REDIELUZ
ISSN 2244-7334 / Depósito legal pp201102ZU3769
Vol. 10 N° 2 • Julio - Diciembre 2020: 136 - 147
Automated system for the filling of bottles in presentation of 5 liters of mineral water
Universidad Privada Dr. Rafael Belloso Chacín, Maracaibo, Venezuela.
Dirección de correspondencia: andresperpireyes@gmail.com
La presente investigación tiene el propósito di- señar un sistema adjunto de llenado automatizado de botellas en presentación de 5 litros para micro empresas embotelladora de agua mineral en Valle- dupar, Colombia. La investigación es de tipo pro- yectiva, no experimental, transaccional y de cam- po. La unidad de análisis estuvo constituida por el sistema de potabilización de agua que poseen las micro empresas como tal. Las técnicas de recolec- ción fueron la observación directa, entrevistas no estructuradas y revisión bibliográfica. Los datos se registraron sistemáticamente a través de fichas téc- nicas, datasheet, grabadora, block de notas, entre otros. Se interpretaron por medio de análisis cuali- tativo y de contenido. El desarrollo de la propuesta comprendió la descripción de la línea de produc- ción, identificación de requerimientos del sistema, determinación de especificaciones del diseño au- tomático, elaboración de planos y estimación de beneficios, obteniendo una llenadora de alto rendi- miento, con una producción máxima de 1.350 bote- llas/h en envases de 5 litros los cuales beneficiarán a más de 600 personas u organizaciones por hora, lo cual impacta en la velocidad de los procesos, la economía del producto de venta y el impulso al em- prendimiento en estas organizaciones productoras de agua potable las cuales hoy por hoy, no cuentan con un sistema de llenado efectivo rompiendo así su cadena final de productos.
sistema.
The purpose of this research was to design an attached automated filling system for 5-liter bottles for mineral water bottling micro-companies in Va-
lledupar, Colombia. Methodologically, the research was projective, non-experimental, transactional and field-based. The unit of analysis was made up of the water purification system that micro-enterprises have as such. The collection techniques were direct observation, unstructured interviews and literature review. The data was systematically recorded throu- gh technical sheets, datasheet, recorder, notepad, among others. They were interpreted through quali- tative and content analysis. The development of the proposal included the description of the production line, identification of system requirements, determi- nation of automatic design specifications, drawing up plans and estimation of benefits, obtaining a hi- gh-performance filler, with a maximum production of 1,350 bottles / h in 5-liter containers which will benefit more than 600 people or organizations per hour, which impacts on the speed of processes, the economy of the product for sale and the promotion of entrepreneurship in these organizations that pro- duce drinking water, which today today they do not have an effective filling system, thus breaking their final product chain.
A nivel mundial, toda organización tiene función
principal dentro de su cartera comercial y la de pro- ducción, trátese de productos y/o servicios, por ello, es de suma importancia que esta función se admi- nistre de la mejor manera con el fin de alcanzar la ventaja competitiva necesaria para mantenerse en los mercados globales. Y es que generalmente, pa- rafraseando a Rosales (2010), se asocia a la pro- ducción con el hecho de generar bienes materiales
como bebidas, alimentos, vestidos o automóviles pero la función de producción está presente en cualquier ente socio-económico sea que éste ofrez- ca bienes materiales o servicios intangibles.
Una de las compañías que ha visto mayores fru- tos en cuanto a su función de producción ha sido la de agua mineral. Se puede decir que éste es el sector más dinámico de toda la industria de la ali- mentación y la bebida. Muestra de ello es que el consumo de agua embotellada ha ido creciendo a un ritmo constante en todo el mundo en las últimas décadas, según afirma Díaz (2006), lo cual puede deberse a que las personas tratan de cuidar su sa- lud y su calidad de vida procurando ingerir el vital líquido con la mayor pureza posible. Esto es algo que ha predicado la organización de las naciones unidades a través de la organización mundial de la salud como premisas fundamentales en el sexto objetivo del desarrollo sostenible el cual es agua limpia y tratamiento, convirtiéndose en un eje trans- versal para el mundo en los años 2020/2030 res- pectivamente.
Este fenómeno en cuanto a consumo y los bue- nos hábitos alimentarios, aunado a las deficiencias en el servicio de agua potable que padecen muchos sectores, impulsan a la colectividad a requerir estos productos y han dado cabida para que numerosas plantas, así como empresas venezolanas se incor- poren al mercado para cubrir la demanda de agua embotellada. Dentro de este contexto, Díaz (2006) señala que se estima que son más de treinta (30) marcas nacionales compitiendo por este fin.
En tal sentido y de acuerdo con datos de las empresas de investigación, Morillo y Montiel (2011) citan que el agua se encuentra en el segundo lugar de consumo en bebidas no alcohólicas, después de los refrescos, siendo las organizaciones mundiales y que tienen presencia en Colombia las cuales co- mercializan productos como la Pepsi-Cola, Sprite, Postobon y Coca-Cola las mayores competidoras en el departamento; la primera, en manos de Em- presas Femsa y Postobon, las cuales manejan las marcas Cristal y Brisa, líder al 47, 5 y 43,1% del mercado, mientras que la segunda comercializa Nevada, Cifras publicadas por el Diario de La Re- publica, Colombia.
Generalmente, muchas de estas empresas ex- traen el agua directamente de Pozo Profundo para, luego, ser sometida a un tratamiento físico acorde con la caracterización de la misma; posteriormente, pasa por una etapa de desinfección, por ejemplo,
el que se da por medio de irradiación de rayos ul- travioleta, los cuales eliminan los microorganismos que pueda contener sin alterar su composición. Tal es el caso de la mayoría de las empresas de Va- lledupar las cuales tiene la tarea de tratar el agua extraída de un pozo para volverla apta al consumo humano.
Estas empresas han tenido años en funciona- miento y siendo proveedoras de pocas organiza- ciones que realizan el embotellamiento los cuales exigen canales de logística complejos, elevando así los costos de los productos. Esto es causado debido a la poca presencia de empresarios o em- prendedores que orienten sus productos o servicios a líneas de producción endógenas y sectorizadas a fin de abastecer los diversos canales logísticos con mayor efectividad.
Últimamente esto ha ocasionado un alza del producto final en la cadena final del mismo (supermercados, panaderías, restaurantes, hoteles, centros de entrenamiento, espacios deportivos, entre otros) por lo que impacta en el bolsillo del ciudadano de Valledupar. Con esta investigación se pretende ubicar soluciones que mitiguen estos problemas originando una idea de negocios para pequeñas empresas productoras de agua potable con sistemas altamente automatizados, modernos y con calidad en la producción del vital líquido. Por esta razón, el propósito de este estudio es Propo- ner un sistema adjunto de llenado Automatizado de botellas en presentación de 5 litros, para micro em- presas embotelladora de agua mineral.
Hernández et al. (2010) definen la investigación descriptiva como aquellas que busca especificar características importantes de grupos, personas o cosas, sometidas a la investigación. Estos autores indican que las investigaciones descriptivas propo- nen conocer grupos homogéneos de fenómenos, de acuerdo a criterios sistemáticos para poner de manifiesto su comportamiento. Tamayo y Tamayo (2003), aseguran que un estudio descriptivo com- prende el registro, análisis, e interpretación de la naturaleza actual y la composición o proceso de los fenómenos estudiados, es por esta afirmación que esta investigación se considera descriptiva debido a que se caracterizan los fenómenos de llenado de botellas, sus procesos mecánicos y físicos así como las características electrónicas mínimas ne- cesarias para la automatización de un proceso de
vital importancia para asegurar la calidad del agua para el consumo humano.
Para Palella y Martins (2006) el diseño no expe- rimental es el que se realiza sin manipular en forma deliberada ninguna variable. Por lo tanto, en este diseño no se construye una situación específica, sino que se observan las existentes. En la investi- gación no experimental se observan fenómenos tal como se dan en su contexto natural, para posterior- mente analizarlos.
En síntesis de lo anterior, esta investigación pre- senta un diseño no experimental ya que consiste en un diseño donde se establece un análisis del comportamiento de las variables, sin alterar las condiciones naturales del fenómeno en estudio. Es decir, se busca observar los fenómenos tal y como se dan en su contexto natural, para después anali- zarlos, además que esta investigación busca crear una propuesta de automatización para este impor- tante sistema de llenado de agua para el consumo humano.
En cuanto a la población y muestra del estudio, estuvo representada por una unidad de análisis tal y como lo expresa Hernández et al. (2010) como una entidad central que estudia los fenómenos uní- sonos que ocurren en esa pequeña porción de la población y muestra. Para ello la unidad de estudio será la planta para la producción de agua embote- llada para el consumo humano.
Ahora bien, para lograr un análisis profundo se utilizará la técnica observación documental-biblio- gráfica, la cual es el punto de inicio pues permite profundizar el conocimiento sobre la situación a investigar. De acuerdo a Arias (2012) “la revisión documental, consiste en una recopilación de ideas, posturas de autores, conceptos y definiciones, que sirven de base a la investigación”. Por otro lado Ta- mayo y Tamayo (2003) la define como “la técnica que tiene su apoyo en todo tipos de notas de con- tenido”, en particular la investigación se apoyó en libros, revistas, entrevistas personales, foros, semi- narios relacionados con las áreas pertinentes de la investigación
En cuanto a los resultados de la investigación, se tienen que basado en la documentación, espa- cios y zonas de estudio, se conoció primero los de- talles del proceso productivo, para luego establecer las bases de diseño y poder obtener la factibilidad en cuanto a lo económico, técnico, operativo y so- cial garantizando la sostenibilidad en los procesos.
En la Figura 1 se esquematiza el proceso de tra- tamiento de agua. Este inicia con la extracción de este líquido de un pozo profundo, luego es envia- do por una tubería de 2” que tiene conectado un clorinador automático el que dosifica hipoclorito de sodio (a través de un tanque donde se diluye con agua el cloro granulado) para su desinfección; lue- go pasa a un filtro de carbón activado desferrizador, de control automático, para la reducción de algunos metales en exceso.
Mediante tuberías llega a la primera filtración combinada en desbarradores (un filtro de carbón activado-grava y otro de gravilla-arena sílice) para eliminar su sabor a cloro y separarla de sedimentos. Estos filtros se conectan a un pulidor de una micra que se une a un suavizador automatizado el cual reduce la dureza del agua. Este último, a su vez, está conectado a la ósmosis inversa donde son re- tenidos algunos iones no deseados. Posteriormen- te, esta agua, ya tratada (con un 70% de pureza, aproximadamente), es llevada hacia un tanque de almacenamiento con división interna donde reposa para deshacerse de sedimentos hasta ser extraída por un hidroneumático.
Una vez que el agua ya está libre de la mayo- ría de las sustancias en suspensión, es bombeada para una filtración intensiva (filtro empacado de car- bón activado para eliminar cloro, olores y sabores que pueda tener, el cual se conecta a otro filtro de arena sílice en varias degradaciones para elimi- nar impurezas granulares, sólidos en suspensión, coloides y otras sustancias). Luego atraviesa un pulidor que retiene partículas de 5 micras, luego, es conducida por tuberías hasta un pulidor reforza- do de 1 micra (contiene 18 cartuchos de celulosa) para, después, ser almacenada en cuatro tanques de compensación.
A la salida de dichos tanques se encuentra un hi- droneumático que bombea el agua en dos direccio- nes: La primera se dirige a una lámpara ultravioleta para su desinfección y, finalmente, verterla en el reservorio de la máquina llenadora. La segunda va a un ozonizador industrial el cual reparte su caudal en el área de lavado de botellones, una vertiente se dirige al enjuagado con agua caliente y la otra al enjuague final con agua fresca.
Figura 1. Proceso de tratamiento de agua.
Fuente: Elaboración propia (2019).
A continuación, se expondrá paso a paso y lo más claro posible el diseño, cálculo y selección de los elementos que conformarán el sistema adjunto de llenado en cuestión. Para ello, se consultaron proveedores en áreas tales como la neumática, metalmecánica, comercialización de maquina in- dustrial, entre otras, a fin de comparar las alterna- tivas existentes, elegir componentes estandariza- dos y normalizados para lograr una construcción tecnológica con un ensamble y mantenimiento sim- plificados, asegurando de este modo, la mayor efi- ciencia al menor costo para así formar un concepto innovador, funcional, eficaz, eficiente y duradero que satisfaga las expectativas de esta empresa así como de otros empresarios que quieran incursionar en el negocio. Además, la máquina debe contar con sistemas seguros para su operación y sencillez en su manejo.
Para la selección del tipo de llenado que se va a utilizar en el diseño se toma en consideración que en el mercado actual existe gran variedad de llena- doras las cuales se pueden agrupar en tres gran- des grupos, tal como han planteado Duarte y Sal- cedo (2010), Hidalgo (2011) y Bolzoni et al. (2014), éstos son: por nivel, volumétricas y ponderales o por peso.
Como se puede observar cada tipo de llenadora y forma de operación presenta ventajas y desven- tajas que se deben considerar a la hora de su esco- gencia, pues, no es solo la conformación del siste- ma de llenado sino, también, su mantenimiento, el cual debe ser adecuado para despachar productos con alta calidad, que cumplan los requisitos de ley. Por ello, a continuación en la Tabla 1 se muestra la valoración de cada una de ellas que ayudará a la selección. Se utilizó una escala del cero (0) al diez (10), siendo éstos el valor más negativo y el más
positivo, respectivamente.
Tabla 1. Valoración de alternativas de llenado
A nivel | Volumétrica | Ponderal | |||
Por gravedad | Por vacío | Por presión | |||
Precisión | 7 | 7 | 7 | 10 | 10 |
Equipos especializados | 10 | 6 | 8 | 2 | 2 |
Cambio de formato | 8 | 8 | 8 | 10 | 10 |
Mantenimiento | 10 | 10 | 10 | 7 | 7 |
Facilidad de limpieza | 7 | 7 | 7 | 9 | 9 |
Tiempo de llenado | 3 | 8 | 10 | 10 | 10 |
Total | 45 | 46 | 50 | 48 | 48 |
Por tanto, tomando en cuenta lo anteriormente planteado y los valores expresados en la Tabla 1, se diseñará una llenadora lineal a nivel con potencia de flujo a presión y de funcionamiento neumático. Se prefiere de esta manera porque el nivel de pro- ducción es moderado y se empleará para envasar agua que no es viscosa ni carbonatada, además, productos de más de una presentación podrán ser colocados simultáneamente en las boquillas.
Debido a que se ha decidido utilizar un sistema de llenado a presión es necesario contar con una bomba, la cual alimentará a las boquillas de llenado desde el tanque de rebose por medio de un circui- to de control: Se colocará un sensor de proximidad (deber ser óptico por norma) infrarrojo a fin de cap- te la posición de las boquillas cuando desciendan para el llenado. Esta señal, a su vez, activará al va- riador de frecuencia del motor eléctrico acoplado a
Fuente: Elaboración propia (2019).
de la bomba, cuya regulación se hace previamente seleccionando, por ejemplo, que llene los primero 5 segundos a la máxima velocidad y que luego ami- nore hasta un 70%.
El variador de frecuencia es importante para el sistema porque permite controlar la velocidad de llenado evitando salpicaduras cuando se eleven las boquillas, reduce el consumo de energía eléctrica y alarga la vida del motor. Cabe señalar que se pue- de trabajar la llenadora sin este elemento procu- rando que trabaje a una velocidad moderada. Otra forma de variar la velocidad es que el apagado y encendido de la bomba se haga manualmente, sin embargo, esto aplicaría a aquellos casos en que los volúmenes de fluido son cuantiosos, por lo que se recomienda el bucle de control de proceso de la
Figura 2.
Figura 2. Bucle de control de proceso propuesto.
Fuente: Elaboración propia (2019).
Para la selección apropiada de la bomba se re- quieren tres datos fundamentales: El caudal que manejará, la carga dinámica o altura manomé- trica total, así como el NPSH (Net-Positive-Suc- tion-Head), también llamada altura de aspiración neta positiva o altura total de presión de retención. Este valor está relacionado con el fenómeno de la cavitación de acuerdo con Díaz (2006) y Mott (2006), por lo que se procederá a calcular cada uno de ellos. Se pretenden proporcionar desde las vál- vulas de llenado a las botellas. Qb = (5 l x 6) ÷ 11 s = 30 l ÷ 18 s = 2,7272 l/s. Este valor representa el caudal requerido para la bomba en caso de que el flujo fuese constante. Sin embargo, el mismo es intermitente por lo que debe calcular con el tiempo total del llenado (vertido del líquido + traslado fuera de las boquillas) porque será lo que demande la llenadora por operación, entonces: Qb = 30 l ÷ 18 s = 1,6667 l/s = 6 m3/h. Convirtiendo este valor en galones/min: 26,4556 gal/min 27 gal/min que satis- facen el requerimiento.
Las tuberías indicadas de acero inoxidable 304 (que como tienen buena resistencia a la presión pueden elegirse Schedule 5S, inclusive), para ese caudal son de 1 ½” (38 mm) para la succión y de 1
¼” (32 mm) para la descarga tal como se puede es- timar haciendo uso de la tabla de especificaciones de tuberías y su diseño en materiales de la ASTM®, donde de acuerdo al caudal se selecciona el va- lor indicado para la tubería de impulsión y el inme- diatamente superior corresponderá al de succión, según las Normas Sanitarias para Proyecto, Cons- trucción, Reparación, Reforma y Mantenimiento de Edificaciones (1988). Cabe señalar que se reco- mienda instalar una válvula check a la salida de la bomba en acero inoxidable 316L.
Siguiendo el Apéndice Técnico de la empresa ESPA, primer fabricante español de bombas y sis- temas de gestión del agua, en el mismo se indica que el dimensionado debe hacerse de forma que las velocidades sean como máximo 1,8 m/s para la tubería de aspiración y 2,5 m/s para la tubería de impulsión. La velocidad del flujo es importante para la economía y duración del sistema de bombeo, si es inferior a 0,5 m/s se origina, normalmente, sedi- mentaciones y si es mayor a 5 m/s pueden originar abrasiones. La fórmula que plantea dicho fabrican- te para obtener la velocidad en m/s es: v= 354. Q
÷ d2. Donde Q es el caudal expresado en m3/h y d es el diámetro de la tubería en mm. De allí sustitu- yendo los diámetros correspondientes y el caudal calculado se obtiene 1,4709 m/s para la succión y
2,0742 m/s para la impulsión, valores que se en- cuentran dentro de los límites establecidos.
Ahora, para determinar la altura manométrica, que representa la cantidad de energía que entrega la bomba al fluido, según Mott (2006) se emplea la ecuación: HA = Hs + Hi, donde HA = Altura manomé-
trica que debe vencer la bomba (m); Hs es la carga
de succión (m) y Hi es la carga de impulsión (m). Pero, a su vez Hs = hs + hs, en la cual hs es la altura de succión, esto es, altura del eje de la bomba so-
bre el nivel inferior del agua (m) y hs es la pérdida de carga en la succión (m). Asimismo Hi = hi + hi, en la cual hi es la altura de impulsión, esto es, la altura del nivel superior en relación al eje de la bomba (m) y hs es la pérdida de carga en la tubería de impul- sión. Por tanto, HA = Hs + Hi + hs + hi
desde la bomba al tanque de rebose (d= 0,038 m, v=1,4709 m/s) Re = 55.516,0104. Como todos los números de Reynolds son mayores que 4.000 se trata de un flujo turbulento. Ahora bien, como los valores obtenidos son todos menores a 100.000 y se trata de tuberías lisas, se puede aplicar la fórmu- la de Blasius la cual es: f= 0,316 ÷ (Re)0,25
Según Díaz (2006) y Trapote (2014), esto para obtener el factor de fricción, resultando para cada sección: f = 0,0229; 0,0271; 0,0220; 0,0197; 0,0205.
f
Estos valores se van a necesitar, a su vez, para el cálculo de las pérdidas por fricción el cual se realiza con la fórmula de Darcy Weisbach que es apropia- da tanto para flujo laminar como para turbulento ob- teniéndose los siguientes resultados Para la sec- ción de las boquillas (L=0,2540 m) h = 1,5200.10-3 m; de las boquillas al manifold (L= 0,678 m) hf=
3,3770.10-4 m; en el cuerpo del manifold (L= 0,8382
f
-3
-5
m) h = 2,0579.10-4 m; desde el manifold a la bomba (L = 0,80 m) hf = 1,0984.10 m; desde la bomba al tanque de rebose (L= 0,35 m) hf = 5,8910.10
m. Así el total de pérdidas por fricción es la suma-
-5 -3
toria de las del tramo de succión más el tramo de descarga: hf = 5,8910.10 m + 3,1619.10 m = 3,2208.10-3 m.
Para el cálculo de las pérdidas debido a las vál- vulas y accesorios en la línea de tubería, las cuales alteran la configuración del flujo, se determinarán utilizando la ecuación de Mott (2006) que emplea un coeficiente K adimensional de pérdidas secun- darias el cual depende del tipo de accesorio, del número de Reynolds, de la rugosidad de la tubería y de hasta la configuración antes del accesorio.
La v en la ecuación corresponde a la velocidad. Los valores de las pérdidas menores se calcularon por tramo de succión y tramo de impulsión: Para el primero, se considera una salida de tubo (K=1),
una entrada normal de tubo (K=0,50), hl= 0,1657 m. Para el segundo, se tiene salida de tubo (K=1), vál- vula de retención (K= 2,50), codo de 90º (K=0,90), dos reducciones graduales (K=0,15. 2 = 0,30), seis
L
f
l
boquillas (K=2,5. 6 = 15), por lo tanto, hl= 4,3243 m. Las pérdidas por cargas menores son entonces: hl= 0,1657 m + 4,3243 m = 4.4897 m. Así la pérdida de carga total viene dada por: h = h + h = 3,2208.10- 3 m + 4.4897 m = 4,4929 m. Ahora se procede a retomar la ecuación de la altura manométrica: HA
= Hs + Hi + hs + hi, sustituyendo valores, HA = 0,80 m + 0,35 m + 0,1658 + 4,4928 m = 5,8086 m. Esto
equivale a 0,5696 bar = 56,9614 Kpa. La potencia necesaria de esta bomba será: Pb= Q. HA ÷ 76. N, donde Pb es la potencia de la bomba (Hp), HA la al- tura manométrica (m), Q el caudal (l/min), y N es la eficiencia de la bomba (adimensional), esta eficien- cia cuando se desconoce para bombas centrífugas se establece como 60-70%, según Mora y Ramírez (2010). Así se obtiene una potencia de 0,1274 Hp
½ Hp.
También se calcula el NPSH para mayor seguri- dad en la escogencia del equipo. Su fórmula viene dada por: NPSH = Patm – (Pvapor + Hs + hs), donde la
presión atmosférica está en m al igual que la presión
de vapor que no es más que la tensión de vapor de un líquido a una temperatura determinada, equivale a la presión bajo la cual el líquido empieza a hervir se puede conocer de Mott (2006) para 20ºC. Patm se
considera como atmósfera normal porque la ciudad
de Maracaibo se encuentra casi al nivel del mar y su valor es 1 bar = 1 atm = 10,1974 m de agua. Sustituyendo valores NPSH es 9,6816 m.
Con la información obtenida anteriormente es posible seleccionar desde catálogos de proveedo- res la bomba que se requiere. Debe tenerse pre- sente que la misma bomba tiene la exigencia de su- ministrar 27 GPM a una presión de 56,9614 Kpa= 21,79 PSI. Estos son valores críticos que represen- tan las cantidades mínimas demandadas de flujo y
presión, respectivamente. Sin embargo, de acuer- do a las recomendaciones de autores especialis- tas en el tema como Mott (2006), Trapote (2014) y fabricantes como Espa, la bomba a seleccionar debe operar entre el 25 y el 75% de su rango de capacidad. Esto último, con intención de prolongar al máximo su ciclo de vida útil.
Se sabe que las tuberías de succión y descar- ga tienen diámetros de 1 ½” y 1 ¼” respectivamen- te, por lo que se busca una bomba con entrada y salida concordante, asimismo, debe ser apta para operaciones en el sector alimentos y bebidas. Con- sultando proveedores se encontró que hay varias opciones entre ellas la electrobomba centrífuga mo- nobloc horizontal, marca Hasa, serie INOX 316L, modelo CO-350/03 la cual puede ser monofásica o trifásica que con tan sólo 0,5 Hp genera un caudal de 8.000 l/h en una altura manométrica de 6 m y si se reduce aumenta aún más.
El fabricante Ebara también presenta gran varie- dad de bombas en acero inoxidable cuyas presta- ciones se adaptan a los requerimientos, ya que es líder mundial en esa área, pero considerando que la empresa tiene una bomba sumergible de la mar- ca Hasa se selecciona ésta última para mantener la homogeneidad de los equipos.
En la industria alimenticia y de las bebidas se aplica por norma la neumática para fines de control y automatización por ser el aire un fluido abundan- te, limpio, gratuito e inocuo. En tal sentido, para el sistema adjunto de llenado el movimiento de subida y bajada del arreglo de boquillas hasta los envases necesita un cilindro neumático con sensores mag- néticos activado por pedal. Bolzoni et al. (2014)
Para seleccionar el pistón es necesario calcular la fuerza que se requiere para vencer la resistencia de compresión del resorte que tienen las válvulas. El valor obtenido debe multiplicarse por 6 debido por el número de boquillas involucradas en el arre- glo. Finalmente, se agrega un factor de seguridad que incluye el peso aproximado de toda la estruc- tura de llenado. Por tanto, recurriendo a la Ley de Hooke se obtiene: F = K. x, donde K es la constante elástica del resorte (lb/in o N/m) y x es la longitud de trabajo del resorte (m) y, por supuesto, F la fuerza necesaria en N.
Considerando que el material del resorte sea AISI 313 a 304, la constante elástica del resorte ob- tenida desde proveedores como Acasi Machinery, Inc y Packaging Dynamics, Ltd, es de: 39,40 lb/ in convirtiendo en N/m: 4,4516 N/m. Y teniendo en cuenta que el recorrido de las boquillas es de 0,030
Sustituyendo valores en la fórmula: F= 0,1335 N. Se agrega un factor de seguridad de 3,5 y se mul- tiplica por el número de válvulas, así: F= 0,1335N . 3,5 . 6 = 2,8045 N.
El cilindro será de doble efecto y su carrera se deduce con las dimensiones de la bancada ajusta- das para llenar botella con alturas establecidas en el cuadro 2), siendo su carrera mínima igual a la separación existente entre el cuello de la botella y el tope superior del pico de llenado más la longitud del resorte contenido en la válvula, por lo tanto, es de 0,254 m (10”) carrera. Hidalgo (2011)
Se opta por un cilindro compacto ADNGF-32- marca Festo que cubre los requerimientos, cuya carrea máxima es de 0,30 m pero como la estima-
ción se realizó con la altura de la botella de mayor volumen se considera que es el indicado. El mismo tiene una fuerza al avance y al retroceso que cubre por mucho los requerimientos del sistema. Su diá- metro de émbolo es 0,032 m. Diámetro de vástago 0,006 m. De acuerdo con el profesor Pérez (S/F), el consumo de aire de una instalación completa o de un elemento de la misma se calcula referido a condiciones normales que según la ISO R554 son: Temperatura de 20ºC, Presión de 1,013 mbar y una Humedad relativa del 65%. El consumo de aire por metro de carrera estará dado por la fórmula de Fes- to: y Aplicando la ley de Boyle-Mariotte se obtiene la relación de compresión a 6 bar de operación se- ría la siguiente:
De los datos de producción se sabe además que cada cilindro deberá realizar como 1.450 ciclos por hora o bien 11.600 ciclos/día, convirtiendo a ciclos
por minutos sería de 8,0556 ciclos/min. Sustituyen- do valores en la fórmula del consumo de aire se tiene que:
Eso consumirá el cilindro diario y 0,4513 l/ciclo. Es importante aclarar que en el mercado actual las máquinas llenadoras se venden sin el compresor y para no extender cálculos se obvió su selección pero como se observa la demanda de aire es redu- cida y puede ser cubierta con cualquier compresor existente en la empresa o de bajas prestaciones. Se adiciona otro cilindro neumático con pocas pres- taciones para el tope de la cinta transportadora. Duarte y Salcedo (2010)
El sistema automatizado de la línea embotella- dora, se da a partir de un PLC siemens S7-200 el cual es adecuado y compacto para la cantidad de variables a regular en este sistema, mientras que en el área eléctrica, el circuito principal está distri- buido de la siguiente manera: Dos motores trifási- cos para la banda transportadora y al encapsulador y el circuito de Control.
Figura 3. Sistema adjunto de llenado de botellas en presentación de 5 litros Fuente: Elaboración propia (2020).
Figura 4. Control PLC
Fuente: Elaboración propia (2020).
Figura 5. Circuito eléctrico
Fuente: Elaboración propia (2020).
También, se necesita conocer el accionar neu- mático y de control que debe de tener el sistema para accionar las diferentes etapas del proceso tal
y como lo expresa Creus (2011). En la Figura 6 se presenta el esquema neumático alineado a la ISA S20.
Figura 6. Circuito Neumático
Fuente: Elaboración propia (2020).
En el área ingenieril siempre ha sido importan- te hacer un estimado de los costos de un proyecto y los beneficios que genera a fin de medir la fac- tibilidad del mismo, por lo que a continuación se presentan los costos de adquisición de máquinas
llenadoras y sistemas similares al diseñado en el mercado nacional e internacional de manera que se cotejen con la alternativa propuesta. En tal sentido, en la Tabla 2 se muestran los precios obtenidos de diversos proveedores considerando su transporte hasta el país, en caso de ser importada; el traslado a nivel nacional no está incluido.
Tabla 2 Cotización del diseño propuesto
Elemento Costo Total
USD $
Bancada o base estructural 695
Boquilla de llenado tipo overflow 210
Manifold 164
Tanque de Rebosamiento 385
Bomba 275
Cilindro 85
Transportador 825
Sistema de automatización 2000
TOTAL 4639
Tiempo de recuperación 3 años
Tal y como se presentó en la investigación en la cual se alcanzó el diseño de un sistema adjunto de llenado de botellas automatizado, la misma se consolida mediante los postulados de referentes teóricos como Groover (2012), Creus (2011) y Mott (2006) en las áreas de mecánica de fluidos, fabri- cación y automatización respectivamente. También se alcanzaron niveles de sostenibilidad acordados por Duarte y Salcedo (2010) para este tipo de siste- mas que no supera los tres años de retorno, lo cual hace totalmente viable la operación y factibilidad de estas instalaciones.
También lo señalan Silva et al. (2018) en cuanto a la importancia del espacio y lo compacto que de- ben ser estas instalaciones de producción de agua y lo rentable en el tiempo que estas puedan ser en función de brindarle al usuario un costo beneficio atractivo, garantizando su salud en primer plano.
Por otra parte, Velásquez et al. (2017) Afirman que las dimensiones de un sistema compacto sue- len ser adaptadas a espacios donde haya presen- cia de recursos tal y como se presentó en la pre- sente investigación, lo cual hace también viable en
Fuente: Elaboración propia (2020).
función del estudio de pre factibilidad en cuanto al terreno y a la segmentación de los usuarios, por tanto se considera un estudio valido ante esta co- munidad científica.
Una vez terminado el proceso de investigación para el diseño de un sistema adjunto de llenado de botellas automatizado en presentación de 5 litros se llegan a las siguientes conclusiones derivadas más importantes en las cuales se destaca que la mayoría de las embotelladoras de Agua se utilizan equipos comunes a estas plantas que van desde filtros para el tratamiento físico y químico, pulido- res, suavizador, desferrizador, clorador, lámpara ultravioleta, sistema de ósmosis inversa, bombas de impulsión, hasta máquina automática lavadora de botellones y máquina neumática llenadora, entre otros.
Además, su capacidad productiva es de 1.020 botellones/día aun cuando la capacidad instala- da es de1.100 botellones/día de manera manual, evidenciándose un déficit en el rendimiento de los equipos o bien un mal dimensionamiento de los mismos. La planta sólo produce agua embotellada
en botellón (18-20 litros), a pesar de que en la zona donde está establecida la demanda por otras pre- sentaciones es elevada, razón por la cual comien- za su proceso de expansión en el mercado con la construcción de un laboratorio que permitirá expen- der estos productos (línea adjunta).
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ENSAYO
REDIELUZ
ISSN 2244-7334 / Depósito legal pp201102ZU3769
Vol. 10 N° 2 • Julio - Diciembre 2020: 151 - 158
The death of the Liberator “Simón Bolívar”: reflection and analysis from the advances of the contemporary science
Cátedra de Ética Médica y Deontología Médica,
Facultad de Medicina, Universidad del Zulia, Maracaibo, Venezuela Dirección de correspondencia: ferguztoro1@gmail.com
El objetivo de este ensayo es una discusión del informe sobre las causas de la muerte del Liberta- dor Simón Bolívar realizado por la “Comisión Pre- sidencial” que tenía como finalidad realizar un es- tudio anatómico forense de sus restos y mediante
ce of Mycobacterium tuberculosis, an absence of scientific evidence of possible arsenic poisoning and only the skeleton was available to establish a possible cause of death.
un análisis de ese informe se plantean en el ensa-
yo algunas conclusiones al respecto. La “Comisión Presidencial” consideró como una de las posibles causas de su fallecimiento la utilización del polvo de cantárida que sería responsable de insuficien- cia renal. Entre las conclusiones de este ensayo se destacan que el análisis del ADN no evidenció la presencia de Mycobacterium tuberculosis, una ausencia de evidencia científica de una posible intoxicación con arsénico y sólo se dispuso del esqueleto óseo para establecer una posible causa de su muerte.
Palabras clave: Libertador, muerte, Mycobacte- rium, anatómico, forense, arsénico.
The objective of this essay is a discussion of the report about the causes of the death of the Li- berator Simón Bolívar made by the “Presidential Commission” whose purpose was a forensic ana- tomical study of the mortuary remains and through the analysis of this report some conclusion are con- sidered. The “Presidential Commission” considered as one of the possible causes of his death the use of cantharid powder which would be responsible for kidney failure. Among the conclusions of this essay are that the DNA analysis did not show the presen-
Es importante destacar que existe consenso con
respecto a la causa de la muerte del Libertador Si- món Bolívar como consecuencia de una tubercu- losis; sin embargo, algunos historiadores y médi- cos discrepan de la historiografía oficial debido a que en el momento histórico que le correspondió al Libertador, eran diferentes las enfermedades de carácter infeccioso que podían afectar a un indivi- duo, situación que se agravaba por la ausencia de métodos diagnósticos adecuados y una terapéutica eficaz dirigida a un agente en particular.
La tuberculosis es una enfermedad producida por una bacteria del género Mycobacterium y la in- fección por el Mycobacterium tuberculosis no ne- cesariamente implica que se presentará la enfer- medad. En la mayoría de las personas cuando se produce el contacto con la bacteria, se manifiesta como una tuberculosis primaria que generalmente es asintomática y que es poco probable que pro- duzca una enfermedad diseminada (García y Pala- cios, 2010).
El contacto con la bacteria produce una actividad del sistema inmune y el desarrollo de una inmuni- dad celular antimicrobiana, cuyas manifestaciones en el parénquima pulmonar como consecuencia de la hipersensibilidad son: la presencia de granulo- mas caseosos o la formación de cavernas y es lo que se conoce como una tuberculosis secundaria, que aparece en una persona quien había tenido un contacto previo con el Mycobacterium tuberculosis pero que presenta una disminución de los mecanis- mos de resistencia ante la bacteria; también puede ser producido por una nueva infección o contacto con bacilos virulentos y agresivos (García y Pala- cios 2010).
Al estar presente una tuberculosis secundaria, las manifestaciones clínicas suelen ser insidiosas y se caracterizan por: fiebre que suele aparecer a mitad de la tarde y que luego desaparece, tos con expectoración mucosa y que posteriormente se transforma en purulenta, hemoptisis o tos con ex- pectoración sanguinolenta y dolor torácico como consecuencia de extensión de la infección a la su- perficie de la pleura.
Es fundamental para realizar el diagnóstico, no sólo los hallazgos que se observan al examen físico o los síntomas que refiere el paciente, sino que es necesaria la identificación del bacilo tuberculoso.
Existirían diferentes planteamientos acerca de las posibles causas relacionadas con la muerte del Libertador Simón Bolívar que incluyen: tuberculosis, absceso hepático, insuficiencia renal como conse- cuencia de algunos de los medicamentos utilizados y es importante enfatizar que estas controversias surgen acerca de las diferentes interpretaciones de los informes relacionados con la evolución de la en- fermedad del Libertador redactados por el doctor Alejandro Próspero Reverend; El objetivo de este ensayo es una discusión del informe sobre las cau- sas de la muerte del Libertador Simón Bolívar rea- lizados por la “Comisión Presidencial para la Plani- ficación y Activación del Proceso de Investigación Científica e Histórica sobre los Acontecimientos Relacionados con el Fallecimiento del Libertador Simón Bolívar y el traslado a la Nación de sus res- tos mortales” que tenía como finalidad realizar un estudio anatómico forense y participarían la Unidad Criminalística de la Fiscalía, el IVIC (Instituto Ve- nezolano de Investigaciones Científicas) y el IDEA (Instituto de Estudios Avanzados) con la finalidad de dilucidar las posibles causas de su fallecimiento.
Al evaluar los diferentes hallazgos macroscópi- cos de la autopsia del Libertador son interesantes y reveladores las siguientes evidencias:
La existencia de adherencias de las pleuras costales, que está presente en las tuberculosis, pero que no es un hallazgo patognomónico, debido a que también se relaciona con otros procesos in- flamatorios del parénquima pulmonar y de la pleura diferentes a las infecciones por Mycobacterium tu- berculosis .
La descripción realizada por Alejandro Prós- pero Reverend evidencia en el pulmón derecho un parénquima pulmonar desorganizado.
La presencia de tubérculos, que son indicati- vos de la existencia de tuberculosis; sin embargo, no es necesariamente una causa de muerte.
Reverend no describe la existencia de cavernas, que es un hallazgo que caracteriza a la tuberculosis, aunque pueden estar presentes lesiones cavitadas en otras infecciones tales como las producidas por bacterias Gram negativas como la Klebsiella que afecta a pacientes debilitados y desnutridos, y tam- bién en infecciones por gérmenes anaerobios.
Alejandro Próspero Reverend al referirse a la cara convexa del hígado la describe como: “un poco excoriado”; sin embargo, no está claro el sentido de esta frase desde el punto de vista de la autopsia, y es importante destacar que la excoriación en la cara convexa del hígado la relaciona el doctor Al- fonso Michel Torres (2008) con un posible absceso hepático en su artículo titulado: “Simón Bolívar, su muerte, los médicos”, debido a que los resultados de la autopsia reportan no sólo un hígado con una excoriación en su superficie convexa sino también refiere el Dr. Reverend, la existencia de un hígado de un volumen muy considerable y la presencia de una vejiga de la hiel distendida, que es el término utilizado para referirse a la vesícula biliar .
La presencia de un líquido verdoso en el interior de la cavidad pericárdica es un hallazgo al cual se le otorgó poca importancia y surge la interrogante:
¿Cuál fue la causa de la presencia de un líquido con esas características en la cavidad pericárdica? La pericarditis tuberculosa produce un derrame pericárdico y posterior en su evolución, pudiese ocasionar una pericarditis constrictiva como conse- cuencia de la fibrosis del pericardio; sin embargo, en la tuberculosis con afectación del pericardio, el líquido suele ser de un color amarillento o citrino.
Estos hallazgos de Alejandro Próspero Reverend en la autopsia son importantes tenerlos en conside- ración debido a que es necesario correlacionarlos con la sintomatología y los hallazgos al examen físi- co presentes en el Libertador Simón Bolívar.
Un hallazgo clínico en pacientes con tuberculo- sis y que se considera como una de las causas de muerte es la hemoptisis, que es definida por Argen- te y Álvarez (2006) como la eliminación de sangre posterior a episodios de tos y que se suele presen- tar como consecuencia de cavernas que erosionan a un vaso sanguíneo; sin embargo, en el informe clínico de Alejandro Próspero Reverend no se se- ñala la presencia de hemoptisis, que es una de las causas de muerte en la enfermedad.
Otro hallazgo presente en el boletín 31, un día antes de su muerte, es la hematuria u orina con sangre; en los casos de una tuberculosis disemina- da, se puede presentar una tuberculosis renal, cuya manifestación clínica es la hematuria, no obstante, en la autopsia realizada por el Dr. Reverend se des- criben los riñones en un buen estado y la vejiga enteramente vacía y pegada al pubis, sin ningún carácter anormal.
En los casos de hematuria asociada a afección renal por una tuberculosis diseminada, están pre- sentes cambios y alteraciones macroscópicas que pudieron ser evidentes en la autopsia si hubiesen estado presentes, y es necesario plantearse otras posibilidades tales como una nefritis aguda y una necrosis tubular aguda que se relacionan en algu- nas circunstancias con deshidratación y con la utili- zación de algunos fármacos y sustancias.
Es importante señalar, que entre los medica- mentos utilizados en la época destacan los vegi- jatorios, que eran una serie de agentes empleados según el farmacólogo Litter (1961) para irritar la piel sana, con la finalidad de aliviar el dolor de estructu- ras profundas tales como vísceras y músculos.
Entre las sustancias que eran utilizadas, desta- caban la mostaza negra que contenía el glucósido sinigrina y la enzima mirosina, que por hidrólisis ori- gina el principio activo: isotiocianato de alilo; otra de las sustancias utilizadas eran las cantáridas, insec- tos disecados de la especie Cantharis vesicatoria, cuyo principio activo es la cantadirina que ejerce una acción irritante local y también acciones a dis- tancia que incluyen una acción analgésica profunda y acción sobre algunos centros del Sistema Nervio- so como los centros bulbares, que incrementan la frecuencia de la respiración y de la presión arterial (Litter 1961).
La cantadirina se excreta por vía renal y produce en el riñón un cuadro clínico de nefritis con hematu- ria (sangre en la orina); una de las causas para su abandono terapéutico (Litter 1961).
La cantárida se vincula con la hematuria que presentó el Libertador Simón Bolívar en los últimos días de su padecimiento, y al analizar el curso de la enfermedad del Libertador, es motivo de interés considerar cuáles pudiesen haber sido las causas de la hematuria u orinas sanguinolentas cuando el mismo Alejandro Próspero Reverend describe en la autopsia a ambos riñones en buen estado. Es importante señalar que la hipótesis de las posibles consecuencias de algunos de los fármacos sobre el riñón no puede ser desestimada, debido a los efec- tos que pueden tener diferentes medicamentos que ocasionan una nefritis medicamentosa (Litter 1961).
El Dr. Ramón Zamora (1997), microbiólogo, al reflexionar en el ensayo “El diagnóstico diferencial de la enfermedad final del Libertador”, plantea que cuando se realiza y estudia una enfermedad infec- ciosa, el diagnóstico sólo queda demostrado cuan- do se logra comprobar la existencia de un agente causal; aunque no es la intención del Dr. Zamora (1997) generar una polémica, plantea en su ensa- yo que las controversias acerca del diagnóstico de la enfermedad del Libertador Simón Bolívar no han concluido.
La tuberculosis activa se diagnóstica cuando el microorganismo se aísla de líquidos o tejidos res- piratorios debido a que los síntomas y signos son inespecíficos y pueden estar presentes en diferen- tes enfermedades pulmonares. La confirmación bacteriológica es definitiva desde el punto de vis- ta diagnóstico y no puede considerarse una equi- vocación plantearse otras posibilidades, cuando se posee exclusivamente el informe de Alejandro Próspero Reverend y la concreción calcárea extraí- da durante la autopsia.
Se han realizado diferentes debates para dis- cutir acerca de la enfermedad del Libertador. Uno realizado en Colombia, planteó como posibilidades diagnósticas: tuberculosis, absceso hepático y pa- ludismo; el realizado en Caracas en 1963, intitula- do: “Enfermedad causal de la muerte del Liberta- dor desde el punto de vista médico-histórico” y otro realizado en Valencia en 1980 que se denominó: “Enfermedad, muerte y autopsia del Libertador” concluyeron que la enfermedad final del Libertador fue tuberculosis (Zamora 1997).
Durante el debate que se realizó en Caracas respecto a la muerte del Libertador, se presentaron varios planteamientos e hipótesis, y Ricardo Archila destacado médico e historiador enfatizó que en Ve- nezuela existía consenso a favor de la tuberculosis pulmonar (Molinares 1979).
El Doctor José Ignacio Baldó (1974), quien fue médico jefe del Departamento de Enfermedades Crónicas e Higiene del Adulto del Ministerio de Sanidad y Asistencia Social y destacado profesio- nal de la medicina venezolana, consideraba que el Libertador Simón Bolívar fue afectado de una tu- berculosis nódulo-fibrosa o nodular-cirrótica, que suele aparecer posterior a una primo-infección que no llegó a sus últimas etapas. El Dr. José Ignacio Baldó (1974) planteaba que la sintomatología que presentaba esta forma clínica de la tuberculosis era escasa y se podía mantener asintomática durante mucho tiempo.
Entre las conclusiones de la discusión realizada en Caracas destacan:
Los antecedentes familiares del Libertador comprueban que éste vivió en su infancia en un ambiente familiar propicio para el contagio tuber- culoso.
El hallazgo de un nódulo calcificado en el pul- món izquierdo extraído durante la autopsia, con- ducen a considerarlo como la secuela de una pri- mo-infección tuberculosa.
Los datos aportados por el expediente clínico permiten confirmar el diagnóstico de tuberculosis como enfermedad principal final.
Los datos suministrados por la autopsia son concluyentes para determinar el diagnóstico de tu- berculosis.
El doctor Zamora (1997) destaca, que el Liber- tador Simón Bolívar visitó varios países durante las diferentes campañas en las cuales participó, con la posibilidad de estar expuesto a la influencia de diversos agentes patógenos y enfermedades infec- ciosas.
Es importante una hipótesis vinculada con la muerte del Libertador relacionada con unos be- bedizos que fueron preparados por el Dr. M. Night a los pocos días posteriores a su llegada a San- ta Marta; el Dr. M. Nigth era cirujano de la goleta Grampus de los Estados Unidos, con quien Prós- pero Reverend conferenciaría acerca del estado de salud del Libertador.
“A la diez de la mañana conferenciamos el Dr.
M. Night y yo para arreglar un método curativo, y lo hicimos en estos términos: los remedios pectora- les mezclados con los narcóticos y expectorantes, dando al mismo tiempo una pequeña dosis de sul- fato de quinina para entonar el estómago” (Reve- rend 1978).
El Libertador se sentía muy disminuido en su sa- lud, meses antes de su encuentro con Reverend y Night, y en carta al general Rafael Urdaneta fecha- da el 16 de Octubre de 1830 desde Soledad, el Li- bertador hace referencia a su situación actual: “Me tiene Ud., aquí detenido a causa de mi salud que se ha deteriorado mucho, porque los males de que adolezco se han complicado de una manera muy penosa” (Bolívar 1992).
El Libertador en esa carta destaca una recaída de su antiguo reumatismo y el deterioro de su salud por la ausencia de un médico regular; era tan acen- tuado el compromiso de la salud del Libertador, que en la misma carta enfatiza en su decisión de no participar en funciones de gobierno: “Todo esto, mi querido general, me imposibilitaría de ofrecer vol- ver al gobierno” (Bolívar 1992).
La descripción del primer Boletín de Alejandro Próspero Reverend sobre la enfermedad del Liber- tador, fechada el 1 de Diciembre de 1830, evidencia sus malas condiciones: “Lo encontré en el estado siguiente: cuerpo muy flaco y extenuado, el sem- blante adolorido y una inquietud del ánimo constan- te” (Reverend 1980).
Alejandro Próspero Reverend se refiere al esta- do de salud del Libertador como grave y delicado: “la enfermedad de su excelencia me parece de las más graves” (Reverend 1980).
CONTROVERSIAS Y DILEMAS POSTERIORES A LA EXHUMACIÓN DE LOS RESTOS DEL LIBER- TADOR SIMÓN BOLÍVAR
Existen dudas relativas a la muerte del Liberta- dor Simón Bolívar debido a que se suele vincular la realidad con el mito, y en estas circunstancias surgen hipótesis, teorías, planteamientos, muchas veces desligados de su contexto real. Estas razo- nes influyeron para que el 29 de enero de 2010 se publicara el Decreto Nº 5834 en la Gaceta Oficial Nº 359.203, que establece la conformación de una Comisión Presidencial de carácter temporal que se- ría encargada de la determinación de la “verdadera causa” de la muerte de Libertador Simón Bolívar.
El 16 de Julio de 2010 los restos del Libertador fueron exhumados y se tenía como objetivo realizar un estudio anatómico forense; en la exhumación de los restos del Libertador Simón Bolívar participaron la Unidad Criminalística de la Fiscalía, el IVIC (Ins- tituto Venezolano de Investigaciones Científicas) y el IDEA (Instituto de Estudios Avanzados).
En julio de 2012 la Comisión Presidencial para la Planificación y Activación del Proceso de Inves- tigación Científica e Histórica, sobre los Aconteci- mientos Relacionados con el Fallecimiento de El Libertador Simón Bolívar y el traslado a la Nación de sus restos mortales (2012), publica en http:// simonbolivar.gob.ve/causas, las conclusiones de Anatomía Patológica Forense en el estudio de los restos del Libertador Simón Bolívar que fue elabo- rado por la Dra. Yanuacelis Cruz, jefa de la División de Anatomía Patológica Forense de la Coordina- ción Nacional de Ciencias Forenses y el Dr. José Monque, médico anatomopatólogo, ex coordinador de Ciencias Forenses. Ambos señalan la presencia en el interior del sarcófago de un cadáver que se encontraba en buen estado de conservación, que presentaba restos blanquecinos de cloruro de cal y de barniz solidificado color neutro, con la ausencia de algunos huesos en las manos y en los pies que correspondían a las falanges, y se apreciaba una reconstrucción realizada con cera de moldear, con la unión de las diferentes estructuras que confor- maban el esqueleto con alambres, resortes, bisa- gras y una vara de plomo, que articulaba la base del cráneo con todas las vértebras a través del agujero occipital y los agujeros vertebrales hasta el sacro coxis.
En el esqueleto del cráneo y de la cara, se evi- denció un corte de sierra horizontal limpio y preciso sobre la bóveda craneana, con una escasa pérdida de tejido óseo, y la calota craneal articulada con el resto del cráneo por medio de cuatro pequeñas bisagras de bronce de color verde amarillento lo- calizadas, dos en las regiones parieto temporales y dos en las regiones parieto occipitales. El maxilar inferior se encontraba desarticulado y fijado a los huesos del maxilar superior y a los parieto tempora- les derecho e izquierdo por intermedio de resortes e hilos de bronce; las piezas dentales estaban com- pletas, con excepción de la ausencia de un molar izquierdo.
Se comprobó pérdida del tejido óseo por soca- vamiento postmorten de las paredes laterales y del piso de ambas órbitas, pérdida total postmorten del cóndilo del maxilar inferior izquierdo y parcial del derecho.
Se extrajo un total de seis piezas dentales que correspondieron a los incisivos centrales superior izquierdo, incisivo lateral izquierdo, canino supe- rior izquierdo, primer premolar superior izquierdo, incisivos centrales superior derecho, incisivo lateral derecho y canino superior derecho y se obtuvo ma- terial de la pulpa dental para identificar ADN.
Las vértebras cervicales, dorsales y sacras esta- ban completas con cambios degenerativos propios de la edad, con la presencia en la cuarta y quinta vértebra dorsal, de un pequeño socavamiento en el área correspondiente a las carillas articulares, lugar del cual se tomaron muestras para estudio histoló- gico de reacción en cadena de la polimerasa con el objetivo de identificar ADN de diferentes microorga- nismos; las tres últimas vértebras lumbares presen- taron signos de esclerosis, posiblemente como se sugiere en el informe (2012), resultado de un trau- matismo crónico ocasionado por montar a caballo .
La parrilla costal estaba completa, parcialmen- te articulada de forma artificial por alambres y re- sortes, con fracturas postmorten resultados de la autopsia. El esternón estaba presente; el cuerpo y manubrio articulados con alambres y bisagras, la clavícula sin evidencia de lesiones, escápula sin le- siones traumáticas que describir.
En la pelvis se evidenció asimetría entre los dos huesos costales, con una fractura post mortem del borde superior de los mismos, con una erosión del hueso coxal izquierdo, y en su cara anterior una acentuada erosión; se toman muestras para estu- dio histológico y de reacción en cadena de la poli- merasa con la finalidad de detectar ADN de agen- tes infecciosos. Los miembros superiores estaban articulados con alambres y bisagras de metal, y se detectó una discreta asimetría, debido a que el hue- so humeral derecho estaba más desarrollado que el izquierdo; los huesos de la mano estaban par- cialmente desarticulados y ausentes, con algunas falanges reconstruidas con cera de moldear.
Las extremidades inferiores (fémur, tibia y pero- né) se encontraban articuladas con alambres y bi- sagras de metal, y se tomaron dos cuñas de tejido óseo de la cabeza humeral y una cuña de la cabeza de la falange de la mano izquierda para realizar es- tudios de ADN, y los sitios que sirvieron de aporte a las muestras se reconstruyeron con un material fotocurable de uso odontológico.
El estudio microscópico reportó la presencia de tejido óseo conservado con escasas travesuras la- minares y tejido fibroso conectivo, también se rea- lizaron coloraciones especiales para la determina- ción de bacilos ácido alcohol resistentes y hongos, los cuales fueron negativos.
En la correlación clínico-patológica (epicrisis) que aparece en el informe de la Comisión Presi- dencial para la Planificación y Activación del Proce- so de Investigación Científica e Histórica, sobre los Acontecimientos Relacionados con el Fallecimiento de El Libertador Simón Bolívar y el traslado a la Na- ción de sus restos mortales se considera que el pol- vo de cantárida sería responsable de insuficiencia renal, desencadenante final de la muerte de Simón Bolívar; sin embargo, es importante enfatizar que no se puede plantear como una afirmación incon- trovertible, debido a que sería simplemente una hi- pótesis a demostrar, y en pacientes quienes pade- cen de necrosis tubular aguda como consecuencia de los efectos de un medicamento, con biopsias re- nales recientes y cambios anatomopatológicos en la microscopía óptica y electrónica, es difícil atribuir esos cambios a un medicamento o a una sustancia en particular, y considerar a la cantárida como des- encadenante final de la muerte de “El Libertador” es difícil de demostrar, y debió ser considerado sim- plemente como una hipótesis de trabajo.
En la exhumación que se realizó al Libertador Simón Bolívar se tomaron muestras de tejido óseo para determinación de ADN de Mycobacterium tu- berculosis por la técnica de reacción en cadena de la polimerasa que se aplica para establecer un diag- nóstico etiológico, que es importante para aislar a un microorganismo específico cuando no está cla- ra la causa u origen de una determinada infección.
Las técnicas de la reacción de la cadena de la polimerasa utilizada en la detección del Mycobac- terium tuberculosis en muestra de biopsias, tiene una sensibilidad muy elevada y es posible detectar cantidades muy pequeñas de ADN.
En el diagnóstico de las posibles causas de muer- te en cadáveres con cierto tiempo de fallecidos, es fundamental la recuperación de ADN antiguo, no exclusivamente para la determinación de posibles vínculos familiares sino también para identificar la presencia de microorganismos que pudiesen estar vinculados a una determinada enfermedad como sería la tuberculosis.
En la actualidad adquiere un gran auge la dis- ciplina que se conoce como la Paleopatología que incluye el estudio de restos humanos con muchos años de fallecidos, y uno de los procedimientos que utiliza esta ciencia, es la recuperación de ADN de restos antiguos para determinar la presencia de en- fermedades específicas como sucedió con el Li- bertador, y es posible evidenciar la presencia de cualquier enfermedad que deje su huella genética como infecciones virales o bacterianas.
Existen antecedentes de detección de Mycobac- terium tuberculosis en cadáveres cuya edad calcu- lada supera los mil años. Salo et al. (1994) publi- caron los resultados de una investigación titulada “Identification of Mycobacteriun tuberculosis DNA in a pre - Columbian Peruvian mummy”, y en este estudio se reporta el examen de un nódulo hiliar derecho de un cuerpo momificado de sexo femeni- no, con extracción de ADN que fue sometido a la reacción en cadena de la polimerasa para detectar ADN de Mycobacterium tuberculosis.
Mays (2001) detectaría ADN de Mycobacterium tuberculosis en nueve esqueletos medievales de un yacimiento inglés, con evidencias de un cuadro patológico compatible con infección por Mycobac- teriun tuberculosis.
Es importante enfatizar que se realizó en te- jido óseo de la osamenta del Libertador, la deter- minación mediante biología molecular de ADN de agentes patógenos que incluyeron: Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium bovis, Treponemapa- llidum, Brucella ssp., Paracoccidioides brasiliensis y Plasmodium sp., Leishmania donovani y cutánea, siendo negativos los resultados mediante técnica de determinación de ADN para estos organismos.
El Dr. Howard Takiff (2012) Jefe del Laboratorio de Genética Molecular del IVIC, al referirse a las experticias realizadas en el Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC), destaca que el trabajo fue realizado por los científicos Gerson Caraballo y Mary Acosta, y consistió en aislar ADN de una muestra de hueso. Se utilizó la técnica de reacción de la cadena de la polimerasa para inves- tigar ADN de Mycobacterium tuberculosis, agente causante de la tuberculosis; sin embargo, no se evi- denció la presencia de ADN.
El Dr. Howard Takiff (2012) recomendó a la Co- misión Presidencial la experticia de las muestras por el Dr. George Michael Taylor de la Universidad de Surrey, Guildfor, Reino Unido quien no encontró evidencia de Mycobacterium tuberculosis, Para- coccidioides brasiliensis y Plasmodium.
El Dr. Howard Takiff (2012) en el informe de la Comisión Presidencial para la Planificación y Ac- tivación del Proceso de Investigación Científica e Histórica, sobre los Acontecimientos Relacionados con el Fallecimiento de El Libertador Simón Bolí- var y el traslado a la Nación de sus restos morta- les, considera que la ausencia de evidencia no es un criterio 100% fidedigno de que la causa de la muerte no haya sido la tuberculosis, pero son los mejores resultados obtenidos, debido a que impli- ca la utilización de técnicas avanzadas de biología molecular .
El doctor G.M Taylor (2012) de la Universidad de Surrey como lo señala el informe de la Comisión Presidencial, también tendría la responsabilidad de evaluar las muestras recolectadas en julio del año 2010, con la finalidad de detectar ADN antiguo que sería indicativo de la infección con bacterias del complejo Mycobacterium tuberculosis; sin embar- go, no encontró evidencia de la presencia de ADN de la micobacteria.
En el informe de GM Taylor (2012) de la División de Ciencia Microbiales de la Universidad de Surrey, se considera que se puede argumentar que los fragmentos tomados del húmero y el hueso iliaco no son los más apropiados para proveer una evi- dencia de tuberculosis pulmonar, y constituiría una posible explicación para los hallazgos negativos .
Salo et al. (1994) lograron identificar Mycobac- terium tuberculosis en momias peruanas a pesar de la antigüedad de los cuerpos momificados que se calculaba en mil años o más; sin embargo, las muestras para la determinación del ADN median- te la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) fueron tomadas del parénquima pulmonar y de los nódulos del hilio pulmonar, y como enfatizan Salo et al.(1994), la posibilidad de certeza diagnóstica se vinculó con la existencia de posibles lesiones en el lóbulo superior derecho del pulmón que eran com- patibles con tuberculosis y la presencia de lesiones nodulares en los hilios pulmonares.
En los restos del Libertador Simón Bolívar sólo fue posible tomar una muestra de tejidos óseos de un pequeño socavamiento en el área correspon- diente a las carillas articulares entre la cuarta y quinta vértebra dorsal, de la pelvis y del húmero, debido a que no se disponía de tejido pulmonar, y es una de las razones para que GM Taylor (2012) de la División de Ciencias Microbiales de la Univer- sidad de Surrey, considerase que los fragmentos tomados del húmero y del hueso iliaco no eran los más apropiados para proveer una evidencia de tu- berculosis pulmonar.
En virtud de lo anteriormente señalado, los estu- dios realizados mediante técnicas de biología mole- cular, implican un gran avance en la posibilidad de utilizar la ciencia no sólo para establecer la certeza de vínculos familiares como ocurrió con el estudio y la correlación del ADN de Libertador Simón Bolívar y su hermana María Antonia, sino para la identifica- ción de posibles agentes etiológicos.
La determinación del ADN proveniente de teji- do óseo de los restos de Libertador Simón Bolívar de: Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium bovis, Treponema pallidum, Brucellas sp., Paracoc- cidioides brasiliensis, Plasmodium sp., Leishmania donovani cutánea, permitieron utilizar los avances de la ciencia en la investigación del agente etioló- gico responsable de la muerte del Libertador; sin embargo, la ausencia de parénquima pulmonar en los restos del Libertador Simón Bolívar, que sería un tejido ideal para detectar ADN de Mycobacte- rium tuberculosis como revelan los estudios de Salo et al. (1994), sería una de las limitantes para la posibilidad de establecer un diagnóstico definiti- vo acerca de la causa de la muerte del Libertador Simón Bolívar.
En el informe de la Comisión Presidencial para la Planificación y Activación del Proceso de Investiga- ción Científica e Histórica, sobre los Acontecimien- tos Relacionados con el Fallecimiento del Liberta- dor Simón Bolívar y el traslado a la Nación de sus restos mortales, señala que los análisis químicos practicados para la determinación de arsénico (As) no fueron concluyentes, que era una de las justifi- caciones para realizar la exhumación y descartar un probable envenenamiento.
En medicina son múltiples los factores que pue- den estar implicados en la evolución tórpida de una enfermedad que incluyen factores nutricionales, predisposición a alguna enfermedad en particular, estado inmunológico, y la utilización de los avan- ces de la ciencia permite solventar dudas, no obs- tante, es posible que surjan otras, que no deben ser motivo de disyuntivas, sino que es el resultado del dinamismo de la ciencia médica que no es una disciplina estática y rígida, sino por el contrario es cambiante y evoluciona en el tiempo.
El análisis del ADN no evidenció la presencia de Mycobacterium tuberculosis; el informe de GM Taylor de la División de Ciencia Microbiales de la Universidad de Surrey enfatiza que no se puede ex- cluir la tuberculosis como causa de muerte aunque parece ahora una causa menos probable, debido a que los fragmentos tomados del húmero y el hueso iliaco no eran los más apropiados para proveer una evidencia de tuberculosis pulmonar. El tejido ideal para determinar la presencia de ADN de Mycobac- terium tuberculosis sería el parénquima pulmonar como lo señala el estudio de Salo et al. (1994); sin
embargo, sólo se tuvo disponibilidad de las mues- tras de tejido óseo para su evaluación y estudio.
El estudio médico forense realizado permitió comprobar que el cráneo del Libertador se corres- pondía con las características y los procedimientos realizados durante la autopsia por Alejandro Prós- pero Reverend.
Existe una correspondencia genética en- tre los restos del Libertador y los de su hermana María Antonia.
Ausencia de evidencia científica de una posible intoxicación con arsénico.
En la correlación clínico-patológica (epicrisis) que aparece en el informe de la Comisión Presi- dencial para la Planificación y Activación del Proce- so de Investigación Científica e Histórica, sobre los Acontecimientos Relacionados con el Fallecimiento de El Libertador Simón Bolívar y el traslado a la Na- ción de sus restos mortales se considera que el pol- vo de cantárida sería responsable de insuficiencia renal, desencadenante final de la muerte de Simón Bolívar; sin embargo, considerar a esta sustancia como la causa de muerte del Libertador sería una simple hipótesis de trabajo debido a que se nece- sitan estudios de histopatología renal, además, de las respectivas pruebas de laboratorio para eviden- ciar los efectos de algún medicamento o sustancia tóxica en el riñón.
Es importante enfatizar que se conocía previa- mente las limitaciones para lograr un posible diag- nóstico acerca de la posible causa de muerte del Libertador Simón Bolívar, al no disponer de parén- quima pulmonar y de tejidos provenientes de otros órganos.
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