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Anestésicos inhalables
La demostración que hizo William Morton en 1846 de la anestesia inducida con éter en el curso de una cirugía dental fue uno de los avances médicos más importantes de todos los tiempos. Antes de esa fecha, todas las cirugías se hacían con el paciente en estado de conciencia. Al trabajo de Morton pronto le siguió el uso del cloroformo como anestésico, que popularizó la reina Victoria de Inglaterra, quien en 1853 dio a luz mientras estaba anestesiada con cloroformo.
Además del éter y el cloroformo, se ha demostrado que literalmente cientos de sustancias actúan como anestésicos inhalables. Entre los agentes de uso más común en la actualidad se encuentran el halotano, el isoflurano, el sevoflurano y el desflurano. Los cuatro son potentes con dosis relativamente bajas, no son tóxicos ni inflamables, una característica de seguridad que resulta esencial.
A pesar de su importancia, es sorprendente que se sepa tan poco sobre la forma en que actúan los anestésicos inhalables en el cuerpo. Aun la definición de anestesia como un estado del comportamiento es imprecisa y se desconoce la naturaleza de los cambios en las funciones cerebrales que conducen a la anestesia. Es notable que la potencia de distintos anestésicos inhalables se correlacione bien con su solubilidad en aceite de olivo: cuanto más soluble sea un anestésico en aceite de olivo, más potente es. Esta observación inusual ha llevado a muchos científicos a pensar que los anestésicos actúan disolviendo las grasas de las membranas que rodean a las células cerebrales. Los cambios resultantes en la fluidez y la forma de las membranas en apariencia, disminuye la capacidad de los iones de sodio para pasar hacia las células nerviosas, con lo que se bloquea el disparo de los impulsos nerviosos.
El efecto de la anestesia está determinado por la concentración del agente que llega al cerebro. Ala vez, la concentración en este órgano depende de la solubilidad y el transporte del agente anestésico en el torrente sanguíneo y de su presión parcial en el aire inhalado. La potencia anestésica por lo general se expresa como concentración mínima alveolar (CMA), que se define como la concentración porcentual del anestésico en el aire que se inhala y provoca la anestesia en el 50% de los pacientes. Como se aprecia en la tabla 9.6, el óxido nitroso, N2O, es el menos potente de los anestésicos comunes. Menos del 50% delos pacientes quedan inmovilizados por respirar una mezcla 80:20 de óxido nitroso y oxígeno. El halotano es el agente más potente, pues una presión parcial de sólo 5.7 mm Hg es suficiente para anestesiar al 50% de pacientes.
Moléculas en 3D realizadas con el programa Avogadro:
Bibliografía consultada:
McMurry E., Jhon y Fay C. Química General. Quinta Edición.
Editorial Pearson Educación. México, 2009.
La tercera forma del carbono
Hasta mediados
de la década de 1980, se pensaba que el carbono sólido puro existía sólo en dos
formas: diamante y grafito, los cuales son sólidos de redes covalentes. En
1985, un grupo de investigadores guiados por Richard Smalley y Robert Curl de
la Rice University en Houston, y Harry Kroto de la University of Sussex en
Inglaterra, hicieron un descubrimiento sorprendente. Vaporizaron una muestra de
grafito con un pulso intenso de luz láser y utilizaron un flujo de helio
gaseoso para llevar al carbono vaporizado a un espectrómetro de masas. El
espectrómetro mostró picos que correspondían a cúmulos de átomos de carbono,
con un pico particularmente fuerte que correspondía a las moléculas formadas
por 60 átomos de carbono, C60.
Debido a que los
cúmulos de C60 eran las que se formaban preferentemente, el grupo propuso una
forma de carbono radicalmente diferente, es decir, moléculas C60, que tenían
una forma casi esférica. Propusieron que los átomos de carbono del C60 formaban
una “pelota” con 32 caras, 12 de las cuales eran pentágonos y 20 hexágonos (Figura
11.43), exactamente como un balón de fútbol soccer. La forma de esta molécula
es una reminiscencia del domo geodésico inventado por el ingeniero y filósofo
estadounidense R. Buckminster Fuller por lo que al C60 se le nombró
caprichosamente como “buckminsterfullereno”, o “buckybola” para abreviar. Desde
el descubrimiento del C60, se han descubierto otras moléculas relacionadas de
átomos de carbono. Estas moléculas ahora se conocen como fullerenos.
Es posible
preparar grandes cantidades de buckybola mediante la evaporación eléctrica de
grafito en una atmósfera de helio gaseoso. Aproximadamente 14% del hollín
resultante consiste en C60 y una molécula relacionada, C70, la cual tiene una
estructura más alargada. Los gases ricos en carbono de los que se condensa C60
y C70 también contienen otros fullerenos, principalmente con más átomos de
carbono, como el C76 y C84. El fullereno más pequeño posible, C20, se detectó
por primera vez en el 2000.
Esta pequeña
molécula en forma de pelota es mucho más reactiva que los fullerenos largos.
Debido a que los
fullerenos están compuestos por moléculas individuales, se disuelven en varios
disolventes orgánicos, mientras que el diamante y el grafito no lo hacen
(Figura 11.44). Esta solubilidad permite separar a los fullerenos de otros
componentes del hollín e incluso de ellos mismos; también permite estudiar sus
reacciones en disolución. El estudio de estas sustancias ha dado lugar al
descubrimiento de una química muy interesante. Por ejemplo, es posible
introducir un átomo metálico en una buckybola para generar una molécula en la
que el átomo metálico está encerrado por completo en una esfera de carbono. Las
moléculas C60 también reaccionan con potasio para dar K3C60, la cual contiene un
arreglo de buckybolas de tipo cúbico centrado en las caras, con iones K1 en las
cavidades intermedias. Este compuesto es un superconductor a 18 K, lo que sugiere la posibilidad
de que otros fullerenos también tengan propiedades eléctricas, magnéticas u
ópticas interesantes. Por su descubrimiento y por su trabajo pionero con los
fullerenos, los profesores Smalley, Curl y Kroto fueron galardonados con el
premio Nobel de química en 1996.
Bibliografía consultada:
Brown, Theodore L., cols. Química, la ciencia central. Décimo primera Edición. Editorial Pearson Educación. México, 2009.
Muy bueno el aporte de química
ResponderBorrarExcelente trabajo Mauricio muy completo me gusto mucho todos los aportes sobre todo los de química!
ResponderBorrarMuy interesante tu publicación!
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