CYMATICS: Science Vs. Music - Nigel Stanford

Tabla Periódica

HISTORIA DEL PAPIRO DE RHIND Y OTROS SIMILARES

Los conocimientos que tenemos sobre la matemática egipcia se basan en 2 documentos: el papiro de Moscú y el papiro de Rhind.El primero se encuentra en un museo de la ciudad de Moscú y el segundo en el Museo Británico de Londres. Los papiros están compuestos de planteamientos de problemas y su resolución. En el papiro de Moscú tenemos 25 y 87 en el papiro Rhind. Es de suponer que ambos tenían una intención puramente pedagógica, con ejemplos de resolución de problemas triviales. Los papiros datan del año 1650 a.C.(Rhind) y 1800 a.C. (Moscú), pero los conocimientos que en ellos aparecen bien podrían fecharse en el años 3000 a.C. 

El papiro Rhind es también conocido como papiro de Ahmes, escriba autor de la obra y comienza con la frase: "Cálculo exacto para entrar en conocimiento de todas las cosas existentes y de todos los oscuros secretos y misterios". El papiro de Moscú es de autor desconocido. Otros papiros complementarios son el rollo de cuero, con 26 operaciones de sumas de fracciones de numerador 1, y los de Kahun, Berlín, Reiner y Ajmin. 

El papiro de Rhind mide unos 6 metros de largo y 33 cm de ancho. Representa la mejor fuente de información sobre matemática egipcia que se conoce. Escrito en hierático, consta de 87 problemas y su resolución. Nos da información sobre cuestiones aritméticas básicas (operaciones de suma, resta, multiplicación y división), fracciones, potencias, raíces cuadradas, cálculo de áreas, volúmenes, progresiones, repartos proporcionales, reglas de tres, ecuaciones lineales y trigonometría básica. Fue escrito por el escriba Ahmes aproximadamente en el 1650 a.C. a partir de escritos de 200 años de antigüedad, según reivindica Ahmes al principio del texto, aunque nos resulta imposible saber qué partes corresponden a estos textos anteriores y cuáles no. 

Existía una fórmula para el cálculo de ciertas áreas o volúmenes igual que existía un método para sumar o restar. El cálculo de la superficie del círculo se realizaba como el cuadrado de 8/9 del diámetro. Si consideramos un círculo de radio 100 obtendríamos un valor de la superficie de 7901.23. Esto nos daría un valor de pi de 3.160492. pi es un número irracional con un valor, considerando los primeros 7 decimales de 3.1415926. El valor obtenido por los egipcios es realmente cercano, el error cometido es aproximadamente 2 centésimas (3.1625). Resolvían ecuaciones de segundo grado y raíces cuadradas para aplicarlas a los problemas de áreas. 

La aritmética fue su fuerte; la multiplicación y las fracciones no tenían secretos 

para ellos. La multiplicación se realizaba a partir de duplicaciones y sumas, y el 

la división utilizaba la multiplicación a la inversa. El sistema de numeración egipcio, era un sistema decimal (de base 10) por yuxtaposición. 

Los egipcios utilizaron las fracciones cuyo numerador es uno y cuyo denominador es 2,3,4,..., y las fracciones 2/3 y 3/4, y con ellas conseguían hacer cálculos fraccionarios de todo tipo. 

Dominaban perfectamente los triángulos gracias a los anuladores. Los anuladores egipcios hacían nudos igualmente espaciados que servían para medir; fueron los primeros en observa que uniendo con forma de triángulo, cuerdas de distintas longitudes se obtiene un ángulo recto, también conseguían mediante estos nudos triángulos rectángulos. 

Los Papiros nos han dejado constancia de que los egipcios situaban correctamente tres cuerpos geométricos: el cilindro, el tronco de la pirámide y la pirámide. La utilidad de cálculo volumétrico resultaba fácil: se precisaba, entre otras cosa, para conocer el número de ladrillos necesarios para una construcción.

El contenido del papiro Rhind, publicado por Richard J. Gillins en "Mathematics in the Time of the Pharaohs" es el siguiente: 

1 - 6 Reparto de 1,2,6,7,8 y 9 barras entre 10 hombres 

7 - 20 Multiplicación de fracciones 

21 - 23 Sustracción 

24 - 29 Búsqueda de números (28 y 29) y ecuaciones resueltas por “regula falsi” (24 a 27) 

30 - 34 Ecuaciones lineales más complicadas resueltas mediante 

divisiones. 

35 - 38 Ecuaciones lineales más complicadas resueltas mediante la regla 

de la falsa posición 

39 - 40 Progresiones aritméticas 

41 - 46 Volúmenes 

47 Tabla de fracciones de 1 hekat en fracciones ojo de Horus 

48 - 55 Áreas de triángulos, rectángulos., trapecios y círculos 

56 - 60 Pendientes, alturas y bases de pirámides 

60 - 61 Tabla de una regla para encontrar 2/3 de impares y fracciones unitarias 

62 Peso de metales preciosos 

63 Repartos proporcionales 

64 Progresión aritmética 

65 División proporcional de granos en grupos de hombres 

69 - 78 Intercambios, proporción inversa, cálculos de "pesu" 

79 Progresión geométrica 

80 - 81 Tablas de fracciones ojo de Horus de grano en términos de hinu 

82 - 84 Problemas, no claros, sobre cantidades de comida de gansos, pájaros y bueyes 

85 Escritura enigmática. En el papiro aparece al revés. 

86 - 87 Memorandum de ciertas cuentas e incidentes, gran parte perdida.

El papiro de Moscú, es junto con el de Rhind el más importante documento matemático del Antiguo Egipto.  Originalmente se le conocía como Papiro Golenishchev pero posteriormente, cuando fue a parar al Museo de Bellas Artes de Moscú, en 1917, se conoce como Papiro de Moscú. Con 5 metros de longitud, y tan sólo de 25 problemas, aunque algunos se encuentran demasiado dañados para poder ser interpretados. El papiro fue escrito en hierática en torno al 1890 a.C. (XII dinastía) por un escriba desconocido, que no era tan meticuloso como Ahmes, el escriba del papiro Rhind. Se desconoce el objetivo con el que fue escrito. 

Aparece una expresión exacta para el volumen de un tronco de pirámide de bases cuadradas. Fueron estas propiedades geométricas las que utilizaron los antiguos 

arquitectos egipcios en la construcción de sus monumentos y en el trazado de bóvedas, cúpulas, etc. 

El valor de p =4/sqrt(k) donde k es el número áureo fue utilizado (probablemente de modo inconsciente) por los egipcios, en la construcción de la gran pirámide de Kheops. Es, en efecto, cierto que quisieron que las caras de la pirámide estuvieran formadas por las dos mitades de un rectángulo áureo; pero esta elección determinaba la altura total del monumento. 

De los 25 problemas de que consta hay 2 que destacan sobre el resto; son los relativos al cálculo del volumen de una pirámide truncada y el área de una superficie parecida a un cesto. Este último es uno de los problemas más complicados de entender, pues no está clara la figura, y si la figura buscada fuese un cesto o 

un hemisferio entonces sería el primer cálculo de tal superficie conocido. 

El contenido del Papiro de Moscú publicado por Richard J. Gillins en "Mathematics in the time of the pharaons" es el siguiente 

1-2 Ilegibles 

3 Altura de un poste de madera 

4 Área de un triángulo 

5 "Pesus" de barras y pan 

6 Área del rectángulo 

7 Área de un triángulo 

8-9 "Pesus" de barras y pan 

10 Área de una superficie curva 

11 "Barras y cestos" (?) 

12 "Pesu" de cerveza 

13 "Pesu" de barras y cerveza 

14 Volumen de una pirámide truncada 

15-16 "Pesu" de cerveza 

17 Área de triángulo 

18 Mediciones en palmos y codos. 

19 Ecuación lineal

20 Fracciones de Horus 

21 Mezcla de pan sacrificatorio 

22 "Pesus" de barras y cerveza 

23 Cálculo del trabajo de un zapatero. 

24 Intercambios 

25 Ecuación 2x+x = 9 

Angel Pulpón Zarco

EL AMOR DE UN ÁCIDO Y UNA BASE

Hace muchos siglos en un pueblo cerca del bosque, vivía a la orilla de un río un ácido llamado clorhídrico y no muy lejos de ahí una base de nombre hidróxido de sodio. Se distinguían en el pueblo porque a sus veinticinco años aún no estaban neutralizados.

Según las tradiciones a los veinte años ya debía estar neutralizado un ácido con una base, y ellos aún no se encontraban, por lo que los dos estaban tristes, sus familiares y amigos decían que para encontrar el amor era necesario un indicador del destino, esto les haría saber inmediatamente con quien neutralizarse. 

Después de mucho tiempo de buscar el amor cada cual por su lado ya estaban cansados, rendidos y agotados. Él tan agrio y ella tan amargada, que el ácido tenía un pH bajo (de 1 a 6) por la desesperación y ella un pH alto (de 8 a 14) debido a la decepción.

En las mañanas, él observaba el firmamento, esperando a su amada y ella cada noche miraba la luna suplicando la llegada de su ácido. 

Sus días eran nublados y solitarios, hasta que el ácido entristeció tanto, que su corazón dio protones, por otro lado, la base esperaba tanto ese amor que en sus sueños alcanzaba ganar protones, como magia de alguien que el destino esperaba juntar.   

Todo cambió una mañana hermosa y radiante de sol, por azares del destino los dos, cada uno por su lado, salieron a pasear al mismo río, que tenía una bella cascada llamada tornasol, en la cual coincidieron. 

El cielo azul estaba muy tranquilo, y el ácido se sentó a contemplar el bello paisaje; al mismo tiempo, la base descansaba un poco, no muy lejos de ahí leía un libro; tiempo después, ella decidió irse, pero tropezó con una roca y cayó al río. 

El ácido observó lo ocurrido y fue corriendo para auxiliarla, le dio la mano para ayudarla a salir y en eso su color azul cambió a rojo, recorriendo cada una de sus extremidades y ninguna palabra podía describir sus sentimientos, ya que su corazón le decía que era la base que estaba esperando. En cambio la base, a pesar del golpe, al verlo, se quedó paralizada y su color cambió de rojo en azul. Cuando se vieron a los ojos, comprendieron que era el indicador por tanto tiempo esperado. 

Con el paso del tiempo, ellos se neutralizaron y de su reacción, nacieron dos niñas y las llamaron a una sal y a la otra, agua. 

VÍDEO DE ESTUDIO DE CALIDAD DE PASTELITOS EMPACADOS (REVISTA DEL CONSUMIDOR)

http://youtu.be/MgyO6Iyc38s

ESTUDIO DE CALIDAD DE PASTELITOS EMPACADOS

Disfrutar de una vida dulce, sin los riesgos de un aporte calórico alto sí es posible.

México ocupa el primer lugar en la ingesta de pastelillos. Cada mexicano come al año un promedio de 19.9 kg de pastelitos. Por su alto contenido de calorías, el consumo de estos productos debe ser sólo ocasional y en cantidades moderadas, no un hábito, ni mucho menos el sustituto de una de las tres comidas. Esto debido, principalmente, a su alto contenido de azúcares.

Desde su aparición en el mercado mexicano, los pastelitos empaquetados se han ido ganando un lugar especial en nuestra dieta; ya sea como postres, refrigerios entre comidas o como complementos -o incluso sustitutos- del desayuno o la merienda.

Al tratarse de productos tan accesibles, solemos perder de vista que se trata de alimentos con una alta densidad calórica; es decir, con un alto aporte energético que, de no ser utilizado, se convertirá en grasa corporal, como las famosas “llantitas”.

Por definición, los pastelillos son un producto de panificación “que se somete a batido y horneado, preparado con harinas de cereales o leguminosas, azúcares, grasas o aceites, sal, adicionado o no de huevo y leche, crema batida, frutas u otros ingredientes opcionales y aditivos para alimentos”.

Pero, ¿qué cantidades de cada uno de estos ingredientes contiene un solo pastelito empacado? Es una pregunta de peso, pues estos productos son muy populares en nuestro país, sobre todo entre los niños.

Se analizaron 9 marcas de pastelitos empacados que se comercializan a nivel nacional. Los estudios se realizaron por porción de cada pastelito individual, aunque el paquete pudiera contener varias porciones. En todos los productos se evaluó:

Aporte nutrimental. Este tipo de productos es conocido por tener un aporte calórico alto, pero para saber qué clase de nutrientes están presentes en cada producto, se verificó el contenido de proteína, grasa, carbohidratos y sodio, además del aporte calórico. Los datos reportados se refieren al contenido nutrimental por pastelito.

Asimismo, se verificaron los tipos de azúcares y grasas presentes en los productos y, para tener mayor información sobre el valor nutricional de cada uno, se determinaron los contenidos de algunos minerales, a saber. hierro, cinc, magnesio y calcio.

Calidad sanitaria. Debido a que es de suma importancia que las muestras no presenten ningún riesgo para el consumidor, se revisó su calidad sanitaria y que estuvieran libres de microorganismos patógenos.

Información en la etiqueta. La etiqueta es una herramienta fundamental, pues te permite averiguar datos importantes sobre el producto que estás comprando; especialmente en aquellos dirigidos a niños. Por ello, se verificó que todas las muestras presentaran los datos obligatorios por norma: denominación del producto, lista de ingredientes, nombre y dirección del fabricante o comercializador, país de origen, número de lote, fecha de consumo preferente o caducidad y contenido neto del producto, así como que la información fuera veraz.

Precio. Para fines comparativos, en cada marca se incluye el costo por pastelito (refiere al costo promedio al adquirir el producto en el mercado).

Porción. En todos los casos fue un pastelito.

REFLEJA SU OBRA DAÑO DE BULIMIA

El artista visual Yoshua Okon cuestiona los actuales estándares de belleza en su obra titulada "HCl" (ácido clorhídrico).

Ciudad de México (19 de agosto de 2003). Las tuberías de acero galvanizado del drenaje de la Universidad Iberoamericana sufrieron en junio pasado continuas fugas de agua. Al hacer una revisión, los especialistas detectaron que el problema se originaba en el baño de mujeres. 

Su conclusión fue que el ácido gástrico que se acumulaba en los excusados, proveniente del vómito de decenas de estudiantes bulímicas, picaba las tuberías. 

Ahora, el artista visual Yoshua Okon recupera este incidente para crear la obra HCl (ácido clorhídrico), donde cuestiona los actuales estándares de belleza, que exponen a cientos de jóvenes a enfermedades como la bulimia y la anorexia. 

"Un profesor de la universidad me contó el incidente y fui a la universidad, donde me encontré con los trabajos de reparación y me llevé parte de la tubería dañada por el ácido. Mi propuesta es exhibir estos objetos carcomidos en vitrinas de cristal, como si se tratara de un objeto precioso", explicó Okon. 

La pieza en la que trabaja actualmente, será presentada en la galería The Project, en Los Ángeles, en enero de 2004, y en abril del mismo año, en la Galería Enrique Guerrero de la Ciudad de México, acompañada de un vídeo con un narración de los hechos. 

Jorge Luis González, investigador del Departamento de Metalurgia de la Escuela Superior de Ingeniería Química del IPN, señala que la concentración de ácido gástrico puede corroer con facilidad la tubería de un drenaje, sea de acero galvanizado o colado, o de cobre. 

"Lo que se llama jugo gástrico es básicamente ácido clorhídrico y, en su forma pura o diluido con agua, es sumamente corrosivo de metales como el acero o el cobre. Además, el vómito puede tener ácidos úrico y láctico, que también atacan el metal".

González explica que, para que estos ácidos dañen una tubería, es necesario que se produzca un tapón o se genere un flujo constante de vómito que provoque las cuarteaduras y quiebre el metal. 

Carla Arellano, nutrióloga especializada en trastornos de la alimentación de la clínica Eating Disorders (Desórdenes Alimenticios) México, considera factible que hubiera un flujo constante de jugo gástrico en el baño de mujeres de la Universidad Iberoamericana, ya que existen pacientes bulímicos que vomitan hasta 15 veces al día. 

"Desconozco la cantidad exacta de jugo gástrico necesaria para dañar una tubería, pero sé lo corrosivo que puede ser, ya que llega a provocar pérdida de los dientes por descalcificación, úlceras y cáncer en el esófago. No existe una medida establecida, pero algunas pacientes han llegado a vomitar varias veces al día y por más de 10 años". 

Okon aclara que con HCl (ácido clorhídrico) no intenta plantear que únicamente en la UI se da este tipo de problemas. "Sé que la bulimia es una enfermedad de nuestra época, pero desde que me enteré del caso tuve la idea de trabajarlo y creo interesante exhibir esos tubos como si fueran algo de mucho valor". 

Hasta el cierre de la edición, no se pudo encontrar a Mónica Navarro, directora de Comunicación Social de la UI, para que diera la versión de la universidad".

Fuente: http://gaceta.cicese.mx/print.php?topico=secciones&ejemplar=129sid=&id=962

La química del pelo

Lo que hay detrás de la apariencia

La fabricación y venta de cosméticos es uno de los negocios más redituables a nivel mundial. Cada año se gastan alrededor de setenta mil millones de dólares en productos de belleza. De esta cifra casi la mitad está destinada a cambiar la apariencia del pelo.

Desde la antigüedad los seres humanos hemos experimentado con el cabello: los asirios y los romanos, por ejemplo, lo rizaban con fierros calientes. Los egipcios usaban pesadas pelucas negras, y se han encontrado vestigios de henna en el cabello de algunas momias. Ese pigmento vegetal que se extrae de la planta de henna se sigue utilizando no sólo para teñir el pelo, sino también para estampar tatuajes temporales en la piel.

Más allá de la raíz

El pelo es una característica distintiva de los mamíferos —aun los delfines poseen unos cuantos de ellos debajo del hocico— y en muchos funciona como aislante; permite conservar el calor del cuerpo y lo protege de las radiaciones ultravioletas del Sol. En la mayoría de los mamíferos el pelo presenta mudas periódicas que se adaptan a los cambios climáticos; cada pelo crece por la acumulación de células muertas y proteínas, tarde o temprano se cae y es reemplazado por uno nuevo. Aunque en el ser humano las funciones vitales del pelo son casi nulas y predominan las de carácter psicológico y social, se conserva este ciclo. Al igual que las uñas, el pelo no tiene vida; está constituido por largas cadenas de proteínas, la más importante de las cuales es la queratina. Como todas las proteínas, la queratina está formada por la combinación de aminoácidos. En la queratina en particular predomina el aminoácido llamado cisteína, que posee un átomo de azufre. Las cadenas de queratina se acomodan de forma paralela, como los delgados hilos que forman un cable, y se mantienen unidas por medio de tres tipos de enlaces químicos:

• Puentes de hidrógeno, que se dan entre un átomo de hidrógeno y otro átomo muy electronegativo (que atrae fuertemente a los electrones), como el oxígeno.

• Puentes salinos entre un ácido y una base, que se dan por la atracción de dos sustancias con cargas eléctricas opuestas. • Puentes disulfuro: enlaces covalentes entre los átomos de azufre de las cadenas vecinas.
Aunque actualmente el análisis más común para determinar si una persona ha consumido algún tipo de droga continúa siendo el de orina, el análisis de muestras de cabello es cada vez más popular. Mientras que en las muestras de orina sólo se pueden detectar rastros de cocaína si ésta ha sido consumida hasta tres días antes de que se realice la prueba, en un mechón de pelo es posible determinar si la persona ha consumido esta droga hasta tres meses atrás. No obstante, en los Estados Unidos existen reservas para el uso de estas pruebas, ya que algunos estudios sugieren que sus resultados son más confiables en el caso de personas de origen africano que en las de origen caucásico. La causa de esta diferencia aún no se determina y la controversia continúa.

El pelo emerge de unos sacos microscópicos o folículos que se encuentran en la dermis o capa interna de la piel. Cada hebra de pelo está formada por dos secciones concéntricas: la cutícula es la capa externa, sirve como protección y está formada de células muertas que se sobreponen como las tejas en un techo; el córtex constituye la capa interna, ahí se encuentran los pigmentos que dan color al pelo y la mayor parte de la queratina que le da forma.

Los enlaces de hidrógeno y los puentes salinos son enlaces débiles y las moléculas de agua pueden romperlos de forma temporal; es por eso que para acomodar una cabellera rebelde o probar un nuevo peinado, tenemos que humedecer el pelo. Con la humedad los puentes de hidrógeno y salinos se separan, posteriormente, al eliminarse el agua por evaporación, dichos enlaces vuelven a formarse, pero entre secciones diferentes de las fibras que forman el pelo, manteniéndolo tal y como deseamos. En cambio, los enlaces entre los átomos de azufre de la queratina son más fuertes y no se rompen por la sola presencia del agua. De hecho, la ubicación de estos enlaces es lo que determina la forma natural de nuestro cabello. Si los enlaces se dan de forma paralela y las cadenas proteínicas se mantienen alineadas, tendremos el cabello lacio; si la unión entre azufres se da de forma diagonal, las fibras de queratina forman una especie de espiral y el cabello será rizado. La forma en que se enlazan los átomos de azufre en la queratina es determinada por la información contenida en nuestros genes.

El mejor champú

El sebo que secretan las glándulas sebáceas del cuero cabelludo es una sustancia grasosa que además de dar brillo a cada cabello, cubre su superficie o cutícula, evitando la pérdida de humedad interna. Sin embargo, el exceso de sebo atrae el polvo, lo que provoca que el pelo se vea sucio y opaco. El detergente de un buen champú, que actúa como agente limpiador, debe ser capaz de retirar el exceso de grasa dejando justo la necesaria para que el cabello no se deshidrate. Muchos anuncios de champús también destacan la importancia del pH (medida del grado de acidez o alcalinidad de una solución), pero ¿puede realmente el pH en el champú hacer que nuestro cabello esté más limpio, brillante y saludable? Si usamos en el cabello un champú ácido, con un pH menor que siete, tanto los enlaces de hidrógeno como los puentes salinos se rompen temporalmente, pero los enlaces disulfuro permanecen manteniendo la cutícula del pelo ordenada. Esto permite que la luz se refleje de manera uniforme y el pelo luzca brillante. Cuando el champú es ligeramente alcalino (pH de 8.5) los enlaces de azufre pueden romperse y la superficie externa del cabello se vuelve áspera. Esto impide que la luz se refleje uniformemente en ella; entonces el cabello se ve opaco. El uso frecuente de un champú alcalino causa daños por el continuo rompimiento de los puentes disulfuro y es la causa de las puntas separadas u orzuela.

Con un pH de 12 (sumamente alcalino) todo tipo de enlace se rompe y el cabello ¡se disuelve! Ésta es la base del funcionamiento de algunas cremas depiladoras que se encuentran en el mercado. El cabello tiene su resistencia máxima y luce más brillante a un pH de entre 4 y 6; he ahí el truco de las abuelas, que recomendaban el uso de limón o jitomate para acomodar el cabello y que éste se viera brillante, ya que ambos son un poco ácidos. El detergente contenido en la mayor parte de los champús deja el pelo ligeramente alcalino, por lo que se recomienda el uso de enjuagues y acondicionadores, productos que contienen ácidos débiles que permiten restablecer el pH del pelo a su intervalo normal, además de aceites que evitan la deshidratación y proporcionan mayor brillo.

¿Ondulado o lacio?

Los enlaces de azufre entre las cadenas de queratina actúan como los peldaños de una escalera, manteniendo fija la estructura del cabello. El funcionamiento de los permanentes para rizar o alaciar el pelo se basa en la ruptura, la reorganización y la formación de nuevos enlaces disulfuro. La mayoría de los permanentes consiste en una loción rizadora o alaciadora y un agente neutralizador. La loción rizadora contiene hidróxido de amonio, que rompe la cutícula permitiendo que la solución penetre fácilmente, y tioglicolato de amonio, que rompe los enlaces disulfuro separando las cadenas de queratina. El desagradable y picante olor característico de los permanentes resulta de la combinación entre el olor del amoniaco y el olor a huevo podrido de los compuestos de azufre. Una vez separadas las cadenas proteicas, el pelo está listo para ser modificado: si lo que se quiere es rizarlo, se enrolla en los tubos de plástico para permanente, o se cepilla intensamente para alaciarlo. Una vez que la estructura del cabello se ha reorganizado es tiempo de revertir la reacción y formar otra vez los enlaces de azufre pero ahora en su nueva posición. Primero se retira el tioglicolato de amonio con agua y se aplica la solución neutralizadora, que no es otra cosa que peróxido de hidrógeno (agua oxigenada), el cual vuelve a formar los enlaces disulfuro entre las cadenas de queratina. Finalmente el cabello se enjuaga y al secarse se restablecen los enlaces de hidrógeno y los puentes salinos. El pelo vuelve a ser fuerte, pero ahora tiene una apariencia muy diferente gracias a la nueva posición de sus enlaces disulfuro.

De colores...

El uso de extractos vegetales o de compuestos metálicos coloridos para teñir el pelo tiene su origen en las etapas más remotas de la historia. Aunque algunos de estos productos se siguen usando, la mayoría de los tintes actuales funcionan a través de las reacciones de compuestos complejos orgánicos u organometálicos. El cabello contiene dos pigmentos: la melanina, que es un pigmento oscuro responsable también de la coloración de la piel, y la feomelanina, pigmento café rojizo o amarillento. La cantidad de ambos determina el color del pelo y su ausencia produce cabellos grises o blancos. Para aclarar el cabello primero se degradan estos pigmentos, oxidándolos generalmente con peróxido de hidrógeno en solución acuosa y se les sustituye por uno sintético. Si lo que se desea es oscurecer el color del cabello entonces se aplica directamente el colorante, no hace falta decolorar primero.

Los productos que hoy en día se pueden encontrar en el mercado no sólo ofrecen una extensa gama de colores, también se puede elegir por cuánto tiempo se quiere esa nueva apariencia. Hay tintes que actúan lenta y gradualmente, produciendo tonalidades que van desde el amarillo hasta llegar al negro. Estos productos contienen acetato de plomo, que reacciona con los azufres de la cisteína formando sulfuro de plomo, un compuesto de color negro que se acumula poco a poco oscureciendo el cabello y desapareciendo las canas.

¿El antidopaje del futuro? 

Los tintes temporales usan pigmentos cuyas moléculas son tan grandes que no pueden penetrar la corteza del pelo y quedan adheridas solamente a la cutícula, donde permanecen hasta que se lava el cabello. Los tintes semipermanentes usan moléculas más pequeñas que pueden cruzar la cutícula y llegar libremente hasta la corteza del pelo, quedándose ahí sólo algunos días; por movilidad, estas moléculas pueden salir de la corteza del pelo y desaparecer después de varias lavadas.

Los tintes permanentes se incorporan al pelo en forma definitiva. En ellos se utilizan dos sustancias incoloras formadas por moléculas pequeñas; una vez que dichas sustancias penetran la corteza del pelo, reaccionan formando una sustancia colorida cuyas moléculas son suficientemente grandes comopara quedar atrapadas en forma permanente.

Aunque no se ha encontrado una relación directa entre el uso frecuente de tintes y productos de belleza con daños severos en el pelo o su caída, es importante revisar la reacción de nuestro organismo a los productos que se deseen aplicar. Cada persona reacciona de manera diferente; por eso en las etiquetas se recomienda observar la reacción del organismo y si ésta es adversa desechar el producto aunque se haya probado que es inocuo, pues siempre existe la posibilidad de que en algunas personas se presenten reacciones alérgicas o de otro tipo. Si la química nos permite mejorar nuestra imagen podemos probarlo, pero siempre con la información en la mano.

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Ana María Sosa Reyes es egresada de la carrera de química de la Facultad de Química de la UNAM y estudiante del doctorado en ciencias químicas en la misma institución. Es profesora de química en la licenciatura en dicha Facultad y de bachillerato en el colegio Green Hills.

Fuente: http://www.comoves.unam.mx/articulos/quimica_pelo/quimica_pelo3.html

MEDIR PARA VIVIR

Nuestros sentidos son capaces de medir la composición de las sustancias específicas de un olor, longitud y el peso de los objetos. Cada especie tiene, en su forma de relacionarse con el entorno, una manera partículas de hacer mediciones.

El pez arquero caza desde el agua, lanzando un chorro de agua hasta una altura máxima de 2 metros a los insectos que están refugiados bajo las hojas de las plantas que crecen pegadas al río, pero lo interesante es que tiene que calcular con precisión donde caerá su presa. Debido al hecho que el agua tiene un índice de refracción mayor que el del aire, el pez ve a su presa

en una dirección demasiado empinada, un pequeño detalle que tiene que tomar en cuenta para disparar en el ángulo correcto.

El pez pescador de caña vive en aguas marinas profundas y tiene un órgano especializado que proyecta desde la parte superior de su cabeza y flota a manera de anzuelo, sobre su gran boca. En el interior de este órgano se encuentran un tipo de bacterias que se sienten atraídas a entrar a ese órgano y se reproducen alcanzando una densidad de población muy alta y empiezan a producir luz atrayendo peces que al acercarse se convierten en presa para el gran pez. Aquí el pez se beneficia de la presencia de la colonia de bacterias, al mismo tiempo que las bacterias aprovechan un medio rico en nutrientes. Las bacterias sin tener sistema nervioso, es decir, sin tener conciencia saben cuantificar, es decir, miden un número (el promedio de receptores ocupados) que equivalen directamente a la magnitud de su concentración, o densidad de población.

La libélula usa una técnica de retroalimentación que registra una y otra vez la posición de la mosca (presa) durante su persecución corrigiendo continuamente su orientación asegurándose que sean siempre las mismas celdas de sus ojos compuestos las que capten la imagen de su presa, reduciendo así cada vez más la distancia, esto demuestra que realiza mediciones notablemente precisas para alimentarse.

El mono mide la distancia intuyendo si lograra realizar el salto de una rama a otra.

En el caso de los seres humanos, la reacción del organismo se debe a una medición, haciendo una comparación a la que llamamos unidad, aunque no esta bien establecida y basta tener una imagen intuitiva de ella. El tamaño de la unidad debe ajustarse a la escala del objeto que se desea medir:

-La comparación es la acción básica de la medición.

-Requiere una unidad de medida conocida para realizar la comparación.

-El tamaño de la unidad debe ser del mismo orden de magnitud que lo que se desea medir.

Conclusión

Como sabemos medir es algo que hacemos continuamente en la vida cotidiana; lo hacemos cuando hablamos, oímos, tocamos, cuando cargamos algún objeto o a una simple reacción de nuestro organismo, sin embargo no es necesario tener conciencia para hacer estas mediciones, ya que lo hacemos intuitivamente, comparando con algo conocido, tomando de referencia lo que tenemos en nuestra memoria.

Estas unidades de medición no son constantes, dependen del tiempo y de las necesidades momentáneas del organismo del individuo ya que estas cambian de acuerdo a la evolución y variación de cada especie o individuo.

Markus Müller 

Desastres climáticos: tres obstáculos para hacer algo

Desde hace unos 50 años los científicos nos han estado advirtiendo acerca de los peligros de las transformaciones (causadas por los humanos) del clima terrestre. Pero en los recientes dos o tres años ha habido dos cambios importantes en esta situación. Primero, hay una serie de informes confiables -realizados por diferentes grupos científicos-, los cuales confirman que no sólo son reales estos peligros, sino que vienen ocurriendo a un ritmo mucho más apresurado de lo que los científicos creían hace cinco años. Como dijo recientemente la canciller Angela Merkel, de Alemania, "No faltan cinco minutos para la medianoche; son cinco minutos después de la medianoche".

El segundo cambio es el grado en que para la gente común se han hecho visibles estos cambios. Hubo un tsunami en el océano Indico. Hay un incremento en la frecuencia y ferocidad de los huracanes en el Caribe, que culminó en el notable desastre de Katrina. Las fotos del derretimiento de las zonas de hielo en el Artico circulan ampliamente en la prensa. Y este año los meteorólogos que en Londres han estado midiendo las temperaturas por más de tres siglos anunciaron que éste fue el invierno más cálido allí desde que comenzaron a medir. La contraparte del clima cálido en Europa son los tornados y otros desastres provocados por el viento en otras partes.

Entonces, ¿por qué se está haciendo tan poco? Es claro que no es por falta de conciencia del problema, por más que algunas personas traten de negar su existencia. No obstante, el grado en que los líderes políticos están dispuestos a hacer algo, y de hecho el grado en que existe presión del público para que hagan algo, es sorprendentemente bajo. Cuando hay una separación tan clara entre el conocimiento y la acción, debe haber obstáculos en la arena sociopolítica que expliquen esto. De hecho, existen tres obstáculos bastante poderosos en acción: los intereses de productores-empresarios, los de las naciones menos ricas y las actitudes de ustedes y yo. Cada uno de estos obstáculos es poderoso.

A los productores/empresarios les preocupa primero que nada obtener ganancias con sus actividades. Si uno les pide que internalicen costos que actualmente no tienen que pagar (el mejoramiento o limpieza de sus procesos de contaminación), esto afecta seriamente sus ganancias en dos formas. Primero, los fuerza a elevar sus precios, lo que puede ocasionar la eliminación de ciertos clientes suyos. Y si internalizan sus costos pero los competidores no lo hacen, pueden perder ventas que lograrán estos competidores.

Es por esto, como regla general, que las acciones voluntarias tienen poca posibilidad de funcionar, debido a que rara vez son unánimes. En este caso, los productores/empresarios virtuosos perderían ante los competidores. La solución sería la internalización obligatoria de costos ordenada por el gobierno. Aun si esto resolviera el problema del competidor nacional, deja abierto perder ante los competidores internacionales, así como el hecho de que, por arriba de cierto precio, hay disminución de la clientela.

El segundo problema es precisamente el de la competencia internacional. Los países más pobres buscan mejorar su capacidad de competencia en el mercado mundial. Una de las formas en que hacen esto es produciendo ciertos productos a un menor nivel de costos de tal modo que algunos artículos puedan ser comercializados a un nivel menor de precios. Si se ordenaran (digamos mediante algún tratado internacional) ciertos virajes en el proceso de producción (la reducción en el uso de carbón como fuente de energía), esto requeriría una costosa restructuración de las industrias en esos países, así como la pérdida potencial de su ventaja competitiva relativa a precios. Este es el argumento esgrimido actualmente por países muy grandes como China e India, pero también por naciones de Europa central y oriental como Polonia y República Checa.

Existe, por supuesto, una solución parcial a este problema. Es el financiamiento masivo de los costos de restructuración de las industrias de estos países por parte de las naciones que actualmente son ricas (Estados Unidos, Europa occidental). Pero dicha transferencia de riqueza -porque esto es lo que es- siempre ha sido impopular y cuenta con poco respaldo político en estos países más ricos. En cualquier caso, esto no afecta la pérdida potencial de la ventaja en los precios, tan importante para estos estados menos ricos.

Ustedes y yo constituimos el corazón del tercer obstáculo. Se le llama consumismo. A la gente siempre le ha gustado consumir. Pero en los pasados 50 años, el número de personas que podrían consumir más allá de cierto nivel mínimo de supervivencia se ha incrementado notablemente. Cuando llamamos a los individuos a consumir menos electricidad o potencia, o a consumir menos de los productos que requieren de estos insumos, estamos convocando a quienes ahora son consumidores a que cambien su estilo de vida, de modos significativos. Y en cuanto a aquellos que actualmente no son lo suficientemente ricos como para consumir de esa forma, uno los convoca a renunciar a la poderosa aspiración de tener acceso al consumo que históricamente se les ha negado.

Esto también puede ser resuelto. Las personas pueden reducarse unas a otras. La gente puede poner en el centro de su sistema de valores otras cosas que no impliquen consumo. Podemos todos aceptar la necesidad de lograr niveles de vida más igualitarios por todo el planeta, aun si para algunos esto tal vez signifique reducir sus propias ventajas.

Hace 50 años los científicos produjeron la primera evidencia de que consumir productos de tabaco tenía la consecuencia de una mayor probabilidad de contraer cáncer. Hacerlo encontró los mismos obstáculos que hoy implica hacer algo acerca de los riesgos climáticos. Después de 50, a escala mundial, la tasa de fumar ha disminuido considerablemente, en parte debido a que se fuerza a las compañías tabacaleras, mediante demandas legales, a rembolsar los costos sociales de sus acciones previas, en parte porque los individuos se reducan y porque los gobiernos ordenan restricciones a los locales donde está permitido fumar. Entonces es claro que algo puede hacerse.

Pero, ¿tenemos 50 años para hacerlo?

Immanuel Wallerstein

TOXINA BOTULÍNICA, MODERNA FUENTE DE JUVENTUD

La ciencia médica conoció a la toxina botulínica como veneno letal, por lo cual fue motivo de estudio y paulatinamente aprovechada en tratamientos para mejorar la salud; no obstante, sin proponérselo, encontró su popularidad en la cosmetología, pues ha comprobado su eficacia para eliminar arrugas y líneas de expresión en el rostro.

La toxina botulínica es tal vez el veneno más potente que se conoce, ya que se requiere apenas 0.000001 gramo para matar a una persona. 

El daño se produce cuando ingresa al organismo la bacteria Clostridium botulinum, capaz de liberar la toxina que provoca una enfermedad llamada botulismo , que ataca al sistema nervioso y paraliza los músculos hasta llevar a la muerte por asfixia si la persona afectada no es tratada a tiempo. 

El consumo de alimentos contaminados es la forma más común en que inicia esta intoxicación, principalmente por alimentos enlatados cuyo envase ha sido afectado o si su fecha de caducidad se ha cumplido.

Aunque en menor grado, también se sabe que son causantes de botulismo los productos envasados de carne, pescado (principalmente ahumados) y frutas en conserva, de ahí la importancia de evitar el consumo del contenido de frascos fermentados o de latas que se encuentren hinchadas o con alguna deformidad, así como las que manifiesten expulsión de gas al abrir los envases. Los médicos recomiendan que además de seguir las precauciones señaladas, se refrigeren los alimentos recién cocidos en regiones de altas temperaturas, pues el enfriamiento lento propicia la descomposición por bacterias. 

Estéticamente hablando, Tom  Cruise y Madona son dos de las luminarias del mundo del espectáculo que pueden dar cuenta del uso de la toxina del botulismo (botox), para eliminar arrugas. Su popularidad ha sido tal que se cuentan por miles quienes la buscan anualmente en todo el mundo. 

A grandes rasgos la aplicación es la siguiente: la sustancia se inyecta en las zonas del rostro elegidas, previamente desinfectadas, mediante jeringa especial para insulina, atravesando piel, tejido celular subcutáneo hasta llegar al músculo. Una vez paralizado éste, se imposibilita su contracción, de manera que no hay movimiento y, por tanto, no hay arruga, en otras palabras, no se alisan ni se rellenan, como en otros procesos, por ejemplo la inyección de colágeno. 

Por lo regular se inyecta para acabar temporalmente -entre 4 y 6 meses dura el efecto- con patas de gallo, líneas en la frente, marcas de entrecejo y arrugas en las comisuras de los labios, brindando total libertad para hablar y sonreír. 

Los dermatólogos también han conseguido importantes beneficios al emplearla directamente en casos de hiperhidrosis (sudoración excesiva en manos, pies y axilas). No obstante, debe quedar muy claro que debe ser aplicada por un profesional, en el lugar correcto y en la dosis necesaria, pues se puede correr el riesgo de tocar un músculo equivocado, llegando a provocar parálisis facial. 

La ya popular toxina botulínica no es un medicamento de libre acceso, no obstante, su uso está aprobado por la Agencia de Drogas y Alimentos de Estados Unidos (FDA por sus siglas en inglés), entidad que certifica su efectividad en el tratamiento de otras afecciones, como mal de Parkinson o migraña.

No cabe duda que la tenacidad de la ciencia puede brindarnos importantes aportes a la salud, en muchas ocasiones gracias a eventos circunstanciales como los antes señalados; sorprendente, ¿no cree usted? 

¿PARA QUÉ SIRVE LA CIENCIA?

¿Para qué sirve la ciencia? ¿Cuál es su utilidad? Otra forma de plantear la misma pregunta sería: ¿en qué consiste la actividad científica?

Martín Bonfil Olivera

Los usos, aplicaciones y productos indirectos de la ciencia son múltiples (su producto directo, sin duda, es el conocimiento). Pero puede decirse, en general, que la ciencia sirve para cuatro cosas: clasificar, explicar, predecir y controlar.

Clasificar es un primer paso para entender. Da orden a lo que observamos, y nos permite ver con más profundidad. Al describir un sistema y clasificar sus componentes, descubrimos relaciones entre ellos que no eran apreciables a simple vista. Aunque describir, catalogar, enumerar y ordenar no son las actividades centrales de la ciencia, sí son pasos necesarios para iniciar el estudio de la naturaleza. (Y en muchos casos es todo lo que se puede hacer, al menos por un tiempo, cuando se abordan sistemas novedosos: si descubriéramos vida extraterrestre, por ejemplo, seguramente tendría que pasar un tiempo antes de que lográramos trascender esta primera etapa.)

Un segundo nivel se logra cuando, además de tener claro qué es lo que hay ahí logramos también explicarlo. Aquí estamos ante lo que tradicionalmente se considera esencial en la actividad científica: la generación (y posterior puesta a prueba) de hipótesis que permitan darle sentido a lo observado: comprenderlo.

Pero así como la actividad científica no termina al describir y clasificar un sistema, también puede llegar mucho más allá de simplemente explicarlo. Cuando el estudio científico ha producido una descripción y una explicación suficientemente detalladas, que nos permitan comprender con profundidad un sistema, su estructura y su funcionamiento, se hace posible predecir cómo se comportará. Para ello, se generan modelos más o menos detallados que pueden ir desde simples metáforas hasta modelos mecánicos, matemáticos o incluso simulaciones computarizadas muy precisas. Por supuesto, la eficacia de estas herramientas de predicción también se somete a prueba, proceso que permite irlas refinando.

Y si el potencial asombroso de la ciencia se manifiesta cuando genera conocimiento de lo que todavía no sucede, esta capacidad se concreta cuando tal conocimiento se aplica para no sólo saber qué sucederá, sino para modificar tal destino. El conocimiento científico, al aplicarse, nos permite controlar los sistemas en estudio, alterando su comportamiento. Es aquí cuando la actividad de hacer ciencia, que muchos conciben como pura y desligada de los problemas cotidianos, adquiere con más claridad una responsabilidad ética. Es al modificar la naturaleza que podemos cometer errores y causar daño.

Clasificar, explicar, predecir y controlar: cuatro dimensiones que muestran el poder y la utilidad de la ciencia.

COLTAN

VENENOS, ENVENENADOS Y ENVENENADORES

Gertrudis Uruchurtu

Víktor Yushchenko, candidato a la presidencia de Ucrania, estaba contento. Según la última encuesta, era muy probable que ganara las próximas elecciones. Había que preparar bien el camino. Por eso aquel día cenaba con un personaje clave: el director de seguridad. Poco tiempo después de la cena, un fuerte dolor de cabeza lo obligó a retirarse. Al día siguiente, el dolor de esto mago y de espalda se hicieron insoportables y le impidieron asistir a las presentaciones planeadas. Ningún medicamento lo aliviaba y el terror empezó a apoderarse de él cuando se vio en el espejo. Su rostro, que había sido el de un hombre guapo, ahora estaba tapizado de pústulas y quistes; su aspecto era monstruoso. Al practicársele un análisis de sangre, se encontró que contenía una concentración elevadísima de un veneno llamado dioxina, sustancia que es materia prima para fabricar el herbicida llamado agente naranja, que se usó en la guerra de Vietnam. La dioxina hace proliferar unas células llamadas macrófagos que provocan una reacción inflamatoria exagerada. Con ella los poros se tapan con queratina y aparecen quistes que dan a la cara un aspecto horrible.

El envenenamiento de Yushchenko es sólo la repetición de un hecho ocurrido miles de veces en la historia. Los venenos, los envenenadores y los envenenados son una de las partes oscuras de la humanidad. El veneno es el arma del cobarde. El envenenador lo aplica en forma furtiva, fría y calculada; sabe que el envenenado padecerá un sufrimiento corto o prolongado y lo con­templará de lejos o de cerca para satisfacer el odio o los fríos cálculos de interés para terminar con él. Es la revelación de los más bajos instintos del hombre... o de la mujer, pues se cree que a lo largo de la historia o de la leyenda, ellas han sido las autoras, si no del mayor número de envenenamientos, sí de los más espectaculares.

Uno de los primeros descubrimientos del hombre es que, más allá de su belleza y utilidad como fuente de alimento y medicina, las plantas también matan.

¿Qué es un veneno?

Cualquier sustancia extraña que al penetrar en el organismo altera y deteriora su funcionamiento se considera un veneno. Por mucho tiempo su uso fue empírico, muchas veces ligado a la superstición y a la brujería. No fue sino hasta el siglo XX cuando el avance de la ciencia empezó a explicar los distintos mecanismos de acción de los venenos. Se puede decir en forma general que cualquier veneno interrumpe la secuencia natural de las cadenas de reacciones químicas que mantienen la vida celular, trastornando el metabolismo de los organismos y conduciendo a una catástrofe bioquímica que puede llevarlos a la muerte.

La dosis es factor clave para que una sustancia actúe como veneno. La misma sustancia que produce la muerte en el organismo en cierta concentración, en una menor puede actuar como medicamento y proporcionar alivio a algún padecimiento.

La belladona es una planta que contiene tres alcaloides considerados venenosos: hioscina, escopolamina y atropina. Estas sustancias se unen a los receptores de la acetilcolina, un neurotransmisor que hace posible la transmisión en el sistema nervioso autónomo y que controla funciones tan importantes como la respiración y el ritmo cardíaco. Al alterarse esta transmisión, puede sobrevenir la muerte. Sin embargo, la atropina en dosis bajas disminuye la intensidad de las contracciones intestinales y alivia los retortijones. Si alguna vez el oftalmólogo te ha dilatado la pupila aplicándote un colirio para poder examinar el interior del ojo, ha sido gracias al atropínico que hay en esas gotas.

La planta recibió el nombre de belladona porque en Venecia, en el renacimiento, surgió entre las mujeres la moda de emplear extractos de ésta para dilatar la pupila; decían que esto hacía que sus ojos se vieran más brillantes.

Arsénico, el "polvo de la sucesión"

Eliminar a alguien para heredar sus bienes o quitarlo de en medio para ascender o por venganza no era muy difícil de lograr en la Roma antigua si se contaba con un buen veneno. Los especialistas en conseguir la sustancia adecuada eran bien pagados. En el tiempo de Nerón, siglo I de nuestra era, una mujer gala, llamada Locusta, era la experta proveedora de la realeza de las dosis de arsénico necesarias para eliminar a quien la estorbara. De esta manera Nerón se deshizo de Británico, el heredero legítimo al trono, y de muchos más. El número de envenenados fue tan grande, que el siguiente emperador, Galba, mandó matar a Locusta.

En el renacimiento italiano, quien recibía una invitación a la mesa de la familia del papa Alejandro VI, o de su hijo César Borgia, tenía gran probabilidad de no seguir vivo al día siguiente. En la cima de la corrupción del poder, eliminaron a cuanto enemigo obstaculizara sus proyectos. Empleaban un veneno a base de arsénico llamado Cantarella y lo fortalecían con otros ingredientes como fósforo.

En el siglo XVII existieron dos famosas envenenadoras que preparaban sus pócimas a base de arsénico. Giulia Toffana se hizo célebre por su aquetta di Napoli, con la que al parecer envenenó a más de 600 y Hyeronyma Spara por su especialidad de instruir y proveer de venenos discretos y adecuados a las esposas que tenían maridos incómodos para convertirlas en viudas.

Los venenos con arsénico llegaron después a Francia, donde su popularidad creció y fueron el instrumento utilizado para adquirir una herencia o alcanzar un puesto. Todo el mundo los conocía como poudres de succession, polvos de la sucesión.

Una gran controversia, aún sin resolver, es la causa de la muerte de Napoleón. Siempre se dijo que había muerto a causa de un cáncer de estómago cuando estuvo exiliado en la isla Santa Elena. Sin embargo, estudios recientes del cabello que aseguran le perteneció, revelan un contenido de arsénico muy por encima de lo normal. Algunos creen que su muerte se debió a que estuvo inhalando arsénico del pigmento verde del tapiz que cubría la casa en donde estuvo arraigado; éste contenía arseniuro de cobre, más conocido como verde de Scheele. Otros aseguran que el arsénico le fue administrado por su asistente, el conde Montholon, quien pese aparentar serle leal siempre, según algunos historiadores, tenía el encargo de Luis XVIII de impedir su regreso a Francia.

Impunidad

La dificultad para comprobar el envenenamiento por arsénico u otras sustancias, explica la popularidad de los envenenadores. En el siglo XIX empezó a practicarse una prueba muy burda, pero en cierta forma efectiva. Se daban a comer a un perro o a un gato extractos del estómago y de los intestinos de la persona envenenada; si los animales morían, se consideraba que había habido envenenamiento. En este siglo, los envenenamientos con arsénico cobraron una popularidad escandalosa, pero a la mayoría de los envenenadores no se les podía comprobar su fechoría y salían libres. En 1832, el químico inglés James Marsh desarrolló un método que consiste en hacer una extracción acuosa del arsénico de los tejidos. Ésta se hace reaccionar con hidrógeno para formar un gas compuesto de hidrógeno y arsénico, que al depositarse en una superficie de vidrio, libera el arsénico en forma de una película gris metálica. Este método detecta cantidades pequeñísimas de este elemento. Con esto se inició la química forense, y empezó a disminuir la impunidad de los envenenadores.

El arsénico es un elemento que tiene gran afinidad con el azufre. Al penetrar en las células, se une a él en las proteínas que lo contienen. Las enzimas son proteínas indispensables para que se realicen las reacciones del metabolismo celular. Cuando el arsénico se combina con los azufres de la enzima, la inutiliza y provoca un caos bioquímico que lleva a la muerte celular. Actualmente, el antídoto empleado en el envenenamiento con arsénico es una sustancia llamada dimercaprol. Ésta contiene en su molécula átomos de azufre que tienen mayor afinidad con el arsénico que el azufre de las enzimas. De esta manera, lo atrapa, libera a la enzima y permite que ésta realice nuevamente sus funciones vitales.

A pesar del halo de maldad que existe sobre este elemento, un medicamento a base de arsénico, llamado Salvarsán, fue muy empleado para curar la sífilis antes de que hubiera antibióticos.

Los alcaloides

Se llama alcaloides a sustancias naturales que se encuentran en algunas plantas y que tienen un efecto fisiológico —deseado o no— en el organismo del hombre o los animales. Su estructura molecular es muy variada y lo único que tienen en común es que todas contienen en su molécula átomos de nitrógeno que les comunica un carácter alcalino al disolverse en agua, por lo cual se les dio este nombre. Se conocen más de 3 000 diferentes alcaloides.

La función que tienen dichas sustancias en las plantas no es bien conocida. Se cree que algunos sólo son productos de desecho del metabolismo de la planta. En otros casos, se ha visto que la concentración de estas sustancias aumenta antes de que se formen las semillas y disminuye después de la maduración de éstas, lo que hace pensar que quizá tienen algún papel en esta maduración. Otros alcaloides pueden ser producto de la evolución ya que, por ser tóxicos, protegen a la planta de los depredadores.

Muerte con olor a almendras

El cianuro de sodio al contacto con el ácido clorhídrico del jugo gástrico se transforma en ácido cianhídrico, el veneno más rápido y letal, pues 0.01 g es suficiente para matar a una persona en 30 segundos. Tiene un olor igual al de las almendras. Fue por eso que cuando se planeó envenenar a Rasputín, se puso cianuro en un pastel de almendras. Rasputín fue un monje ruso que a principios del siglo XX logró ganarse el favor de los zares Nicolás II y Alejandra. El hijo de éstos, el zarevich, padecía hemofilia, un padecimiento en el cual la sangre no coagula normalmente y al haber una herida, puede desangrarse y morir. Se dice que Rasputín, por medio de hipnotismo, podía contener la hemorragia cuando el zarevich sangraba. Esto llevó a la zarina a depender emocionalmente de él, y Rasputín influía a tal grado en ella, que su voluntad llegó a afectar los asuntos de Estado. Tanto incomodó a los miembros del gobierno la intromisión del monje y la protección que los zares le ofrecían, que se conspiró para envenenarlo.

No obstante ser monje, Rasputín llevaba una vida licen­ciosa; frecuentemente se le encontraba en comilonas y borracheras. Los cons­piradores lo invitaron a una cena en la que consumió varias porciones del pastel y vasos de vino que contenían cianuro como para envenenar a más de tres personas. Sin embargo, el monje no mostraba ningún síntoma de intoxicación. Fue tanta la desesperación de los conspiradores al ver su plan frustrado, que terminaron matándolo a tiros.

Es probable que Rasputín sufriera de anaclorhidria, falta de ácido en el estó­mago, y por esto el cianuro no pasaba a ácido cianhídrico. Pero en aquel tiempo se le atribuyeron al monje poderes diabólicos.

Un envenenamiento literario célebre

Entre los envenenamientos más célebres en la literatura está el de Emma Bovary en la novela del escritor francés Gustave Flaubert: Madame Bovary, publicada por primera vez en 1852. La protagonista, desesperada por todos los gastos que ha hecho en sus infidelidades, y aterrorizada de que la descubra el marido, decide envenenarse con arsénico. El autor, perteneciente a una familia de médicos describe con detalle el envenenamiento:

La despertó un sabor acre que sentía en la boca. Vislumbró a Carlos y volvió a cerrar los ojos. Se espiaba cuidadosamente para ver si sufría. Pero aún no experimentaba sufrimiento alguno. Oía el ruido del péndulo, el crepitar del fuego y la respiración de Carlos, que permanecía de pie junto a la cama. ";¡Bah, qué poca cosa es la muerte! —pensaba—. Voy a dormirme y asunto concluido."

Bebió un buche de agua y se volvió hacia la pared. El horrible sabor a tinta continuaba.

—¡Tengo sed!... ¡Mucha sed! —murmuró.

—¿Qué tienes? —dijo Bovary alargándole un vaso.

—No es nada… Abre la ventana… ¡Me ahogo!

Y unas tan súbitas ansias la acometieron, que apenas si tuvo tiempo para sacar el pañuelo oculto bajo la almohada.

—Llévatelo! ¡Tíralo! —dijo vivamente.

Carlos hizo algunas preguntas; pero ella perma­necía callada e inmóvil, por miedo a que la menor emoción la hiciese vomitar. Entretanto, un frío de muerte corría por todo su cuerpo.

[…] Emma comenzó a gemir, en un principio débilmente. Un largo estremecimiento sacudía sus hombros y se iba poniendo más lívida que las sábanas, en las que se hundían sus crispados dedos. Su pulso irregular era en aquel momento casi insensible. Algunas gotas de sudor brotaban de su azulado rostro, que parecía empaña¬do por un vaho metálico. Castañeaban sus dientes; sus desorbitados ojos miraban con vaguedad a su alrededor y a cuantas preguntas le hacía Carlos contestaba moviendo la cabeza; dos o tres veces llegó a sonreír. Sus gemidos fueron poco a poco haciéndose más intensos. Se escapó un sordo rugido de su pecho y afirmó que se sentía más aliviada y que se levantaría enseguida, exclamando a poco, presa de convulsiones: —¡Dios mío! ¡Esto es horrible! Carlos cayó de rodillas junto al lecho. —¡Habla! ¿Qué has comido? ¡Contesta en nombre del cielo! Y la miraba con infinita ternura, como jamás la habían mirado. —Pues bien; allí…, allí —dijo con desfallecida voz. Carlos se lanzó de un salto al secrétaire, rom¬pió el sobre y leyó en voz alta: Que no se acuse a nadie… Se detuvo, se pasó la mano por los ojos y leyó de nuevo. —¿Qué es esto?... ¡Socorro! ¡A mí! Y repetía incesantemente: "¡Envenenada!" "¡Envenenada!"

Tomado de la edición de Madame Bovary de la UNAM de 1972, de la Colección de Nuestros Clásicos, dirigida por Rubén Bonifaz Nuño y Augusto Monterroso.

El ácido cianhídrico está formado por hidrógeno y el radical cianuro que contiene carbono y nitrógeno. Su toxicidad se debe a que este radical se une fuertemente a un átomo de fierro que se encuentra en la enzima respiratoria llamada citocromo oxidasa, impidiendo que el oxígeno de la respiración se una al fierro y realice la respiración celular. El antídoto para este tipo de envenenamiento, que rara vez da tiempo de aplicar, es una sustancia llamada tiosulfato de sodio. Éste contiene un átomo de azufre que tiene gran afinidad por el radical cianuro y es capaz de secuestrarlo y dejar en libertad al citocromo para que éste realice su función respiratoria.

Por otra parte, el ácido cianhídrico ha tenido dos aplicaciones moralmente muy reprobables. Fue el gas empleado por los nazis para el exterminio masivo de judíos y también es el gas con el cual se ejecuta a los sentenciados a muerte en la cámara de gases en Estados Unidos.

¿Brujería o veneno?

Las muertes por envenenamiento no necesariamente son resultado de las maquinaciones de una mente asesina. En muchos casos extraños se creía que se trataba de brujerías o posesiones diabólicas. Antes de 1750 el promedio de vida era de 37 años; hoy en día es de 76. La gran mortalidad en aquella época, que era mucho mayor entre la gente pobre, se atribuía principalmente a hambrunas y enfermedades infecciosas. Sin embargo, ciertos datos señalan que en Europa, al norte de los Alpes y de los Pirineos, estuvo presente otro factor. En estos lugares la mortalidad aumentaba en la primavera y a principios del otoño, a diferencia de las enfermedades infecciosas, como la disentería y la tifoidea, que atacaban en verano, y los trastornos respiratorios, típicos del invierno. Esto condujo a buscar algún factor alimenticio como responsable de la mortalidad de primavera y otoño. En aquella época, el pan de trigo era un lujo que sólo disfrutaban los ricos. La población rural pobre sobrevivía con pan de centeno, de color café y mucho más duro. El centeno crece en latitudes donde los inviernos son húmedos y fríos y la temperatura veraniega rara vez llega a los 20°C. Si en estas condiciones climáticas el cereal no se seca perfectamente después de cosecharse y se almacena húmedo, crece en el grano un moho llamado Claviceps purpurea, conocido como cuernecillo de centeno. Éste contiene los alcaloides venenosos ergotamina, ergonovina y ácido lisérgico (LSD). La toxicidad de estas sustancias se debe a que interfieren con la acción de un neurotransmisor llamado dopamina, y esto provoca espasmos musculares, confusión y alucinaciones, además de ser abortivo. Al conjunto de síntomas se le conoce como ergotismo. Las zonas de mayor mortalidad en primavera y otoño eran las mismas en las que se consumía pan de centeno. Por otro lado, las regiones donde la muerte por ergo­tismo era muy frecuente también coincidían con poblaciones en las que había habido una intensa cacería de brujas. ¿Estaba el ergo­tismo relacionado con esto? Todo parece indicar que había una relación directa. En esos pueblos había curanderas que curaban con hierbas ciertos padecimientos como las convulsiones de la epilepsia. A estas mujeres se les atribuían poderes mágicos, pero cuando les llevaban un enfermo de ergotismo y sus remedios tradicionales fallaban, se les acusaba de haber embrujado al enfermo en vez de curarlo. Era algo semejante a las acusaciones de negligencia médica hoy en día. La coincidencia entre el pan de centeno, la mortalidad y la cacería de brujas se encontró en muchas poblaciones del norte de Europa, principalmente en Rusia, Francia e Irlanda; y también en las colonias inglesas americanas, como Nueva Inglaterra, donde nació la leyenda de las brujas de Salem.

Detección de sustancias tóxicas

La ciencia ha avanzado mucho desde la época en que perros y gatos eran usados como detec­tores de venenos. Hoy, la química analítica es capaz de identificar y cuantificar casi cualquier sustancia desconocida en el material que se investiga. La tecnología ha creado instru­mentos analíticos sofisticados capaces de detectar cantidades pequeñísimas de cual­quier veneno. Entre los más comunes están los cromatógrafos y la espectroscopía de masas o alguna combinación de ambos.

El primer paso para identificar el vene­no es separarlo de las otras sustancias. La cromatografía es uno de los procedimientos más usados. Se basa en la diferente movi­lidad de cada sustancia cuando se mueve entre dos fases, una estacionaria y una móvil. La primera, puede ser gas o líquido y la fase estacionaria puede ser sólida o líquida. La movilidad de cada sustancia depende tanto de su tamaño, como de la preferencia que tenga para asociarse con la fase móvil o la estacionaria. Por ello es posible separar los componentes de una mezcla según sus propiedades. El resultado de un estudio de cromatografía nos permite conocer el número de los componentes de una mezcla y las proporciones relativas en las que se encuentran. Ahora, es cuestión de saber qué es cada uno.

Una forma común de identificar­los es por su masa molecular. Ésta se mide en un espectrómetro de masas. La sustancia"sospechosa"; es bombardeada con una corriente eléctrica de alta energía. Así, las moléculas se convierten en iones que al viajar por un campo magné­tico se separan de acuerdo con su relación masa/carga. Actualmente existen bases de datos que contienen la información de las masas molecu­lares de todos los venenos conocidos. Comparando el resultado del estudio de masas con esta base es posible identificar a los candidatos más probables.

Uno de los instrumentos más precisos es el conocido como ICP (siglas en inglés deInduction Coupled Plasma) que es muy útil para detectar cantidades pequeñísimas de metales tóxicos como arsénico, antimonio, plomo y mercurio.

Tanto la ergotamina como la ergonovina, purificadas y en cierta dosis, tienen importante acción como medicamentos. La primera, por su acción vasoconstrictora, en el tratamiento de la migraña, y la segunda, por su acción sobre la musculatura uterina, en obstetricia.

Los criminales seguirán en busca del veneno perfecto: el que no se puede detectar. Seguirán apareciendo nuevas sustancias como subproductos de procesos industriales. Algunas de éstas podrían causar envenenamientos accidentales. Pero la ciencia tiene cada día más modos de detectar los venenos y de desentrañar su mecanismo de acción, lo que permite encontrar antídotos e incluso controlar sus propiedades para usarlo como medicamento.

Gertrudis Uruchurtu es química farmacobióloga. Durante 30 años fue maestra de química en bachillerato y es egresada del Diplomado de Divulgación de la Ciencia de la DGDC/UNAM.

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