El marcapasos es un milagro de la ciencia moderna que muchos de nosotros tomamos como algo común y corriente a excepción, desde luego, de aquellas personas cuya vida depende de ellos. El marcapasos es un pequeño dispositivo alimentado por una batería o pila que ayuda al corazón a latir con un ritmo constante, regulando su ritmo en casos de frecuencia cardiaca lenta, rápida o irregular o de bloqueo en su sistema de conducción eléctrica. Tiene aproximadamente el tamaño de una caja de fósforos y debe funcionar, sin descanso, las 24 horas del día, los 365 días del año. De esta forma, el corazón late al ritmo de las reacciones químicas que ocurren en las pilas que alimentan su marcapasos, permitiendo que muchas personas agreguen años a sus vidas.
Las pilas de los marcapasos tienen que cumplir con requerimientos muy específicos debido a que se encuentran insertadas dentro del marcapasos y éstos son implantados dentro del cuerpo humano. Las pilas deben ser resistentes, a prueba de fugas, tener una larga vida útil, un peso mínimo y, por supuesto, no ser tóxicas.
Las primeras pilas utilizadas en los marcapasos generaban electricidad mediante el cinc y el óxido de mercurio, necesitando de soluciones conductoras (electrolitos) en medio acuoso para poder funcionar. La electricidad es transportada por unas partículas (llamadas iones) que se producen cuando los electrolitos se disuelven en agua. Estas pilas tenían una vida útil promedio de dos años lo que obligaba al paciente a sufrir periódicas operaciones quirúrgicas para su reemplazo; y ello se traducía en un stress excesivo y un aumento del riesgo para el paciente.
Los químicos comenzaron a estudiar este problema y las investigaciones en electroquímica condujeron al descubrimiento de las grandes cualidades del litio como material para la construcción de pilas de larga duración. El problema es que el litio es un metal muy reactivo, que se quema en el aire y reacciona con el agua produciendo hidrógeno el que se inflama por el calor desprendido en la misma reacción química. Para poder usarlo en nuevas pilas era necesario descubrir electrolitos que no tuvieran agua. Por lo tanto, el problema, para los químicos quedó bien definido: se debía diseñar una pila que no requiera de agua.
Las intensas investigaciones realizadas probando solventes y materiales nuevos, que fueran adecuados para su uso en pilas de alta energía y larga vida, condujeron al descubrimiento de un electrolito sólido adecuado para su uso con litio: el yodo. Así nació la pila de yodo-litio con amplias aplicaciones en medicina. Estas son las pilas que se usan actualmente y tienen una duración de 10 años. Los beneficios, para quienes deben depender de un marcapasos para vivir, son incalculables.
La pila yodo-litio no es el final de la historia. Solamente es una mejora con respecto a sus predecesores y muy útil en los marcapasos, aunque no posee una potencia lo suficientemente grande como para ser de utilidad en otras aplicaciones.
En el horizonte se ve la necesidad de nuevas pilas o baterías de gran potencia para su uso en otros órganos implantables en el cuerpo humano como los riñones y corazones artificiales. Ya sabemos que la respuesta a este problema se debe buscar en la investigación científica. Esto ha funcionado bien en el pasado y lo hará, sin lugar a dudas, en el futuro.
BIBLIOGRAFÍA
1. BOTTANI, E. ODETTI, H. (2009). Química General. Centro de Publicaciones. Universidad Nacional del Litoral.
Dr. Héctor Santiago Odetti <hodetti @ fbcb.unl.edu.ar>
Dpto. de Química General e Inorgánica. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas.
Universidad Nacional del Litoral. ARGENTINA.
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