ASOCIACIÓN ARGENTINA PARA EL PROGRESO DE LAS …aargentinapciencias.org/wp-content/uploads/2017/11/revista_cei62-1.pdfLa contaminación del agua en el siglo XXI: Introducción MIGUEL

Ciencia e Investigación

CIe

Primera revista argentina de información científica / Fundada en enero de 1945

TOMO 62 N°1 - 2012

V. BEATRIZ FERNÁNDEZ VALLONE

V. LABOVSKYLEANDRO M. MARTINEZ

La contaminación del agua en el siglo XXI:Introducción

MIGUEL A. BLESA

CECILIA PAULINO, MARÍA C. APELLA, MIGUEL A. BLESASUSANA LICASTRO, HÉCTOR MASUH,EMILIA SECCACINI, LAURA HARBURGUER,

ALEJANDRO LUCIA, EDUARDO ZERBA

NORMA ALEJANDRA CHASSEING

Interacción entre el microambiente tumoral y las células neoplásicas en cáncer de mama

JUAN P. CERLIANI, TOMÁS GUILLARDOY,MARÍA A. GOROSTIAGA, CAROLINE LAMB,

CLAUDIA LANARI

Divulgación

ASOCIACIÓN ARGENTINA PARA EL PROGRESO DE LAS CIENCIAS

Ciencia e Investigación

CIe

Primera revista argentina de información científica / Fundada en enero de 1945

TOMO 62 N°1 - 2012

Premio Braun Menéndez 2010Educación en ciencia y tecnología: de la certeza de la excelencia a la incertidumbre de la compleja realidad

LYDIA R. GALAGOVSKY

Historia natural y cultural del cianuro.Datos y re�exiones sobre el uso de cianuro en minería

MIGUEL ÁNGEL BLESA

La lucha contra el cáncer: las armas de la física

JORGE N. CORNEJO

Divulgación

ASOCIACIÓN ARGENTINA PARA EL PROGRESO DE LAS CIENCIAS

Divulgación

… La revista aspira a ser un vínculo de unión entre los trabajadores científicos que cultivan disciplinas diversas y órgano de expresión de todos aquellos que sientan la inquietud del progreso científico y de su aplicación para el bien.

Bernardo A. Houssay

Nuestra portada: Vista general de la mina Rajo

Amable (Veladero), tomada de la página web de Barrick Sudamericana, http://www.

barricksudamerica.com

SUMARIO

EDITORIAL

ARTICULOS

Ciencia, Tecnología y Sociedad.Miguel Ángel Blesa ...................................................................... 3

Premio Braun Menéndez 2010Educación en ciencia y tecnología: de la certeza de la excelencia a la incertidumbre de la compleja realidad.Lydia R. Galagovsky ..................................................................... 5

Historia natural y cultural del cianuro.Datos y reflexiones sobre el uso de cianuro en minería.Miguel Ángel Blesa ..................................................................... 21

La lucha contra el cáncer: las armas de la físicaJorge N. Cornejo ........................................................................ 42

INSTRUCCIONES PARA AUTORES ............................................ 56

ANUNCIOS ................................................................................ 57

TOMO 62 Nº12012

EDITOR RESPONSABLEAsociación Argentina para el Progreso de las Ciencias (AAPC)

COMITÉ EDITORIALEditoraDra. Nidia BassoEditores asociadosDr. Gerardo Castro Dra. Lidia HerreraDr. Roberto MercaderDra. Alicia SarceDr. Juan R. de Xammar OroDr. Norberto Zwirner

CIENCIA EINVESTIGACIÓNPrimera Revista Argentinade información científica.Fundada en Enero de 1945.Es el órgano oficial de difusión deLa Asociación Argentina para el Progreso de las Ciencias.A partir de 2012 se publica en dos series, Ciencia e Investigación Divulgación y Reseñas de Ciencia e Investigación

Av. Alvear 1711, 4º piso, (C1014AAE) Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina.Teléfono: (+54) (11) 4811-2998Registro Nacional de la Propiedad Intelectual Nº 82.657. ISSN-0009-6733.

Lo expresado por los autores o anunciantes, en los artículos o en los avisos publicados es de exclusiva responsabilidad de los mismos.

Ciencia e Investigación se edita on line en la página web

de la Asociación Argentina para el Progreso de las

Ciencias (AAPC) www.aargentinapciencias.org

Asociación Argentina para el Progreso de las Ciencias

COLEGIADO DIRECTIVO

PresidenteDr. Miguel Ángel Blesa

VicepresidenteIng. Arturo J. Martínez

SecretariaDra. Alicia Sarce

TesoreroDr. Horacio H. Camacho

ProtesoreroDr. Carlos Alberto Rinaldi

Presidentes AnterioresDra. Nidia Basso

Dr. Alberto C. Taquini (h)

Presidente HonorarioDr. Horacio H. Camacho

Miembros TitularesIng. Juan Carlos Almagro

Dr. Alberto BaldiDr. Máximo Barón

Dr. Eduardo H. CharreauDra. Dora Alicia Gutiérrez

Ing. Oscar MazzantiniDr. Marcelo Vernengo

Dr. Juan R. de Xammar Oro

Miembros InstitucionalesSociedad Argentina de Cardiología

Sociedad Argentina de Farmacología ExperimentalSociedad Argentina de Hipertensión Arterial

Sociedad Argentina de Investigación BioquímicaSociedad Argentina de Investigación Clínica

Unión Matemática Argentina

Miembros FundadoresDr. Bernardo A. Houssay – Dr. Juan Bacigalupo – Ing. Enrique Butty

Dt. Horacio Damianovich – Dr. Venancio Deulofeu – Dr. Pedro I. ElizaldeIng. Lorenzo Parodi – Sr. Carlos A. Silva – Dr. Alfredo Sordelli – Dr. Juan C. Vignaux – Dr.

Adolfo T. Williams – Dr. Enrique V. Zappi

AAPCAvenida Alvear 1711 – 6º Piso

(C1014AAE) Ciudad Autónoma de Buenos Aires – Argentinawww.aargentinapciencias.org

EDITORIAL

Ciencia, Tecnología y Sociedad

Miguel A. Blesa Gerencia de Química, Comisión Nacional de Energía AtómicaInstituto de Investigación e Ingeniería Ambiental, Universidad Nacional de San MartínConsejo Nacional de Investigaciones Científicas y Té[email protected]

En noviembre de 2011 nuestra Asociación organizó, conjuntamente con la Asociación Brasileña para el Progreso de las Ciencias y la Asociación Civil Ciencia Hoy, la Reunión Ciencia Tecnología y Sociedad V (CTSV), con el auspicio del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva (MINCyT), en el marco del Programa Binacional que lleva el mismo nombre que la reunión.

Los esfuerzos por describir la compleja realidad entre ciencia, tecnología y sociedad en nuestros países en desarrollo han ido evolucionando mucho desde que Jorge Sabato, sobre la base de las ideas de John Kenneth Galbraith propuso que, para la existencia de un sistema científico-tecnológico sólido, era imprescindible que existieran tres actores muy fuertemente intervinculados: el sector científico-tecnológico propiamente dicho, el sector empresarial, y el sector gubernamental. El origen de muchos fracasos en el desarrollo tecnólogico en nuestros países era identificado en las interrelaciones débiles dentro del triángulo, mientras que muchas veces las "extrarrelaciones" de algunos de los vértices con sectores externos (a menudo de los países centrales) generaban una dependencia de la I&D con las modas y necesidades de los países centrales, y una importación de tecnologías desarrolladas en el exterior.

Mucho ha cambiado en ciencia, tecnología y desarrollo desde que Sabato formulara sus ideas. En el plano interno, es evidente la creciente participación de organizaciones sociales, especialmente enfocadas en el análisis de los problemas ambientales y de sustentabilidad. En el plano internacional, la globalización se manifiesta en la extrema fortaleza de las extrarrelaciones, muchas veces en detrimento de las intrarrelaciones. En otras palabras, es más fácil para los científicos dialogar con científicos de otros países que con tecnólogos del propio, y para los empresarios es más facil importar tecnologías desarrolladas en las casas matrices que desarrollarlas aquí. Pero las "extrarrelaciones" funcionan en ambas direcciones: los tecnólogos argentinos pueden exportar sus tecnologías. Debemos preguntarnos (para

CIENCIA E INVESTIGACIÓN - TOMO 62 Nº1 - 20124

aprender) cómo hicieron para poder insertarse en el competitivo panorama de la tecnología de punta países que hace 50 años estaban mucho más rezagados que la Argentina.

En ese terreno, es importante advertir que la globalización puede llegar a generar un problema de identidad nacional en los países periféricos. Para enfrentar este problema, aquellos países que han sido capaces de encarar el desarrollo pujante de sus capacidades productivas han debido diseñar férreas estrategias nacionales de impulso de proyectos productivos estratégicos. El encasillamiento de nuestro país como "el granero del mundo" ha ido en detrimento de un desarrollo de estrategia nacional de industrialización.

Las Asociaciones Civiles, como la nuestra, son el resguardo y el reaseguro de una mirada integradora sobre los grandes temas de la ciencia y la tecnología, y esa mirada debe ser, en principio, de mucha utilidad para los organismos encargados de gestionar nuestro progreso científico-tecnológico. Somos pues actores importantes en todo esfuerzo para desarrollar un sistema sólidamente interrelacionado.

Este número de Ciencia e Investigación inaugura una etapa que es evolución natural de la larga historia de nuestra revista. Esta es Ciencia e Investigación-Divulgación, nombre que ilustra que en paralelo, publicaremos Reseñas de Ciencia e Investigación. No debe sorprender que en este número aparezcan temas ambientales y vinculados con la ecología, pero en áreas de la ciencia y la tecnología muy distintas. Nada ilustra mejor las complejas interrelaciones entre ciencia, tecnología y sociedad que los temas ambientales. Es así que el artículo Historia Natural y Cultural del Cianuro pone énfasis en esa intrincada relación y en la imposibilidad, a veces, de separar Naturaleza y Cultura. Nuevamente, vale la pena mencionar la propuesta que impulsa Lucas Seghezzo, quien habla de Culturaleza, para ilustrar que la cultura es también parte de la naturaleza. El artículo de Lydia Galagovsky es el trabajo que ganó el Premio Braun Menéndez Bicentenario, sobre Educación en Ciencia. Ninguna manera mejor para interactuar con la sociedad que diseñar y llevar adelante programas de enseñanza de las ciencias sólidos, creíbles e insertos en nuestra realidad. Finalmente, el artículo de J. Cornejo nos brinda una excelente descripción de la evolución de la poderosa herramienta que constituyen las radiaciones ionizantes para la terapia oncológica. Su lectura ilustra claramente el aforismo Ninguna tecnología es buena o mala por sí misma; todo depende de cómo se la use. Uno de nuestros grandes desafíos es continuar desarrollando todas las aplicaciones buenas de las tecnologías, evitando al mismo tiempo su uso incorrecto.

PREMIO Dr. Eduardo Braun Menéndez Bicentenario 2010

El tema seleccionado por el Colegiado Directivo de la Asociación Argentina para el Progreso de las Cien-cias en esta edición fue:

EDUCACIÓN EN CIENCIAS

El jurado estuvo constituido por dos miembros de la Academia Nacional de Educación:los Dres. Alberto C. Taquini y Marcelo Vernengo quienes además forman parte del Colegiado Directivo de la Asociación Argentina para el Progreso de las Ciencias. El jurado seleccionó el trabajo presentado por la Dra. Lydia Galagovsky cuyo texto se incluye luego de una breve semblanza de la autora.

La Dra. Galagovsky es Li-cenciada y Doctora en Ciencias Químicas, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (FCEN), Uni-versidad de Buenos Aires (UBA)

Sus actividades en las áreas de Química Orgánica y Educación Química incluyen: ser directora de proyectos de investigación y de tesis de postgrado; ser autora o co-autora de más de noventa publicaciones en revistas de in-vestigación científica con refera-to y más de doscientas presenta-ciones a congresos nacionales e internacionales. Es co-autora de patentes nacionales e internacio-nales.

Entre sus libros publicados se encuentran: “Hacia un nuevo rol docente” (Troquel, 1993); “Re-des Conceptuales. Aprendizaje, comunicación y memoria” (Lu-

gar Editorial, 1996); “Química Orgánica. Fundamentos teórico-prácticos del laboratorio” (EU-DEBA, 1ª. Edición 1986, 7ma. edición, 2003); “¿Que tienen de naturales las ciencias naturales?” (Biblos, 2008). “Didáctica de las Ciencias Naturales: El caso de los modelos científicos” (Lugar Edi-torial, 2011).

Es directora de los libros “La Química en la Argentina” y “Quí-mica y Civilización” generados para el 2012 Centenario de la Asociación Química Argentina.

Es presidenta de la División Educación de la Asociación Quí-mica Argentina desde 2005 y Di-rectora de la Comisión de Carrera de Profesorados de la FCEN-UBA desde 2011.

Recibió el Premio Educación, de la Asociación Química Argen-tina, en 2009; y en co-autoría un 2do Premio del Concurso Conec-tar-Igualdad 2011 (del Ministerio de Cultura y Educación de la Na-ción) y el 3er Premio “Formación y desarrollo profesional docente. La aplicación de las nuevas tec-nologías en el aula” (de la Aso-ciación de Bancos de Argentina 2010/11).

EDUCACIÓN EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA: DE LA CERTEZA DE LA EXCELENCIA A LA INCERTIDUMBRE DE LA COMPLEJA REALIDAD (Premio Braun Menéndez Bicentenario 2010)

El artículo hace un relevamiento de los rasgos actuales que dan cuenta de una crisis mundial en la enseñanza de ciencia y tecnología.Los conceptos de cognición distribuida y de empalme alternativo educacional son propuestas provocadoras del trabajo, para reflexionar sobre el desafío de promover conocimientos funcionales en los jóvenes contemplando su satisfacción como individuos con diversidad de intereses y cualidades cognitivas.

This paper introduces a survey to show relevant aspects concerning a global crisis en science and technology education.Distributed cognition and educational alternative splicing are new concepts proposed to favour reflections on the challenging ways to promote functional knowledge in young people, and to satisfy students´ different interests and cognitive abilities.

CRISIS EDUCATIVA EN EL ÁREA DE ASIGNATURAS CIENTÍFICAS. UN PUNTO DE NO RETORNO

Hasta hace unos cuarenta años la enseñanza de las ciencias naturales y/o sus disciplinas involucradas era un campo apacible, con normativas claras, y donde se establecían efica-ces interrelaciones –al menos así lo parecía- entre los tres pilares de la famosa “tríada pedagógica” formada por “Docentes, Conocimiento y Es-

tudiantes”. Con la bibliografía ade-cuada, el tiempo suficiente y la mo-tivación asegurada, la enseñanza de nivel de excelencia no parecía estar lejos de la certidumbre de cómo lo-grarla.

…Pero todo ha cambiado…El mejorar la enseñanza de las

ciencias en la escuela es, actual-mente, una preocupación a nivel mundial. En las últimas décadas, una gran proporción de investiga-ciones sobre aprendizaje muestra que los estudiantes, aún luego de

aprobar los exámenes escolares tradicionales, no han comprendido conceptos fundamentales y exhiben errores graves cuando se los indaga sobre sus ideas acerca de concep-tos científicos. Como ejemplos de estos errores, en el sitio web de la American Association for the Advan-cement of Science (AAAS) se señala que frente a la idea central de que “la materia está hecha de átomos”, el 27% de los estudiantes de escuela media básica y el 20% de estudian-tes de escuela media superior (high

Dra. Lydia R. Galagovsky

Centro de Formación e Investigación en Enseñanza de las Ciencias.Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos [email protected]

7PREMIO BRAUN MENéNDEZ BICENTENARIO 2010

school) contestaron que “las células no están hechas de átomos”. Así mis-mo, frente a otra idea central como “la información genética está cifrada en el ADN”, el 40% y el 30%, de di-chas poblaciones, respectivamente, respondió que sólo los animales tie-nen ADN, mientras que las plantas y los hongos, no lo tienen.

Las organizaciones que entien-den sobre enseñanza de las ciencias tratan de hacer recomendaciones para superar estas situaciones. La AAAS en el marco de su Proyecto 2061 sugiere el aprovechamiento de tales ideas erróneas como ma-terial instruccional. Por ejemplo, promueve el texto de Hermann-Abell y DeBoer (2011) en el que se presentan colecciones de erro-res de los estudiantes, de tal forma que los profesores puedan tomarlos como instrumentos de enseñanza. También se hacen recomendacio-nes sobre la inclusión de temáticas a partir de la historia y la filosofía de las ciencias en los currículos (Níaz, 2011). En este último caso, se se-ñala que la ciencia no avanza sólo haciendo experimentos y recogien-do datos, sino que el progreso de la ciencia inevitablemente involucra controversias e interpretaciones al-ternativas de los datos. Níaz (2011) sostiene que la forma en que los docentes perciben la naturaleza del conocimiento científico sería cru-cial para la comprensión que tienen sobre los contenidos de la ciencia y sobre cómo enseñarlos. El hecho de que los libros de textos modernos de ciencias generalmente no presentan los contextos históricos y filosóficos en los que se produjeron los hechos científicos, conduciría a un discurso de la ciencia que se vuelve rígido y categórico.

Además de los errores de apren-dizaje sobre temas de ciencias de-tectados, otro grave problema se cierne sobre el área: una marcada disminución de la matriculación de estudiantes que continúan carre-ras de base científica e ingenierías. La preocupación por esta situación ha demandado otras tantas investi-gaciones, como el Proyecto ROSE (The Relevance of Science Educa-

tion) (Sjøberg y Schreiner, 2005), y reportes como el de Osborne y Di-llon (2008) para la Nuffield Founda-tion del Reino Unido (Galagovsky, 2008). Así mismo, se han generado congresos internacionales específi-cos, tendientes a generar ámbitos de reflexión para superar dos tipos de problemas adicionales: por un lado, los pocos estudiantes que ingresan a carreras de base científica suelen abandonar en gran proporción en el primer año; y, por otro, que sólo un 30% de los pocos docentes no-veles que dan clases en secundaria permanecen en sus puestos de tra-bajo, después de 5 años. Es decir, se producen desgranamientos masivos tanto en los primeros años de la uni-versidad como en los primeros años de labor docente, en el área de cien-cia y tecnología.

Mientras en el mundo ocurren estas cuestiones, Argentina no está ajena. Aunque escasas, hay inves-tigaciones que también muestran crisis de aprendizajes en ciencias, aún a nivel universitario (Garófalo, 2010), y se registra una merma en los aspirantes a continuar carreras de base científica y tecnológica, así como en Profesorados (Bamonte y cols., 2009).

A continuación se amplían bre-vemente las afirmaciones previas:

EL PROyECTO ROSE (2005)

El Proyecto denominado The Re-levance of Science Education (ROSE) fue dirigido por Svein Sjøberg, pro-fesor de la Universidad de Oslo y presidente de la International Orga-nization for Science and Technology Education (IOSTE). Fue publicado en 2005 (Sjøberg y Schreiner, 2005; Acevedo Díaz, 2005a). En ese pro-yecto se analizó información aporta-da por estudiantes próximos a termi-nar la educación secundaria (15-16 años de edad), de 20 países, sobre sus actitudes hacia la ciencia y las motivaciones que manifestaban por aprender ciencias. Se trató de un estudio complejo en el que se rea-lizaban preguntas con opciones de respuestas, o bien, enunciados so-

bre los que debían marcarse prefe-rencias, mediante una escala Likert (1932) [1].

En las Figuras 1 y 2 (adaptadas de Acevedo Díaz, 2005a) se muestran cuatro ejemplos de preguntas tipo Likert, con rangos de 1 a 4 (4 máxi-mo acuerdo) en las que se discrimi-nan respuestas de varones y niñas. La Figura 1 muestra resultados para las preguntas: “Me gusta ciencia más que cualquier otra asignatura”, y “En la escuela me hubiera gustado tomar tantos cursos de ciencia como fue-ra posible”; y la Figura 2 para: “Me gustaría llegar a ser un científico” y “Me gustaría conseguir un empleo en tecnología”.

Entre los resultados impactantes que arrojó este proyecto multinacio-nal, se encuentran las respuestas en las que los estudiantes de los países en vías de desarrollo mostraron sis-temáticamente mucho más interés hacia la ciencia que los estudiantes pertenecientes a países desarrolla-dos. Los resultados, además, mos-traron que las niñas siempre fueron menos interesadas que los varones.

Acevedo Díaz (2005a,b) llama la atención sobre el hecho paradójico que países como Japón y Finlandia, muestran estudiantes muy poco in-teresados en ciencias y, sin embar-go, son los que siempre logran las mejores calificaciones en las prue-bas evaluativas multinacionales so-bre enseñanza de las matemáticas y las ciencias, tales como TIMSS (Trends in International Mathematics and Science Study) y PISA (Progra-mme for International Student As-sessment).

Esto significa, claramente, que tener buenas calificaciones en asig-naturas exactas o de ciencias natura-les, no necesariamente “conduce a”, o “no requiere apoyarse en” actitu-des positivas hacia la ciencia.

EL REPORTE SCIENCE EDUCA-TION IN EUROPE: CRITICAL RE-FLECTIONS (2008).

Ante la crítica situación de la enseñanza de ciencias en Europa, la Nuffield Foundation (Reino Uni-


do) solicitó a un grupo de expertos investigadores en enseñanza de las ciencias naturales, que presentaran un informe, agrupando resultados y recomendaciones, tras haberse rea-lizado dos seminarios de reflexión, a nivel europeo.

En este reporte (Osborne y Di-llon, 2008) se presentan nuevos re-sultados de investigación; por ejem-plo (Galagovsky, 2008):

a) Una correlación entre buenos docentes que enseñan ciencias a niños menores de 14 años, y estu-diantes de más edad que han optado por continuar, en la secundaria o la universidad, asignaturas o carreras

de ciencias, respectivamente.b) En referencia a los datos del

Proyecto ROSE -donde se revelaron llamativas correlaciones inversas entre el desarrollo de los países y la motivación de los estudiantes hacia la ciencia- los autores estiman que existiría en los estudiantes de países no desarrollados una percepción acerca de que estudiar ciencias les proporcionará la oportunidad de emigrar y, con ello, una promoción laboral y social. Por el contrario, los jóvenes nativos de países desarrolla-dos (Noruega, Dinamarca, Suecia, Japón, Inglaterra, etc.) mostraron en la investigación actitudes más

críticas hacia la ciencia, con seña-lamientos negativos por temas am-bientales, y con una perspectiva de empleo mejor remunerado en otras áreas laborales, diferentes a la cien-tífica.

c) Detectaron asimetrías en las motivaciones sobre temáticas de in-terés entre niñas y niños. Por ejem-plo, los varones manifestaban pre-ferir temas tales como: “explosivos químicos”, “cómo se siente uno en la ingravidez del espacio”, “cómo funciona la bomba atómica”, “qué son y qué producen en el cuerpo humano las bombas biológicas y químicas”, “qué son los agujeros ne-gros, las supernovas y otros objetos espectaculares del espacio exterior”. Mientras las niñas prefirieron: “por qué soñamos cuando dormimos y qué significan los sueños”, “cán-cer: qué sabemos y cómo podemos tratarlo”, “cómo realizar primeros auxilios y cómo se usa el equipa-miento médico básico”, “cómo ejer-citar el cuerpo para mantenerlo en forma y fuerte”, “cuáles son y cómo protegerse de las enfermedades de transmisión sexual”.

En función de los resultados de investigación encontrados, se sugi-rieron importantes recomendacio-nes:• El objetivo más importante de

la educación en ciencia en toda la Unión Europea (UE) debería ser educar a los estudiantes no sólo acerca de las explicaciones básicas del mundo material que ofrece la ciencia, sino también sobre la forma en que funciona la ciencia. Cambiar las actitudes hacia la ciencia no significa en-señar sólo “más ciencia”.

• Se hizo especial hincapié en se-ñalar que deben ser opcionales aquellos cursos de ciencia que tengan un objetivo básico de proveer una educación funda-cional para futuros científicos e ingenieros. Los autores señalan desafíos sobre cómo hacer cam-bios curriculares con la inten-ción de atraer a las niñas hacia la ciencia.

• Los currículos de escuela se-cundaria generalmente están


construidos concibiendo a la enseñanza de ciencias como una preparación para las carre-ras científicas. Sin embargo, los autores afirmaron que en este mundo globalizado, la UE pue-de y podrá garantizarse la pro-visión de personal capacitado para empleos científicos o de in-geniería, con el aporte de jóve-nes interesados provenientes de otras partes del mundo. Por ello, reclaman que lo deseable en la UE es una educación dirigida a lograr una valoración positiva de la comunidad en general por la ciencia, y por la tarea de los científicos.

• Se señala que se requieren ma-yores intentos de currículos no-vedosos y maneras de organizar la enseñanza de las ciencias que tengan en cuenta el hecho real de la escasa motivación es-tudiantil actual. Por otra parte, se menciona expresamente que dichas innovaciones deben ser evaluadas.

• Se reclama que los países de la UE deben invertir en mejorar los recursos humanos y físicos disponibles en las escuelas, ha-ciendo hincapié en que debe asegurarse que los estudiantes de primaria y primeros años de secundaria reciban instrucción en ciencias con la mejor cali-dad, de parte de maestros espe-cializados.

• Se toma conciencia acerca de que transformar la práctica do-cente a lo largo de la UE es un proyecto de largo plazo y que requerirá una inversión signifi-cativa y sostenida en desarrollo profesional continuo.

• Se reclama la necesidad de los gobiernos de la UE a realizar inversiones significativas en in-vestigación, desarrollo y eva-luación sobre la educación en ciencias, teniendo como objeti-vo lograr ciudadanos científica-mente alfabetizados.

• Se enfatiza que los “docentes de buena calidad con conoci-mientos y habilidades actua-lizados son el fundamento de

cualquier sistema educativo for-mal en ciencias. Debe ser una política de estado asegurar el reclutamiento, la retención y el entrenamiento continuo de tales individuos.”

El informe es muy crítico hacia la actual enseñanza de ciencias en la UE, al señalar su triple fracaso: por un lado, pocos son los jóvenes que eligen continuar en carreras de base científica; por otro, los que llegan a la universidad están mal prepa-rados; y, finalmente, por que no se logra que la mayoría de los estudian-tes tengan una visión positiva de la

ciencia y de los científicos.Finalmente, los autores proponen

que un factor que desmotiva hacia la ciencia —detectado en investiga-ciones— se deriva de una identifica-ción unívoca de los estudiantes con un estereotipo de trabajo en ciencias que percibe al científico aislado en su laboratorio, enfrascado en sus pensamientos. Esto generaría en los jóvenes un razonamiento del tipo “este trabajo no es para mí”. Es de-cir, parte de la desmotivación hacia las ciencias naturales provendría de una identificación negativa con el perfil laboral de un científico.


LA FALTA DE VOCACIONES DOCENTES PARA ENSEñAR EN ASIGNATURAS DE CIENCIA y TEC-NOLOGÍA

Los estudiantes de secundaria se revelan mundialmente como resis-tentes a los “formatos tradicionales de enseñanza”, donde el docente es presentador de información y los estudiantes son pasivos. Esto des-encadena que los jóvenes docentes que reproducen esta tendencia su-fren una rápida decepción profe-sional (Ávalos, 2010; García, 2010; Marrero, 2010; Rayou, 2010). La desvalorización del papel del do-cente de secundaria se agrava por ser blanco de críticas tanto de estu-diantes, como de padres, directores y sistemas educativos. Se les exige estar bien formados y actualizados en contenidos, que sean creativos, que utilicen recursos tecnológicos, que sean tolerantes, comprensivos y motiven a los estudiantes. Particu-larmente, los docentes de las disci-plinas científicas tienen pocas horas de clase repartidas en múltiples es-tablecimientos escolares, por lo cual se perciben aislados con sus pro-blemas, y presionados a “enseñar” inmensas cantidades de contenidos —tantos como los requeridos para ingresar a carreras universitarias de ciencia—, a estudiantes resistentes a aprenderlos. Como se mencionó an-tes, en países desarrollados sólo un 30% de los docentes noveles perma-nece en su trabajo frente a alumnos en los primeros 5 años de ejercicio laboral (Marrero, 2010).

El problema es de tal magnitud y tan difundido que se están realizan-do congresos internacionales para tratar el tema y ensayar posibles soluciones. En junio de 2008, por ejemplo, se llevó a cabo en Sevilla el “Primer Congreso Internacional sobre Profesorado Principiante. El acompañamiento a los docentes no-veles: prácticas y concepciones”. El segundo congreso se organizó en fe-brero de 2010 en Buenos Aires, y el tercero en marzo de 2012, en San-tiago de Chile.

Los debates permiten avanzar sobre la problemática y lograr visio-nes compartidas. A pesar de la poca tradición de los sistemas educativos en atender esta etapa inaugural de la profesión, hoy ya se cuenta con una agenda constituida por la in-vestigación sobre formación y tra-bajo docente, sobre las prácticas de acompañamiento a los noveles, y la generación de políticas específicas que contemplen estrategias innova-doras en los diseños de la formación docente (profesorados). Se hace ne-cesario abrir espacios de reflexión para la elaboración y evaluación de posibles alternativas de enseñanza (Azcárate Godet y Cuesta Fernán-dez, 2010).

En resumen, la educación de las generaciones de estudiantes secun-darios del siglo XXI se plantea tan desafiante que, evidentemente, el primer síntoma es que no se renue-van vocaciones para llevar adelante el trabajo docente en este nivel. Los supuestos, las actitudes y los dispo-sitivos escolares que eran conocidos hasta casi el fin del siglo XX se han tornado desconocidos; por lo tanto, aparecen demandas de cambios teó-ricos que deberán expresarse, tam-bién, en modificaciones de las prác-ticas de los docentes. Por ahora, el destino y los posibles rumbos están en desarrollo.

EL DESGRANAMIENTO DE LA MATRÍCULA EN LOS PRIMEROS AñOS DE CARRERAS UNIVERSITA-RIAS CIENTÍFICAS O DE INGENIE-RÍAS

La situación de escasez de estu-diantes que quieran continuar carre-ras universitarias de ciencia, tecno-logía o ingenierías se agrava con la evidencia adicional de que prácti-camente la mitad de los estudiantes que ingresan, pierden la regularidad y hasta abandonan sus carreras en porcentajes alarmantes, durante el primer año universitario. Diferentes países elaboran variadas estrategias para paliar esta situación. En algu-nos casos, el factor de promoción

es económico, mediante el otorga-miento de becas; sin embargo, este procedimiento apunta al aumento de la matrícula, pero no logra estabi-lizar las conductas exitosas que per-miten la continuidad en las carreras.

Ruiz, Ruiz y Odstrcil (2007) se-ñalan que las universidades latinoa-mericanas presentan situaciones similares de masividad en la ma-trícula, alta deserción, bajo rendi-miento académico, creciente índice de repitencia y ausentismo en los exámenes, conocimientos previos insuficientes y excesiva permanen-cia en el cursado de carreras; suma-do a esto un ambiente social con po-cos principios éticos y morales, sin referentes honestos, desocupación, pobreza y violencia. Las universi-dades tratan de hacer frente a esta situación con diversas estrategias como más espacios para orientación vocacional, mejorar la articulación nivel medio-universidad, programas anti-deserción generando cursos de nivelación, capacitación docente, adecuación de los contenidos curri-culares y actividades que faciliten la inserción a la nueva vida universita-ria.

Rodríguez (2010) comenta sobre un problema similar a nivel mundial para carreras en Tecnologías de la Información (TI), particularizando con datos de México. Señala que el porcentaje de baja en la demanda por estas carreras está entre el 70 y 80% en el mundo. Considerando las necesidades actuales y las proyec-ciones futuras para el sector de las TI, la paradójica situación plantea la urgente necesidad de dar difusión sobre las oportunidades de empleo y remuneraciones que presenta el sec-tor. Esta sugerencia hace reflexionar sobre dos cuestiones: por un lado, sobre la evaluación del mercado laboral como fuerza impulsora de las decisiones que toman los jóve-nes; y por otro, sobre cómo políti-cas económicas desfavorables para la creación y sostén de empresas de base científico-tecnológica tienen efectos inmediatos de desempleo de recursos humanos calificados, que derivan en una desvalorización


del mercado laboral específico y el consecuente descarte de esta opción educativa para los jóvenes. Este tipo de políticas no estimulantes condu-ce, años después, a que no se cuente con recursos humanos calificados, si se intenta revertirlas.

La problemática es tal que se han organizado encuentros internacio-nales, como las próximas Terceras Jornadas de Ingreso y Permanencia en Carreras Científico-Tecnológicas, que se realizarán en San Juan (Ar-gentina) del 16 al 18 de mayo de 2012. En estos encuentros se anali-zan estrategias e investigaciones rea-lizadas en diferentes instituciones, siendo puntos centrales las políticas de acompañamiento (académico, social, económico, etc.) de los estu-diantes universitarios de los primeros años. Políticas de tutorías y, también de mejoramiento en la formación de los docentes de los primeros años universitarios, son cuestiones sur-gidas de esos encuentros [2]. Bozu (2009) afirma que el joven docente universitario principiante reproduce modelos vividos, no logra desarro-llar su propio estilo de enseñanza, y que lograr esos cambios requiere de la incorporación de teoría y prácti-cas pedagógicas; sin embargo, aún no se ha resuelto ni cómo lograrlas, ni cómo bajar la tensión entre el im-perativo de ser buenos investigado-res y la imprecisión que significa ser apreciados como buenos docentes.

En resumen, se da un círculo per-nicioso, en el cual: llegan pocos es-tudiantes al nivel universitario en las áreas científico-tecnológicas. Están mal preparados. Muchos abandonan los estudios durante el primer año. Mientras... los profesores universita-rios “tradicionales” predican que el éxito de los estudiantes requiere que lleguen desde los niveles previos a la universidad con más conocimien-tos de ciencia y matemáticas. Sin embargo, los estudiantes de secun-daria no están motivados a estudiar asignaturas científicas y expresan su rechazo a estas temáticas.

ALGUNOS PAÍSES ASUMEN EL DESAFÍO DE MEJORAR LA PERCEP-CIÓN PúBLICA DE LAS CIENCIAS

Los docentes de ciencia actuales dan cuenta de grandes dificultades para seguir sosteniendo esquemas de enseñanza en los que el docente explica desde su saber, y los estu-diantes pasivos aceptan, estudian y repiten discursos, aún ininteligibles. El desafío está puesto en la genera-ción de nuevos formatos didácticos que promuevan la construcción de los conceptos, potencien las ha-bilidades psicolingüísticas de los estudiantes, desarrollen sus com-petencias acordes con los tiempos actuales, y donde la motivación provenga de aprovechar las capaci-dades tecnológicas de la nueva en-culturación de los jóvenes, con pro-puestas de actividades lúdicas pero, a la vez, desafiantes y reflexivas.

Los cambios son tan complejos que no pueden hacerse en soledad: la constitución de equipos multidis-ciplinarios con articulación entre representantes de diferentes niveles educativos parece ser una de las claves que en algunos países están teniendo interesantes perspectivas. Los productos generados se plantean en ámbitos en los que se permite a los estudiantes el debate —¡desde sus conocimientos! — con respeto intelectual y afectivo, con hincapié en la solidaridad, el compromiso, y hasta el humor.

Durante el 43er. Congreso Mun-dial de la International Union of Pure and Applied Chemistry (IU-PAC), llevado a cabo entre el 31 de Julio y el 6 de Agosto de 2011, en San Juan, Puerto Rico, se desarrolla-ron numerosas actividades relativas a mostrar esfuerzos de diversos paí-ses para atraer a estudiantes hacia las ciencias, particularmente hacia la Química. La mayoría de estas ac-ciones parten de las universidades, y asumen objetivos que ponen én-fasis en aspectos de una necesaria gratificación emocional, y un en-tusiasmo en los estudiantes, desa-rrollados a partir de comprender la utilidad de las temáticas. Es decir, la

motivación supone deslumbrar (por ejemplo con experimentos vistosos) y a apuntar a contenidos que tienen contextos reales. A continuación se presentan algunas acciones para mejorar la percepción pública de la ciencia y la tecnología.

FINLANDIA

Las evaluaciones internacionales PISA han mostrado que los estudian-tes finlandeses de 15-16 años están entre los que obtienen mejores cali-ficaciones en ciencias, respecto de sus pares de otros países del mundo.

En Finlandia se valora el hecho de que los óptimos resultados son homogéneos en todas las regiones del país, independientemente del emplazamiento de las escuelas eva-luadas; lo cual refuerza la idea de igualdad de oportunidades y exce-lencia en la enseñanza, a lo largo y a lo ancho del país. A pesar de esto, como se ha visto en la Figura 1, en Finlandia los estudiantes no tienen buena percepción sobre los benefi-cios de las ciencias hacia la socie-dad, ni tienen preferencia por conti-nuar carreras científicas.

Si bien en ese país la actividad docente goza de popularidad, el problema de la falta de estudiantes con vocación de seguir carreras de docente en ciencias, particularmen-te en Química, se constituyó en un problema grave. En su presentación al 43er. Congreso Mundial de IU-PAC 2011, la Dra. Maija Aksela pre-sentó las actividades que emprendió desde 2001, y que como resultado permitieron elevar la cifra a decenas de estudiantes que quieren ser do-centes de Química.

Las ideas de la Dra. Aksela, par-tieron desde su trabajo inicial en el Departamento de Química de la Universidad de Helsinki, y fueron arduamente consolidándose a partir de la creación de diversos centros integrados a dicho Departamento, tales como la Unidad de Educación Química para Maestros (CTEU) y el Laboratorio de Química Gadolin (ChemistryyLab-Gadolin) (www.hel-sinki.fi/kemia/english).


En el CTEU, desde 2001, los es-tudiantes se forman tanto en grado universitario como en postgrados para ser docentes de Química para diferentes niveles educativos. Allí se realizan investigaciones sobre Di-dáctica de la Química para niveles de escuela primaria, secundaria, nivel de formación de profesores y hasta universitario. Los cursos que se imparten en el CTEU son, a la vez, productos de las propias inves-tigaciones que allí se desarrollan. La expectativa es generar profesionales —maestros y profesores de Quími-ca— que sean a la vez investigado-res entusiastas, hábiles y capaces de continuar aprendiendo por el resto de sus vidas.

El Laboratorio de Química Gado-lin tiene su nombre en honor a Jo-han Gadolin (1760-1852), el padre de la Química en Finlandia, descu-bridor del elemento Ytrio. Funciona como proyecto piloto desde 2008 desarrollando nuevos entornos de aprendizaje, y es subsidiado en gran parte por la Federación de Industrias Químicas Finlandesas —como parte de su responsabilidad social corpo-rativa—.

Las actividades en el Chemis-tryyLab-Gadolin incluyen visitas de estudiantes de entre 7 y 20 años que van desde 2 horas hasta cursos de días o semanas, incluyen trabajo experimental, modelado en com-putadoras, visita a los centros de investigación, encuentros con cien-tíficos que les cuentan sobre sus in-vestigaciones, etc. Nuevamente, los enfoques están construidos en base a investigaciones sobre enseñanza y aprendizaje de Química, y/o son sustratos para nuevas investigacio-nes educativas.

Convocados, además, por el Centro Nacional NUMA en Educa-ción Científica, se organizan cam-pamentos científicos de verano y reuniones de científicos jóvenes, abiertas para interesados de todos los países. Se promueve una interac-ción fuerte y horizontal entre profe-sionales, investigadores y docentes de Química.

En su presentación durante el 43er. Congreso Mundial de IUPAC,

la Dra. Aksela comentó como carac-terística esencial para la transforma-ción de actitudes hacia la ciencia, la necesidad de dar formación conti-nua a los docentes de escuela me-dia, y, simultáneamente, de brindar acciones directas y sostenidas en el tiempo desde la universidad con los propios estudiantes de secundaria. Esta idea se fundamenta en eviden-cias sobre las dificultades de los do-centes de nivel medio para “trasladar lo aprendido en cursos de capacita-ción universitarios” a sus respectivas clases, ya fuera por la complejidad de los contenidos, por las dificulta-des de manipulación, y/o por la in-fraestructura de recursos humanos y materiales de difícil montaje en las escuelas. Esto significa que docen-tes de secundaria entusiastas hacia la ciencia, son los nexos que activan la conexión entre los estudiantes secundarios y los centros universita-rios como CTEU y Gadolin. Si bien los docentes de secundaria pueden ser reproductores de las temáticas o experiencias aprendidas en esos cursos universitarios de formación continua, no se espera que la res-ponsabilidad de transformar la acti-tud de los jóvenes hacia la ciencia sea sólo de ellos.

ISRAEL

La Dra. Hanna Margel presentó en el 43er. Congreso Mundial IUPAC las actividades que realiza el recien-temente creado Davidson Institute of Science Education (DISE, http://davidson.weizmann.ac.il/), dentro del Weizmann Institute of Science (WIS), en Rehovot, Israel. El DISE cuenta con un edificio propio desde 1999 y en él se imparten cursos y talleres para docentes y estudiantes de secundaria, con objetivos simila-res a los presentados para el CTEU y Laboratorio Gadolin de Finlandia, sobre temas de matemáticas, cien-cias naturales y tecnología. Además, el DISE tiene programas para adoles-centes en niveles de riesgo social, o con bajo desempeño académico, y para el público en general.

El DISE cuenta con recursos

humanos propios pero, fundamen-talmente, articula con los recursos humanos científicos de nivel de excelencia que se forman en los diversos pabellones temáticos del WIS, tanto en posgrados de ciencias “puras”, como en enseñanza de las ciencias.

Con aportes económicos prove-nientes de empresas, del estado y de los propios asistentes a cursos, el DISE ofrece calendarios de activida-des que los docentes de ciencias de todo el país pueden tomar, haciendo reservas en la agenda del DISE, tanto para hacer cursos como para llevar a sus estudiantes.

Las actividades incluyen encuen-tros con premios Nobel, visitas a los laboratorios de investigación y con-versaciones con los jóvenes que in-vestigan; también se realizan experi-mentos interesantes, propuestas que incluyen a los padres de los estu-diantes, y campamentos científicos.

El DISE es una organización compleja que se pone al servicio de lograr un acercamiento entre la so-ciedad, la ciencia y las actividades e ideas científicas de frontera que se desarrollan en el país, para mejorar las actitudes de la población hacia esta área del conocimiento.

OTROS CASOS

Las actividades mencionadas en Finlandia e Israel muestran ejemplos de esfuerzos sostenidos que realizan estos países para mejorar la percep-ción pública sobre la ciencia y la actividad científica. Como producto beneficioso colateral, se reporta una tendencia a atraer estudiantes hacia las ciencias y/o su enseñanza. Son ejemplos contundentes sobre cómo instancias estatales, académicas y universitarias deben involucrarse para consolidar interacciones poten-tes entre niveles educativos.

Sin pretender dar un panorama exhaustivo, se presentan en este apartado otros ejemplos. El progra-ma Beta Mentality (www.betamen-tality.nl) organizado en Países Bajos, tiene como lema “atraer a la gente joven hacia la ciencia y la tecnolo-


gía”; y el programa ESTABLISH (Eu-ropean Science and Technology in Action: Building Links with Industry, Schools and Home) es una coopera-ción de varios países (Irlanda, Países Bajos, Chipre, Suecia Polonia, Re-pública Checa, Malta, Eslovenia, Es-tonia, Italia y Alemania) que intenta promover la producción de material y de encuentros entre docentes e in-vestigadores para “cambiar el aula” en las clases de ciencia (www.esta-blish-fp7.eu).

Existen también otras acciones similares localizadas. Por ejemplo, el Dr. Michael Tausch de la Univer-sidad de Wuppertal, en Alemania (http://www.chemiedidaktik.uni-wu-ppertal.de), ha creado un área deno-minada la Química y su Didáctica, en la que estudiantes de Maestría y Doctorado investigan sobre formas alternativas e innovadoras de ense-ñar esta disciplina científica. Los re-sultados se vuelcan en interacciones con el nivel educativo secundario. Este tipo de actividades no está ex-tendido a todas las Universidades de Alemania.

Las acciones más frecuentes son las que se enfocan preferentemente en la capacitación docente en servi-cio; tal el caso de India (http://www.indianexpress.com/news/novel-tra-ining-programme-for-teachers-sta-te/783251).

En EEUU hay diversas alternati-vas para mejorar la enseñanza de las ciencias, con intención de hacerla más popular. Muchas de estas ac-ciones provienen de grupos univer-sitarios especializados, como en el caso de TerrificScience (http://www.terrificscience.org/); y otros, son bá-sicamente planteados desde un cir-cuito netamente comercial, como es el caso de excursiones terrestres o en cruceros con inclusión de te-máticas científicas (http://www.ste-vespanglerscience.com/). El objetivo principal de estas actividades es pre-sentar experimentos llamativos, sen-cillos, o no, como dispositivo para atraer la atención y, consecuente-mente, la motivación de los jóvenes.

LAS TECNOLOGÍAS DE LA CO-MUNICACIÓN y LA INFORMA-CIÓN (TIC) EN EDUCACIÓN

Desde comienzos del siglo XXI, las recomendaciones internacio-nales sobre el mejoramiento de la enseñanza de las ciencias reclaman que la escuela secundaria debe cumplir con las metas de alfabeti-zación científico-tecnológica para todos los ciudadanos y ciudadanas (Fourez, 2001; Vilches y Gil Pérez, 2003; Martin, 2010). La expectativa ideal es que los “estudiantes adquie-ran la capacidad de usar el conoci-miento científico, identificar pregun-tas, derivar conclusiones basadas en evidencias, comprender y poder tomar decisiones acerca del mundo natural y de los cambios hechos en él a través de la actividad humana” (OECD y PISA, 2009). Se establece también que los estudiantes deben lograr “competencias” que los habi-liten en un “saber”, “saber hacer”, y “saber ser”, tanto en campos genera-les como específicos.

Actualmente, sin embargo, no hay acuerdo sobre cómo lograr la alfabetización científica y buenas competencias; y, más aún, como se ha señalado más arriba, investi-gaciones recientes sobre el aprendi-zaje de ciencias han puesto en evi-dencia fallas sistemáticas en el nivel de secundaria y en las primeras ma-terias universitarias (Wobbe de Vos, 2002; Johnstone, 2010); así como las paradojas señaladas en países cuyos estudiantes de escuela media muestran los mejores desempeños en las pruebas internacionales, pero manifiestan actitudes negativas ha-cia el área.

El advenimiento de las Tecnolo-gías de la Información y la Comuni-cación (TIC) había generado desde mediados de la década de los ´90, una alta expectativa sobre los be-neficios de utilizar este tipo de he-rramientas en la educación. Pareció que incluir TIC en la escuela permi-tiría encontrar nuevas alternativas de instrumentos didácticos que mejora-ran la enseñanza, especialmente en el área de ciencias naturales y ma-

temática. Fueron grandes las expec-tativas sobre la potencial eficiencia de los nuevos y accesibles disposi-tivos tecnológicos para la supera-ción de los ya conocidos problemas de aprendizaje (Oppenheim, 1984; Prensky, 2001, 2005, 2010; Drum-mond, 2003).

Más allá de la evidente necesi-dad de alfabetizar a los jóvenes en el manejo de TIC (para prepararlos en el uso práctico de estos dispositivos imprescindibles para desarrollarse en el mundo que deviene), actual-mente, hay una revisión cautelosa sobre su efectividad en educación, por cuanto las investigaciones sobre comprensión conceptual con uso de TIC no han arrojado resultados con-tundentes (Duart y Sangrá, 2000; Va-leiras y cols., 2008; Giordan y Gois, 2009; García, 2010). Se hace nece-sario, por lo tanto, contar con pro-puestas educativas que involucren TIC, pero también con investigacio-nes sobre los aportes inequívocos de ese uso en relación a los apren-dizajes (van Someren y cols., 1997; Giordan y Gois, 2009).

El milagro esperado aún no ha ocurrido; y, peor aún, se suma a la incertidumbre un nuevo factor: qué y cómo enseñar tecnología, que ha aparecido como espacio curricular en la escolaridad secundaria (Loi-seau, 2008).

LOS VIDEOJUEGOS E INTER-NET

Se estima que en EEUU un estu-diante típico de los últimos años de escuela secundaria juega aproxima-damente 1,8 h diarias con videojue-gos (Prensky, 2001, 2005, 2010), y por lo tanto, los educadores podrían aprovechar algo de ese tiempo para objetivos educativos.

Numerosas instituciones (empre-sas e instituciones militares) utilizan los videojuegos con objetivos ins-truccionales, desarrollando algunos para entrenamientos específicos de su personal. Universidades como la de North Dakota, Harvard, George Mason y Minnesotta han comen-zado a explorar estos dispositivos


como recursos de enseñanza, pero aún no se aprovechan extensamen-te debido, en parte, al alto costo de sus desarrollos (Prensky, 2010; Fore-man, 2003; Drumond, 2003).

Realizar un buen videojuego re-quiere de excelentes artistas plásti-cos, animadores y programadores para el desarrollo de softwares. Evi-dentemente, los circuitos comercia-les logran pingües ganancias produ-ciendo videojuegos; la pregunta es quién financiaría la producción de este tipo de materiales sofisticados aplicados a fines educativos, y no sólo recreativos.

Otra cuestión a tener en consi-deración es la diferencia de culturas entre académicos y videojugadores: los académicos son propensos a uti-lizar clases expositivas y textos, a presentar el material con palabras y a avanzar paso a paso en las expli-caciones temáticas. Los videojuga-dores se entusiasman con las imáge-nes animadas y se sienten atraídos porque ellos pueden decidir cómo y en qué orden resolver las tareas. Joanne Oppenheim (1984) señaló que “¡Jugar es divertido y placen-tero! En nuestro gran esfuerzo por enseñar queremos encontrar juegos educacionales, juegos que tengan lecciones incorporadas, libros con mensajes. Pero, generalmente, estos instrumentos son menos estimulan-tes e interesantes para los niños que su curiosidad y tendencia natural al juego. Cuando la alegría sale fuera del “jugar”, la mayoría de las veces también se pierde el aprendizaje”.

Los estudiantes de secundaria del siglo XXI son diferentes a los de las décadas pasadas. Están –o estarán– alfabetizados en el uso de herra-mientas como los videojuegos. Los docentes tendremos que aprovechar esta nueva enculturación, aunque no tengamos el mismo entusiasmo y motivación por esos instrumen-tos. Habrá que trabajar en conjunto, adaptando las formas de enseñanza a los nuevos dispositivos y las ven-tajas que aún no conocemos, ni he-mos desarrollado.

La así denominada “generación digital” disfruta con los videojuegos

de un rápido feedback específico, que les permite imaginarse el cami-no de resolución correcto; y a dife-rencia con el mundo real, las malas consecuencias no son serias ni du-raderas: “Es sólo un juego, si perdés, volvés a empezar, uno puede recu-perarse dentro del juego, y usar lo que aprendiste para completar la tarea”, son expresiones generales que alientan a jugar, porque los in-dividuos no se sienten afectados en lo personal. Un videojugador puede evaluarse en forma continua, ir mo-dificando sus aprendizajes y mejorar su desempeño, según las dificulta-des propias que ellos mismos detec-ten. Esto no ocurre en la escuela, ni por el formato, ni por los tiempos, ni por los castigos o recompensas. Evi-dentemente, estamos vislumbrando una crisis de comunicación entre dos culturas: la de los docentes y la de los jóvenes estudiantes.

Internet está teniendo un impac-to en esa nueva cultura: los jóvenes pueden pensar simultáneamente en múltiples canales, pero tienen poca paciencia para el razonamiento li-neal, o por una gratificación diferi-da. Internet como recurso pedagógi-co se presenta como una fuente de información infinita, pero si no se aprende a gestionar la información, precisamente esa enormidad puede llevar a un aumento de la disper-sión de la atención, o a la falta de rigurosidad y comprensión –entre otras cuestiones–. Usar Internet para aprender significa, como mínimo, saber buscar, seleccionar, jerarqui-zar, comprender, sintetizar y aplicar la información en contextos adecua-dos.

¿Qué capacidades debemos es-timular en los jóvenes estudiantes? ¿Qué contenidos debemos selec-cionar para formar futuros ciudada-nos educados? ¿Qué papel jugará la enseñanza de ciencia y tecnolo-gía en los escenarios por venir? Por ahora, hay más incertidumbres que respuestas firmes (Mutegui, 2011; Maeng y Kim, 2011).

TECNOLOGÍA y COGNICIÓN: ¿FUERZAS OPUESTAS?

Dos interesantes artículos apare-cidos en el periódico argentino La Nación dan cuenta de la diversidad de miradas que pueden suscitarse frente a los avances de nuestra civili-zación en tecnologías de la informa-ción y la comunicación. El primero de los artículos es el firmado por el literato Dr. Mario Vargas Llosa, publicado el 6 de Agosto de 2011, titulado “Más información, menos conocimiento”; y el segundo, el pu-blicado el día 10 de setiembre de 2011, firmado por el médico neu-rólogo Dr. Facundo Manes, titulado “Internet no debilita la memoria”. Ambos artículos merecen ser leídos en toda su extensión. A continua-ción se jerarquizan algunas de sus oraciones para dar significado y am-plitud a los conceptos vertidos pre-viamente, en relación a las múltiples incertezas con las que nos enfrenta-mos en educación.

Del artículo del Dr. Vargas Llosa:• Relata la confesión de Nicholas

Carr (Universidad de Harvard) cuya pasión por los libros fue haciéndose a un lado por la pul-sión a navegar en Internet, hasta descubrir que había dejado de ser un buen lector (Carr, 2010). Esta autor reconoce que su con-centración se disipaba luego de una o dos páginas de un libro y, sobre todo, si aquello que leía era complejo y demandaba mu-cha atención y reflexión surgía en su mente algo así como un recóndito rechazo a continuar con aquel empeño intelectual.

• Carr, a su vez, reivindica las ideas de Marshall MacLuhan y Powers (1989), quienes a partir de la irrupción de la televisión como medio masivo de comuni-cación, propusieron el concep-to de “Aldea Global”, y enfati-zaron sobre la trasformación de la vida cultural y la manera de operar del cerebro humano. La invención de la imprenta –por


Johannes Gutenberg en el siglo XV–, sería un ejemplo de cam-bio cultural mediante la lectu-ra generalizada de libros, hasta entonces confinada en una mi-noría insignificante de clérigos, intelectuales y aristócratas.

• La adaptación de los cerebros a la existencia de nuevos disposi-tivos de acceso rápido a la infor-mación sería peligrosa: “Cuanto más inteligente sea nuestro or-denador, más tontos seremos”.

Del artículo del Dr. Facundo Manes:• La naturaleza limitada de la me-

moria humana es un aspecto fundamental de nuestra confor-mación biológica.

• La esencia de la memoria per-sonal no son los hechos o ex-periencias que guardamos en nuestra mente, sino la “cohe-sión” que une a todos los he-chos y experiencias.

• No existen evidencias científi-cas que muestren que las nue-vas tecnologías están atrofiando nuestra corteza cerebral.

• Recupera la historia del rey Tamo y Theuth, en el libro Fe-dro, de Platón, en el que Theuth está exultante frente a la inven-ción de la escritura, pues ella serviría para aliviar a la memo-ria y ayudaría a aprender. El rey lo refutó, señalando que “sólo producirá olvido pues la hará descuidar la memoria, y filián-dose en ese extraño auxilio, de-jarán a los caracteres materiales el cuidado de reproducir sus re-cuerdos cuando en el espíritu se hayan borrado”.

• Menciona un experimento lle-vado a cabo con tres grupos de bebés expuestos a un hablante de idioma chino, o a una pelí-cula del mismo hablante, o a la escucha del hablante mediante auriculares (con todas las va-riables conexas controladas e idénticas), e indica que los re-sultados fueron una discrimina-ción entre dos sonidos pertene-cientes a la lengua china similar para el primer grupo de bebés que para bebés nativos chinos.

Por el contrario, los bebés so-metidos a video o auriculares no reconocieron los dos sonidos, con un rendimiento similar a los de bebés no entrenados.

• La clave del conocimiento, la memoria y el desarrollo de la es-pecie seguiría dependiendo del puente que cada sujeto constru-ye con sus semejantes.

A esta altura del presente trabajo se consolida la significación de su título con la incertidumbre de cómo mejorar la enseñanza de las ciencias considerando la existencia y perma-nente evolución de los dispositivos tecnológicos auxiliares.

PROPUESTA DE DOS IDEAS NUEVAS PARA REFLEXIONAR

Evidentemente, más allá de con-siderar que en el mundo no hay certezas absolutas, la idea de “exce-lencia para la educación en ciencias y tecnología”, concebida desde un paradigma en el cual la prioridad es enseñar a todos lo mismo, a todos la mayor cantidad de contenidos exis-tentes, a todos desde lo básico hasta lo más actual y a todos igual, por si alguno eligiera una carrera científi-ca, ha resultado en un alejamiento de las vocaciones de los jóvenes ha-cia las disciplinas científicas.

El desafío es grande… Los riesgos de organizar cambios equivocados resultan tan críticos como abroque-larse en paradigmas previos y tratar de mantener un status quo educati-vo. Los panoramas planteados hasta aquí son reveladores de necesarios cambios de paradigmas en la educa-ción en general y, particularmente, en la educación en ciencias.

Parece imprescindible mencionar que, paralelamente a esta perspec-tiva, y ajenos a estos datos, la gran mayoría de los docentes de nivel secundario y universitario, perciben la parte más cotidiana del problema, y se quejan pues los estudiantes de primaria/secundaria “vienen mal preparados: no saben matemáticas, no saben expresarse, no saben es-tudiar, aprendieron muy poco en el

nivel precedente, o aprendieron con errores”. Los docentes efectivamen-te, son quienes padecen la actitud de los jóvenes de intolerancia ante la exigencia de estudio, y de rechazo o abandono frente a las dificultades “lógicas” que implica “estudiar se-riamente”, en cada nivel educativo. Sin embargo, no llegan a conocer –la mayoría de ellos– que son actores en un escenario mundial, donde se despliegan dramáticos guiones, que atraviesan a los diferentes países.

La pregunta que surge irrefrena-blemente es: ¿Tienen que cambiar los estudiantes y volver a ser lo que eran en décadas pasadas?… ¿O de-beremos los adultos y expertos en contenidos ser creativos, inteligentes y audaces como para adaptar nues-tra tarea a los nuevos escenarios cul-turales que cambiaron irreversible-mente el mundo?

Si se elige como respuesta la primera opción, las soluciones se centrarían en recomendaciones ta-les como “más rigor”, “más conteni-dos”, “más auto-disciplina de estu-dio”, “más vocación autogenerada”.

Si la opción elegida es la segun-da, aparece un listado interminable de nuevas preguntas, que se plan-tean antes de llegar a alguna reco-mendación o propuesta. Se entrevé una verdadera madeja de intríngu-lis, donde el concepto de “verdad” se desdibuja (Cárcova, 2011) y, por lo tanto, quedan atrás las viejas cer-tezas sobre qué es lo que hay que hacer para mejorar la enseñanza.

Más allá de las necesarias polí-ticas educativas y sus implemen-taciones, que serán las vías por las cuales se concretarán y canalizarán las posibles acciones que cambien –para bien o para mal– la educación en Argentina, este artículo permitiría llegar a los expertos –referentes en terrenos de investigación científica–, quienes son generalmente consul-tados sobre qué cambios o ajustes realizar para mejorar la educación en ciencias.

Para aquellos expertos que eli-gieran el segundo camino planteado como pregunta, hay dos conceptos que he seleccionado como puntas para empezar a desarmar el intrin-


cado ovillo y no quedarnos eterna-mente en el diagnóstico.

EL CONCEPTO DE COGNI-CIÓN DISTRIBUIDA

Ronald Giere es un filósofo investigador de las ciencias –ac-tualmente Profesor Emérito de la Universidad de Minnesota en Min-neápolis, EEUU-, muy involucrado en métodos heurísticos de estudio sobre las formas de razonamiento y otras actividades propias de los científicos. Sus ideas se sitúan en el cruce de caminos entre la filosofía, la inteligencia artificial, la lógica y la psicología cognitiva; es decir, en el corazón mismo de la llamada cien-cia cognitiva, y son las que sostienen las actuales visiones filosóficas so-bre la ciencia como empresa esen-cialmente humana y social (Adúriz Bravo, 2011; Lombardi, 2011).

Para los primeros años del siglo XXI, el Dr. Giere aportó la idea de cognición distribuida, de la cual to-maremos sus fundamentos (Giere, 2002; Giere y Moffat, 2003).

El autor propone el siguiente ejercicio mental: pensar en un su-jeto humano que debe realizar una cuenta como la de multiplicar dos números de tres cifras entre sí, para lo cual, generalmente, el sujeto rea-liza en una hoja aparte una serie de procedimientos que le permiten lle-gar al resultado correcto. El proceso de resolución involucra la repre-sentación externa de símbolos es-critos, de tal forma que el sujeto (a) presenta el problema en una forma física específica; (b) hace manipula-ciones (físicas y mentales) en un or-den correcto; (c) llega a la respuesta mediante una serie de acciones que pueden ser recordadas.

El autor se pregunta, entonces, si lo escrito en la hoja es, o no es, parte del conocimiento de ese suje-to. La respuesta podría ser “si”, pues ese sujeto ha producido el escrito; debiéndose considerar que el siste-ma “sujeto más cuentas externas al sujeto” es un sistema cognitivo. El sujeto aislado, también es un siste-ma cognitivo; sin embargo, el escrito

por sí mismo no lo es. De manera análoga, puede considerarse un su-jeto más una calculadora, pues aún para hacer esa multiplicación el su-jeto tiene que poder resolver los tres puntos mencionados.

Con un razonamiento similar po-demos imaginar a sujetos que van incorporando dispositivos cada vez más complejos, como una computa-dora sofisticada. En este caso, el su-jeto y su dispositivo se tornan en un sistema cognitivo potente, cuyas po-sibilidades van mucho más allá de las que el sujeto humano sin ayuda podría lograr. Nuevamente, podría-mos cuestionarnos sobre si la com-putadora por sí misma es un sistema cognitivo, y la respuesta naturaliza-da sería “no”.

El autor, por otra parte, plantea que hay tareas que necesitan de la convergencia de las sabidurías de varios sujetos humanos; por ejem-plo, el aterrizaje de un avión, la in-vestigación de un caso criminal, el desarrollo de un medicamento, la construcción de un edificio, una ci-rugía, etc. etc. En este tipo de casos –desde los más sencillos a los más complejos–, más allá de los instru-mentos que cada agente cognitivo incluya como dispositivos auxiliares en su tarea específica, el logro de los objetivos se alcanza por un fenóme-no de cognición distribuida, en el cual confluyen factores individuales (cogniciones individuales) y sociales (posibilidades de interactuar, articu-lando cogniciones individuales).

Claramente, la cognición distri-buida no es estrictamente un “co-nocimiento compartido”, concepto que supone que todos los sujetos han alcanzado el mismo tipo de co-nocimiento. Se trata de una visión de competencias complementarias, donde se requiere comunicación –es decir, vocabulario con significacio-nes compartidas– y sincronizacio-nes, articulación de procedimientos, jerarquías de ordenamientos, etc.

Si pensamos que la sociedad evolucionará para contar cada vez con más dispositivos auxiliares de la cognición humana, cabe inmediata-mente cuestionarse si la educación para el futuro podrá seguir el viejo

modelo enciclopedista y de expec-tativa de formar a cada individuo en “todo lo que se debería saber”. Es decir, tendríamos que aceptar que el diseño actual de la enseñanza, tan-to en la escuela media como en la universidad, se apoya en documen-tos y programas de listados sobredi-mensionados de contenidos que su-ponen alcanzar ese “conocimiento compartido”, propio de las expec-tativas e ideología de educación del siglo XX (sin importar si los objetivos se alcanzan, o no).

Una idea nueva sería pensar a la educación –al menos la educación en ciencia y tecnología, y a nivel de escuela secundaria– desde el logro de una cognición distribuida. Esto significaría imaginar escenarios don-de los sujetos aprendices puedan in-teractuar con objetivos más amplios que lograr el conocimiento en cada individuo, pero sustentados en esos conocimientos. Más aún, cada indi-viduo –o grupos de ellos– utilizarán dispositivos auxiliares de los que se valdrán creativamente para hacer mejor su tarea. ¿Qué capacidades habrá que generar en los niños y jó-venes del mañana para sostener sus capacidades de cognición indivi-duales, y, a la vez, para ser capaces de desenvolverse en una sociedad que necesita cada vez más, de la cognición distribuida?

LA IDEA METAFÓRICA DE “EM-PALME ALTERNATIVO EDUCACIO-NAL”

La trillada sentencia sobre la ne-

cesidad de propender a una Socie-dad del Conocimiento que garantice el progreso material de un país, ba-sado en la igualdad de oportunida-des de sus ciudadanas y ciudadanos –es decir, garantizando la justicia social– nos enfrenta con el abismo: ¿Cómo lograr generar una sociedad del conocimiento si no sabemos cómo mejorar la enseñanza? ¿Cómo mejorar el aprendizaje de cada suje-to en temáticas científicas?

Si concebimos la cognición dis-tribuida como la generación de competencias complementarias en


sujetos integrantes de equipos de trabajo sobre un mismo proyecto educativo específico, podríamos avi-zorar diseños curriculares diferentes al listado de interminables conteni-dos… El lector puede argumentar –con razón– que esta propuesta es difícil de implementar… Y lo es, en un sistema educativo que controla por cantidad de enseñanza, y no por calidad de aprendizajes. Sin em-bargo, un proceso que ocurre en la Naturaleza, y que ha sido develado por la Biología Molecular, podría ser fuente de inspiración para trasladar-lo, metafóricamente, al campo de la educación [3]. Nos referimos al con-cepto de splicing alternativo (empal-me alternativo).

En Biología Molecular el concep-to de splicing alternativo se emplea para designar los mecanismos por los cuales la extensísima informa-ción genética codificada en el ADN que inicialmente es transcripta en su totalidad para generar pre-ARNm (ARNmensajero), luego es “recorta-da”, para la obtención de los ARNm maduros que, finalmente, se traduci-rán en proteínas. Es decir, la Natura-leza tiene mecanismos para “cortar información”, y lograr que el pro-ducto final (las proteínas) tengan la funcionalidad óptima que la adapta-ción de los organismos requiere [4].

La Naturaleza muestra, enton-ces, que hay información que existe, pero que puede ser obviada, recor-tada, no expresada, en función de logros adaptativos.

La metáfora consiste en trasladar esta idea al área de la educación. Para ello, deberíamos considerar (a) al ADN como “toda la información posible de ser enseñada”; es decir, todo lo que “se podría enseñar” sobre un tema, todos los modelos sucesivos sobre ese tópico, todos los dispositivos de lenguaje y pro-cedimientos que dan sustento a esos modelos, etc.; (b) la proteína final se analoga al objetivo final de aprendi-zaje funcional que un sujeto necesi-ta construir, según el nivel educativo y los contextos socioculturales espe-cíficos; y, (c) los procesos de splicing serían los recortes, recombinaciones y rearmados de información , con fi-

nes específicos.El empalme alternativo educacio-

nal sería, entonces, una idea meta-fórica para significar que es posible hacer recortes de información para la enseñanza, pero no cualquier re-corte sería efectivo para lograr resul-tados finales de aprendizajes funcio-nales.

Así como cada proteína es un producto final perfectamente adap-tado a su función, así cada producto de aprendizaje debería lograr su fun-cionalidad contextual, que incluye las particularidades de los destina-tarios (intereses, conocimientos pre-vios, etc.) y reflexiones históricas y epistemológicas. Esta idea supone la funcionalidad del aprendizaje como fuerza impulsora de la selección del contenido y de su formato didáctico [5]. En otras palabras, el empalme alternativo educacional implicaría primero una elección de contenidos contextualmente relevantes para los destinatarios y el planteo retrospec-tivo de cómo ensamblar los conte-nidos necesarios para llegar a ese aprendizaje funcional final.

Los programas de la mayoría de los diseños curriculares actuales consisten en presentar “partes” (cla-sificaciones, procedimientos, etc.), pero es sólo el experto el que per-cibe sus significaciones, en función de un “todo”. Los estudiantes no lo perciben. El concepto de empalme alternativo educacional exigiría a los docentes plantearse inicialmente qué “todo” querrá como aprendiza-je funcional final de sus estudiantes.

CONSIDERACIONES FINALES

Enseñar no es sólo presentar infor-mación; es facilitar la construcción de conocimientos en los aprendices. ¿Cuáles son esos conocimientos?La actual abrumadora cantidad de contenidos pasibles de ser enseña-dos continuará creciendo. ¿Hasta cuándo incluir más y más conteni-dos será la forma de elaborar los cu-rrículos? Los humanos hemos creado y se-guiremos construyendo dispositivos auxiliares que potencian las capaci-

dades de cognición de los sujetos. ¿Cómo discriminar hasta dónde uti-lizar –o no– esos dispositivos, o has-ta dónde profundizar en conocer sus fundamentos o sus aplicaciones? El desafío es promover conocimien-tos funcionales en los jóvenes, sin abrumarlos y apuntando a dar in-formación para lograr la satisfacción de individuos con diversidad de in-tereses y cualidades cognitivas. La enseñanza de ciencias y tecnología está mostrando debilidades en am-bos sentidos.Los conceptos de cognición dis-tribuida y de empalme alternativo educacional son propuestas provo-cadoras para reflexionar más allá de las fronteras conceptuales que actualmente nos ciñen, particular-mente en el área de la educación científico-tecnológica. Quizás con-tribuyan a pensar cuáles podrán ser algunos nuevos requerimientos de la enseñanza para favorecer la evolu-ción de nuestra sociedad desde las potentes capacidades de aprender de sus integrantes.

NOTAS

[1] La escala Likert requiere la elec-ción de una de 5 opciones gra-duadas entre entre “máximo acuerdo” (puntuado con el valor numérico máximo), o “máximo desacuerdo” con la afirmación que actúa de enunciado.

[2] La perspectiva de formación do-cente para las primeras asignatu-ras universitarias requieren aún investigaciones y propuestas, ya que la mayoría de los estudios fueron realizados para primaria o secundaria (Valli, 1992; Vonk, 1996).

[3] Este procedimiento de traslación de metáforas del campo de las áreas sociales a las científicas y viceversa es frecuente (Massari-ni, 2011).

[4] El ADN de cada célula de cada especie viviente contiene en su secuencia de nucleótidos la in-formación para completar la pro-ducción de todas las proteínas necesarias para la formación de


un nuevo individuo. Los genes son porciones de ADN. Al trans-cribirse el ADN se obtiene inicial-mente un transcrito denominado pre-ARNm (pre-ARNmensajero) que incluye secciones de infor-mación que se denominan intro-nes o exones, según sean final-mente eliminadas o expresadas en las proteínas finales. Para que este pre-ARNm de lugar al ARNm maduro que se traducirá a proteínas en los ribosomas celu-lares, debe primero sufrir un pro-ceso de “maduración” (mediante la acción de proteínas específi-cas) que consiste, básicamente, en eliminar todos los intrones y empalmar exones. La idea de los años ´60 según la cual “un gen codifica para una proteína” ha dado lugar a la evidencia de que un gen puede originar decenas, cientos y hasta miles proteínas diferentes, a partir de la informa-ción completa del ADN de un gen, mediante complejos meca-nismos específicos que recortan y recombinan dicha informa-ción, denominados empalme al-ternativo (splicing) (de la Mata y cols., 2010).

[5] La idea de empalme alternativo educacional es complementaria a la de Chevallard (1997) so-bre transposición didáctica. Este proceso supone que todo saber erudito requiere de simplifica-ciones y recontextualizaciones para convertirse en un objeto de enseñanza, pero no plantea con-diciones para la elección de esos contenidos.

BIBLIOGRAFÍA

Acevedo Díaz. J. A (2005a). Proyec-to ROSE: Relevancia de la Edu-cación Científica. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias. 2, 440-447.

Acevedo Díaz, J. A. (2005b) TIMSS Y PISA. Dos proyectos inter-nacionales de evaluación del aprendizaje escolar en ciencias. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias. 2,

282-301. En línea: http://www.apaceureka.org/revista/Larevista.htm.

Adúriz Bravo, A. (2011) Concepto de modelo científico: una mirada epistemológica de su evolución. En Didáctica de las Ciencias. El caso de los modelos científicos (Galagovsky, coord.), Lugar Edi-torial.

Ávalos, B. (2010) La construcción de identidad profesional en los primeros años de docencia. Con-ferencia en II Congreso Interna-cional sobre Profesorado Princi-piante e Inserción Profesional a la Docencia. Facultad de Derecho, UBA. Buenos Aires, 24-26 de fe-brero.

Azcárate Godet, P., Cuesta Fernán-dez, F. (2010) Factores que faci-litan el cambio en el profesora-do novel de secundaria. Revista Educación. Universidad de Cá-diz, España. http://www.revistae-ducacion.mec.es/doi/357_063.pdf)

Bamonte, E., Bulwik, M., Comi, A., Galagovsky, L., Olazar, L., Zuc-caro, L. (2009) Tres instituciones, un mismo objetivo: formar pro-fesores en química para el nivel medio y superior. Educación en la Química (ADEQRA). 15,137-150.

Bozu, Z. (2009) El profesorado uni-versitario novel y su proceso de inducción profesional. magis, Revista Internacional de Investi-gación en Educación. 2, 317-328

Cárcova, C.M. (2011) La deriva de la verdad. En Didáctica de las Ciencias. El caso de los modelos científicos (Galagovsky, coord.), Lugar Editorial.

Carr, N. (2010) Superficiales: ¿Qué está haciendo Internet con nues-tras mentes? Madrid: Taurus.

Chevallard, Y. (1997) La transposi-ción didáctica. Del Saber Sabio al Saber Enseñado. AIQUE, Buenos Aires.

de la Mata, M., Lafaille, C., Kornbli-htt, A. R.. (2010) First come, first served revisited: factors affecting the same alternative splicing event have different effects on the relative rates of intron remo-

val. RNA 16, 905-912. Drummond, C. (2003) Game-based

learning. Journal of Geoscience Education. 51, 357.

Duart, J.M.; Sangrá, A. (2000) (comps.) Aprender en la virtuali-dad. Barcelona: Gedisa.

Foreman, J. (2003) Next Generation Educational Technology Versus the Lecture. EduCause Review July/Agost 12-20.

Fourez, G. (2001) Alfabetización Científica y Tecnológica. Acerca de las finalidades de la enseñan-za de las ciencias. Colihue: Bue-nos Aires.

Johnstone, A. (2010) You cant´t get there from here. Journal of Che-mical Education. 87, 22-29.

Galagovsky, L. (2008) El año de la enseñanza de las ciencias natu-rales en la Argentina. Revista quí-micaviva, 1. www.quimicaviva.qb.fcen.uba.ar.

García, C. M. (2010) Aprender a enseñar con tecnologías: profe-sores principiantes y ambientes de aprendizaje. Conferencia en II Congreso Internacional sobre Profesorado Principiante e Inser-ción Profesional a la Docencia. Facultad de Derecho, UBA. Bue-nos Aires, 24-26 de febrero.

Garófalo, J. (2010) Obstáculos epis-témicos de aprendizaje del tema metabolismo de Hidratos de Car-bono. Un estudio transversal. Tesis Doctoral, Facultad de Cien-cias Exactas y Naturales, Depar-tamento de Química Biológica, UBA.

Giere, R. (2002) Models as Parts of Distributed Cognitive Systems. In Model Based Reasoning: Scien-ce, Technology, Values, 227-41, eds. L. Magnani, N. Nersessian, Kluwer,. http://www.tc.umn.edu/~giere/MPDCS.pdf

Giere, R., Moffat, B. (2003) Distribu-ted Cognition: Where the Cogni-tive and the Social Merge. Social Studies of Science, 33, 1-10.

Giordan, M., Gois, J. (2009) Entor-nos virtuales de aprendizaje en química: una revisión de la li-teratura. Educación Química, México. 301-313.


Herrmann-Abell, C.F., Deboer, G.E. (2011) Using distractor-driven standards-based multiple-choice assessments and rasch mode-ling to investigate hierarchies of chemistry misconceptions and detect structural problems with individual items. Chem. Educ. Res. Pract. 12, 184-192.

Likert, R. (1932). “A Technique for the Measurement of Attitudes”. Archives of Psychology 140, 1–55.

Loiseau, I. (2007) Recursos humanos para la Industria del Software. Revista QuímicaViva. 6, número especial: Suplemento educativo. [email protected]

Lombardi, O. (2011) Los modelos como mediadores entre teoría y realidad. Didáctica de las Cien-cias. El caso de los modelos cien-tíficos (Galagovsky, coord.), Lu-gar Editorial.

Maeng, S., Kim, C. J. (2011) Varia-tions in the science teaching mo-dalities and students`pedagogic subject positioning through the discourse register and langua-ge code. Science Education. 95, 431-457.

Marrero, J. (2010) Estado de la in-vestigación sobre la iniciación a la docencia. Mesa redonda en II Congreso Internacional sobre Profesorado Principiante e Inser-ción Profesional a la Docencia. Facultad de Derecho, UBA. Bue-nos Aires, 24-26 de febrero.

Marshall Mcluhan, H. Powers, B. R. (1989) The Global Village. Ox-ford University Press.

Martin T. W. (2010) What does it mean to be scientifically lite-rate in the 21st century? Primer premio (2007), ganador de la competencia anual SEED sobre escritos de ciencia. SeedMaga-zine.http://seedmagazine.com/content/article/scientific_litera-cy_and_the_habit_of_discourse

Massarini, A. (2011) El papel de las metáforas en la construcción del conocimiento científico y en su enseñanza. En Didáctica de las Ciencias. El caso de los modelos científicos (Galagovsky, coord.), Lugar Editorial.

Mutegui, J. W. (2011) The Inadequa-cies of “Science for All” and the necessity and nature of a social transformative curriculum appro-ach for African American. Scien-ce Education. 248 (3), 301-316..

Níaz, M. (2011) Innovating science teacher education. A history and Philosophy of science prespecti-ve. Routledge, NY.

OECD: Organisation for Eco-nomic Co-Operation and Development’s Programme for International Student Assessment (PISA) (2009). Departamento de Educación y Entrenamiento, Esta-do de Nueva Gales del Sur, UK. http://www.curriculumsupport.education.nsw.gov.au/investi-gate/index.htm

Oppenheim, J. E. (1984) Kids and Play, capítulo 1. Ballantine Bo-oks, UK.

Osborne, J., Dillon, J. (2008) Scien-ce Education in Europe: Critical Reflections. A report to the Nuf-field Foundation. King´s College London.

Prensky, M. (2001) Digital game-ba-sed learning. Ed. McGraw-Hill.

Prensky, M. (2005) “Don’t bother me, mom -- I’m learning” : How Computer and Video Games Are Preparing Your Kids For Twen-ty-first Century Success -- and How You Can Help! Ed. Paragon House.

Prensky, M. (2010) Teaching digital natives: Partnering for Real Lear-ning. Ed. Corwin..

Rayou, P. (2010) Los profesores prin-cipiantes; finalidades, proble-mas y políticas de la formación. II Congreso Internacional sobre Profesorado Principiante e Inser-ción Profesional a la Docencia. Facultad de Derecho, UBA.

Rodríguez, O. (2010) Fomentar el Ingreso y la Permanencia en Ca-rreras de TI. II Congreso Interna-cional sobre Profesorado Princi-piante e Inserción Profesional a la Docencia. Facultad de Derecho, UBA.

Ruiz, E, Ruiz, G, Odstrcil, M. (2007.) Ingreso y permanencia en inge-nieria biomédica de la Univer-sidad Nacional de Tucumán. V

Encuentro Nacional y II Latino-americano La Universidad como objeto de investigación, UNI-CEN,

Sjøberg, S., Schreiner, C. (2005) Young people and science. At-titudes, values and priorities. Evidence from the ROSE project. Keynote presentation at EU’s Science and Society Forum. En línea: http://www.ils.uio.no/fors-kning/rose/documents/presenta-tions/.

Valeiras, N., Gallino, M., Bartó, C. (2007) Empleo de entornos vir-tuales para la investigación e in-novación en la enseñanza de las Ciencias Experimentales e Inge-nierías. Jornadas sobre Investiga-ción en Educación a Distancia y Nuevas Tecnologías, Universidad Nacional de Córdoba,.

Valli, L. (1992) Beginning teacher problems: Areas for Teacher edu-cation improvement. Action in Teacher Education, XIV. 1, 18-25.

van Someren, M., Reimann, P., Bos-huizen, H.P., de Jong, T. (1997) Learning with multiple represen-tations. Pergamon: Amsterdam.

Vedder Weiss, D., Fortus, D. (2011) Adolescents´ declining motiva-tion to learn science: inevitable or not? Journal of Research in Sci-ence Teaching, 48, 199-216.

Vilches, A., Gil-pérez, D. (2003) Construyamos un futuro sosteni-ble. Diálogos de supervivencia. Madrid: Cambridge University Press.

Vonk, J. H. C. (1996) Teacher induc-tion: an essential element at the start of teachers’ careers. Revista Española de Pedagogía, 200, 5-25.

Wobbe de Vos, A., Pilot A. (2002) Chemistry Curricula for General Education: Analysis and Elements of a Design; en Chemical Edu-cation: Towards Research – Ba-sed Practice. Gilbert KJ y otros, Kluwer Academic Publishers, The Netherlands.


HISTORIA NATURAL Y CULTURAL DEL CIANURO1 Datos y reflexiones

sobre el uso de cianuro en minería

La controversia por el uso del cianuro en minería reconoce un antecedente importante en el derrame que ocurrió en el año 2000, en un dique de cola de Baia Mare, Rumania. Se han registrado también algunos otros episodios vinculados con el uso industrial del cianuro. Estos antecedentes, sin embargo, no parecen poder explicar la fuerte resistencia al uso del cianuro en la extracción de oro a partir de sus minerales. Contribuyen a esta resistencia las objeciones a la minería a cielo abierto en general, y del oro en particular; estas objeciones están más relacionadas con los aspectos socio-económicos de la

Miguel A. Blesa Gerencia de Química, Comisión Nacional de Energía AtómicaInstituto de Investigación e Ingeniería Ambien-tal, Universidad Nacional de San MartínConsejo Nacional de Investigaciones Científi-cas y Técnicas [email protected]

explotación minera a gran escala, que con los riesgos del cianuro en sí. Sin embargo, existe un fuerte componente cultural en la imagen del uso del cianuro. La ecuación cianuro = muerte se basa más en el papel que ha jugado el cianuro como veneno en la vida real y en la ficción. Este trabajo busca recorrer las historias natural y cultural del cianuro, en el entendimiento que ambas están fuertemente interrrelacionadas. Dentro de esta idea, se describe el papel del cianuro en la bioquímica de los vegetales y las enfermedades asociadas a su consumo. Se describe también el papel que juega el cianuro en la industria química y en los procesos mineros extractivos. Finalmente se describen también algunos aspectos culturales: el uso del cianuro como veneno para asesinatos y suicidios, tanto en la realidad como en la ficción.

The controversy on the use of cyanide in the mining industry recognizes an important precedent in the spill that took place in year 2000 in a tailing dam in Baia Mare, Romania. Some further episodes have been registered linked with the industrial use of cyanide. However, these precedents do not seem to be able to explain the strong opposition to the use of cyanide in gold extraction from its minerals. The general objections to open pit mining, and especially to gold mining also contribute to this opposition; these objections are more related to the socio-economic aspects of mine exploitation than to intrinsic cyanide risks. There is however a strong cultural ingredient in the image of cyanide usage. The equation cyanide = death is based more on the role cyanide played as a poison, both in real life and in fiction.This work seeks to cover the natural and cultural histories of cyanide, in the understanding that both are strongly interrelated. Within this idea, the role of cyanide in plants biochemistry and the diseases associated with their intake are described. The role of cyanide in chemical industry and in the extraction processes in the mining industry is also addressed. Finally, some cultural aspects are described: The use of cyanide as a poison for murders and suicides, both in reality and in fiction.

Palabras clave: cianuro; minería; asesinatos y suicidios

INTRODUCCIÓN

El término cianuro nos refiere inmediatamente a veneno, tóxico,

contaminación y muerte. Ya lo dice la letra de Cyanide, sexto tema del álbum Death Magnetic de la ban-da heavy metal Metallica (ver Cua-

dro 1). Pero el cianuro es también un componente natural de sistemas biológicos y una sustancia química ampliamente usada por la industria.


El uso del cianuro en minería ha despertado mucho interés en vastos sectores sociales, y es común en-contrar fuertes críticas a su uso; la Figura 1 muestra una manifestación muy reciente en San Carlos de Bari-loche (29 de febrero de 2012), des-encadenada, aparentemente por un proyecto de exploración en Famati-na (La Rioja). Estos apuntes tratan de brindar una descripción no sesgada y accesible de las características quí-micas y toxicológicas del cianuro, contraponiendo sus efectos poten-cialmente dañinos con los diversos usos que se le da en la actualidad para producir sustancias de mucho interés para el hombre. Es nuestra esperanza que esta información pueda contribuir a que toda toma de posición (cualquiera sea ella) se adopte con buen conocimiento de los aspectos científicos, técnicos y regulatorios involucrados.

EL CIANURO COMO SUSTAN-CIA qUÍMICA

Químicamente, el cianuro es un anión formado por un átomo de car-bono y uno de nitrógeno. El término anión indica que el cianuro porta carga negativa, en este caso tiene un electrón en exceso. Los químicos lo representan de diversas formas, como se muestra en la Figura 2.

Sleep, and dream of thisDeath angel's kissBrings final blissCome believe me!

Empty they sayDeath, won't you let me stay?Empty they sayDeath, won't you call your name?Oh, call your name!

Suicide, I've already diedYou're just the funeral I've been waiting forCyanide, living dead insideBreak this empty shell forevermore

Wait, wait patientlyYour death-black wingsUnfolding sleepSpreading on me

Empty they sayDeath, won't you let me stay?Empty they sayDeath, hear me call your nameOh, call your name!


Say, is that rain or are they tears?That stained your concrete face for yearsCrying, weeping, shedding strifeYear after year, life after life

A narrow freshly broken groundA concrete angel laid right downUpon the grave which swallows fastIt's peace at lastOh, peace at last

Empty they sayDeath, won't you let me stay?Empty they sayDeath, hear me call your nameOh, call your name


Forevermore!Forevermore!It's the funeral I've been waiting for!

Duerme, y sueña con esteBeso del ángel de la muerteTrae la felicidad finalVen y créeme

Vacíos dicenMuerte, ¿no me dejas quedarme?Vacíos dicenMuerte, ¿no es tu turno?Oh, ¡que sea tu turno!

Suicidio, yo ya he muertoTú eres sólo el funeral que he estado esperandoCianuro, viviendo muerto por dentroRompe esta cáscara vacía para siempre

Espera, espera pacientementeTus alas negras de la muerteSueño envolventeEsparciéndose sobre mí

Vacíos dicen¿Muerte, no me dejarás quedarme?Vacíos dicen¿Muerte, no es tu turno?Oh, ¡que sea tu turno!


Dime, ¿eso es lluvia o son lágrimas?Que mancharon tu cara de cemento por añosGritando, llorando, derramando con-flictoAño tras año, vida tras vida

Un suelo angosto recién rotoUn ángel de cemento tumbadoSobre la tumba que traga rápidoFinalmente es la pazOh, finalmente paz

Vacíos dicen¿Muerte, no me dejarás quedarme?Vacíos dicen¿Muerte, no es tu turno?Oh, ¡Qué sea tu turno!


¡Por siempre jamás!¡Por siempre jamás!¡Es el funeral que he estado esperan-do!

CUADRO 1. Letra de Cyanide (banda Metallica)

Figura 2: Ion cianuro

La primera fórmula describe la existencia de un átomo de carbono unido a un átomo de nitrógeno por tres uniones covalentes. Cada unión covalente es simplemente un par de electrones compartidos entre ambos átomos. Además, ambos átomos po-seen un par de electrones no com-partidos, dibujados explícitamente en la representación de la figura. La imagen de la derecha representa al átomo de carbono como una es-fera negra, y al de nitrógeno como una azul. Ambas están encastradas

23HISTORIA NATURAL Y CULTURAL DEL CIANURO

(unidas) por la fuerte unión debida a los tres pares de electrones com-partidos.

Los aniones coexisten necesa-riamente con cationes que aportan cargas positivas para compensar la carga negativa del anión. Normal-mente, los cationes más sencillos son átomos metálicos que han entre-gado uno o más electrones al anión. La asociación de los aniones con los cationes da origen a las sales, en este caso los cianuros. Los cianuros metálicos más importantes son los cianuros de sodio, de potasio y de calcio. La Figura 3 muestra cómo es-tán ubicados los aniones y cationes en el cianuro de potasio, que es un sólido:

no están encastradas: no hay unión covalente, sólo atracción entre las cargas eléctricas opuestas de los aniones y los cationes.

Los pares libres del cianuro pue-den formar uniones covalentes adi-cionales recibiendo, por ejemplo, un protón, o bien un ion metálico. El cianuro de hidrógeno es el ejemplo más sencillo del primer caso, como se muestra en la Figura 4.

Figura 1: Dos manifestaciones contra la megaminería y el cianuro en Bariloche: una enfatiza aspectos festivos, otra, los más oscuros temores.

Figura 3: Cianuro de potasio

En esta imagen, las esferas más grandes representan a los cationes K+. Los aniones CN-, por simplici-dad, se representan como una esfera más chica; esta esfera más chica es en realidad el par de esferas encas-tradas que se mostró antes. Nótese que en esta nueva figura las esferas

Figura 4: Dos representaciones del cia-nuro de hidrógeno (también llamado ácido cianhídrico)

Los iones metalicos (Fe2+, Fe3+, Cu+, Au+, Ag+, Co3+, etc.) se unen al cianuro formando complejos metá-licos o compuestos de coordinación. Dos ejemplos muy característicos son el ion ferrocianuro, [Fe(CN)6]

4-, y el ion dicianoaurato(I), Au(CN)2

- que se muestran en la Figura 5.

El uso del cianuro en minería y en galvanoplastia, así como su toxi-cidad, está relacionada con el fuerte poder de formación de complejos. El cianuro se une fuertemente a los cationes que forman el oro, el hie-rro, el zinc, etc. En el caso del oro, la complejación con cianuro estabi-liza al catión Au+, formando el anión Au(CN)2

-. Por esa razón, en presen-

(a)

(b)

Figura 5: (a) Dos representaciones del ion ferrocianuro; (b) Ion dicianoaurato(I)

cia de cianuro, es posible oxidar y disolver el oro metálico. Este tema se retoma más abajo.

El ion ferrocianuro es muy esta-ble, y el cianuro pierde su toxicidad; el ferrocianuro es prácticamente no tóxico. Este anión, combinado al catión Fe3+ da origen a un pigmento muy común, el azul de Prusia (tam-bién conocido como azul de Tur-nbull, o azul de Berlín). La estruc-tura de este pigmento se muestra en la Figura 6.

La formación de complejos con los iones metálicos es la base para el uso de cianuro en galvanoplastia.


En efecto, el proceso de latonado involucra el depósito electrolítico conjunto de cobre y zinc. Dado que estos dos elementos tienen un com-portamiento electroquímico muy di-símil, es necesario agregar cianuro, ya que con ello se logra que ambos elementos se incorporen conjunta-mente en el electrodepósito (Baggio, Blesa y Fernández, 2012).

También se usa en medi-cina el nitroprusiato de sodio, Na2[Fe(CN)5NO]. El anión nitropru-siato surge de remplazar en el ferro-cianuro a un ion cianuro por una molécula de NO, como se muestra en la Figura 7. El nitroprusiato de so-dio es un potente vasodilatador, que se usa para tratar casos agudos críti-cos de hipertensión arterial, y tam-bién en cirugía. El nitroprusiato libe-ra gradualmente NO para provocar la vasodilatación.2 Se han descrito

numerosos casos de efectos laterales debidos a la liberación de cianuro a partir del nitroprusiato (Rindone y Sloane, 1992), pero existen protoco-los adecuados que evitan la libera-ción del cianuro al medio.

El ion cianuro puede ser oxidado con relativa facilidad. En una prime-ra etapa, puede formar el compuesto llamado cianógeno, N C-C N, que es un gas tóxico, o el anión cianato, CNO-. El cianuro puede ser hidroli-zado, rompiendo las uniones C N, transformándolo en sustancias más inocuas. La hidrólisis es también la forma de eliminar el ion cianato, como se describe más abajo.

También existe una cantidad muy grande de compuestos orgáni-cos que contienen el grupo CN. Son los nitrilos, como el acetonitrilo que se muestra en la Figura 8.

Más adelante hablaremos de la toxicidad del cianuro y de los nitri-los. Baste ahora anotar que la toxi-cidad varía mucho entre las diversas sustancias que contienen el grupo CN. La alta afinidad del cianuro

por los iones hierro es la causa de la toxicidad del ion (ver más aba-jo). Sin embargo, esta propiedad es también la base de formulación de la cianocobalamina, que es la for-ma más común de administrar esta vitamina B. La Figura 9 muestra la estructura de la cianocobalamina.

Esta alta afinidad es el motivo por el cual uno de los antídotos más efectivos para el envenamien-to por cianuro es precisamente la hidroxicobalamina, que, al fijar el CN- genera cianocobalamina. Otro compuesto basado en la misma es-trategia antidótica es el complejo cobalto-EDTA,3 aunque debido a su propia toxicidad, se lo reserva para envenenamientos severos.

HISTORIA DEL CIANURO

Las primeras menciones del cia-nuro se refieren a los pigmentos como el azul de Prusia, a partir del

Figura 6: Ferrocianuro férrico: esferas azules, C; grises: N; rojas: Fe(II); verdes: Fe(III); azul-verdosas: Na+

Figura 7: Anión nitroprusiato. Esfera gris central: Fe; esferas negras: C; esferas azules: N; esfera roja: O

Figura 9: Cianocobalamina

Figura 8: Acetonitrilo


cual se sintetizó por primera vez el cianuro de hidrógeno, durante el siglo XVIII. Los nombres originales, ácido prúsico o blausaure (ácido azul en alemán), remiten precisa-mente a los pigmentos azules. In-cluso la palabra cianuro deriva del griego kuanoV (azul oscuro).

A fines del siglo XIX, impulsados por su potencial uso en la minería del oro, se desarrollaron procesos industriales de síntesis, siempre a partir de amoníaco (NH3) que se ha-cía reaccionar con carbón.

El cianuro de hidrógeno se fabri-ca en la actualidad en grandes canti-dades; su destino más importante es la industria de los plásticos. Se usa metano (CH4) como fuente de car-bón, a través de una reacción cata-lítica con amoníaco. Usualmente, la reacción se lleva a cabo en presen-cia de oxígeno (O2), para facilitar la eliminación del hidrógeno del amo-níaco:

CH4 + NH3 + (3/2) O2 → HCN + 3 H2O (1)

También se usa un proceso de alta temperatura, que prescinde del oxígeno:

CH4 + NH3 → HCN + 3 H2 (2)

Los cianuros de sodio o de po-tasio se fabrican disolviendo el cia-nuro de hidrógeno en soluciones de hidróxido de sodio (NaOH) o de po-tasio (KOH).

El cianuro se produce actual-mente en grandes cantidades para diversos usos industriales, que se describen al final de este artículo. Pero también ha tenido usos alta-mente cuestionables, que alimentan la asociación cianuro = muerte. Fue usado en campos de concentración nazis para el exterminio genoci-da de judíos. También se usó en la aplicación de la pena de muerte en EE.UU., incluso hasta tan reciente-mente como 1999.

TOXICIDAD AGUDA DEL CIA-NURO

Tal como se dijo más arriba, la toxicidad del cianuro depende fuer-temente del compuesto que lo con-tiene. Los compuestos más tóxicos son las sales simples de cianuro, como el cianuro de sodio o el cia-nuro de potasio, y el cianuro de hidrógeno. Estos cianuros son alta-mente tóxicos si son ingeridos4 en cantidades importantes, ya que el ion cianuro interfiere con la enzima citocromo c-oxidasa. Esta enzima cataliza la última etapa de la cade-na respiratoria, a nivel de la mem-brana mitocondrial. La reacción es la transferencia de cuatro electrones desde cuatro citocromos hacia una molécula de oxigeno:

4 Fe2+-citocromo c + 4 H+ + O2 → 4 Fe3+-citocromo c + 2 H2O (3)

Esta inhibición frena la respi-ración celular y puede llevar a la muerte. Este fenómeno, conocido como hipoxia histotóxica, puede ser causado también por otros gases, como el sulfuro de hidrógeno (SH2) y el monóxido de carbono (CO), aun-que este último debe fundamental-mente su toxicidad a la interferencia en el transporte de oxígeno hasta los tejidos que realiza la hemoglobina de la sangre. La hipoxia histotóxica puede llevar al coma con convulsio-nes, apnea y paro cardiorrespirato-rio.

La dosis letal por ingestión se es-tima entre 50 y 200 mg, dependien-do esto del peso y de otros factores.

Por otra parte, si se acidifican aguas cianuradas, se forma cianuro de hidrógeno, que es un líquido de bajo punto de ebullición (25,7ºC) y se libera a la atmósfera. El cianuro de hidrógeno es un gas sumamen-te tóxico por inhalación, ya que la llegada a la membrana mitocondrial es mucho más directa. Para descri-bir la toxicidad de un gas presente en bajas concentraciones en el aire, es necesario tener en cuenta diver-sas posibilidades. En primer lugar, se debe definir el techo, o límite techo, que es un valor límite abso-luto de concentración que no debe sobrepasarse en ningún momento;5 en inglés, este valor se conoce como ceiling límit. Pero, además, deben definirse valores aceptables para la exposición por períodos de tiempo definidos. La Tabla I muestra los va-lores del límite techo de varios gases tóxicos por inhalación establecidos por la OSHA.5

CASOS REGISTRADOS DE EN-VENENAMIENTO POR CIANURO

La alta toxicidad aguda del cia-nuro genera mucha preocupación en la población por su uso para el procesamiento de minerales de oro (veremos después que las cantida-des más grandes de cianuro se usan para otros fines). Sin embargo, el caso mas grave de envenenamiento con cianuro de hidrogeno en nues-tro país no estuvo vinculado con la minería. El 27 de septiembre de 1993 ocurrió la tragedia denomina-da “Masacre de Avellaneda”, con siete personas fallecidas como con-secuencia del escape de gas cianhí-drico ocurrido en la calle 25 de Mayo

Gas CO SH2 HCN OCCl2 NH3

Límite techo /ppmV* 50 20 10 0,1 50

Tabla ILímites techo de algunos contaminates gaseosos.

* ppmV. Partes por millón en volumen. 1 ppmV equivale a 0,001 cm3 de contaminante por cada litro de aire. Para el caso del HCN, entonces, el límite es 1 cm3 en 100 L (o 0,1 m3) de aire.


a tres cuadras de la avenida Mitre de la ciudad de Avellaneda (lindante con la ciudad de Buenos Aires). Se atribuyó el hecho al vuelco de áci-dos residuales de los camiones tan-ques estacionados en las calles de la zona, y arrojados en las cloacas del barrio, donde se mezclaron con cianuros procedentes de una fuente indeterminada (probablemente un taller de galvanoplastia). Se formó así cianuro de hidrogeno, que entró en la vivienda a través de los sani-tarios conectados a las cloacas. Por Ley 24.605 de 1995, esa fecha fue declarada “Día Nacional de la Con-ciencia Ambiental”.6

Un caso muy grave y muy cono-cido en EE.UU. estuvo asociado con la venta de una partida de Tylenol (marca registrada de Johnson y John-son para el analgésico paracetamol) en 1992, en el área de Chicago. Mu-rieron siete personas, y nunca se en-contró al responsable; se cree que al-guien sustituyó frascos de Tylenol en diversos supermercados, colocando en el estante frascos que contenían cianuro de potasio. Es interesante analizar la reacción de la empresa

ante el hecho. Inmediatamente dio masiva difusión a una advertencia y retiró el producto del mercado. Ade-más, consiguió tener buena prensa ya que los medios periodísticos en general ensalzaron la actitud de la compañía, y no se centraron en los

aspectos sensacionalistas. Como re-sultado, dos meses después el Tyle-nol estaba de nuevo en el mercado, en un envase más seguro.

Otros casos muy conocidos de envenenamiento por cianuro tu-vieron lugar en la década de 1970, cuando se propuso que la sustancia natural amigdalina, o su derivado se-misintético el laetril eran una efecti-va cura para el cáncer. La Figura 11 muestra sus fórmulas.

El Cuadro 2 muestra, a modo de ejemplo, el primer párrafo de una publicación de Herbert,1982.

Sin duda, este caso nos remite a la bien conocida historia de la cro-toxina en la Argentina, en la década de 1980.7

El cianuro está también asocia-do con suicidios y asesinatos, tanto reales como en la ficción. El suicidio de los líderes nazis en 1945, inclu-yendo a la mujer de Hitler Eva Braun fue cometido por ingesta de cianuro. El propio Hitler ingirió cianuro, al tiempo que se disparaba un balazo en la sien. Además Goebbels asesi-nó a seis de sus hijos también con cápsulas de cianuro.

Figura 10: Tylenol en la góndola de un supermercado

(a) (b)

Figura 11: (a) AMIGDALINA; (b) LAETRIL

On June 8, 1977, 11-month-old Elizabeth Hankin of Attica, New York, ate five tablets (2.5 g) of laetrile. She rapidly went into a coma from cyanide poisoning, and 3 days later she was dead. Her Certificate of Death read, “Immediate cause of death: Extensive anoxic (lack of oxygen) brain damage, due to subacute cyanide poisoning, due to ingestion of amygdalin. Ingested laetrile tablets in her home.” The Certificate was signed by the Erie County Chief Medical Examiner, Dr. Judith Lehotay, who performed the autopsy. Faster death has been reported. In July 1977, three Los Angeles physicians sent to the Journal of the American Medical Association the case report of a 17 1/2 year-old Los Angeles girl who drank 3 ampoules (10.5 g) of laetrile. Within 10 min she was in a coma from cyanide poisoning and in 24 hr she was dead.

El 8 de junio de 1977, Elizabeth Han-kin de Attica, New York, que tenía 11 meses, comió cinco tabletas (2,5 g) de laetril. Rápidamente entró en coma por envenenamiento con cianuro, y 3 días después moría. Su Certificado de Defunción decía: “Causa de muerte in-mediata: daño cerebral anóxico (falta de oxígeno) extenso, causado por en-venenamiento subagudo con cianuro, por ingesta de amigdalina. Ingirió table-tas de laetril en su hogar.” Firmaba el certificado la Médica Forense en Jefe, Dra. Judith Lehotay, quien realizó la au-topsia. Se han informado muertes más rápidas. En julio de 1977, tres médicos de Los Ángeles enviaron al Journal of the American Medical Association el in-forme del caso de una joven de 17 1/2 años que bebió 3 ampollas (10,5 g) de laetril. A los 10 min estaba en coma por envenenamiento con cianuro, y en 24 horas moría.

CUADRO 2. Reporte de envenenamiento por cianuro por ingestión de laetril


En la Argentina, Horacio Quiro-ga, el recordado escritor autor de Cuentos de amor, de locura y de muerte y Cuentos de la selva, se sui-cidó en Buenos Aires en 1937, ingi-riendo cianuro.

También en la Argentina, se atri-buye a la conducción de Montone-ros haber establecido la obligato-riedad de la pastilla de cianuro (ver Cuadro 3).

Es muy conocido el caso de Yiya Murano, la envenenadora de Monserrat, a quien se atribuyó ha-ber envenenado amigas con té con cianuro (ver Cuadro 4). Es curioso que el horror de los hechos que se

Figura 12: Horacio Quiroga y dos de sus obras

Frase atribuida a Mario Firmenich en una entrevista, ver http://www.taringa.net/posts/ info/1582040/Mario-Firmenich-_Montoneros_.html

…nosotros decidimos establecer que los medios de conducción no tenían que ofrecer el margen de la delación en la tortura. Y la única forma de evitar eso –nadie puede garantizar antes de pasar por la tortura que no va a hablar- era morir antes de la tortura. Y allí fue que se estableció para los miembros de la conducción la obligatoriedad de la pastilla de cianuro, para no entregarse vivo…

CUADRO 3. Entrevista a Mario Firmenich

María de las Mercedes Bolla Aponte de Murano (Yiya Murano)La historia de la condena de la mujer alta y elegante, esposa de un abogado, hija de militar, empezó a escribirse el 24 de marzo de 1979, cuando Zulema de Venturini murió luego de desplomarse en la escalera de su edificio.

Los médicos dictaminaron "paro cardíaco". Las hijas de Zulema notaron que faltaba un pagaré por 20 millones de pesos ley. El encargado recordó a una prima que, paquete de masas caseras en mano, había llegado cuando Zulema agonizaba, y había sacado del departamento un papel y un frasquito. Era Yiya, la deudora de los veinte millones.

Hubo nueva autopsia. Los peritos hallaron cianuro en el cadáver, los investigadores lo relacionaron con aquel frasquito escamoteado. Luego descubrieron que Nilda Gamba, una vecina deYiya había muerto el 10 de febrero. A los pocos días un "infarto" había matado a otra amiga de la sospechosa, Lelia Formisano de Ayala. A las dos, Yiya les debía plata; en ambos cuerpos se encontró cianuro. ¿Habían comido masas caseras?…En el 98 pudo proclamarse inocente por tevé, en un almuerzo de Mirtha Legrand.http://edant.clarin.com/diario/2005/06/28/policiales/g-04002.htm

CUADRO 4. La historia de Yiya Murano

Yiya Murano, portada del libro escrito por su hijo Martín, y cartel del episodio de Mujeres Asesinas sobre el tema, protagonizado por Nacha Guevara. Imágenes tomadas del blogspot http://escritoconsangre1.blogspot.com.ar/2011/10/yiya-murano-la-envenenadora-de.html


le atribuyen haya conducido a una imagen popular casi simpática.

En la ficción, las palmas son sin duda para Agatha Christie, que usó asiduamente el cianuro en sus no-velas policiales, para la comisión de tanto asesinatos como suicidios.

EFECTO DE LA INGESTA CRÓ-NICA DE CIANURO EN BAJAS CONCENTRACIONES

También causan mucha preocu-pación los efectos de ingesta cróni-ca de agua que contiene pequeñas cantidades de cianuro. Para poner en contexto el tema, es necesario mencionar la existencia natural de cianuro en sistemas biológicos, y a partir de allí describir lo que se co-noce acerca de sus efectos tóxicos sobre el hombre y otros organismos. Las aguas naturales contienen cia-nuro en pequeñas cantidades, habi-tualmente por debajo de 100µg/L y el límite establecido para aguas de consumo humano es de 70 µg/L. Este valor se estima seguro para ga-rantizar la no aparición de efectos tóxicos; en la jerga de la toxicología, no se alcanzará el valor conocido como LOAEL (en inglés, lowest ob-served adverse effect level, o nivel más bajo al cual se observan efectos adversos). El Cuadro 5 resume algu-nos de los términos importantes usa-

dos en Toxicología para establecer límites a tóxicos en el ambiente.

A través de un estudio con traba-jadores de la industria galvanoplás-tica, la Environmental Protection Agency ha establecido límites para la exposición por inhalación. El valor de LOAEL para HCN en aire fue fijado en 7,1 mg/m3; los efec-

tos adversos observados incluyeron alteraciones del sistema nervioso central, el agrandamiento de la ti-roides y desórdenes hematológicos (U.S.EPA, 1999). De estos estudios se dedujo un valor para el nivel de concentración de referencia (en in-glés, RfC, ver Cuadro 5) por inhala-ción de 0,8 µg/m3.

Figura 13: Agatha Christie y dos de sus libros en los que hay envenenamiento por cianuro (Remembered Death y Sparkling Cyanide son dos nombres distintos de la misma obra)

Nivel de efectos adversos no observados [No Observed Adverse Effect Level (NOAEL)]: Para efectos regulatorios, es el nivel de exposición más alto al cual no hay incrementos estadística o biológicamente significativos en la frecuencia o severidad de efectos adversos. Se compara la población expuesta con su control apropiado. Punto de disparo [Point of Departure (POD)]: En un gráfico que muestra la magnitud del efecto en función de la dosis, es el punto que corresponde a un efecto estimado pequeño (por ejemplo, incidencia del efecto de 1% a 10%). Por extrapolación debajo del POD se obtiene la dosis de referencia (RfD, ver abajo). Nivel más bajo en el que se observan efectos adversos [Lowest Observed Adverse Effect Level (LOAEL)]: La dosis o nivel de exposición más bajo al cual se observó un aumento estadística o biológicamente significativo en la frecuencia o severidad de un efecto adverso. Se compara la población expuesta con su control apropiado.Concentración estándar de comparación [Benchmark Concentration (BMC)]: La concentración de una sustancia inhalada, asociada con un riesgo bajo, habitualmente especificado en el rango de 1% a 10%, de un efecto sobre la salud. Dosis estándar de comparación [Benchmark Dose (BMD)]: La dosis de exposición a una sustancia, asociada con un riesgo bajo, habitualmente especificado en el rango de 1% a 10%, de un efecto sobre la salud.Concentración de referencia [Reference Concentration (RfC)]: Concentración estimada de exposición diaria (con una incerteza de hasta un factor de 10) para una población humana (incluyendo subgrupos sensibles) que se cree no tendrá riesgos apreciables de efectos nocivos durante toda la vida. Dosis de referencia [Reference Dose (RfD)]: Reemplazar concentración por dosis en la definición anterior.

CUADRO 5. Términos usados en Toxicología


En lo que se refiere a la ingesta de cianuro por vía oral, en un estu-dio realizado con cerdos (Jackson, 1988), se obtuvo el valor de LOAEL de 0,4 mg/kg día. Ese valor, si se aplicara a un adulto humano de 70 kg, indicaría que la ingesta de algo más de 20 mg diarios no produci-ría efectos adversos observables. El valor de RfC correspondiente es de 0,4 ppb (partes por millardos, o mil millones).

Muchas especies vegetales con-

tienen nitrilos que pueden liberar cianuro. El olor de las almendras amargas está precisamente asocia-do con la presencia de amigdalina, un glicósido que ya se mencionó más arriba; una almendra amarga puede contener 1 mg de HCN. La amigdalina se encuentra no sólo en las almendras amargas; también está presente, por ejemplo, en can-tidades importantes en el carozo de durazno. Algunas enzimas (glucosi-dasas) son capaces de degradar la amigdalina, liberando cianuro; tal es el caso, por ejemplo, de la emulsi-na, presente en las almendras amar-gas. Por ese motivo, éstas contienen siempre una cierta cantidad de cia-nuro libre. También libera cianuro de la amigdalina la ß-glucosidasa, enzima que se encuentra en el in-testino humano. Por ese motivo, la ingesta de almendras, o semillas de durazno, pueden liberar importantes cantidades de cianuro, con posibles efectos tóxicos.

El cianuro se produce en todas las plantas superiores como un pro-ducto de la biosíntesis del etileno a partir del precursor ácido 1-amino-ciclopropano-1-carboxílico (ACC, su estructura se muestra en la Figura 14). El ACC es sintetizado a partir de la metionina por la enzima ACC-sin-

tasa, y es convertido en etileno por acción de la enzima ACC-oxidasa.

El cianuro no se acumula en muchas especies vegetales, las lla-madas no cianogénicas, gracias a la actividad de la enzima cianoalanin-asintasa (CAS) que cataliza la forma-ción de β-cianoalanina a partir de cisteína y cianuro.

Figura 14: La molécula de ACC

La β-cianoalanina, como la β-N-oxalil-L-alanina (BOAA), y el ácido α-g-diaminobutírico son aminoáci-dos tóxicos, que pueden producir neurolatirismo u osteolatirismo en animales de laboratorio. Esos com-puestos pueden encontrarse en plan-tas del género Lathyrus (L. sativus, L. cicera, L. odoratus) y Vicia (V. sativa y V. angustifolia). Por ese motivo, el articulo 864 del Código Alimentario Argentino prohíbe la comercializa-ción de arvejas del género Lathyrus.

En ausencia de actividad enzi-

matica CAS, el cianuro puede ser liberado (y acumularse) a partir de los compuestos cianogènicos. Asì por ejemplo, las raíces de la man-dioca contienen valina e isoleucina, capaces de liberar cianuro por cia-nogénesis, tal como se muestra en la Figura 15.8

Figura 15: Compuestos cianogénicos y cianogénesis (tomado de la referencia 14)

Estas características de la man-dioca han dado origen a efectos tóxicos importantes, especialmente en niños deficientemente nutridos de países africanos cuando ingirie-ron grandes cantidades de mandio-ca inadecuadamente cocida. Entre los efectos observados, se conocen: el konzo, fruto de la intoxicacion aguda y que conduce a la parálisis

irreversible de las piernas en los ni-ños; la neuropatía tropical atáxica, producida por la intoxicacion cróni-ca, y que se manifiesta con pérdida de sensibilidad en las manos, adel-gazamiento de piernas, etc ; y el bo-cio, cretinismo y retardo en el creci-miento, efecto crónico asociado con la interferencia del metabolismo del yodo y del azufre como se muestra en la Figura 16.

En su Capítulo XXII, el Código Alimentario Argentino establece 100 µg/L como valor límite para el cianu-ro en bebidas hídricas, aguas y agua gasificada.9

Otras dos fuentes importantes (y mucho más generales) de exposi-ción al cianuro son el humo del ci-garrillo, y los gases de combustión en incendios de materiales como telas sintéticas y materiales plásticos


en general que contienen nitrógeno (caso típico de la quema de espuma de poliuretano de colchones y reves-timientos aislantes). Se ha estimado que el humo inhalado de un ciga-rrillo contiene entre 10 y 400 µg, y que los fumadores pasivos pueden recibir entre el 0,6 y el 27% de esa cantidad.

Finalmente, debe notarse que el cianuro no es un contaminante per-sistente, en el sentido que no tiene una alta estabilidad cuando es libe-rado al ambiente. El cianuro se des-compone por acción de la luz y de oxidantes como el oxígeno o el agua oxigenada.

EL USO DEL CIANURO EN MI-NERÍA

Es de notar que la extracción de metales por cianuración vino a remplazar otro proceso mucho más contaminante, la extracción por amalgamación con mercurio. Al poner en contacto al mineral con mercurio líquido, éste extrae el oro, amalgamándolo. Posteriormente, esta amalgama, líquida, se destila vaporizando el mercurio y dejando el oro sólido puro. Sin embargo, el mercurio es muy tóxico y, a diferen-cia del cianuro, no se destruye en el

ambiente. Se presenta en el Cuadro 6 un extracto de un artículo de ene-ro de 2011 de Shefa Siegel, Director del Programa de Asistencia Técnica de EE.UU. a mineros andinos de pe-queña escala.10 Sobre el tema de la contaminación por mercurio, puede consultar el trabajo de Blesa (2010).

El proceso de beneficio de los minerales de oro reconoce que este elemento noble se encuentra en la naturaleza en estado elemental, como Au0, por la gran dificultad para oxidarlo. La minería en pe-queña escala del oro llevada a cabo durante siglos consistía en la simple recolección de pepitas de este ele-mento, por ejemplo en cursos de agua. En este tipo de extracción, de depósitos denominados placeres, el oro se encuentra libre porque gra-cias a la erosión y meteorización fue liberado de la roca que lo conte-nía (normalmente rica en cuarzo) y puesto a disposición de los agentes de transporte (agua principalmente), que debido a su medio a alto peso específico, luego es fácilmente con-centrado en lechos de ríos o zonas de costa. El desarrollo del proceso del cianuro permitió comenzar a ex-traer el oro a partir de minerales de baja ley, es decir, en situaciones en que el oro se encuentra en cantida-des ínfimas (pocos gramos por cada tonelada de roca), con tamaños de

grano normalmente submicroscópi-cos, y en asociaciones complejas, intercrecido con otros metales, que requieren de la acción de agentes químicos para lograr su separación.

Cuando el mineral finamente molido se pone en contacto con aire en presencia de cianuro en las pilas de lixiviación, las propiedades complejantes de este anión facilitan la oxidación del oro elemental, tal como lo describe la ecuación (5):

4 Au0 + 8 CN- + O2 + 2 H2O → 4 Au(CN)2

- + 4 OH- (5)

Se disuelve así el oro en el agua de proceso. Este procedimiento debe llevarse a cabo en medio alcalino, para evitar la formación de cianuro de hidrógeno (HCN), que se volatili-za. También se deben eliminar pre-viamente otros metales presentes en mayores cantidades que el oro (por ejemplo hierro), para evitar un con-sumo desmedido de cianuro, capaz de complejar a muchos metales.

Las aguas con el oro son concen-tradas (existen algunas alternativas para lograr esta concentración), y el oro es finalmente recuperado, ya sea por tratamiento con zinc en polvo (proceso Merril-Crowe), o por extrac-ción electroquímica. Las ecuaciones químicas correspondientes son:

Figura 16: Mandioca (manihot esculenta) en Mozambique y un afectado por konzo


by Shefa Siegel

One rainy evening in the gold mining city of Segovia in northeastern Colombia, José Leonardo Atehortua was working late at the refinery — or entable — where miners bring their ores to be processed. Atehortua entered the cramped, concrete room and began his labor — roasting balls of amalgam composed of equal parts gold and mercury, an ancient process used to separate one of the world’s most valuable elements from one of the most toxic.

The next thing Atehortua remembers it was morning. He wanted to rise to his feet, to say something, but when he tried to speak saliva poured uncontrollably over his lips and down his chin. He had tunnel vision. He was unable to move his eyes. His limbs were stiff as a plank. He was lying on a cot in the entable surrounded by men saying “José está azogado” — Jose is mercuried.

The mercury poisoning of Atehortua reflects a growing threat in Colombia and other parts of the world as small-scale gold mining expands in response to rising gold prices. Gold and mercury are interdependent commodities. When the price of gold increases — as it has since 2002 — so does mercury pollution. The source of this pollution is a little known but widely practiced variety of small-scale gold mining, found throughout rural districts of the developing world.

To separate precious gold from common stones, small-scale miners cart their ore to town, where it is mixed with mercury in cylindrical mills filled with steel balls that grind the ore into a fine flour. Mercury and gold bind as one, until, sundered by fire, the more volatile mercury is vaporized from the elemental union. The result, in backwater towns like Segovia, can be the exposure of large numbers of people to high levels of mercury vapor, which, in extreme cases like Atehortua’s, can lead to life-threatening mercury poisoning.

The small-scale mining sector, much of it illegal and unregulated, is expanding worldwide faster than at anytime in history and, with it, the health threats posed by mercury. This global gold rush began in Brazil in the late 1970s, before sweeping every mineralized country in South America, Asia, and Africa, with an estimated 15 to 20 million prospectors now active in more than 60 countries.

Today’s small-scale mining industry is motivated less by adventure than survival. Poverty-driven miners rely on inexpensive, outdated, polluting technologies and chemicals — chief among them mercury — with heavy costs for human health and the environment.

Nowhere is this problem of mercury contamination more urgent than in Colombia. Gold mining is Colombia’s fastest growing industry, with 200,000 small-scale miners producing more than 50 percent of the country’s gold. This growth has turned Colombia into the world’s leading per-capita emitter of mercury, especially in states such as Antioquia, where Segovia is located.

Ground-level concentrations of mercury gas in gold-processing hamlets like Segovia are so high, experts fear the outbreak of an environmental health crisis worse than any caused by mercury since Minamata, Japan, where releases of mercury from a factory in the mid-20th century killed more than 1,700 people. Last year, scientists working for the United Nations Global Mercury Project recorded levels of mercury gas in Segovia’s center — near public schools and crowded markets — 1,000 times higher than World Health Organization limits.

CUADRO 6. Efectos ambientales de la pequeña minería del oro en Colombia

por Shefa Siegel

Un atardecer lluvioso en la ciudad minera de oro de Segovia, en el noreste de Colombia, José Leonardo Atehortua estaba trabajando hasta tarde en la refinería –o entable- a la que los mineros traen sus minerales paras ser procesados. Atehortua entró en el abarrotado cuarto de cemento y comenzó su tarea – tostar bolas de amalgama compuestas por partes iguales de oro y mercurio, un proceso antiguo usado para separar uno de los elementos más valiosos de uno de los más tóxicos.El recuerdo siguiente de Aterhortua es a la mañana. Quería levantar sus pies, decir algo, pero cuando trataba de hablar la saliva se le vertía incontrolablemente desde sus labios hasta su mentón. Tenía visión de túnel. No podía mover sus ojos. Sus miembros estaban tiesos como un plank. Yacía en una hamaca en el entable rodeado de hombres que decían José está azogado (mercurizado).El envenenamiento por mercurio de Atehortua refleja la creciente amenaza en Colombia y otras partes del mundo a medida que la minería de oro en pequeña escala se expande en respuesta a los precios crecientes del oro. El oro y el mercurio son dos commodities interdependientes. Cuando aumenta el precio del oro – como lo ha hecho desde 2002- también lo hace la contaminación por mercurio. La fuente de esta contaminación es una variedad de minería de oro a pequeña escala, no muy conocida, encontrada a lo largo de distritos rurales del mundo en desarrollo. Para separar el precioso oro de las piedras comunes, los mineros de pequeña escala acarrean sus minerales a la ciudad, donde lo mezclan con mercurio en molinos cilíndricos que contienen bolas de acero que muelen el mineral en un polvo fino. El mercurio y el oro se unen íntimamente, hasta que, bajo el fuego, el mercurio más volátil se vaporiza de la unión elemental. El resultado, en pueblos aguas abajo como Segovia, puede ser la exposición de gran número de personas a altos niveles de vapor de mercurio, el que, en casos extremos como el de Eterhotua, pueden conducir al envenenamiento por mercurio con riesgo de vida.El sector de minería a pequeña escala, en buena medida ilegal y no regulado, se está expandiendo a escala mundial más rápido que en cualquier época de la historia, y con él aumenta la amenaza presentada por el mercurio. Esta corrida global comenzó en Brasil en los últimos años de la década de 1970, antes de barrer todos los países mineralizados de Sud América., Asia y África, con una estimación de 15 a 20 millones de prospectors activos en la actualidad en más de 60 países.La industria minera a pequeña escala en la actualidad está menos motivada por la aventura que por la supervivencia. Los mineros son llevados por la pobreza a usar tecnologías baratas, obsoletas y contaminantes, y sustancias químicas –se destaca entre ellas el mercurio- con alto costo para la salud humana y el ambiente.En ningún lugar es el problema del contaminación por mercurio más urgente que en Colombia. La minería del oro es la industria que crece más rápidamente en Colombia, con 200.000 mineros de pequeña escala que producen más del 50% del oro del país. El crecimiento ha transformado a Colombia en el principal emisor de mercurio per capita del mundo, especialmente en estados como Antioquia, donde está Segovia.Las concentraciones de mercurio gaseoso a nivel del suelo en villorrios donde se procesa oro, como Segovia, son tan altas que los expertos temen el estallido de una crisis ambiental de salud peor que cualquiera causada por el mercurio desde Minamata, Japón, donde la liberación de mercurio desde una fábrica a mediados del siglo XX mató más de 1.700 personas. El año pasado, científicos del Proyecto Global Mercurio de las Naciones Unidas registraron niveles de mercurio gaseosos en el centro de Segovia –cerca de escuelas públicas y apiñados mercados – 1.000 veces por encima de los límites de la Organización Mundial de la Salud.

Threat of Mercury PoisoningRises With Gold Mining Boom

La Amenaza de Envenenamiento por Mercurio Aumenta con el Boom de la Minería del Oro


2 Au(CN)2- + Zn0 → Zn(CN)4

2- + Au0 (6)

Au(CN)2- + e- → Au0 + 2 CN- (depó-

sito catódico) (7)

La pasta (slurry) de mineral y lí-quidos residuales es enviada a un dique de cola, y el cianuro normal-mente es reciclado para su nuevo uso.

EL DESTINO AMBIENTAL DEL CIANURO qUE NO SE REUTILIZA

Como se dijo, el cianuro no es un contaminante persistente. Di-suelto en cuerpos de agua, va des-apareciendo por una serie de pro-cesos. El mecanismo principal de remoción natural de cianuro desde las aguas residuales es la liberación lenta como HCN a la atmósfera, donde se fotoliza generando dióxido de carbono y amoníaco. Según un

informe del Consejo Internacional de Metales y Medioambiente (Logs-don, Hagelstein y Mudder, 2001)11 el cianuro total presente en aguas de relaves desaparece típicamente en 3-4 meses. Contribuyen a dicha degradación, además de la libera-ción a la atmósfera, la adsorción en sedimentos y actividad biológica ae-róbica y anaeróbica. La Figura 17, tomada de dicho informe, muestra todos los caminos de degradación sin intervención tecnológica.

En la evolución del cianuro en aguas residuales, los metales di-sueltos juegan un papel importan-te. Como ya se dijo, el cianuro es un complejante enérgico, y puede formar complejos metálicos muy estables, cuya toxicidad es baja (el mejor ejemplo es el azul de Prusia ya mencionado). La estabilidad de los complejos metálicos de cianuro permite clasificarlos en dos grandes grupos, dependiendo de su compor-

tamiento en aguas a las que se agre-gan ácidos débiles. Los complejos menos estables se disocian en esas condiciones; son los llamados cia-nuros DAD (disociables en ácidos débiles), e incluyen a los de cobre, plata, níquel y zinc. Existen pues dos mediciones de la concentración de cianuro: cianuro total, y cianuro DAD. La destrucción es imprescin-dible para el cianuro DAD, mientras que el resto puede también remo-verse como material insoluble.

En 1984 la International Nickel Corporation patentó un método para destruir el cianuro antes de enviar los líquidos residuales al dique de cola donde se almacena.12 El pro-ceso usa dióxido de azufre (o sulfito ácido de sodio) y aire para transfor-mar el cianuro en cianato, mucho menos tóxico:

CN- + SO2 + O2 + 2 OH- → CNO- + SO4

2- + 2 H2O (8)

Figura 17: Procesos de degradación natural de cianuro en diques de cola (tomado de Logsdon, Hagelstein y Mudder, 2001)


Otro procedimiento para transfor-mar el cianuro en cianato se basa en el tratamiento con el ácido de Caro, o ácido monoperóxidosulfúrico, H2SO5:

CN- + H2SO5 —> CNO- + H2SO4 (9)

El cianato en los diques de cola se va hidrolizando, con generación de amoníaco (ver Hung y Pavlostahis, 1998):

CNO- + 2 H2O → CO2 + NH4+ + 2

OH- (10)

Esta reacción se acelera mucho acidificando el agua.

La destrucción del cianuro de cualquier manera no habilita la des-carga sin tratamiento previo de las aguas residuales, ya que los niveles de amoníaco y metales en los diques de cola pueden ser elevados.

CASOS FATALES POR EL USO DE CIANURO EN MINERÍA

Según el informe de Logsdon, Hagelstein y Mudder (2001), una búsqueda en Australia, Canadá, Nueva Zelanda y Estados Unidos de la información disponible que cubre

todo el siglo XX permitió encontrar dos casos fatales documentados, vinculados con el uso del cianuro en minería. En el Cuadro 7 se cita textualmente dicho informe:

También se han discutido el im-pacto ambiental de algunos casos de derrames de diques de cola que contenían cianuro proveniente de la actividad minera. A continuación describimos dos casos bien conoci-dos.

EL DERRAME DE CIANURO EN BAIA MARE, RUMANIA

El accidente más severo tuvo lu-gar en enero de 2000 en Baia Mare, Rumania, donde estaba instalado el dique de colas de la mina de oro y plata operada por Aurul SA (propie-dad de Esmeralda Exploration Limi-ted, Australia, y Remin, Rumania).

El dique cubría 93 hectáreas y en su sitio más profundo tenía 20 me-tros. Comenzaba el siglo XXI cuando se rompió el dique, aparentemente porque el mismo no pudo manejar volúmenes de agua inusualmente grandes, debidos a la abundante precipitación. Se descargaron al río Sasar más de 100.000 m3 de aguas que contenían cianuro y metales pesados La pluma de aguas con-taminadas se fue desplazando a lo largo de los ríos Lapus, Somes y Tis-za, para ingresar en el Danubio y finalmente alcanzar el mar Negro. La contaminación mató muchos pe-ces (en concentraciones de 20 a 76 µg/L, el cianuro es mortal para una gran cantidad de especies acuáti-cas) y produjo costos ambientales difíciles de evaluar. Las concentra-ciones de cianuro medidas durante el derrame, en las proximidades del mismo, llegaron a 19 mg/L, y las me-diciones en el delta del Danubio, un mes después, arrojaron el valor de 58 µg/L (UNEP/OCHA, 2000).

Ambos accidentes se encontraron en la base de datos de 107 años de accidentes fatales del Ministerio de Trabajo de Ontario. En 1952, un herrero en las Minas de Oro MacLeod-Cockshutt murió debido a envenenamiento con cianuro luego de una explosión de cianuro fundido; él había estado preparando un baño de cianuro de sodio fundido para carbocementar una llave inglesa. En 1961, un trabajador en el Molino de las Minas Hallnor murió por envenenamiento con gas cianhídrico después de trepar a un tanque agitador para recuperar cianuro en escamas que había arrojado inadvertidamente dentro del tanque.

CUADRO 7. Casos fatales por uso de

cianuro en minería

2 Feb. 2009

Figura 18: Imágenes de Baia Mare


Una evaluación realizada por investigadores de Johns Hopkins University (Mihaila y Starr, 2011) concluyó que se cometieron los si-guientes errores:

• Evaluación de seguridad insu-ficiente durante el proceso de financiación

• Defectos en el diseño de la plan-ta de procesamiento y de colas

• Falta de de planificación para contingencias y de preparación para emergencias

• Inspección y control ineficientes por las agencias regulatorias

• Procedimientos inadecuados de manipulación de sustancias quí-micas

• Falta de toma de conciencia de los riesgos por las autoridades y las comunidades potencialmen-te afectadas.

En respuesta al desastre, los 26 miembros de la Comunidad Euro-pea firmaron en abril de 2000 la Convención sobre Efectos Transfron-terizos de Accidentes Industriales de la Comisión Económica para Europa de las Naciones Unidas, que apun-ta a proteger la gente y el ambiente previniendo accidentes industriales en cuanto sea posible, reduciendo su frecuencia y magnitud, y mitigan-do sus efectos.

En la actualidad (2011) la mina

está en operación por la compañía

que ahora se llama Transgold. Se han construido diques más seguros

En Europa, durante el presente siglo, el uso del cianuro en minería fue motivo de debate, impulsado por el caso de Baia Mare. El 28 de abril de 2010, el Parlamento Europeo elevó una moción al respecto (Joint motion for a Resolution on a general ban on the use of cyanide mining te-chnologies in the European Union).

Los argumentos esgrimidos13 se re-ferían a la toxicidad del cianuro, a la dificultad de resolver problemas transfronterizos, a la falta de meca-nismos adecuados de control, a la necesidad de preservar la calidad del agua, a la existencia de tecno-logías alternativas,14 y a las protestas públicas.

La respuesta del Comisionado Ambiental fue dada a conocer el 23 de junio de 2010,15 y se consigna en el Cuadro 8.

LA HISTORIA DE LA MINA DE ORO DE SUMMITVILLE, ESTADO DE COLORADO, EE. UU.

Este es un buen ejemplo de los riesgos ambientales de la explota-ción minera, y de un enfoque serio para analizar la realidad del pro-blema y las medidas a adoptar. Esta vieja mina de oro volvió a ser explo-tada a partir de 1984, operando a cielo abierto y extrayendo el oro con el proceso de cianuro, en una pila de lixiviación. Ante la quiebra de la compañía, en 1992 quedaron como pasivo ambiental cerca de 800.000

“After an in depth analysis of the issue, the Commission considers that a general ban of cyanide in mining activities is not justified from environmental and health point of views. Existing legislation notably on the management of extractive waste (Directive 2006/21/EC) includes precise and strict requirements ensuring an appropriate safety level of the mining waste facilities. The limit values for cyanide storage as defined in the Directive are the most stringent possible and implies in practice a destruction step of cyanide used before its storage.“Due to the lack of better (in the sense of causing less impact on the environment) alternative technologies, a general ban on cyanide use would imply the closure of existing mines operating in safe conditions. This would be detrimental to employment without additional environmental and health added value…”

“Después de un análisis profundo del tema, la Comisión considera que no se justifica una prohibición general del cia-nuro en actividades mineras, desde los puntos de vista ambiental o de salud. La legislación existente, notablemente sobre la gestión de residuos extractivos (Directiva 2006/21/EC) incluye requisi-tos estrictos que aseguran un nivel ade-cuado de seguridad en las facilidades de residuos mineros. Los valores límite para almacenamiento de cianuro según los define la Directiva son lo más res-trictivo posible e implican en la práctica una etapa de destrucción de cianuro que debe usarse antes de su almace-namiento.A falta de tecnologías alternativas me-jores (en el sentido de producir menos impacto en el ambiente), una prohibi-ción general del cianuro implicaría el cierre de las minas actuales que ope-ran en condiciones de seguridad. Esto sería negativo para el empleo sin valor agregado para el ambiente o la salud…

CUADRO 8. Decisión de la Comisión sobre el pedido de prohibición de uso de

cianuro en minería en la Unión Europea

Figura 19: Fotografía aérea oblicua de la mina de Summitville y sus alrededores (to-mado de Bigelow y Plumbee, 1995)


m3 de solución cianurada en la pila de lixiviación, y material expuesto que producía un drenaje ácido im-portante. La evaluación hecha por el US Geological Survey (USGS) demostró que no hubo problemas mayores con el cianuro de la pila de lixiviación. Los problemas más im-portantes estaban vinculados con el drenaje ácido, que liberó a los ríos de la región importantes cantidades de hierro, aluminio y cobre. La mis-ma acidez de esta aguas proveyó la vía de destrucción del cianuro que podía liberarse, por evaporación de HCN, y su posterior destrucción fotoquímica. También quedó claro que la propia geología del terreno producía aguas ácidas aun sin in-tervención humana. El costo de las operaciones de remediación se ha estimado en más de 100 millones de dólares estadounidenses (Bigelow y Plumlee, 1995).

RESPUESTA TÉCNICA DE LOS SECTORES INDUSTRIALES qUE EMPLEAN CIANURO

El sector minero de producción de oro ha constituido el Internatio-nal Cyanide Management Institute, el que ha generado un código de buenas prácticas, el International Cyanide Management Code for the Gold Mining Industry.16 El Código contiene Principios y Estándares de Práctica referidos a la producción, transporte, manejo y almacena-miento, operaciones, desmantela-miento, seguridad laboral, respues-ta a emergencias, entrenamiento, y diálogo. Es interesante notar que se han adherido al Código un número importante de productores y tras-portadores de cianuro, con lo que el impacto beneficioso de las bue-nas prácticas se extiende para cubrir

también otros usos del cianuro, usos que, como se discute más abajo, dan cuenta del 80% del cianuro pro-ducido por el hombre.

MINERÍA CON CIANURO EN ARGENTINA

El uso del cianuro es el foco de una de las mas fuertes críticas reali-zadas a la minería metalífera de gran escala. En Argentina, cabe recordar el caso de Esquel.

Se trata de un prospecto17 de oro, próximo a Esquel (Chubut), propie-dad de la Minera El Desquite, con-trolada por Meridian Gold. Entre 1999 y 2002 se presentó el informe de impacto ambiental de las activi-dades de exploración, que fue apro-bado. El conflicto se desencadenó en 2002, cuando se presentó el in-

Figura 20: Página web del International Cyanide Management Code for the Gold Mining Industry (http://www.cyanidecode.org/)


Figura 21: Fotografía satelital de Esquel y del área se la mina de oro

Hubo una llamativa falta de compromiso firme y amplio por parte de MED (Minera El Desquite) con la comunidad de Esquel en lo que respecta a escuchar sus preocupaciones y solucionarlas antes de que se convirtieran en cuestiones más serias. Al principio, muchas personas eran neutrales frente a la posibilidad de una mina, pero cambiaron de parecer a raíz de la falta de compromiso mostrada por la empresa hacia la comunidad.Esta falta de compromiso quedó demostrada, sobre todo, por una total falta de información compartida y de una comunicación transparente entre MED y la comunidad. Como resultado, nunca se alcanzó una diálogo importante acerca de los posibles impactos, tanto positivos como negativos, de la mina.La comunidad tuvo preocupaciones ambientales relacionadas al uso del cianuro y la calidad y cantidad del agua utilizada por la mina La empresa no supo responder efectivamente a estas preocupaciones.No se brindó a los residentes de la comunidad de Esquel información clara, consistente y amplia sobre los posibles impactos positivos y negativos de la mina. Aparte de la oferta de 300 puestos de trabajo directos y alrededor de 1.200 puestos de trabajo indirectos, no había un beneficio claro articulado desde la empresa hacia la comunidad de Esquel a partir de la mina. Este hecho, sumado a las preocupaciones en materia social y ambiental acerca de la mina que quedaron sin respuesta, se convirtió en una combinación muy fuerte para votar en contra de la mina.La presión para concluir los trabajos preliminares e iniciar la construcción de la mina en enero de 2003, generó un clima de temor, sospecha y, finalmente, rechazo frente al proyecto por parte de la mayoría de los habitantes de Esquel.Una actitud de indiferencia hacia la comunidad de Esquel quedó en evidencia en las acciones y actitudes de algunos integrantes claves del personal de MED. Desafortunadamente, esta indiferencia fue luego atribuida por la comunidad a todo el personal de MED.En ese momento, el contexto político de la Argentina creó dificultades adicionales para el proyecto. Se identificó a la empresa como muy próxima a las autoridades políticas. Dada la desconfianza imperante en los representantes políticos, todo apoyo expresado por los políticos al proyecto en realidad ayudó a aumentar la desconfianza de algunos habitantes de Esquel.La gerencia de Minera El Desquite en general desconocía los cambios recientes experimentados por la industria minera a nivel mundial respecto de las relaciones de la empresa con las comunidades circundantes. Estas prácticas gerenciales favorecen por lo general, entre otros puntos, una mayor información compartida con las comunidades afectadas, la participación de la comunidad en algunas decisiones del proyecto, y un control ambiental conjunto del proyecto. Desafortunadamente, este hecho, y los comportamientos de MED exacerbaron los sentimientos de desconfianza y confusión dentro de la comunidad.Ver http://lavaca.org/archivos/nota1484.pdf

CUADRO 9. Análisis de las raíces del conflicto minero en Esquel de la firma Business for Social Responsibility


forme de impacto ambiental corres-pondiente a la etapa de explotación. La resistencia de la comunidad de Esquel al emprendimiento causó la suspensión repetida de la Audiencia Pública que debía realizarse sobre el tema. La oposición llevó al Conce-jo Deliberante a prohibir la minería con cianuro. Poco después, en mar-zo de 2003, se realizó un plebiscito en el que el 80% de los votantes se opusieron al proyecto. En julio del 2006, se anunció que el Goberna-dor de Chubut oficialmente ratificó la legislación que suspende toda la actividad minera dentro de áreas específicas de la provincia por los próximos tres años.

Lógicamente, la preocupación

de la población no estaba centrada exclusivamente en el uso del cianu-ro. El impacto del emprendimiento sobre el agua, y sobre el turismo fue-ron centrales.

La compañía minera encargó a

la firma Business for Social Respon-sibility un estudio sobre las causas del conflicto. Las conclusiones, in-dicadas en el Cuadro 9, apuntaron fundamentalmente a la falta de co-municación con la comunidad.

En la actualidad se usa cianuro en el procesamiento de los minera-les de Veladero y contempla su uso en Pascua-Lama, emprendimientos de la compañía Barrick Gold en la

Figura 22: Ubicación de Veladero y Pascua-Lama

Figura 23: Fotos de Veladero


provincia de San Juan el primero, y en un área próxima que abarca la provincia de San Juan y la República de Chile el segundo. Veladero entró en producción en 2005, mientras que se contempla comenzar la pro-ducción en Pascua-Lama en 2013. El mineral de Veladero se trata con soluciones cianuradas, y de estas so-luciones se extrae el oro, la plata y el cobre por el proceso Merril-Crowe (tratamiento con zinc en polvo, ver ecuación (6)). Se contempla usar la misma tecnología en Pascua-Lama.

Son muchas las voces que se ma-nifiestan en contra de estos empren-dimientos. No es función de este trabajo evaluar los demás aspectos criticados de la minería metalífera a gran escala: la posible afectación de glaciares, la posible contamina-ción del agua por metales pesados, la naturaleza de los contratos de concesión, y los aspectos sociales involucrados. Es importante sin em-bargo en todos los temas mantener un análisis racional, valorando ade-cuadamente riesgos y beneficios. En lo que se refiere al uso de cianuro, este emprendimiento no es más peli-groso que muchas otras actividades, ya sea que usen cianuro u otras sus-tancias tóxicas, en cualquier tipo de actividad industrial.

EL USO DEL CIANURO EN OTRAS ACTIVIDADES INDUSTRIA-LES

En la actividad industrial no mi-nera, el cianuro se usa fundamental-mente como cianuro de hidrógeno líquido, mientras que en minería se usa fundamentalmente como cianu-ro de sodio, lo que facilita su trans-porte desde el lugar de producción hasta los sitios de uso. Los mayores proveedores de cianuro de sodio son DuPont y CyPlus (subsidiaria de Evonik Industries, antes Degussa). CyPlus tiene plantas de producción de cianuro de sodio sólido y sus so-luciones en Wesseling (Alemania), Amberes (Bélgica) y Winnemucca, Nevada (EE.UU.).18

Entre los diversos productos que se fabrican usando cianuro, se pue-de mencionar:• Cianohidrinas, en especial ace-

tona cianohidrina (Figura 25), para la síntesis de acrílicos.

La acetona cianohidrina se pue-de preparar por reacción de la ace-tona con cianuro. Es una sustancia muy tóxica, que libera cianuro de hidrógeno con facilidad.• Adiponitrilo (Figura 26), precur-

sor del Nylon 66.

Figura 24: Pascua Lama

Figura 25: Acetona cyanohidrina

Figura 26: Adiponitrilo

Según Wikipedia, en 2005 se produjeron 1.000.000.000 kg de adiponitrilo. Si todo hubiera sido fabricado por la ruta de hidrocianu-ración del butadieno (ver ecuación), el consumo de cianuro de sodio hu-biera sido 920.000.000 kg, aun su-poniendo una eficiencia de 100%. La ruta del cianuro es la más usada, pero hay otras.CH2=CHCH=CH2 + 2 HCN → NCCH2CH2CH2CH2CN (11)• EDTA (ampliamente usado en

detergentes, industria textil, in-dustria papelera, como preser-vante en industria alimenticia, como aditivo en bebidas gaseo-sas, en industria cosmética, en medicina). Su fórmula se mues-tra en la Figura 27.

Figura 27: EDTA

El EDTA se fabrica por reacción de la etilendiamina con formaldehí-do y cianuro de sodio en presencia de ácido clorhídrico:


H2NCH2CH2NH2 + 4 CH2O + 4 CN- + 4 Cl- + 4 H2O → 4 NH3 + (HO2CCH2)2NCH2CH2N(CH2CO2H)2 (12)

Según Wikipedia, se fabrican 80.000.000 kg por año de EDTA, lo que implica un consumo de más de 50.000.000 kg por año de NaCN, aun suponiendo una eficiencia de 100%.• Una serie de otros productos,

como algunos fármacos, insec-ticidas y fungicidas.

También el metilmetacrilato, que es el monómero a partir del cual se fabrican los acrílicos, se obtiene a partir de la acetona cianohidrina.

Finalmente, cabe mencionar que el acrilonitrilo (Figura 28), que es un importante precursor de materiales poliméricos, puede liberar con faci-lidad cianuro de hidrógeno cuando entra en combustión (es fácilmente inflamable).

Por otra parte, no es solo el oro el que requiere de cianuro para su ob-tención; también es imprescindible para la fabricación de una cantidad importante de materiales plásticos y otras sustancias de uso muy extenso, como el EDTA.

La actual controversia entre am-bientalistas y productores mineros debe resolverse, en lo que al uso de cianuro se refiere, a través de una aproximación de las partes, acom-pañada por el fortalecimiento de las instituciones de control, que deben ganar en credibilidad.

AGRADECIMIENTOS

Todo el contenido es responsabi-lidad exclusiva del autor. Sin embar-go, es un placer reconocer la lectura crítica y valiosas sugerencias suge-rencias realizadas por José A. Olabe, Gerardo D. Castro, Sara Aldabe, Pe-dro J. Morando y Roberto Sarudian-sky. También deseo agradecer a Elba Buján por la foto de una de las mani-festaciones realizadas en Bariloche. Todas las demás imágenes fueron to-madas de fuentes de Internet; es mi esperanza no haber infringido nin-gún copyright. Finalmente, a María Fernanda Blesa, por la traducción de la letra de Cyanide.

BIBLIOGRAFÍA

Baggio,S., Blesa, M.A., Fernández, H. (2012) Química Inorgánica. Un Curso teórico-Práctico. Ter-cera edición, UNSAM Edita (en prensa).

Bigelow, R. C., Plumlee, G. S. (1995) The Summitville Mine and its Downstream Effects, USGS Open File Report. 95-23 (1995). Ver: http://pubs.usgs.gov/of/1995/ofr-95-0023/summit.htm

Blesa, M.A. (2010) La Contamina-ción por Metales, Ciencia e In-vestigación 60, 30-48 disponible en www.aargentinapciencias.org.

Herbert, V. (1979) Laetrile: the cult of cyanide. Promoting poison

for profit, The American Journal of Clinical Nutrition. 32, 1121-1158.

Hung, C.-H., Pavlostathis, S. G. (1998) Fate and transformation of thiocyanate and cyanate under methanogenic conditions. Appl. Microbiol. Biotechnol. 49, 112-116.

Jackson, L.C. (1988). Behavioral effects of chronic sublethal die-tary cyanide in an animal model: implications for humans consu-ming cassava (Manihot esculen-ta). Hum. Biol. 60, 597-614.

Logsdon, M. J., Hagelstein K., y Mudder T.I. (2001). El Manejo del Cianuro en la Extracción de Oro, Traducido de la publicación en inglés titulada The Management of Cyanide in Gold Extraction. Consejo Internacional de Meta-les y Medioambiente. Disponible en http://www.panoramaminero.com.ar/ICMME.pdf

Mihaila, M., Starr, S. (2011) The 2000 Baia Mare Cyanide Spill, en el blogspot de dichos inves-tigadores de la Johns Hopkins University, Contaminant Fate and Transport, 2011: http://baiamare-romania.blogspot.com/

Rindone J.P, Sloane E.P. (1992) Cya-nide toxicity from sodium nitro-prusside: risks and management, Ann. Pharmacother. 26, 515-9.

UNEP/OCHA (2000) Report on the Cyanide Spill at Baia Mare, Ro-mania (Informe del Programa Ambiental de Naciones Unidas, UNEP y de Oficina para la Coor-dinación de Asuntos Humanita-rios, OCHA). Ver: http://archive.rec.org/REC/Publications/Cyani-deSpill/ENGCyanide.pdf

U.S.EPA. (1999). U.S. Environmen-tal Protection Agency. Integrated Risk Information System (IRIS) Database. Reference concentra-tion (RfC) for Hydrogen Cyani-de. Ver: http://www.epa.gov/iris/subst/0060.htm

GLOSARIO

Beneficio de un mineral: es el conjunto de procesos que se usan

Figura 28: Acrilonitrilo

CONCLUSIONES

Los seres humanos estamos ex-puestos al cianuro proveniente de diversas fuentes. En centros urba-nos, los orígenes más importantes son el humo del cigarrillo, algunos procesos de combustión y, después, instalaciones pequeñas de galvano-plastia. Desde el punto de vista de Higiene y Seguridad del Trabajo, son importantes los establecimien-tos que manufacturan cianuro, des-tinado a muy diversas actividades industriales. La evidencia de efectos ambientales y sobre la salud del uso de cianuro en minería es, compa-rativamente, limitada (aunque hay ejemplos importantes).


para extraer un metal desde el mine-ral que lo contiene.

Cadena respiratoria: la respira-ción en los animales superiores in-plica el transporte de oxígeno (del aire) hasta las células. En éstas, se desarrollan complicadas reaccio-nes químicas, en las que el oxígeno actúa aceptando electrones de las moléculas orgánicas. Estas reaccio-nes tienen lugar como una cadena de sucesivas transferencias de elec-trones, mediadas por compuestos biológicos específicos, en la mem-brama mitocondrial.

Citocromos: son las moléculas involucradas en la cadena respira-toria. Son proteínas (más precisa-mente hemoproteínas) ligadas a la membrana mitocondrial. El grupo hemo es un complejo de hierro, y este hierro puede oxidarse a Fe3+ o reducirse a Fe2+, perdiendo o ganan-do electrones.

Dique de cola: represas o depó-sitos que almacenan residuos liqui-dos o semisólidos (lodos).

Enzima: Proteínas capaces de acelerar las reacciones químicas biológicas. Las enzimas se caracte-rizan por su alta especificidad: son capaces de acelerar una determina-da reacción, sin tener efecto sobre otras reacciones similares.

Glicósido: Moléculas que resul-tan de unión de un azúcar (hidrato de carbono) con otra molécula di-ferente. La amigdalina fue el primer glicósido descubierto; en la Figura 11 puede apreciarse la fracción azú-car (a la izquierda), y la unión gli-cosídica, el átomo de O que une el azúcar al resto de la moléculas.

Lathyrus: Género de plantas de la familia Fabiaceae (leguminosa).

Mitocondria: Orgánulo presente en las células de muchos organis-mos eucariotas. En ella se produce la mayoría del ATP (adenosintrifos-fato), y su membrana alberga los ci-tocromos involucrados en la cadena respiratoria.

Lixiviación en pilas: En el caso particular de la minería aurífera, la extracción del oro por la solución cianurada se lleva a cabo en pileto-nes (pilas), y el proceso de extrac-ción se conoce como lixiviación.

Relaves: son los residuos sólidos y semisólidos contenidos en los di-ques de cola.

NOTAS

1 Parte del material de este artícu-lo ha sido reproducido de otros artículos del autor, publicados en la revista Ciencia e Investigación, o en la Sección Grandes Temas Ambientales de la página web de la Asociación Argentina para el Progreso de las Ciencias, www.aargentinapciencias.org.

2 Este óxido de nitrógeno juega un papel biológico importante; sin embargo, en estado gaseoso es un contaminante atmosférico muy importante, con efectos no-civos para el hombre y para los ecosistemas.

3 Paradójicamente, el EDTA (ácido etilendiaminotetraacético) se fa-brica usando cianuro (ver ecua-ción (12), más adelante).

4 Es importante distinguir entre in-gestión e inhalación, como vias de ingreso de los cianuros sóli-dos o disueltos y el cianuro de hidrógeno gaseoso, respectiva-mente.

5 En rigor, esta definición es válida para las sustancias incluidas en la Tabla Z-1 del Code of federal regulations de la Occupational Safety and Health Administra-tion (OSHA) del United States Department of Labor. Ver. http://www.nalc.org/depart/cau/pdf/osha/oshareg2.pdf Para otras sus-tancias, se aceptan excursiones puntuales durante cortos interva-los.

6 http://www.razonesdeser.com/vernota.asp?d=15&m=2&a=2007&notaid=33343

7 Una búsqueda somera con Go-ogle por internet con la palabra crotoxina mostró en la primera página diez resultados, la ma-yoría de los cuales, a la fecha (marzo de 2012) vertían visiones favorables a la crotoxina. Una vi-sión equilibrada solo aparecía en la página: http://laterminalrosa-rio.wordpress.com/2009/09/29/la-crotoxina-un-engao-que-per-dura/

8 http://www.food-info.net/uk/pro-ducts/rt/cassava.htm

9 http://www.anmat.gov.ar/alimen-tos/codigoa/CAPITULO_XII.pdf

10 ht tp : / /e360.yale .edu/ featu-re/threat_of_mercury_poiso-ning_rises_with_gold_mining_boom/2354/.

11 El ICMM fue creado en 2001 por empresas del sector minero con el objeto de fijar criterios que contribuyan al desarrollo susten-table.

12 Environmental Protection Agen-cy Report Cyanide Detoxifica-tion: Inco Sulfur Dioxide/Air Pro-cess (1993); http://www.p2pays.org/ref/19/18789.pdf

13 http://www.europarl.europa.eu/sides/getDoc.do?pubRef=-//EP/ /TEXT+TA+P7-TA-2010-0145+0+DOC+XML+V0//EN

14 Ver sin embargo la respuesta del Comisionado Ambiental indica-da abajo.

15 h t tp : / /www.europar l . eu ro -pa.eu/s ides /getAl lAnswers .d o ? r e f e r e n c e = P - 2 0 1 0 -3589&language=EN

16 http://www.cyanidecode.org/ 17 Prospecto, en el sentido minero,

resultado de una actividad de prospección.

18 A partir de 2008, CyPlus se ha desprendido de sus actividades en EE.UU.

41Poner titulos del articulo

Jorge N. Cornejo

LA LUCHA CONTRA EL CÁNCER: LAS ARMAS DE LA FÍSICA

Facultad de Ingeniería – Universidad de Buenos Aires – Gabinete de Desarrollo de Metodologías de la Enseñanza [email protected]

El cáncer es un antiguo y aún no definitivamente derrotado flagelo de la humanidad. Terapias químicas, terapias radiantes, cirugía, terapias hormonales y muchas otras, han permitido a los seres humanos alzarse con algunas victorias parciales, aunque el triunfo definitivo todavía hoy se plantea como un anhelo que ha de postergarse hasta un lejano porvenir. Ahora bien, varias de estas victorias parciales se han logrado con la ayuda de un arma poderosa: la radiación ionizante. Por ello, en este trabajo realizaremos un viaje a través de la historia

Palabras clave: ciencia, cáncer, radioterapiaKeywords: science, cancer, radiotherapy

de la radioterapia, del empleo de las radiaciones en la lucha contra el cáncer, desde el descubrimiento de los rayos X por W.C. Roentgen, en 1895, hasta los sofisticados avances médicos de la actualidad. Veremos cómo esta historia ha implicado un continuo intercambio entre la ciencia y la tecnología, una permanente interacción entre el explicar y el hacer, entre el interpretar y el obrar. y veremos, finalmente, cómo la educación juega (o debería jugar) un rol fundamental en todo este proceso: educación de la sociedad para que sus integrantes puedan juzgar con mayor certeza el verdadero valor de la ciencia y de la tecnología, y la contribución de ambas a la salud y el bienestar de los seres humanos.

Cancer is an old and not yet finally defeated scourge of humanity. Chemical therapies, radiation therapy, surgery, hormone therapy and many others, have allowed humans to rise some partial victories, but the final triumph still arises as a desire to be delayed until the distant future. Several of these partial victories have been achieved with the help of a powerful weapon: ionizing radiation. In this study we will journey through the history of radiotherapy, the use of radiation in the fight against cancer, since the discovery of X rays by W.C. Roentgen, in 1895, to the sophisticated medical advances of today. We will see how this story has involved an ongoing exchange between science and technology, a permanent interaction between explaining and doing, between interpreting and acting. Finally, we will see how education plays (or should play) a key role in this process: education of the society so that its members can judge with greater certainty the true value of science and technology, and the contribution of both to health and welfare of human beings.

1.LAS RADIACIONES IONIZANTES

“Una nueva clase de rayos”W.C. Roentgen, título de la “Comu-nicación Preliminar” presentada el 28 de diciembre de 1895 al secre-tario de la Sociedad Física y Médi-ca de Würzburg, y publicada pocos días después.

El 8 de noviembre de 1895, en

el laboratorio de Física de la Uni-versidad de Würzburg, Alemania, Wilhelm Conrad Roentgen descu-brió los rayos X. Una nueva era de la medicina había comenzado.

El propio Roentgen y muchos otros, tanto físicos como médicos, advirtieron rápidamente las grandes posibilidades diagnósticas abiertas por la nueva técnica. Inmediatamen-

te se multiplicaron las radiografías, las mejoras técnicas en los equipos, las formas y procedimientos para “leer” la información proporcionada por las imágenes radiográficas.

Aquí, sin embargo, no estamos interesados en esta revolución del diagnóstico. Nos ocuparemos de otra aplicación, que comenzó con los rayos X y, progresivamente, se

43LA LUCHA CONTRA EL CÁNCER: LAS ARMAS DE LA FÍSICA

fue extendiendo hacia varios tipos de radiaciones. Una aplicación para la cual fue fundamental el año 1898, en el que Marie y Pierre Curie des-cubrieron el radium. Nos referimos al empleo de la radiación en la tera-péutica del cáncer.

hormonales y muchas otras, han per-mitido a los seres humanos alzarse con algunas victorias parciales, aun-que el triunfo definitivo todavía hoy se plantea como un anhelo que ha de postergarse hasta un lejano por-venir. Varias de estas victorias par-ciales se han logrado con la ayuda de un arma poderosa: la radiación.

Ahora bien, ¿por qué las radia-ciones pueden resultar efectivas en la lucha contra el cáncer? Para res-ponder a esta pregunta precisemos, en primer término, que aquí no nos estamos refiriendo a cualquier tipo de radiación, sino específicamente a las denominadas radiaciones ioni-zantes.

Para comprender su naturaleza, repasemos rápidamente la estructu-ra de un átomo, desde el punto de vista de un modelo elemental, pero

el número de protones en el núcleo siempre es exactamente igual al nú-mero de electrones orbitales.

De lo antedicho se deduce fá-cilmente que todo átomo posee el mismo número de cargas positivas que de cargas negativas, de donde la carga eléctrica de un átomo, con-siderado como un todo, es nula. Es decir, un átomo es un sistema eléc-tricamente neutro.

¿Cómo puede lograrse que los átomos adquieran carga eléctrica? Agregándoles o quitándoles electro-nes. En el primer caso la carga eléc-trica adquirida es de signo negativo, y en el segundo de signo positivo. Este proceso se conoce con el nom-bre de ionización.

Aquí estamos principalmente in-teresados en el mecanismo a través del cual los átomos pierden elec-trones, es decir, en el proceso por el cual se transforman de átomos neutros en iones positivos. Proceso que puede ser inducido por múl-tiples factores, entre los que desta-can, precisamente, las radiaciones ionizantes. éstas, debido a su eleva-do contenido energético, poseen la propiedad de ionizar positivamente átomos y moléculas, cuando éstos forman parte de un sistema biológi-co, de un cuerpo vivo, pueden indu-cir toda una serie de procesos a nivel celular y tisular. Dependiendo de la dosis de radiación, son capaces de

Figura 1: Wilhelm Conrad Roentgen (1845-1923), descubridor de los rayos X.

Figura 2: Marie Curie (1867-1934) y Pierre Curie (1859-1906), figuras clave en el temprano descubrimiento de la ra-diactividad.

El cáncer es un antiguo y aún no definitivamente derrotado flagelo de la humanidad. Terapias químicas, terapias radiantes, cirugía, terapias

Figura 3: Modelo elemental de un áto-mo, con el núcleo central, constituido a su vez por protones y neutrones, rodea-do por la nube o corteza electrónica.

útil para nuestros propósitos.Como seguramente

todos recordamos, un áto-mo está constituido por un núcleo central, masi-vo, rodeado por una nube o corteza de electrones. A su vez, el núcleo está conformado por protones y neutrones. Electrones y protones poseen una pro-piedad de la que carecen los neutrones: la carga eléctrica. En valor abso-luto, la carga eléctrica de Figura 4: El mecanismo de la ionización. En esta

imagen vemos cómo, por acción de la radiación, el átomo pierde un electrón y se transforma en un ión positivo (imagen obtenida de bibliotecadigital.ilce.edu.mx/.../htm/sec_6.html). Existen también los iones moleculares, en los que una molécula, inicial-mente neutra, gana o pierde electrones y, con ello, adquiere carga eléctrica.

un protón es exactamente igual a la de un electrón, pero difieren en su signo: los protones poseen carga positiva y los electrones negativa. Por otra parte,


provocar cambios (mutaciones) en las células, o bien destruirlas por completo.

Por supuesto, la radiación no distingue entre células sanas y cé-lulas tumorales, y afecta a ambas simultáneamente. Esto podría, en un primer momento, disuadirnos de considerar la probable utilidad de la radiación como tratamiento onco-lógico. Sin embargo, en 1906, dos científicos franceses, Jean Bergonié y Louis Tribondeau, propusieron una teoría según la cual la respuesta de una célula, órgano o tejido frente a la radiación (su radiosensibilidad) depende de su estado metabólico particular. Esta ley, denominada Ley de la Radiosensibilidad Celular, o Ley de Bergonié y Tribondeau, afir-ma que: “la radiosensibilidad de un tejido es directamente proporcional a su capacidad reproductiva e inver-samente proporcional a su grado de diferenciación (o especialización)”. Actualmente, ya no puede ser con-siderada una “ley” que se cumpla necesariamente en todos los ca-sos, pues, como veremos, se han encontrado algunas excepciones. Sin embargo, se desprenden de su enunciado cuatro consecuencias importantes, según las presenta Bus-hong (1999): 1. Las células madre son altamen-

te radiosensibles. Cuanto más madura es una célula, o cuanto más especializada se encuentra para cumplir una función de-terminada, mejor resiste la ra-diación. Aquí tenemos, no obs-tante, algunas excepciones; por ejemplo, los linfocitos son cé-lulas altamente especializadas y, sin embargo, manifiestan una muy elevada radiosensibilidad.

2. Los órganos y tejidos más jóve-nes son los de mayor radiosen-sibilidad.

3. Cuando la tasa de actividad me-tabólica es elevada, también lo es la radiosensibilidad.

4. Al aumentar la tasa de prolife-ración celular y la tasa de cre-cimiento de los tejidos, también aumenta la radiosensibilidad.

En el tema que nos ocupa, es muy importante la cuarta de estas

afirmaciones. De acuerdo con ella, los tejidos con una tasa reproductiva elevada serán altamente radiosen-sibles, y por lo tanto resultarán es-pecialmente afectados por la radia-ción. Esto es, precisamente, lo que ocurre con los tejidos oncológicos.

El cáncer implica un crecimiento frenético y desordenado de un gru-po de células, que parecen perder los mecanismos que naturalmente ponen freno a la reproducción celu-lar excesiva. Las células tumorales, por lo tanto, deberán ser sumamente radiosensibles, más radiosensibles que las células sanas, y en esto ra-dica el germen de la radioterapia. Aún cuando ambos tejidos, el sano y el patológico, sean afectados por la radiación, el efecto en el segun-do será mucho más importante. Por todo esto, el descubrimiento de las radiaciones ionizantes y su interac-ción con los sistemas biológicos fue, verdaderamente, el comienzo de una esperanza, el hallazgo de un arma nueva, que la humanidad po-día utilizar en su secular lucha con-tra el cáncer. También el comienzo de una historia de mutua interacción y cooperación entre las ciencias mé-dicas, la física y la tecnología, a lo largo de la cual las tres conformaron los vértices de un triángulo por cu-yos lados fluyeron el conocimiento, las expectativas y, en oportunidades, también las decepciones.

Ahora bien, ¿cuáles son las ra-diaciones ionizantes? ¿Existe un solo tipo o se clasifican en diversos grupos? La respuesta es que hay dos categorías principales: las radiacio-nes constituidas por partículas, que transportan masa y energía, y las radiaciones electromagnéticas, que sólo transportan energía. Entre las primeras incluimos las radiaciones alpha (a) y beta (b), mientras que las segundas comprenden los rayos X y la radiación gamma (g). En general, las partículas provocan irradiaciones más localizadas, mientras que las radiaciones electromagnéticas son más útiles para tratar o diagnosticar volúmenes grandes de tejido.

Además, las radiaciones ionizan-tes pueden generarse en el núcleo atómico o en la nube de electro-nes que lo rodea. Las radiaciones nucleares son, principalmente, de tres tipos: a, b ó g. La radiación b presenta dos variantes: la b positiva (b+) y la b negativa (b-). Los rayos X son muy similares a los rayos g, con la diferencia que se originan en la nube electrónica.

Existen otros tipos de radiacio-nes ionizantes, como las radiacio-nes constituidas exclusivamente por neutrones o por protones, o la radia-ción ultravioleta de muy alta ener-gía, pero su estudio excede el marco del presente trabajo. En la Tabla N° 1 mostramos las principales caracte-

Radiación Originada en Naturaleza Poder de Poder de penetración ionización

alpha (α) Núcleo Núcleos de helio Bajo Alto (2 protones y 2 neutrones)

beta Núcleo Electrones Medio Medio negativa(b-)

betapositiva Núcleo Positrones Medio Medio (b+) (electrones con cargapositiva)

gamma (g) Núcleo Radiación Alto Bajo electromagnética

X Nube Radiación Depende de Depende de electrónica electromagnética laenergía laenergía

Tabla ILas diferentes clases de radiaciones ionizantes, la región del átomo donde se originan y sus propiedades de penetración e ionización.


rísticas y propiedades de las radia-ciones que serán de nuestro interés.

Como puede apreciarse, los dis-tintos tipos de radiaciones ionizan-tes no sólo difieren en su naturaleza o en la región del átomo donde se originan, sino también en su poder para penetrar y para ionizar la ma-teria. Las partículas a, por ejemplo, son altamente ionizantes pero muy poco penetrantes, de donde sus efectos orgánicos generalmente se limitan a las partes superficiales del cuerpo, fundamentalmente la piel. Las radiaciones electromagnéticas, por el contrario, merced a su alto poder de penetración, pueden ceder parte de su energía a tejidos u órga-nos profundos, generando cambios celulares importantes.

2. LOS COMIENZOS

“Por desgracia de los investigado-res y pacientes que se prestaron a las experiencias del primer decenio de la radiología, los rayos X no eran inocuos, y de esta dolorosa expe-riencia, cuyo saldo arroja una gran cantidad de muertos y de inválidos, se derivó un nuevo método de cura-ción: la radioterapia”J. Aguirre y M. Jorg (1945)

Todo tiene su historia, y la radio-terapia no constituye la excepción. Al igual que muchas terapias mé-dicas, la terapia radiante, o radio-terapia, comenzó como un conjun-to de promesas de las que algunas se cumplirían, y otras no. Tenemos ante nosotros una historia en la que se conjugan la ciencia, con sus in-vestigaciones e investigadores, la tecnología, con sus artefactos y de-sarrollos, cada vez más sofisticados, y la educación, que no siempre con-templó la importancia de este tema.

Según Mould y Tai (2002), la evo-lución de la radioterapia puede divi-dirse en tres etapas: la era histórica (1896-1950), o era de la terapia con rayos X, la era de transición (1950-1971), o era de la cobaltoterapia, y la era moderna (1971-la actualidad), caracterizada por un notable desa-rrollo tecnológico. Comencemos entonces nuestro estudio con la era

histórica, con los primeros pasos del empleo de las radiaciones ionizan-tes en medicina.

Lo curioso es que, en el comien-zo mismo de nuestra historia, nos encontramos con una paradoja. En efecto, las primeras ideas acerca de la posibilidad de un empleo tera-péutico de los rayos X en las pato-logías oncológicas fue resultado de las observaciones iniciales acerca de los efectos nocivos inducidos o pro-vocados por la radiación. El primer científico en sospechar la existencia de tales efectos fue el propio Wil-helm C. Roentgen.

Roentgen, por supuesto, desco-nocía la existencia real de los efec-tos biológicos de las radiaciones por él descubiertas. Sin embargo, el gran poder de penetración de los rayos X lo condujo a sospechar la posible existencia de tales efectos. Por ello, siempre tuvo el cuidado de cubrir su primitivo tubo de rayos X con plo-mo, dejando libre sólo una pequeña ventana, a través de la cual la radia-ción podía salir al exterior. Otras ex-periencias las realizó colocándose él mismo dentro de una gran caja de latón, provista de diafragmas, y que sólo dejaba pasar un estrecho haz de rayos X destinado a la experimen-tación. No sabemos si estas precau-ciones se debieron exclusivamente a su sospecha sobre la acción orgáni-ca de las radiaciones, o si Roentgen también deseaba evitar el velo de las películas que utilizaba, pero lo cierto es que mantuvieron a nuestro científico completamente libre de patologías radioinducidas.

Henry Becquerel, quien compar-te con los esposos Curie la gloria del descubrimiento de la radiactividad, fue uno de los primeros seres hu-manos en experimentar los efectos patológicos de la misma, pues su-frió una severa quemadura de piel después de llevar, accidentalmente, durante catorce días un tubo con ra-dium en uno de los bolsillos de su vestido.

Clarence Daily, asistente de Thomas Edison en los Estados Uni-dos, falleció en 1904 como conse-cuencia de la sobreexposición a la radiación, resultado de las escasas

precauciones que se tomaban en estos primeros experimentos con las radiaciones ionizantes. Es ésta la primera muerte por radiación que registra la historia. Daily falleció después de una prolongada agonía, que incluyó la amputación de am-bos brazos, lo que impulsó a Edison a abandonar todas sus investigacio-nes en este tema.

Con relación a estos primeros efectos biológicos de la radiación, los médicos argentinos J. Aguirre y M. Jorg escribieron en 1945 estas palabras, no exentas de la emoción de quienes se encontraban tempo-ralmente no demasiado lejos de los acontecimientos: “En uno de los hospitales de Hamburgo existe un sobrio y escueto monumento, un simple prisma de granito, en el que están esculpidos los nombres de 159 hombres de ciencia que pagaron con su vida o con su integridad física su consagración a la nueva ciencia. La severidad del monumento invita a la reflexión sobre el sacrificio volun-tario y consciente de los radiólogos de todo el mundo, y hace pensar que aún hoy día, pese a los adelan-tos de los métodos de protección, si-guen en pie los mismos peligros que inmolaron a aquellos 159 héroes de la medicina contemporánea”.

Como podemos apreciar, el ser humano advirtió la acción de las radiaciones sobre el cuerpo en una forma bastante dramática. Sin em-bargo, pronto, muy pronto, estas ob-servaciones preliminares, mezcla de accidentes, intuiciones científicas y azar, comenzarían a ser sistemática-mente utilizadas en la lucha contra el cáncer.

LOS INICIOS DE LA RADIOTE-RAPIA

Suele suceder que los inicios de una disciplina científica estén sumidos en la oscuridad, y que no sea posible determinar, sin lugar a controversia, quién realizó el primer tratamiento, quién obtuvo la primera cura, o quién fue el primero en uti-lizar exitosamente tal o cual proce-dimiento. Generalmente se concede


que la primera aplicación terapéuti-ca de rayos X se produjo en Chicago el 29 de enero de 1896, en una pa-ciente con cáncer de mama, siendo el terapeuta Emil Grubbé. Sin em-bargo, la realidad de este hecho hoy se pone seriamente en duda: Mould y Tai (2002), por ejemplo, incluyen este supuesto tratamiento “entre los muchos clamores insubstanciales sobre prioridad en el uso terapéuti-co de los rayos X”, considerándolo “el más infame de todos”, y desca-lifican a Grubbé, cuyas credenciales como médico ponen en duda (1).

Un hecho importante, funda-mentalmente por la honestidad con la que fue presentado, tuvo lugar en Hamburgo, Alemania, en febrero de 1896. Su protagonista fue un físico, el Dr. Voigt, del que la historia ha guardado muy pocos recuerdos, ya que ni siquiera se ha conservado su nombre de pila. Voigt trató con rayos X a un paciente de 89 años afectado de cáncer nasofaríngeo (NPC) y, si bien no logró una verdadera cura, al menos obtuvo el “alivio del dolor”.

La primera cura propiamente dicha es posterior a todos estos ha-llazgos parciales o pretensiones de prioridad: corresponde a una forma de cáncer de piel (un epitelioma), y fue realizada en Estocolmo en 1899. Thor Stenbeck y Tage Sjogen trataron a una mujer de 49 años que presen-taba tal tipo de cáncer en la piel de la nariz. Los médicos aconsejaron más de 100 aplicaciones de rayos X en el transcurso de nueve meses. La remisión fue total, y la paciente se encontraba viva aún treinta años después de haber recibido el trata-miento (Cravero y Meoli, 2000).

Independientemente de la priori-dad en la utilización de la radiación con fines terapéuticos, lo cierto es que, en estas etapas tempranas de la radioterapia, no todas fueron victo-rias. Es posible que, muy poco tiem-po después del hallazgo de Roent-gen, se hayan utilizado los rayos X no sólo en tratamientos oncológi-cos, sino con el objetivo de mejorar condiciones diversas, tales como ec-zema, lupus y artritis. Sin embargo, los éxitos obtenidos fuera de las pa-tologías oncológicas fueron escasos

o nulos, mientras que la aplicación de la radiación en el tratamiento de tumores superficiales, tales como el cáncer de piel, resultó prometedora. Se intentó entonces aplicar la radia-ción buscando una curación de los tumores profundos, difíciles de ac-ceder por otros métodos. En 1896, siete meses después del gran des-cubrimiento de Roentgen, la revista Medical Record publicó la aplica-ción de un tratamiento radiante, con el que el Dr. Víctor Despeignes, de Francia, logró efectos benéficos en un paciente afectado por un carci-noma gástrico. No obstante, debido a la baja energía y el escaso poder de penetración que alcanzaban los rayos X con los aparatos de la época, los resultados de las aplicaciones de terapia radiante en este tipo de tu-mores fueron pobres.

Por otra parte, hacia principios del siglo XX, comenzó también el empleo del radium, en la forma de implantes colocados en los tumores o en cavidades naturales del cuerpo (2). No sólo los rayos X, sino tam-bién las sustancias químicas radiac-tivas, comenzaban a encontrar apli-cación en medicina.

CIENCIA y TECNOLOGÍA

Las notables respuestas observa-das inicialmente en el tratamiento de tumores superficiales generaron una expectativa tal que se pensó que la cura definitiva del cáncer estaba cerca. Sin embargo, pronto cundie-ron la desilusión y el pesimismo, ya que se observó la aparición de tu-mores recurrentes, y se constataron daños ocasionados por la radiación en tejidos sanos. Los primeros trata-mientos, a menudo, se realizaban en una sola sesión de irradiación; los pacientes que sobrevivían sufrían habitualmente las consecuencias de graves complicaciones (3).

De acuerdo con Connell y He-llman (2009), el deseo de alcanzar formas de tratamiento radioterápico eficaces y con un mínimo de efec-tos secundarios originó toda una revolución científica y tecnológica, que se desarrolló en el curso del si-

glo XX. Fue, por lo tanto, la medi-cina la que dio el impulso para un conjunto de transformaciones, tanto técnicas como conceptuales, que se operaron en la física, en la ingenie-ría y en otras disciplinas. Los autores mencionados indican que, entre los hitos más importantes de esta revo-lución, deben señalarse el paradig-ma del fraccionamiento de la dosis, los avances tecnológicos operados en la producción y administración de los rayos X, la incorporación de la informática para la planificación de los tratamientos, y los grandes progresos obtenidos en el campo de la radiobiología, que permiten predecir la respuesta de las células, tanto sanas como tumorales, frente a la acción de las radiaciones. Y fi-nalizan diciendo que “la clave del desafío” es la transferencia de tales descubrimientos y técnicas del labo-ratorio a la clínica.

Uno de los avances más impor-tantes fue realizado en 1911 por Claudius Regard, en Lyon, Francia. Regard trabajó esterilizando carne-ros machos, mediante la irradiación del escroto con rayos X. Hoy esto puede parecernos algo realmente cruento; sin embargo, en estos expe-rimentos Regard realizó una obser-vación decisiva: advirtió que, si la dosis total se aplicaba en una única sesión, además del efecto buscado, en la piel del escroto del carnero aparecían importantes quemaduras, que hoy llamaríamos radiodermitis o Síndrome Cutáneo Radioinducido (SCR), mientras que no se manifesta-ban efectos secundarios si el “trata-miento” se efectuaba fraccionando la dosis en tres sesiones, con 15 días de separación entre sesión y sesión. En una época en la que el paradig-ma era la aplicación de dosis eleva-das en un corto período de tiempo, Regard había descubierto la técnica del fraccionamiento.

Hacia el año 1920, Hen-ri Coutard se unió a Regard en el Radium Institute de París, y juntos perfeccionaron aún más la técnica mencionada. Coutard fue autor de muchos otros avances, tanto en el ámbito conceptual como en el tec-nológico. Por ejemplo, descubrió


que no todos los tumores poseen igual grado de radiosensibilidad, e introdujo importantes mejoras en la inmovilización del paciente y en la colimación del haz de radiación.

Acabamos de mencionar que no todos los tejidos oncológicos poseen el mismo grado de respuesta frente a la radiación. Por ejemplo, los tu-mores muy vascularizados (como las neoplasias malignas), son altamente radiosensibles, mientras que los tu-mores nodulares avasculares, que tienen una pobre irrigación sanguí-nea, presentan una baja respuesta frente a la acción de la radiación.

La clave aquí no está en la san-gre, sino en algo que ella transporta: el oxígeno. Un dogma de la radiote-rapia contemporánea afirma que el oxígeno es el radiosensibilizante uni-versal, es decir, que cuanto mayor sea el contenido de oxígeno en un órgano o en un tejido (cuando se en-cuentre en condiciones aeróbicas), mayor será su radiosensibilidad, es decir, será afectado más fácilmente por la radiación. Y aquí aparece un personaje de la historia de la ciencia argentina, extrañamente olvidado hasta por los mismos profesionales del área: la Dra. Rebeca Gerschman.

REBECA GERSCHMAN

Rebeca Gerschman nació en Carlos Casares, Provincia de Bue-nos Aires, el 19 de junio de 1903. Estudió en la Universidad de Buenos Aires, donde se graduó como Farma-céutica y Bioquímica, especialidad que en aquella época dependía de la Facultad de Medicina. Su forma-ción de posgrado estuvo a cargo del Dr. Bernardo Houssay, a cuyo Insti-tuto ingresó en 1930 Al finalizar la Segunda Guerra Mundial, Rebeca Gerschman viajó a Estados Unidos para trabajar con el Dr. Wallace O. Fenn en el Departamento de Fisiolo-gía de la Universidad de Rochester (Nueva York). Su objetivo era espe-cializarse en el estudio del potasio en la sangre, y aplicar el método Fenn para determinar la concen-tración de cationes sanguíneos en distintas condiciones. Sin embargo,

una vez allí, y a instancias del Dr. Fenn, Gerschman comenzó a inte-resarse en el tema de los efectos fi-siológicos de los gases respiratorios, de gran relevancia para la medicina naval y militar. A partir de estos es-tudios, la Dra. Gerschman desarro-lló su teoría de la acción tóxica de los radicales libres del oxígeno, con la que estableció un marco teórico adecuado para explicar fenómenos en apariencia tan disímiles como los efectos biológicos de las radiacio-nes, la acción tóxica del oxígeno. y el envejecimiento humano.

Al respecto, cabe resaltar que la Universidad de Rochester había sido seleccionada por el Proyecto Manhattan, en el que se desarrolló la bomba atómica, para estudiar los efectos biológicos de las radiacio-nes. De esta forma, dos temáticas fundamentales para la investigación médico-militar de la época, a saber: los efectos fisiológicos de los gases respiratorios y la acción orgánica de los rayos X, se conjugaron en la obra de la Dra. Gerschman (4).

Ahora bien, un examen super-ficial podría sugerirnos que estos dos tópicos son tan diferentes entre sí, y pertenecen a campos de la in-vestigación tan alejados, que resulta difícil imaginar la existencia de un marco teórico-conceptual que los abarque a ambos. Sin embargo, ése fue el logro de la Dra. Gerschman, que se apoyó enteramente en la no-ción de “radical libre”. La obra de esta científica, precisamente, se co-noce indistintamente como la “Teo-ría de Gerschman” o la “Teoría de los Radicales Libres”.

¿Qué son los radicales libres? Son moléculas que presentan un electrón desapareado o impar en el orbital externo, lo que les concede una configuración espacial que ge-nera una alta inestabilidad. Los ra-dicales libres poseen una vida me-dia efímera, pero durante su corta existencia son altamente reactivos y se combinan con otras moléculas formando compuestos que, en mu-chos casos, resultan tóxicos a nivel celular.

Ahora bien, en los organismos vivos los radicales libres están es-

trechamente relacionados con los fenómenos de oxidación, siendo los principales oxidantes biológicos de-rivados del oxígeno. Aquí debemos formular una aclaración: la forma en que se emplean algunos términos técnicos en la química propiamente dicha es ligeramente diferente al uso que se hace de los mismos términos dentro de la investigación biomédi-ca. En esta última disciplina, dentro de la que se desenvolvió la obra científica de Rebeca Gerschman, en la categoría de “radicales libres” suelen incluirse los radicales libres propiamente dichos junto con otras moléculas que, sin ser verdaderos radicales libres, tienen importancia en los procesos de formación o en las interacciones químicas de los mismos. El nombre más correcto es el de “especies reactivas del oxíge-no” (ERO o ROS, por reactive oxy-gen species), que comprende a los radicales libres propiamente dichos, a diversos iones del oxígeno y a al-gunos peróxidos, que son moléculas que presentan un enlace oxígeno-oxígeno y normalmente se compor-tan como oxidantes. Aquí empleare-mos los términos ERO y radical libre intercambiablemente.

Debido a su rol en la fisiología humana, resultan fundamentales las siguientes ERO: el anión superóxi-do ( −

2O ), el peróxido de hidrógeno o agua oxigenada (H2O2), el radical hidroxilo (OH*), el radical hidrope-roxilo ( *

2OH ) y el oxígeno singulete o singlete (1O2).

En 1954, Rebeca Gerschman, junto con un grupo de colaborado-res, publicó, en la revista Science, un trabajo titulado “Oxygen poison-ning and X-irradiation: a mechanism in common”. Aunque generalmente es poco conocido, y las bibliografías suelen limitarse a citar el artículo en inglés, vale la pena resaltar que, casi al mismo tiempo que en Science, se publicó una versión en español del mismo trabajo, en la revista “Ciencia e Investigación”. Esta versión en nues-tro idioma se tituló: “La intoxicación por el oxígeno y por los rayos X: Un mecanismo en común” y es impor-tante para destacar la rapidez con que un artículo científico de envergadura


alcanzó a ser publicado en español. En el trabajo referido, a partir de

un conjunto de ideas formuladas por otros investigadores, conceptos pro-pios y datos experimentales diver-sos, se conformó lo que más tarde sería conocido como la “Teoría de Gerschman”. ésta se fundamenta en tres postulados básicos:a) La formación de radicales libres

del oxígeno constituye un meca-nismo molecular común de daño cuando los animales son someti-dos a altas presiones de oxígeno y/o a la radiación ionizante.

b) La toxicidad del oxígeno es un fenómeno continuo.

c) Un aumento en la presión parcial de oxígeno o una disminución de la defensa antioxidante llevan igualmente al daño molecular y tisular.

Este último punto puede ilustrarse con el gráfico 1, construido a par-tir de datos de Gerschman y Bove-ris (1964, citado por Boveris, 2005). El experimento consistía en colocar ratones dentro de una cámara en la que podía incrementarse progresiva-mente la concentración de oxígeno. Como puede verse con claridad en el gráfico, al aumentarse la cantidad relativa de oxígeno en la cámara, el tiempo de vida de los ratones era cada vez menor.

Ahora bien, posteriormente, la Dra. Gerschman modificó su expe-rimento, agregando un nuevo factor: la irradiación de los ratones con un haz de rayos X. En sus propias pala-bras, el resultado fue una “sinergia” entre ambos factores, el oxígeno y la radiación ionizante, es decir, los efectos de ambos se intensificaban mutuamente. Esta sinergia resultaba pequeña en cada caso individual, pero era estadísticamente significa-tiva.

Rebeca Gerschman concluyó que, en un organismo sano, existe un equilibrio entre los factores oxi-dantes y los antioxidantes. Diversos agentes pueden alterar tal equilibrio, entre los que se cuentan la toxicidad del oxígeno y la acción de las radia-ciones ionizantes. Ambos factores vuelcan la balanza hacia el platillo de los oxidantes, a través de la pro-ducción de radicales libres (6).

La Teoría de Gerschman fue re-cibida inicialmente con mucho es-cepticismo. No es éste el lugar para enumerar una serie de falencias epistemológicas y metodológicas que caracterizaron el trabajo de Re-beca Gerschman; simplemente diga-mos que la principal dificultad para aceptar su teoría radicaba en que en la época todavía no se conocían los mecanismos antioxidantes de la bioquímica humana, de donde la afirmación relativa a la existencia de un equilibrio entre oxidantes y an-

tioxidantes era puesta en duda. Sin embargo, en 1969, Joe M. McCord e Irwin Fridovich descubrieron la enzima superóxido-dismutasa, uno de los catalizadores biológicos que actúan contra los ERO, por lo que la hipótesis de Gerschman fue contras-tada positivamente, y los científicos debieron abandonar sus reticencias hacia la teoría de los radicales libres del oxígeno y otorgarle su justo lugar entre los aportes fundamentales para la biología y la medicina modernas.

¿Qué relación guarda todo esto con la radioterapia? Desde 1960 se comenzó a suministrar oxígeno hi-perbárico (a alta presión), en con-junción con la radiación ionizante, a los efectos de maximizar la acción de esta última. Para llevar a cabo este proceso, los pacientes se co-locan en el interior de una cámara especialmente dispuesta, llena con oxígeno hiperbárico.

En homenaje a la verdad, debe-mos aclarar que la combinación de oxígeno hiperbárico y radiación io-nizante no es sencilla. Investigado-res australianos estudiaron la histo-ria y los resultados de esta técnica, y encontraron que, después de un cierto entusiasmo inicial y de ha-berse adoptado en varios centros de todo el mundo, las dificultades inhe-rentes a su aplicación práctica y el advenimiento de agentes radiosensi-bilizantes que pueden suministrarse por vía oral, dieron como resultado el abandono del enfoque combi-nado radiación-oxígeno durante la década de 1980. Sin embargo, es-tos investigadores también afirman que el oxígeno hiperbárico, como herramienta radiosensibilizante, se abandonó antes de realizarse una evaluación equilibrada de su ver-dadero impacto clínico. Agregan que una búsqueda sistemática po-dría revelar nuevas evidencias en favor de esta técnica y, después de efectuar una extensa revisión de todas las investigaciones clínicas disponibles, concluyeron que la ra-dioterapia con oxígeno hiperbárico promete reducir la mortalidad debi-da a distintos tipos de tumores, así como la recurrencia de los mismos. Entre tales tumores destacan los de

Gráfico 1: Este gráfico (en escala doble logarítmica) muestra la reducción en la so-brevida de ratones sometidos a elevadas presiones parciales de oxígeno


cabeza, cuello y cuello uterino, aun-que reconocen que tales resultados deben ser interpretados con caute-la. En el mismo trabajo se advierte que el enfoque radiación-oxígeno puede tener efectos secundarios ad-versos, tales como crisis epilépticas por toxicidad del oxígeno y efectos tisulares graves por acción de la ra-diación. Concluyen entonces que la aplicación de la técnica de ninguna manera podría ser rutinaria, y que es imprescindible mayor investigación (Bennet et al, 2011).

Más allá de los problemas y di-ficultades para su implementación práctica, lo cierto es que en la base de estos conceptos se encuentra la obra de Rebeca Gerschman, y por ello no hemos querido pasarla por alto en el presente trabajo.

Por el contrario, el término bra-quiterapia proviene del griego bra-chys, que significa cerca, estar a una distancia corta. La braquiterapia, por lo tanto, consiste en el implante de fuentes radiactivas dentro o cerca de la zona que requiere tratamiento.

Históricamente, la braquiterapia es algo posterior a la teleterapia. Ha-bitualmente se considera que su ori-gen data de 1901, unos cinco años después de los primeros tratamien-tos con rayos X, cuando Pierre Curie le propuso al físico y dermatólogo francés Henri-Alexandre Danlos (7) que una fuente radiactiva podía insertarse en un tumor. Un nombre importante en los orígenes de la bra-quiterapia fue, aunque parezca sor-prendente, el del legendario pionero de las comunicaciones, Alexander Graham Bell, quien, en una carta dirigida al editor de la revista Roent-gen Ray, en 1903, afirmaba que: “El tubo de Crookes del cual se emiten los rayos Roentgen es, por supuesto, demasiado grande para ser admitido en medio de una masa de cáncer. Pero no hay razón para que un pe-queño fragmento de radium sellado en un fino tubo de vidrio no pudie-ra ser insertado en el corazón de un cáncer, actuando de esta manera di-rectamente sobre el tejido enfermo. ¿No deberían hacerse experimentos en esa línea?” (8).

En contraste con la radioterapia externa, en la que radiación de alta energía se dirige al tumor desde fuera del cuerpo, la braquiterapia requiere la colocación precisa de las fuentes de radiación directamente en el lu-gar del tumor, de forma tal que la ra-diación sólo afecta a una zona muy localizada alrededor de las fuentes. La exposición a la radiación de los tejidos sanos alejados de la fuente es por lo tanto menor. Ahora bien, después de una etapa de euforia ini-cial, el interés por la braquiterapia decayó, en parte por la elevada ex-posición a la radiación que sufrían los operadores que debían trabajar manualmente con las fuentes. Ex-perimentó un renacimiento a par-tir de las décadas de 1950 y 1960, cuando el empleo de nuevas fuentes radiactivas y el progreso en los sis-

temas de radioprotección redujeron los riesgos innecesarios a los que se veían expuestos médicos, técnicos y pacientes.

3. LA ERA DE TRANSICIÓN

“El impacto psicológico que el uso de la bomba de cobalto ha tenido entre el público en general, los pa-cientes y los médicos, está justifi-cado: - entre el público, como una muestra más de la posibilidad de aplicación de la energía atómica con fines pacíficos, para el paciente, dándole una esperanza más de cura; para el médico y las Instituciones Cancerológicas, especialmente en nuestro medio, representa un ade-lanto técnico más con un expendio relativamente moderado. Viene a resolver parcialmente y de una ma-nera limitada el inmenso problema terapéutico del cáncer. ”J. Noriega Limón (1957)

Generalmente se considera que este período abarca las dos décadas comprendidas entre 1951 y 1970 y, desde un punto de vista tecnológi-co, comienza cuando las máquinas de rayos X fueron progresivamente reemplazadas por la denominada “bomba de cobalto”, y culmina al iniciarse la sustitución de estas últi-mas por los aceleradores de partícu-las, proceso que en algunos países todavía no ha concluido. Por ello, se conoce también a este período como la “Era de la Cobaltoterapia” (9).

¿Cuál fue el impulso que deter-minó este cambio tecnológico? La imposibilidad de obtener, con los aparatos de rayos X disponibles, energías lo suficientemente eleva-das. Como dijimos previamente, esto restringía los tratamientos de terapia radiante a los tumores super-ficiales, y limitaba poderosamente la probabilidad de éxito con tumores profundos. Comenzó entonces todo un movimiento dirigido al desarro-llo de aparatos que fuesen capaces de emitir radiación de alta energía sin elevar los costos o los efectos biológicos secundarios a niveles im-posibles de sostener. Los esfuerzos

Figura 5: La Dra. Rebeca Gerschman (1903-1986), autora de la Teoría de los Radicales Libres.

LA BRAqUITERAPIA

Desde sus primeros tiempos, la terapia radiante se dividió en dos modalidades: la teleterapia (radio-terapia externa) y la braquiterapia (radioterapia interna). En la primera, que es esencialmente lo que hemos descripto hasta ahora, la fuente de radiación se encuentra afuera del paciente, a una cierta distancia del mismo.


tecnológicos fueron entonces diri-gidos con el objetivo de mejorar la salud y la calidad de vida de los se-res humanos, lo que, como veremos más adelante, tuvo consecuencias inesperadas tanto para la medicina como para la tecnología misma, y aún para la ciencia básica.

Las invenciones del acelerador lineal por Wideroe en 1928, y del betatrón por Kerst en 1943 antici-paron la era por venir. De todas las tecnologías desarrolladas, la que inicialmente obtuvo mayor éxito fue la mencionada “bomba de cobalto”, cuyo primer modelo fue construido en Canadá, por un equipo liderado por Ivan Smith y Roy Errington, utili-zado por primera vez en un paciente el 27 de octubre de 1951.

La denominación “bomba de co-balto” es, por cierto, desafortunada. No se trata de ninguna bomba, sino de un dispositivo que contiene Co60, un isótopo radiactivo del cobalto (Co), que decae emitiendo primero radiación beta negativa, y luego ra-diación gamma. Esta última es la que incide finalmente sobre un tumor y contribuye a la destrucción de las células cancerosas. La cobaltotera-pia puede ser utilizada como terapia primaria o bien como tratamiento paliativo, es decir, en una situación donde la cura no es posible y el ob-jetivo es el control de daños locales o el alivio de los síntomas produci-dos por el cáncer. Es también usual combinar la cobaltoterapia con ci-rugía, quimioterapia o terapia con hormonas.

En la actualidad, la mayoría de los equipos de cobaltoterapia exis-tentes para tratamiento están siendo sustituidos por aceleradores lineales de electrones, que describiremos en el siguiente apartado. El motivo fundamental radica en que estos últimos permiten el uso tanto de fotones como de electrones, no ne-cesitan que se cambie la fuente tras un determinado espacio de tiempo (10), implican menos requisitos en cuanto a protección radiológica, etc. En teoría, cualquier tipo de tu-mor es susceptible de ser tratado tanto en una unidad de cobaltote-rapia como en un acelerador lineal;

todo dependerá de las necesidades de cada Servicio de Radioterapia y la disponibilidad de los equipos. Sin embargo, hay ciertas patologías en las que los equipos de cobaltotera-pia son especialmente útiles, tales como: tumores de cabeza y cuello, linfomas, metástasis óseas, compre-sión medular y metástasis cerebra-les, entre otras.

4. LA ERA MODERNA

“Se hacen aceleradores de partícu-las para estudiar el primer microse-gundo del universo y luego resulta que esas tecnologías sirven también para curar pacientes en el hospital”.Ugo Amaldi, físico italiano (2004)

La era moderna de las radio-terapia puede considerarse, esen-cialmente, como la era de los ace-leradores de partículas que se han constituido en la aplicación más importante de la física al tratamiento del cáncer.

Los primeros aceleradores fueron desarrollados inicialmente en la dé-cada de 1930, con propósitos de in-vestigación física básica, hasta que, en 1956, Henry Kaplan, médico, y Edward Ginzton, físico, en el Stan-ford-Lane Hospital de San Francisco (E.U.A.), efectuaron la “conversión”

Figura 6: Equipo de cobaltoterapia del Hospital de Base, Distrito Federal, Brasil.

Gráfico 7: Gráfica de Livingston, en la que se muestra como han crecido de manera exponencial los aceleradores de partículas entre 1930 y 1980.


de un acelerador de partículas en una tecnología de uso médico. Su primera aplicación, totalmente exi-tosa, fue la curación de un tumor ocular en un niño de dos años. En la Figura N° 7, conocida como la “gráfica de Livingston”, mostramos el crecimiento exponencial que han registrado estos aparatos entre 1930 y 1980, así como las constantes modificaciones tecnológicas experi-mentadas por los mismos.

Las técnicas de radioterapia que emplean aceleradores son el resul-tado del trabajo conjunto de físicos, químicos, matemáticos, ingenieros y médicos, apoyados por agencias estatales, lo que evidencia una vez más la complejidad de la tecnolo-gía médica y de las competencias necesarias para su utilización. Esta aproximación multidisciplinaria a un determinado problema médico hoy se conoce como “translational

medicine”, y se ha convertido en un paradigma básico de la bioingenie-ría, así como en una realidad funda-mental de la radioterapia.

Todo acelerador consta básica-mente de tres partes: un sistema ge-nerador de partículas, un dispositivo que las acelera hasta adquirir valo-res de energía cinética muy eleva-dos, y un blanco con el que las par-tículas finalmente interactúan. De tal interacción resulta la emisión de radiación de alta energía, ya sea por frenado de las partículas incidentes o por el impacto de las mismas con el material del blanco.

En la Tabla N° 2 presentamos una síntesis de la evolución histórica de los aceleradores de partículas, en la que se aprecia cómo aquellos de-dicados inicialmente para la inves-tigación física básica encontraron amplias aplicaciones en medicina, así como la “realimentación” que ha

experimentado la física básica como resultado de la experiencia obtenida en la aplicación de los aceleradores a las prácticas médicas. La interde-pendencia entre las ciencias físicas y las biomédicas fue puesta de ma-nifiesto precisamente a través de la tecnología, que se reveló aquí como el factor que evidencia la interdisci-plinareidad.

Las aplicaciones mencionadas demuestran que un artefacto tecno-lógico puede albergar posibilidades no sospechadas aún por sus propios creadores. La utilización médica de los aceleradores de partículas fue algo inicialmente no planificado que produjo la reconversión tecno-lógica de aparatos obsoletos para la investigación básica en technics de avanzada para la terapia médica.

Dichas technics permiten apre-ciar las interacciones entre ciencia y tecnología y la imposibilidad de considerar la segunda como ciencia aplicada. Desarrollos tecnológicos tales como los magnetos supercon-ductores, los haces de fuentes nano-métricas y la instrumentación tec-nológica por laser, que han surgido con el propósito inicial de mejorar las terapias médicas, han dado a los físicos de altas energías nuevos ace-leradores para explorar la estructura última de la materia. Es decir, la tec-nología médica ha influido sobre sí misma y, a su vez, sobre la ciencia.

Período Acontecimiento

1930 Se construyen los primeros aceleradores en Inglaterra y U.S.A.,parainvestigaciónenFísicaNuclear

1943 Se desarrolla el betatrón

1956 Primer aplicación médica de un acelerador, en Stanford (U.S.A.)

1960s Los aceleradores lineales de radiofrecuencia surgen como aplicaciónmédicadelosadelantosenfísicanuclear impulsados por la segunda guerra mundial

1980s Seconstruyenaceleradorescompactosydestinados a trabajos aplicados interdisciplinarios. Se reacomodan aceleradoresconvencionales,descontinuados,atareas aplicadas.Todossiguenaportandoalainvestigaciónbásica.

1980s Losaceleradoresdepartículasreemplazanala “bomba de cobalto”

1991 Se cuentan 115 aceleradores en todo el mundo

1994 Desarrollo del “cyberknive”

2000 La tecnología de los magnetos superconductores, los haces defuentesnanométricasylatecnologíaláserdaránalos físicosdealtasenergíasnuevosaceleradoresparaexplorarla estructuraúltimadelamateria

Tabla 2La historia de los aceleradores de partículas.

Figura 8: Acelerador de partículas de úl-tima generación del Centro de Radiote-rapia de Navarra, España.

Los aceleradores de partículas se emplean actualmente para tra-tar casi cualquier tipo de patología oncológica. Sin embargo, no cons-tituyen la única arma que posee la radioterapia actual, pues la braqui-


terapia, luego de un “eclipse” tem-poral, ha vuelto a utilizarse.

En efecto, la braquiterapia es hoy comúnmente empleada para tratar el cáncer de próstata, de mama, de cerebro, de las vías respiratorias, del aparato reproductor femenino y muchos otros. Los pacientes que reciben braquiterapia, en general, tienen que hacer menos visitas a la institución médica, en comparación con los que reciben radioterapia ex-terna, y los planes de tratamiento se pueden completar en menos tiem-po, así como efectuarse, en nume-rosas oportunidades, en forma am-bulatoria.

La braquiterapia puede ser utili-zada con el fin de tratar el cáncer en los casos de tumores pequeños o avanzados pero localizados, siem-pre que no se encuentren en estado metástasico. En casos donde el tu-mor no es fácil de acceder o es de-masiado grande para garantizar una distribución óptima de la radiación a la zona de tratamiento, la braqui-terapia puede combinarse con otros procedimientos, como la misma te-leterapia y/o la cirugía.

Hoy, la radioterapia se encuen-tra plenamente vigente. De acuerdo con datos publicados por Connell y Hellman (2009), actualmente la radioterapia es una disciplina de empleo habitual en los tratamientos oncológicos. Los autores menciona-dos señalan que, por ejemplo, entre 1991 y 1996, en Estados Unidos, la radioterapia fue utilizada como tra-tamiento inicial en el 32.9 % de los tumores de próstata, y este porcen-taje experimenta un importante cre-cimiento si se tienen en cuenta los tratamientos paliativos empleados en los casos de tumores detectados en forma tardía.

PALABRAS FINALES

“Siempre me ha fascinado el hecho de que la ciencia no sólo nos hace conocer, sino que para hacer ciencia hay que desarrollar instrumentos innovadores que luego tienen apli-caciones en otro campo. A menudo digo que he tenido en mi vida mu-

chas historias de amor con sincro-trones, y esto es algo implícito en mi idea de la relación entre hombre y sociedad.”Ugo Amaldi (2004)

Un nuevo descubrimiento cientí-fico suele habilitar una nueva posibi-lidad tecnológica, hasta entonces in-sospechada, y viceversa, una nueva tecnología acostumbra ser matriz de nuevos descubrimientos científicos. O bien la ciencia y la tecnología, en ciertas temáticas, están tan estrecha-mente imbricadas que conviene más hablar de hallazgos o desarrollos

que califica de “poder simbólico en acción”, conecta simbólicamente la actividad de cada investigador con la de la comunidad.

Aquí no estamos interesados en discutir sobre política científica o tecnológica, sino en resaltar el sen-tido trascendente que adquiere la actividad científica (o mejor, tecno-científica). A lo largo de esta breve (e inevitablemente incompleta) his-toria de la radioterapia, hemos visto cómo este carácter existe, en parte, per se, por cuanto los hallazgos de la ciencia, por abstractos o “abstru-

tecnocientíficos, y evitar así generar una separación artificial de aquello que constituye una unidad.

En cualquier caso, la ciencia y la tecnología conforman una estructu-ra de naturaleza intrínsicamente di-námica, que evoluciona en el senti-do de una interacción cada vez más estrecha, y de una relación cada vez más profunda con el ambiente so-cial en el que se desenvuelven. Ma-tías Alinovi (2010), al discutir sobre la razón de ser de la política cien-tífica, afirma que la misma consiste en permitir que opere su valor sim-bólico para otorgar un sentido tras-cendente a la actividad científica. Y agrega que la política científica, a la

sos” que nos parezcan, nunca están aislados, nunca están tan distancia-dos de la vida humana como para carecer de influencia sobre esta y, en parte, como consecuencia de la interacción continua entre el queha-cer tecnocientífico y la vida de la so-ciedad en su conjunto. Un carácter cuya trascendencia, por lo tanto, en parte se debe a la actividad misma, que plasma el anhelo inmortal de los seres humanos hacia el conoci-miento y, en parte, a su valor e im-portancia social. Trascendencia que no implica, por cierto, autonomía, porque si repasamos los argumentos que hemos postulado para conside-rar la ciencia como una actividad

Cuadro 1La ciencia y la tecnología contemporáneas, imbricadas en la tecno-ciencia, inmersas en el contexto social e inseparables de la ética.


trascendente, veremos que todos se centran en el ser humano, en su vida, en su salud y en su bienestar. Actividad trascendente, entonces, no por estar más allá de la vida humana, sino por constituir un en-tramado inseparable con la misma. En el campo de la radioterapia esta naturaleza trascendente resulta muy clara, por su relación directa con una de las patologías que más dolor ha causado a la humanidad, pero,

tente entre el tumor primario y sus metástasis.

Desde 1890, y hasta mediados del siglo XX, se pensaba que la evo-lución de la enfermedad oncológica seguía un patrón centrífugo, progre-sivo y previsible, comenzando por el tumor primario, prosiguiendo con los ganglios linfáticos vecinos (ade-nopatías) y luego extendiéndose sis-temáticamente hacia órganos distan-tes. A partir de esto, los tratamientos

bió nuevamente. No se abandonó la postura sistémica, sino que se avanzó hacia una forma de terapia sistémico/local. De acuerdo con esta visión, las células cancerosas son potencialmente metastásicas a lo largo de toda su evolución clíni-ca, como postula la teoría sistémica, pero se considera que la progresión de la enfermedad facilita tal acción metastásica, como era sostenido por la primera concepción. En otras pa-labras, dado un conjunto de células cancerosas, no existe ninguna masa crítica que deba alcanzarse para empezar a generar metástasis; sin embargo, a medida que la masa pri-maria crece, también lo hace su po-der metastásico. La idea, entonces, es que deben tratarse simultánea-mente la masa primaria y sus forma-ciones secundarias, y esto implica eventualmente conjugar cirugía, radioterapia, quimioterapia, etc., en una forma de tratamiento que es, nuevamente, sistémica.

La radioterapia avanza así hacia su integración con otras disciplinas terapéuticas, en conjunción con el paradigma que empieza a impo-nerse en medicina: la visión del ser humano en su conjunto, como una unidad en la que los diferentes órga-nos, sistemas y aparatos funcionan interrelacionada y colaborativamen-te.

Nuevos problemas habrán de surgir. Quizás los más importantes provengan del descubrimiento del efecto bystander, en el cual la ac-ción de la radiación sobre un grupo de células genera un efecto negati-vo en otro grupo celular, distante del primero, probablemente como resultado de una señal química li-berada por las células irradiadas. El efecto bystander es crucial a la hora de considerar los efectos secunda-rios que pueden provocarse en el paciente como consecuencia de la acción de la radiación.

Nosotros confiamos en que éste y otros problemas encuentren, final-mente, solución. Confiamos en que la interacción entre medicina, física y tecnología, continúe mañana dan-do resultados tan fructíferos como en el pasado. La incorporación de

Cuadro 2La epistemé (la forma de explicar las cosas) y la techné (la forma de hacer las cosas) son creadoras de, y forman parte de la cultura. Por eso, la ciencia y la tecnología forman un entramado inseparable con

la vida humana.

creemos, lo mismo puede afirmarse de la labor científica en general.

El posmodernismo postuló el fin de la ciencia, el relativismo y la im-posibilidad fáctica del progreso y del avance científico. La ciencia y la tecnología, sin embargo, conti-nuaron avanzando ¿Y hacia dónde avanza, hoy, la radioterapia? El pa-radigma de lo sistémico se ha im-puesto en numerosas disciplinas, y la terapia radiante no constituye, por cierto, la excepción. Esta evolución hacia una mirada sistémica ha sido paralela, hasta cierto punto, a las concepciones que se han elaborado acerca del cáncer, principalmente aquellas referidas a la relación exis-

se concentraban en el tumor original y en las adenopatías más próximas al mismo.

Posteriormente, surgió la con-cepción de que existen dos tipos de tumores: aquellos que permanecen constantemente localizados y aque-llos capaces de originar metástasis. Se advirtió también que estas últi-mas pueden haberse desarrollado aún antes de la detección de la masa primaria. Esto dio origen a las tera-pias sistémicas, que enfatizaban el tratamiento sobre todos los tejidos del organismo del paciente onco-lógico, pero descuidaban el control local del tumor primario.

Hacia 1994, el paradigma cam-


la informática para la planificación de los tratamientos, la utilización de haces altamente localizados de partículas de muy alta energía, tera-pias tan innovadoras como la BNCT (borum neutronic capture therapy, terapia por captura neutrónica de boro), entre otros progresos, avalan nuestras expectativas.

Permítasenos todavía plantear-nos una última pregunta: ¿por qué, en el curso de este trabajo, hemos repetido que la educación es tan importante? Nos referimos específi-camente a la educación de la pobla-ción en temáticas científicas. Martín y Osorio (2003) dicen que la educa-ción científica hoy tiene que contri-buir a conocer, a manejar y a parti-cipar, mejorando la comprensión de la realidad. Pero nosotros agregamos algo más: la educación científica hoy tiene que contribuir a valorar.

Valorar la ciencia y la tecnología. Valorar los aportes de ambas a la sa-lud humana. Valorar que la ciencia y la tecnología no constituyen la tarea de diletantes o de soñadores, como algún medio de comunicación puede, involuntariamente, sugerir. Nadie pretende que la ciencia y la tecnología jamás hayan producido daños o inconvenientes a los seres humanos. Los efectos biológicos de la radiación, que hemos indicado al principio de este trabajo, así lo demuestran. Sin embargo, puede (y debe) trabajarse para reducir al mí-nimo tales riesgos, y maximizar los beneficios.

Educar, como dijimos, enseña a valorar. Eduquemos, entonces, para que los seres humanos valoren debi-damente la ciencia y la tecnología, y para que científicos y tecnólogos (o directamente, tecnocientíficos) en-foquen ambas hacia lo que siempre debe ser su objetivo: el ser humano, su vida, su salud y su bienestar.

GLOSARIO

Betatrón: Acelerador de electro-nes utilizado en el estudio de ciertas reacciones nucleares y como gene-rador de radiación de alta energía para teleterapia.

Carga eléctrica: propiedad de la materia que se manifiesta en la forma de fuerzas de atracción (para cargas de distinto signo) o repulsión (para cargas de igual signo).

Colimación: direccionamiento del haz de radiación, de forma tal que éste toma la forma de un haz rectilíneo unidimensional, evitando así que la radiación se disperse.

Isótopo: dado un elemento quí-mico determinado, sus átomos siempre poseerán un número espe-cífico de protones, mientras que el número de neutrones puede variar. Esto último determina la existencia de distintos isótopos para el elemen-to químico en cuestión. Algunos de estos isótopos probablemente sean inestables, tiendan a desintegrarse y a emitir radiación. Hablamos en-tonces de radioisótopos (isótopos ra-diactivos), que han encontrado vas-tas aplicaciones en medicina.

Linfocito: una clase de glóbulos blancos, que desempeñan un impor-tante papel en el sistema inmunoló-gico humano.

Lupus eritematoso: enfermedad autoinmune crónica caracterizada por inflamación y daño de tejidos.

Oxígeno hiperbárico: oxígeno a alta presión.

Neoplasia: proceso de prolifera-ción anormal de células en un tejido u órgano.

Nódulo: agrupación pequeña de células, que puede formarse como respuesta a diversas condiciones.

Radiactividad: emisión de radia-ción por parte de núcleos atómicos inestables. No debe confundirse con la emisión de rayos X, que es conse-cuencia de procesos que ocurren en la nube electrónica.

Radium (radio): elemento quími-co radiactivo, ampliamente utiliza-do en medicina.

Radiosensibilidad: sensibilidad que presenta un órgano o un tejido frente a la acción de la radiación. El tejido hematopoyético (productor de sangre, como por ejemplo la médula ósea roja), es altamente radiosensi-ble, mientras que la radiosensibili-dad del tejido nervioso es mínima.

Sincrotrón: acelerador de par-tículas de forma toroidal, que utili-

za campos eléctricos y magnéticos variables para acelerar partículas a muy altas energías.

Technic: artefacto, aparato.Tumor recurrente: tumor que

vuelve a formarse después de la ex-tinción del tumor original.

NOTAS

(1) Vale la pena aclarar que los histo-riadores de la medicina sostienen, acerca de Grubbé, opiniones diver-sas, y no siempre tan descalificato-rias como la que acabamos de citar. Por ejemplo, Grubbé es actualmente reivindicado por los practicantes de la homeopatía. Utilizar los rayos X, un elemento cancerígeno, para la cura del cáncer, es visto por algunos como una curación “por lo similar”.

(2) Es posible que el primer implante de radium se haya realizado en 1904 en Nueva York.

(3) Quizás el gran éxito obtenido por Stenbeck y Sjogen se haya debido, precisamente, a la prolongación del tratamiento en el tiempo, en lugar de trabajar aplicando una alta dosis en una sesión única. En este traba-jo conservamos la noción histórica clásica de que Claudius Regard fue el descubridor de la técnica del frac-cionamiento, pero dejamos abierta la puerta para considerar la prioridad de Stenbeck y Sjogen en la utiliza-ción de dicha técnica.

(4) No pretendemos afirmar, por supues-to, que las temáticas bélicas son siempre o necesariamente el motor de la investigación científica o de los desarrollos tecnológicos, sino resal-tar la importancia del contexto social y su influencia sobre aquellos.

(6) La Dra. Gerschman incluyó un tercer factor: el envejecimiento biológico. La consideración de esto excede el marco del presente trabajo; sin em-bargo, puede ser interesante mencio-nar que los tumores inducidos por la radiación son similares a los que se desarrollan espontáneamente en personas ancianas. De hecho, suele afirmarse que la radiación produce un “envejecimiento celular prema-turo”.

(7) Henri-Alexandre Danlos fue un pio-nero del empleo del radium para el tratamiento del lupus eritematoso en la piel, entre otras contribuciones re-feridas al empleo de la radiación en dermatología.


(8) Citado por Silva, H. (ed.), Urología Práctica. Editorial Pontificia Univer-sidad Javeriana, Bogotá, 2006. El texto de la carta contiene algunas expresiones que ya no son habitua-les. El tubo de Crookes es la primera versión de lo que luego serían, con muchas modificaciones, los tubos de rayos X; mientras que “rayos Roent-gen” era un nombre utilizado para la radiación emitida por los referidos tubos.

(9) Obsérvese que son los cambios en la tecnología los que marcan las “eras” en que se ha dividido la evolución de la radioterapia.

(10) El tiempo medio de vida del Co60 es de 5,27 años, por lo que las fuentes de este isótopo deben ser reemplaza-das periódicamente.

BIBLIOGRAFÍA

Amaldi, H. Diseñar aceleradores es partículas es útil para nuevas te-rapias contra el cáncer. Entrevis-ta publicada en el periódico “El país”, España, el 6 de febrero de 2004.

Aguirre, J., Jorg, M. (1945). Tratado de radiología clínica. Editorial El Ateneo, Buenos Aires.

Alinovi, M. Excelencia y política científica. Nota publicada en el periódico Página 12, Suplemen-to Futuro, 18 de septiembre de 2010.

Bennet, M.; Feldmeier, J, Smee, R., Milross, C. (2011). Oxíge-no hiperbárico para la sensi-bilización tumoral a la radio-terapia. Disponible online en: http://www.update-software.com/BCP/BCPGetDocument.asp?DocumentID=CD005007 (2011).

Boveris, A. (2005).La evolución del concepto de radicales libres en biología y medicina. Ars Pharma-ceutica, 46 (1), 85-95.

Bushong, S. (1999). Manual de Ra-diología para Técnicos – Física, biología y protección radiológi-ca. Editorial Harcourt, España, Madrid.

Connel, P., Hellman, S. (2009). Ad-vances in Radiotherapy and im-plications for the Next Century: A Historical Perspective.

Publicado online en http://cancerres.aacrjournals.org/content/69/2/383.full (2009).

Cravero, W., Meoli. P. (2000). La física contra el cáncer. Ciencia Hoy, 10, 26-33.

Gerschman, R., Gilbert, D., Nye, S., Dwyer, P., Fenn, W. (1954). Oxy-gen poisoning and X-irradiation: a mechanism in common. Scien-ce, 119, #3097, 623-626.

Gerschman, R. Gilbert, D. Nye, S. Dwyer, P. Fenn, W. (1954). La in-toxicación por el oxígeno y por lo rayos X: Un mecanismo en común. Ciencia e Investigación, 19, 346-350.

Mould, R.F., Tai, T.H.P. (2002). Nasopharyngeal carcinom: treatments and outcomes in the 20th century. British Journal of Radiology, 75, 307-339.

Martín, M., Osorio, C. (2003). Edu-car para participar en ciencia y tecnología. Un proyecto para la difusión de la cultura científica. Revista Iberoamericana de Edu-cación 32, 165-210.

Noriega Limón, J. (1957). La primera Bomba de Cobalto en México. Revista del Instituto Nacional de Cancerología, 1, 226-236.

INSTRUCCIONES PARA LOS AUTORES

Revista CIENCIA E INVESTIGACIONCiencia e Investigación, órgano de difusión de la Asociación Argentina para el Progreso de las Ciencias

(AAPC), es una revista de divulgación científica y tecnológica destinada a educadores, estudiantes universitarios, profesionales y público en general. La temática abarcada por sus artículos es amplia y va desde temas básicos hasta bibliográficos: actividades desarrolladas por científicos y tecnólogos, entrevistas, historia de las ciencias, crónicas de actualidad, biografías, obituarios y comentarios bibliográficos. Desde el año 2009 la revista tiene difusión en versión on line (www.aargentinapciencias.org)

PRESENTACIÓN DEL MANUSCRITOEl artículo podrá presentarse vía correo electrónico, como documento adjunto, escrito con procesador

de texto word (extensión «doc») en castellano, en hoja tamaño A4, a doble espacio, con márgenes de por lo menos 2,5 cm. en cada lado, letra Time New Roman tamaño 12. Las páginas deben numerarse (arriba a la derecha) en forma corrida, incluyendo el texto, glosario, bibliografía y las leyendas de las figuras. Colocar las ilustraciones (figuras y tablas) al final en página sin numerar. Por tratarse de artículos de divulgación científica aconsejamos acompañar el trabajo con un glosario de los términos que puedan resultar desconocidos para los lectores no especialistas en el tema.

La primera página deberá contener: Título del trabajo, nombre de los autores, institución a la que pertenecen y lugar de trabajo, correo electrónico de uno solo de los autores (con asterisco en el nombre del autor a quién pertenece), al menos 3 palabras claves en castellano y su correspondiente traducción en inglés. La segunda página incluirá un resumen o referencia sobre el trabajo, en castellano y en inglés, con un máximo de 250 palabras para cada idioma. El texto del trabajo comenzará en la tercera página y finalizará con el posible glosario, la bibliografía y las leyendas de las figuras. La extensión de los artículos que traten temas básicos no excederá las 10.000 palabras, (incluyendo titulo, autores, resumen, glosario, bibliografía y leyendas). Otros artículos relacionados con actividades científicas, bibliografías, historia de la ciencia, crónicas o notas de actualidad, etc. no deberán excederse de 6.000 palabras.

El material gráfico se presentará como: a) figuras (dibujos e imágenes en formato JPG) y se numerarán correlativamente (Ej. Figura 1) y b) tablas numeradas en forma correlativa independiente de las figuras (Ej. Tabla 1). En el caso de las ilustraciones que no sean originales, éstas deberán citarse en la leyenda correspondiente (cita bibliográfica o de página web). En el texto del trabajo se indicará el lugar donde el autor ubica cada figura y cada tabla (poniendo en la parte media de un renglón Figura... o Tabla…, en negrita y tamaño de letra 14). Es importante que las figuras y cualquier tipo de ilustración sean de buena calidad. La lista de trabajos citados en el texto o lecturas recomendadas, deberá ordenarse alfabéticamente de acuerdo con el apellido del primer autor, seguido por las iniciales de los nombres, año de publicación entre paréntesis, título completo de la misma, título completo de la revista o libro donde fue publicado, volumen y página. Ej. Benin L.W., Hurste J.A., Eigenel P. (2008) The non Lineal Hypercicle. Nature 277, 108 – 115.

Se deberá acompañar con una carta dirigida al Director del Comité Editorial de la revista Ciencia e Investigación solicitando su posible publicación (conteniendo correo electrónico y teléfono) y remitirse a cualquiera de los siguientes miembros del Colegiado Directivo de la AAPC: [email protected] - [email protected] - [email protected] – [email protected] - [email protected] y con copia a [email protected]

Quienes recepcionen el trabajo acusarán recibo del mismo y lo elevarán al Comité Editorial. Todos los artículos serán arbitrados. Una vez aprobados para su publicación, la versión corregida (con las críticas y sugerencias de los árbitros) deberá ser nuevamente enviada por los autores.

57LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA POR METALES.


Documents

ASOCIACIÓN ARGENTINA PARA EL PROGRESO DE LAS …aargentinapciencias.org/wp-content/uploads/2017/11/revista_cei62-1.pdfLa contaminación del agua en el siglo XXI: Introducción MIGUEL