ho tinc preguntat i ja tinc totes les concentracions... 38 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN El que hauries de fer seria també un treball més simple ja que si comences a endinsar-te començaran a demanar molta més informació i més coneixements d’aquest tema que anant a segon de batxillerat encara no el deus tenir. No obstant, li sembla correcta que faci com experiment observar les diferents composicions químiques dels diferents barris de Barcelona i intentar fer les meves pròpies conclusions? Sí, això em sembla molt bé. No obstant, també deixaria el treball amb un final obert, és a dir, com posant en dubte la dieta que es canvia a l’hora de tenir càlculs renals. També podries analitzar la composició química de l’aigua de l’aixeta i després analitzar la composició química de l’aigua una vegada filtrada i veure on es podria millorar. Com per exemple reduir la concentració de sodi veritat? Exacte. Jo jugaria amb aquests termes ja que després és més difícil. Llavors que em recomanaria per fer aquest treball? Jo de tu, faria una revisió del treball, és a dir, ajuntaria totes opinions dels diferents professionals i la milloraria amb nova informació trobada. El vostre treball, van dir que hi ha moltes aigües embotellades amb molta concentració de sodi, i que el sodi influïa en gran mida en la ingesta màxima recomanada de sodi. Llavors és millor prendre aigua de l’aixeta en canvi de l’embotellada? Vam observar que normalment, les aigües embotellades amb gran concentració de calci que en teoria és millor, tenien una gran concentració de sodi. Llavors, l’únic que s’ha de fer és controlar-lo. 39 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Laboratorio Oliver- Rodés De la botella al balneario El laboratorio Oliver-rodés entra en certificación de calidad del agua para hoteles | La firma familiar, que analiza un centenar de aguas envasadas, se ha diversificado y factura ya 2,5 millones Rosa Salvador | Barcelona Jordi Oliver-rodés, en el Museu d’aigües instalado en la sede de la empresa en El PratDavid Airob. Analizar un centenar de marcas de agua envasada de las 140 que existen en España es un gran éxito... y deja poco margen para el crecimiento. Por ello, el laboratorio Oliver-rodés inició su diversificación hacia el análisis de otras aguas, las de los hoteles y balnearios, y las de establecimientos que necesitan garantizar una calidad extrema del agua que utilizan (como fábricas de alimentos y bebidas, de medicinas, hospitales, etcétera). “Seguimos siendo líderes, pero ahora el análisis de agua envasada ya supone sólo el 25% de nuestras ventas”, explica Jordi Oliver-rodés, director general del laboratorio y bisnieto del farmacéutico Benito Oliver Rodés, que en 1902 empezó a hacer análisis en la rebotica de su farmacia de la calle Llúria, en lo que fue el embrión de la actual empresa. 40 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Oliver-rodés, con siete accionistas de la familia y ya en la cuarta generación, factura 2,5 millones de euros y cuenta con 36 trabajadores en la sede de El Prat del Llobregat, que sustituyó a su local tradicional en el Eixample. “No tenemos delegaciones, pero tenemos un buen sistema logístico que nos permite analizar aguas de toda España e incluso del extranjero: por ejemplo, analizamos una envasadora en Cabo Verde”. La firma ha transformado el eje de su negocio “del análisis a la consultoría, un proceso más complejo y que tiene más margen que el simple análisis, muy industrializado y donde la clave son el bajo precio y la rapidez. Así, no sólo analizamos la calidad del agua sino que asesoramos sobre las medidas que hay que tomar para mejorarla o, si se nos requiere, también las implementamos”. “Trabajamos en sectores en los que la calidad del agua no es sólo un coste sino un elemento diferencial y un argumento de venta”, explica, por lo que la firma ha creado un sello de certificación propio, “Control Sistemático Oliver-rodés”, y ha firmado un acuerdo para convertirse en certificador de la firma estadounidense National Safety Foundation (NSF) y de la Watermark Consultancy. “Para una empresa exportadora de material relacionado con el agua, estos certificados le abren la puerta al mercado estadounidense, y a los de muchos otros países para los que la certificación americana les aporta un marchamo de calidad”. Oliver tiene un margen del 10% de las ventas, “que reinvertimos en investigación. Por ejemplo, tenemos proyectos conjuntos con científicos del CSIC sobre la calidad del agua”, explica. Y, con crecimientos anuales del orden del 10%, ha ampliado sus instalaciones en El Prat, en otros 2.200 metros. Laboratorio Doctor Oliver-Rodés Moreres, 21 (Polígono Estruc)- 08820 El Prat de Llobregat – BARCELONA Entrevista Sra. Mª Cinta Pastor, directora técnica del laboratorio Dr. Oliver Rodés En el periódico de la Vanguardia, encontré una noticia de los laboratorios Dr. Oliver Rodés y vi que analizaban todo tipo de aguas, entonces encontré interesante contactar con ellos y poder estar en contacto con ellos. Al principio fue un poco difícil conseguir una entrevista con el laboratorio porque tenían mucho trabajo. No obstante seguía en contacto con la Sra. Mª Cinta Pastor, la directora técnica. Una vez conseguida 41 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN la entrevista me plantee varias preguntas, pero la verdad es que ella me fue guiando y no hice todas las preguntas pensadas a priori. La Sra. Mª Cinta Pastor me dio mucha información a nivel mundial, nacional. Martes, 28 de agosto de 2012 Segons la informació que he trobat sobre aquest laboratori, aquí es treballa tot tipus d’aigües, no és així? Si, aquí tractem tant aigües de piscines, ús domèstic, golf, aigües de l’aixeta o embotellada... Quines característiques seguiu per analitzar les diferents aigües com per exemple la d’ús humà? Nosaltres, com tots els laboratoris del món seguim les mateixes característiques que són les que estan al Decret de la legislació. Aquest decret té en compte les concentracions màximes que pot tenir un element perquè sigui apte pel consum. (em va ensenyar totes les concentracions) També pot haver dins de cada país o autonomia altres regles però sempre han de ser més limitades, mai menys estrictes. Per exemple, a Catalunya tenim quatre organitzacions: la OMS (Organització Mundial de la Salut), la directiva, el Real Decret i el de Catalunya que cada vegada es més limitada. El decret més important dins del Real Decret és el de la pàgina 7238 num. 45. En aquesta pàgina estan els apartats A i B que són els que han d’estar controlats i que si passen els límits no poden ser aptes pel consum9 (taula dels apartats A i B). Si et fixes, en l’apartat A conté els paràmetres microbiològics que només es busca tres tipus de bacteris no perquè només hi siguin ells, sinó com indicadors. Si en l’anàlisi apareixen,vol dir que poden haver de pitjors i ja no és apte. En l’apartat B, és on es miren si n’hi ha metalls i amb quines concentracions. Aquests es diuen paràmetres químics. M’he fixat que la duresa total no apareix ni en l’apartat A ni en el B. Això vol dir que no és essencial? 42 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN La duresa total no està regulada, però nosaltres la mesurem. En l’apartat C que s’anomena paràmetres indicadors, és on trobem el numero 40 la conductivitat la qual està de manera directa o indirectament amb els càlculs renals ja que s’utilitza calci per equilibrar-ho. Si l’aigua és incrustant tenen més possibilitats de tenir càlculs renals ja que el calci precipita, en canvi, si és agressiva podria causar osteoporosi. Aquest apartat té valors paramètrics més flexibles i si els valors trobats estan fora dels límits no passa res, només s’ha de dir. En definitiva, aquest tema que estàs treballant, sembla que estigui molt estudiat, però en veritat n’hi ha molt poca informació. Podràs aconseguir moltes opinions dels uròlegs, científics... però en veritat, l’única conclusió en aquest tema es veure molta aigua ja que si es disminueix molt de calci en una dieta pot causar el problema contrari, l’osteoporosi. En el tema de l’experiment, no m’estan sortint ni dureses molt altes , a més a més una mica distintes entre les diferents mostres del barri. Saps per què et surt això? Perquè l’aigua de Barcelona no es sempre la mateixa. S’està intentant que tota l’aigua de Barcelona vingui de la dessaladora del Llobregat però encara no s’utilitza ja que és molt cara i a vegades l’aigua és una mescla, o només del Ter, o del Llobregat. En segon lloc, és estrany que et surtin baixes les dureses. Què fas per trobar la duresa? He recollit deu mostres de cada barri de Barcelona, i el q faig és ficar-ho en un tub d’assaig per veure quanta quantitat haig de posar, després ho fico en un vas de precipitat, dins poso el reactiu del kit que em vaig comprar i ho barrejo després vaig posant gotes de titulant fins que canvia a blau. Això està molt bé, l’únic problema que veig és que normalment aquest experiment es fa al mateix moment que agafes l’aigua ja que el calci precipita, el que es de fer és agitar molt l’aigua abans d’utilitzar-la perquè sinó marca menys duresa de la que hi ha. 43 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Finalmente, para ver si mis conclusiones no eran erróneas pensé que sería interesante discutirlo con un urólogo para contrastar su conocimiento con el mío. Así que contacté con el Dr. Carlos Lladó que es urólogo del Hospital Comarcal de Sant Joan Despi. 23 de noviembre de 2012 En primer lloc, quins són els tractaments que normalment s'utilitzen per la extracció dels càlculs renals? Jo he trobat litotrícia percutània, uretroscòpia o ureterorensocòpia però no sé si són correctes i que són específicament. Hi ha la NEFROLITOTOMIA PERCUTANIA, la LITOTRICIA EXTRACORPORIA per ones de xoc, i la URETERORRENOSCOPIA que precisa fibra laser, o aparells electromecànics, o electrohidràulics per trencar les litiasis. En segon lloc, des del teu punt de vista, quins són els factors ambientals que influeixen a la incidència de litiasis càlcica? La incidència de urolitiasis és més gran en països de clima càlid, el nivell social alt també influeix, països amb important irradiació solar per efecte de la vitamina D, la dieta vegetariana redueix la incidència, i les dietes hiperprotèiques l’augmenten, així com les molt altes amb sucres. Des del teu punt de vista quina relació hi ha entre els càlculs renals i la composició de l'aigua? la composició de l'aigua és important per la incidència de càlculs renals? Tot i que és el punt fort del teu treball, crec que la composició de l’aigua és molt poc important en la incidència de càlculs renals. Hi ha treballs que NO troben correlació entre la duresa del aigua i la incidència de litiasis. Després d'haver fet aquest treball de recerca, he vist que molta gent relaciona veure aigua de l'aixeta com un dels factors de la formació de la pedra, tu creus que tenen raó? Com ja t’hi contestat a la pregunta anterior, ni crec , ni s’ha demostrat aquesta relació. 44 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Vostè creu que els components de l'aigua influeixen a la incidència de càlculs renals? No crec que els components de l’aigua influeixin en això, en canvi és molt més important la quantitat d’aigua. Com experiència personal, a persones que pateixen litiasis càlcica quin tractament els fas? vostè faria que disminuïssin el calci de la seva dieta o que l’augmentessin? ja que alguns especialistes pensen que s'ha de disminuir però altres no estan d'acord. És important un estudi metabòlic per discriminar els estats hipercalcèmics que poden beneficiar-se de reduir el Ca++ de la dieta, així com certes hipercalciuries severes, però això són pocs casos percentuals, la majoria de casos no es beneficiaran de modificar la dieta càlcica si la dieta és equilibrada. El tractament de la majoria de casos implicarà augmentar la ingesta hídrica, i segons resultat del estudi metabòlic poden donar-se citrat potàssic, zenc, magnesi, fitats, etc.. i fins i tot en algunes hipercalciuries renals o resortives donar diürètic. Com futurs treballs o millores del treball, com canviaries el treball per trobar conclusions més significatives? L’important dels treballs de recerca és la metodologia. Cal saber- se fer una pregunta, buscar tots els antecedents sobre la pregunta que et fas, dissenyar eines que et puguin conduir a contestar-la, un correcte tractament estadístic dels resultats, i un bon anàlisi d’aquests resultats. I així tan important és un treball amb conclusions significatives, com aquell on no són significatives. 45 BACHILLERATO 2E – TRABAJO DE INVESTIGACIÓN ENCUESTA: Distrito: Año de nacimiento: Género: 1. ¿qué tipo de agua bebe normalmente en su hogar? a. Grifo b. Embotellada c. Del grifo con sistemas de descalcificación 2. ¿ha tenido alguna vez un cálculo renal? 3. ¿Cuántos años lleva viviendo en este barrio? 46