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¿Por qué nos hace "llorar" la cebolla?


Pelar cebolla, gas lacrimógenos, una mota de polvo...

Foto: Lali Masriera
Hay una serie de sustancias que provocan un lagrimeo intenso... ¿por qué?


En el anterior artículo ("¿Qué son y para qué sirven las lágrimas?") se explicó qué son las lágrimas, dónde se producen, cuál es su composición y funciones, así como los tipos de lágrimas que se han diferenciado.

Entre estos 3 tipos, las lágrimas de humidificación o basales son las que se están produciendo de forma continua para mantener la superficie ocular húmeda y lubrificada.

El 2º tipo, que es el que trataremos ahora, son las lágrimas de reacción o reflejas, es decir, aquellas que se producen como respuesta ante una agresión, física o química, procedente del exterior.
Así, cuando cualquier sustancia, del tipo que sea, entra en contacto con la superficie del ojo y resulta irritante, se desencadena este reflejo, produciendo una gran cantidad de lágrimas, con objeto de eliminar el cuerpo extraño o la sustancia irritante.

Esto es lo que ocurre cuando se introduce una mota de polvo, por ejemplo. Con el lagrimeo se pretende arrastrarla y expulsarla fuera del ojo... aunque no siempre es efectivo y se necesita ayuda, propia o ajena.

Tomado de "es.wikipedia.org"
Por tanto, realmente no "lloramos" en estas situaciones, sino que simplemente lagrimeamos en abundancia para proteger nuestra superficie ocular de potenciales peligros.


Pero, ¿qué es lo que producen las cebollas, al cortarlas, que irrita los ojos?

El mecanismo se desencadena en el momento en que se rompe una gran cantidad de células al cortar la cebolla (mientras seguimos troceando, continuamos rompiendo miles de células).
El contenido del citoplasma se libera y desestructura, con lo cual se desorganiza todo el perfecto equilibrio químico existente mientras la célula está viva, donde cada sustancia está en su lugar y las reacciones químicas sólo se producen cuando es necesario y en la cantidad que se precisa.

Entre los componentes químicos del citoplasma que se liberan al romper las células, se encuentra una enzima, denominada "Alinasa" (también presente en el ajo, algo que se explicará en un nuevo artículo), que interviene en una serie de reacciones químicas que producen las sustancias que dan su sabor característico a las cebollas (compuestos químicos que contienen azufre, S y que suelen ser los responsables de los olores y sabores fuertes característicos de muchos alimentos vegetales).

Sin embargo, al romperse todo el orden interno, esta enzima queda libre y acaba entrando en contacto con otros componentes presentes en la célula, en concreto con un tipo de aminoácidos denominados "aminoácidos sulfóxidos".
Tomado de "es.wikipedia.org"
* (Aclaración: los aminoácidos son moléculas sencillas que al unirse formando largas cadenas, dan lugar a las proteínas. Es decir, igual que un collar de perlas está formado por multitud de perlas encadenadas, una proteína está constituida por una gran cantidad de aminoácidos, en concreto 20 diferentes, enlazados formando una larga cadena, que luego se pliega para tener una forma específica).
Estos aminoácidos se llaman sulfóxidos porque contienen en su estructura un "grupo sulfinilo", es decir, una combinación de dos átomos, uno de azufre y otro de oxígeno (SO), que está unido al resto de la molécula.

Tomado de "es.wikipedia.org"
Pues bien, la alinasa provoca que los aminoácidos sulfóxidos reaccionen en contacto con el aire y formen "ácidos sulfénicos", que tienen como característica destacada la inclusión de un átomo de Hidrógeno en el grupo sulfinilo, de forma que pasa a ser SOH y el sulfóxido se convierte en un ácido como consecuencia de ello. En concreto, el ácido formado es el "ácido 1-propenelsulfénico".

Hasta hace relativamente muy poco tiempo (en 2002) no se ha descubierto cuál es la sustancia que actúa sobre este ácido para producir finalmente los compuestos que son directamente irritantes sobre los ojos y producen el lagrimeo intenso. Se trata del Factor Lacrimógeno Sintasa (lachrymatory-factor synthase, LFS), identificado por un grupo de científicos japoneses.
Sulfóxido de Tiopropanal (es.wikipedia.org)
Este factor transforma el ácido 1-propenel-sulfónico en "sulfóxido de tiopropanal", que es un gas que se libera rápidamente, difundiéndose por el aire y que reacciona de forma inmediata con el agua, dando lugar a varias sustancias, como amoniaco, propanol y Ácido Sulfúrico.

De este modo, cuando el sulfóxido de tiopropanal llega a nuestros ojos, reacciona con la capa acuosa de las lágrimas basales que impregnan la superficie y es el ÁCIDO SULFÚRICO formado (un ácido muy fuerte, tremendamente corrosivo, aunque se forma en cantidades minúsculas) el que provoca una fuerte irritación en los ojos.
Esto desencadena el lagrimeo intenso de forma refleja, para lavar el ojo y expulsar el ácido.

Resumiendo
Al romper las células de la cebolla, se liberan una serie de sustancias que, tras varias reacciones químicas que suceden de forma espontánea e inmediata, acaban produciendo SULFÓXIDO DE TIOPROPANAL, el cual, al contactar con el agua de la capa lagrimal que recubre la superficie de los ojos, da lugar, entre otros productos, a ÁCIDO SULFÚRICO, que es el responsable de la irritación y la fuerte sensación de escozor que nos hace lagrimear intensamente.
Tomado de 100cienciaquimica.net
Desde luego que la cantidad de ácido que se forma es extremadamente pequeña, pues en caso contrario, el ácido sulfúrico provocaría fuertes quemaduras que dañarían el ojo de manera irreversible (por mucha cantidad de cebolla que cortemos, nunca se formará una cantidad suficiente de ácido como para llegar a dañar el ojo, además de que el mecanismo del lagrimeo reflejo lo va eliminando de  forma rápida).

Se puede evitar?
Los posibles métodos para evitar este pequeño problema al cocinar no suelen resultar especialmente prácticos, aunque siempre pueden ser probados por personas a las que la irritación les resulta especialmente molesta.
Se puede evitar la emisión de los gases citados únicamente cocinando la cebolla antes de cortarla, aunque eso en muchos casos no resulta posible o no merece la pena.
Sí que se puede reducir la emisión de gases cortando la cebolla bajo el agua (o bajo el grifo), o enfriándola antes en el frigorífico. E incluso, puestos a buscar soluciones poco menos que desesperadas, colocar un ventilador al lado, de modo que expulse los gases que va emitiendo la cebolla, impidiendo así que lleguen a los ojos (al menos en su mayoría).


* NOTA:
En todas las imágenes no propias se ha referenciado su origen y su uso es únicamente con fines educativos


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¿Qué son y para qué sirven las lágrimas?

Tomado de Healthline.com

Cuando sufrimos un estado de emoción intensa (tanto tristeza como alegría), lloramos
Cuando un bebé tiene hambre, o está molesto, llora
Si un niño se hace daño, llora
Si pelamos y cortamos una cebolla, casi siempre sufrimos un escozor en los ojos que nos hace "llorar"
Igualmente, si se introduce un cuerpo extraño en el ojo (una mota de polvo, por ejemplo), lloramos también

* Para explicar todo esto serán necesarias varias entradas, ya que hay muchos detalles interesantes que contar. Así pues, en esta primera parte, a modo de introducción, hablaremos de las lágrimas, dónde se forman, por qué, cuál es su composición, qué tipos de lágrimas hay... y en las siguientes analizaremos casos concretos *


¿Qué son las lágrimas?
De forma muy elemental y poco exacta, se suele decir que las lágrimas son agua salada. Algo que sin ser falso, es inexacto, ya que además de sal, contienen otros componentes muy importantes (aunque se encuentren en muy pequeñas proporciones).
Foto: Hugo Quintero

El fluido lacrimal es un líquido constituido mayoritariamente por agua (98.3%), pero que contiene otros componentes muy importantes:
  • Sales: tienen una proporción similar a la de los fluidos corporales internos, aunque con una especial presencia de Sodio (Na) y Potasio (K). De ahí su sabor salado y es por eso que se dice que las lágrimas son agua salada (aunque no sólo eso, ya que tienen otros componentes).
  • Proteínas: se encuentran en muy pequeña cantidad. Las principales son albúmina y globulinas (entre las que destacan las inmunoglobulinas o anticuerpos, de función defensiva ante infecciones). Es muy importante la lisozima, una proteína de efectos bactericidas, descubierta por Alexander Fleming (el también descubridos de la Penicilina) y que se encuentra en abundancia en la saliva.
  • Mucina: la mucina o mucus es lo que vulgarmente llamamos "moco" y se encuentra en las lágrimas en la cantidad suficiente como para proporcionarle una cierta viscosidad que hace que se adhieran a la superficie y se mantengan sobre ella un cierto tiempo, en lugar de resbalar inmediatamente como ocurriría con el agua.
  • Lípidos: son grasas que forman una fina capa superficial (las grasas flotan en el agua, por tanto, siempre estarán en la parte superior) que protege la capa de agua de la evaporación, haciéndola más lenta.

De este modo, las lágrimas están formadas por tres capas: la base, que es la mucosas y está en contacto con el ojo, el agua con las sales disueltas, que forma la capa media, más abundante, y la capa lipídica, situada en la superficie, en contacto con el aire.


Dónde y cómo se producen?
Al estar implicadas varias estructuras, que se encargan de producir la lágrimas, conducirlas, almacenarlas y verterlas en el ojo, se habla de Aparato Lagrimal.
De "Anatomy of human body", H. Grey
Está formado por los siguientes elementos (ver dibujo):
  • Glándula lagrimal: es una estructura formada por pequeños grupos de células que forman bolsitas terminadas en un pequeño tubo. Distintos conjuntos de tubitos confluyen para formar los conductos lagrimales, que salen de la glándula.
  • Saco lagrimal: en él se va acumulando las lágrimas que proceden de los canalículos. Se encuentra conectado con la parte superior de las fosas nasales (de ahí que moqueemos al llorar... aunque esto se explicará en una futura entrada).
  • Puntos lagrimales: son los orificios mediante los que se vierten las lágrimas en el ojo, que llegan desde el saco lagrimal mediante los canalículos lagrimales. Estos orificios se sitúan en la partes distal del ojo (la más alejada de la nariz), arriba y abajo y pueden verse fácilmente.

Así, la producción, almacenaje y expulsión de las lágrimas se realizan dependiendo de las necesidades en cada momento, algo que está regulado por terminaciones nerviosas que estimulan o ralentizan el trabajo de las glándulas.


Funciones de las lágrimas
Además de mantener la superficie externa del ojo húmeda y lubricada permanentemente, las lágrimas desempeñan otras funciones importantes para el organismo y de lo más variadas. Por ejemplo:
Foto: Reuters (usada con fines educativos)
  • Eliminar por arrastre todo tipo de partículas extrañas que lleguen al ojo, evitando que puedan dañar la córnea o enturbiar la visión.
  • Proteger el ojo de sustancias corrosivas o irritantes, que se eliminan mediante un lagrimeo intenso
  • Evitar la entrada de agentes infecciosos, gracias a la lisozima y los anticuerpos.
  • Liberar tensión acumulada por acontecimientos que afectan emocionalmente, tanto de forma positiva como negativa, gracias a la liberación de hormonas del stress.
  • También desempeñan una función de tipo social, ya que son una forma de expresión que reclama atención de los que nos rodean.


¿Hay distintos tipos de lágrimas?
Al tener el sistema lagrimal diversas funciones, es lógico pensar que puede graduar su composición en base a las necesidades o circunstancias de cada momento. Así,  según el origen del llanto, se han diferenciado tres tipos de lágrimas, con ligeras pero muy importantes variaciones en su composición química.
Estos tres tipos son:

  1. Lágrimas de hunidificación: son las que se están produciendo de forma continua para mantener húmedo y lubricada la superficie ocular y que se distribuyen por toda ella cada vez que parpadeamos. Es decir, son las que se encargan de realizar su función básica (por eso se llaman también basales), que es permanente y no salen del ojo (no son las que salen cuando se produce lagrimeo o llanto).
  2. Lágrimas de reacción (o reflejas): este tipo de lágrimas se producen en abundancia y salen fuera del ojo (lagrimeo). Se expulsan para realizar una de las tres primeras funciones descritas, es decir, para combatir la irritación y eliminar sustancias, partículas o agentes infecciosos. Se expulsan cuando pelamos una cebolla, se introduce una mota de polvo en el ojo o cualquier sustancia irritante o tóxica entra en contacto con la superficie de la córnea.
  3. Lágrimas emocionales: se producen cuando lloramos a causa de sentimientos fuertes, bien sean de dolor, tristeza, alegría o frustración, entre otros. En general, estados emocionales fuertes pueden provocar el llanto, teniendo en cuenta que la reacción antes los sentimientos son individuales y cada persona reacciona de forma diferente, con lo cual lo que en algunas puede producir llanto, en otras no.
La estructura en tres capas de las lágrimas, comentada antes, sigue siendo la misma. Las diferencias están en su composición, que varía de unas a otras en base a la función que deben desempeñar, como se verá en los artículos siguientes.

Foto tomada de "designerterminal.com"

* NOTA:
En todas las imágenes no propias se ha referenciado su origen y su uso es únicamente con fines educativos

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