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TOXICOLOGIA AMBIENTAL 1.-

La toxicología ambiental estudia los daños causadosal organismo por la exposición a los tóxicos que seencuentran en el medio ambiente.

El objetivo principal de la toxicología ambiental esEl objetivo principal de la toxicología ambiental esevaluar los impactos que producen en la salud públicala exposición de la población a los tóxicosambientales presentes en un sitio contaminado. Esconveniente recalcar que se estudian los efectossobre los humanos, aunque pudieran existir, en elsitio de estudio, otros blancos de los tóxicos talescomo microorganismos, plantas, animales, etc.


Los tóxicos son los xenobióticos que producenefectos adversos en los organismos vivos.Un xenobiótico es cualquier substancia que no hasido producida por la biota, tales como losproductos industriales, drogas terapéuticas, aditivosde alimentos, compuestos inorgánicos, etc.de alimentos, compuestos inorgánicos, etc.La biota son todos los seres vivos; sean plantas oanimales superiores o microorganismos.Existe un campo de estudio diferente, denominadoToxicología, que estudia el efecto de las toxinas,que son las substancias peligrosas producidas por labiota, principalmente insectos y reptiles.


MEDIO AMBIENTE.

El ambiente se define como el conjunto de medios en interacción con elorganismo humano a causa de sus actividades. En el caso detoxicología ambiental el ambiente se describe en función de los mediosque contienen los tóxicos. La siguiente es una lista parcial de losmedios de interés toxicológico en el caso del hombre:medios de interés toxicológico en el caso del hombre:

Agua para beberCuerpos de agua que se usan para la pescaAgua para irrigación (cuando se usa para la producción de alimentos).Aire inhaladoSuelo ingeridoSuelo agrícola (cuando se usa para la producción de alimentos).AlimentosCuerpos de agua que se usan para recreación.


Algunos hábitos personales, aunque noson actividades vitales, dan lugar aexposiciones crónicas. Por ejemplo:exposiciones crónicas. Por ejemplo:

El consumo de bebidas alcohólicasEl uso de tabaco yEl uso de cosméticos

TOXICOLOGIA AMBIENTAL 5.-EXPOSICION

Es el contacto de una población o individuo con un agentequímico o físico. La magnitud de la exposición se determinamidiendo o estimando la cantidad (concentración ) delagente que está presente en la superficie de contacto(pulmones, intestino, piel, etc.) durante un período(pulmones, intestino, piel, etc.) durante un períodoespecificado. Esta cantidad cuando se expresa por unidad demasa corporal del individuo expuesto se le denomina Dosissuministrada.La Exposición Máxima Razonable (EMR) se define como laexposición más alta que es razonable esperar que ocurra enun sitio. El propósito de calcular la EMR es hacer unaestimación de la exposición que esté dentro de los nivelesposibles y que nos permita hacer predicciones conservadorasde los efectos que puede causar el tóxico.


BLANCO

Se usa con frecuencia el término blanco paradesignar a la parte del organismo que recibe elimpacto del tóxico y presenta la respuestaimpacto del tóxico y presenta la respuestabiológica correspondiente a la exposición. Sepuede referir a una molécula (ADN, proteína,etc.) o a un órgano (hígado, riñón, cerebro,médula espinal, etc.). También se usa paradesignar al individuo, subpoblación o poblaciónque quedan expuestos a los tóxicos en un sitiodeterminado.


RUTA DE EXPOSICIÓN

Es el camino que sigue un agente químico en elambiente desde el lugar donde se emite hasta quellega a establecer contacto con la población oindividuo expuesto. El análisis de la ruta deindividuo expuesto. El análisis de la ruta deexposición describe la relación que existe entre lasfuentes (localizaciones y tipo de derramesambientales) y los receptores (localización de laspoblaciones, patrones de actividad, etc.)

Se consideran como rutas significativas las quedan lugar a exposición humana.

TOXICOLOGIA AMBIENTAL 7.-continuación

Las rutas de exposición consisten generalmente decuatro elementos:

Fuentes y mecanismos de emisión de tóxicos.Fuentes y mecanismos de emisión de tóxicos.Medio de retención y transporte ( o medios en elcaso de que haya transferencias de un medio aotro)Punto de contacto potencial entre el mediocontaminado y los individuos.Vía de ingreso al organismo.


TIEMPO DE EXPOSICION

Para el propósito de toxicología ambiental lasexposiciones se clasifican de acuerdo a laexposiciones se clasifican de acuerdo a lamagnitud del período de exposición en:

Exposiciones crónicas: Son las exposicionesque duran entre 10% y el 100% del períodode vida. Para el caso del hombre entre 7 y70 años.

El proceso de transporte y transformación que experimenta un

tóxico que experimenta un tóxico desde la superficie epitelial de

contacto hasta llegar a los órganos en que se almacenan es muy

complejo y en los que causan lesiones es muy complejo. Por

conveniencia y para facilitar su estudio se considera que consta

de cuatro pasos: Absorción ; Distribución ; Metabolismo yExcreción . El proceso se conoce por las siglas ADME.

TOXICOLOGIA AMBIENTAL 8.-Continuación

Exposiciones subcrónicas: Son exposiciones decorta duración, menores que el 10% del períodovital.

Exposiciones agudas: Son exposiciones de un díaExposiciones agudas: Son exposiciones de un díao menos y que suceden en un solo evento.

El período transcurrido entre el evento deexposición y las observaciones en el organismoexpuesto es una variable muy importante deconsiderar especialmente en el caso deexposiciones intermitentes.


El tipo de efecto tóxico que produce unasubstancia sirve para hacer unaclasificación muy general, pero es muyútil. Los tóxicos se clasifican en:

CancerígenosNo cancerígenosTóxicos para el desarrollo


SUSCEPTIBILIDAD INDIVIDUAL

Otro de los conceptos importantes en toxicología esla variabilidad de la respuesta biológica en funciónde la susceptibilidad de cada organismo. Porejemplo, dos compañeros de trabajo quede la susceptibilidad de cada organismo. Porejemplo, dos compañeros de trabajo quedesempeñaron funciones idénticas durante 30 añosy que por lo tanto estuvieron expuestos al mismoambiente, uno desarrolla una enfermedad inducidapor las exposiciones a los tóxicos presentes en elambiente de trabajo y el otro no. Nadie es idénticoa otro y las respuestas tóxicas pueden variar de unindividuo a otro.

TOXICOLOGIA AMBIENTAL 11.-ESPECIES SIMILARES PRESENTAN RESPUESTAS SIMILARES.

Es la base para usar los datos obtenidos conanimales como subrogados de datos humanos. Porejemplo; dos especies de mamíferos, las ratas y loshumanos, sufren, a dosis equivalentes, el mismohumanos, sufren, a dosis equivalentes, el mismotipo de daño hepático por la exposición atetracloruro de carbono.Hay muchas excepciones a esta regla, haysubstancias que presentan diferencias interespeciesmuy marcadas y hay otras substancias que sóloproducen efectos tóxicos en una cierta especie y enotra no.

TOXICOLOGIA AMBIENTAL 12.-LA RESPUESTA ESTA DETERMINADA POR LACONCENTRACION DEL TOXICO EN EL BLANCO.

La concentración que determina la respuesta tóxica es laque se presenta en el tejido blanco (mg de substancia / mlde sangre) y no la que se encuentra en el mediocontaminado.contaminado.La cantidad absorbida se diluye en el organismo y entremayor sea la masa corporal, mayor cantidad de substanciasse necesitará para alcanzar un determinada concentraciónen la sangre. Por esta razón la dosis se normalizaexpresando la cantidad de tóxico por unidad de masacorporal (mg de substancia / Kg de masa corporal). Senecesita una cantidad mayor de aspirina para quitar el dolorde cabeza de un elefante que la que se necesita para curarun ratón.


Aunque la exposición efectiva sea la que recibe elórgano blanco, de todas maneras en la evaluaciónde riesgos ambientales, la dosis suministrada seexpresa en función de la concentración en el mediocontaminado que entra en contacto con elorganismo receptor. Este dato es un resultado delorganismo receptor. Este dato es un resultado delmuestreo ambiental. Para hacer estudios másprecisos de la relación dosis-respuesta se puedenestimar las dosis efectivas en el tejido blanco,utilizando datos obtenidos en muestreo biológico yla determinación de biomarcadores.Posteriormente se definirán muestreo biológico ybiomarcadores.


LA SANGRE ESTA EN EQUILIBRIO CON TODOS LOS TEJIDOS.

No es fácil determinar la concentración de tetracloruro decarbono dentro de los hepatocitos y lo que se hace es medir laconcentración en la sangre y estimar la concentración dentro dela célula, asumiendo que se llega a concentraciones de equilibrioen la interfaces sangre/hígado.la célula, asumiendo que se llega a concentraciones de equilibrioen la interfaces sangre/hígado.Este concepto es el que se utiliza cuando, para determinar elefecto que puede tener el alcohol que se ha ingerido sobre lacapacidad de conducir de un individuo (que depende de laconcentración de alcohol en el cerebro), se mide laconcentración de alcohol en el aire exhalado y no se tiene quehace el análisis del cerebro del conductor. La concentración deetanol en el aire exhalado, está en equilibrio con la que seencuentra en la sangre, y ésta a su vez está en equilibrio con laque se presenta en el cerebro.


LA CONCENTRACION DEL TOXICO DENTRO DELORGANISMO CAMBIA CON EL TIEMPO.

Tan pronto entra un tóxico al organismo, se inicia el proceso deeliminarlo, por lo que su concentración disminuirá con el tiempo. Si seconsume una cantidad grande de alcohol en un tiempo corto, laconcentración de alcohol en los órganos de desintoxicación, en este casoconcentración de alcohol en los órganos de desintoxicación, en este casoel hígado, es muy alta. De inmediato se inicia la eliminación del alcoholpero no hay tiempo para reducir la concentración de alcohol en la sangre,permitiendo que llegue suficiente alcohol al cerebro, como para alcanzaruna concentración que produzca efectos tóxicos. Cuando se ingiere lamisma cantidad, pero lentamente, se le da más tiempo al cuerpo paraeliminar el alcohol, llegando una cantidad baja al cerebro y sus efectosserán mucho menores.La variación de la concentración del tóxico con el tiempo la estudia latoxicocinética.


EL PERIODO Y FRECUENCIA DE LA EXPOSICIÓN DETERMINA EL TIPO DE EFECTO.

Por otro lado, si se consume una cantidad grande de alcoholen una ocasión, es muy poco probable que se produzca undaño hepático, sin embargo si se consume en formadaño hepático, sin embargo si se consume en formacotidiana por un período de varios años, aunque lascantidades ingeridas en cada ocasión no sean tan grandes,es muy probable que se desarrolle cirrosis hepática. Es poreso que son tan importantes las exposiciones crónicas, osealas que suceden en forma constante durante todo el períodovital. Los tóxicos presentes en el agua que bebemos y en elaire que respiramos diariamente, aunque se encuentren enconcentraciones relativamente bajas, pueden causar dañosserios.


La restauración ambiental tiene comopropósito eliminar, reducir o controlar losriesgos para la salud humana y para el medioriesgos para la salud humana y para el medioambiente en sitios contaminados.El proceso de restauración ambiental, paraproteger la salud humana debe de reducir laconcentración de los contaminantes pordebajo de los niveles normativos, a costosaceptables y la solución debe de serpermanente.


EJEMPLO DE CALCULO DE DOSISSUMINISTRADA.

Una forma común de expresar la exposición acancerígenos y para exposiciones crónicas escalculando la Dosis Diaria Promedio Vitalicia(DDPV)

DDPV = (Concentración del tóxico)(tasa de contacto)(biodisponibilidad) (duración exposición) (masa corporal)(período de vida).


PROBLEMA

Se quiere calcular la DDPV para la ingestión de agua por unapersona que trabaja en Edison, California, donde el aguacontiene 0.39 mg As/litro.

Concentración del tóxico en la vía de exposición: 0.39mg/litro límite superior de confianza percentil 95 delpromedio de las concentraciones contactadas durante elperíodo de exposición.

Tasa de contacto: 2 litros por día (límite superior deconfianza percentil 95 del promedio, valor recomendado poral EPA).


Biodisponibilidad: 0.7 (significa que el 70% de lo que se ingiere seabsorbe).

Duración de la exposición: 25 años (valor sugerido por la EPA para laduración de un individuo en un trabajo) y como la exposición sólo tieneduración de un individuo en un trabajo) y como la exposición sólo tienelugar durante el período de trabajo, se tiene que considerar el tiempode vacaciones (se trabajan 50 semanas en el año, o sea se trabaja el50/52 del año), se trabajan 5 días a la semana (5/7 de la semana) y 8horas por día (8/24 de día).

Masa corporal: 70 Kg (valor sugerido por al EPA).

Período de vida: 70 años multiplicado por 365 para expresarlo en días.


DDPV = 0.39 mg/L x 2L/día x 0.7 x 25 años x 50/52 sem x 5/7 días / sem x 8 h/24 h/día70 kg x 70 años x 365 días/año.

DDPV = 1.647 x 10-6 (mg/kgxdía) de arsénico por ingesta de agua durante el trabajo.

Los valores medios de la EPA que se usaron, tanto en esteejemplo como en otros anteriores, se encuentran publicadosen el manual “Guía para la Evaluación de Riesgos en elSuperfund” de la EPA.


EJEMPLO DE CARACTERIZACION DE RIESGOS.

Determinar si el riesgo que enfrenta el trabajador del ejemplo anterior esaceptable tanto para efectos cancerígenos como no cancerígenos.

INFORMACION LOCALIZADA EN IRIS PARA ARSENICO CONTACTADOINFORMACION LOCALIZADA EN IRIS PARA ARSENICO CONTACTADOPOR VIA ORAL, INGERIDO EN AGUA:

DdRco: 3 x 10-4 mg As/Kgxdía.Peso de evidencia: Grupo A, cancerígeno probado para humanos.SF, Factor de pendiente para exposición oral disuelto en agua: 1.5(mg/Kg)/día.Concentración en agua para un riesgo de 10-6: 2 x 10-2 microgramos porlitro.


RESULTADOS:Cálculo del Coeficiente de Peligro:DDPV/DdRco = 1.7x10-6 / 3x10-4 = 0.5x10-2

Transformando la concentración permitida para un riesgo de10-6 en dosis se obtiene:(2x10-2 ug/L)(mg/1000ug)(2L/día)/70 kg=6x10-7 mg As/Kgxdía.

Cálculo del riesgo de cáncer:SF x DDPV = 1.5 x 1.7x10-6 = 2.5 x 10-6


CONCLUSIONES:

El riesgo de efectos no cancerígenos esaceptable puesto que el valor delaceptable puesto que el valor delcoeficiente de peligro es menor que uno.

La dosis suministrada en el sitio es mayorque la dosis permitida para ingesta en aguapara un nivel de riesgo de cáncer de 1 enun millón.

TOXICOLOGIA AMBIENTAL 19.-EJEMPLO DE CALCULO DE INDICE DE PELIGRO.

Calcular la exposición total a BBP en un sitio y determinar siésta es aceptable.

Las vías contaminadas son: el agua de consumo, elpescado que se ingiere y el suelo donde se cultivanpescado que se ingiere y el suelo donde se cultivanverduras para el consumo.

Datos:

La exposición aceptable es 13.0 mg/LLas concentraciones de BBO son: en el agua 3 mg/L y en elmúsculo de pescado 0.5 mg/g de músculo. En las verdurasse consume 1 mg/día.


RESPUESTA:

Exposición por cada vía:

Agua 3 mg/L x 2L/día 6.0 mg/díaAgua 3 mg/L x 2L/día 6.0 mg/díaPescado 0.5 mg/g de músculo x 11 g/día 5.6 mg/díaVerduras 1.0 mg/díaTotal de exposición 12.6 mg/día

Indice de peligro = Exposición Total/Exposición Aceptable =12.6/13.9 = 0.9

El riesgo es aceptable puesto que el HI (Indice de Peligro) es menor queuno.


EPISODIOS RELEVANTES EN ENVENENAMIENTO PORMERCURIO.

Caso de Minamata

En 1950, el complejo que la compañía Nippo Chisson poseíaEn 1950, el complejo que la compañía Nippo Chisson poseíaen Minamata (Japón) incrementó su capacidad deproducción de acetaldehído y policloruro de vinilo (PVC)introduciendo el uso de una gran cantidad de catalizadoresde mercurio (clorometilmercurio) en el proceso deproducción. Los residuos generadores se arrojaban a labahía de Minamata sin ningún tratamiento y el agua se fuecontaminando.


En mayo de 1956, se presentaron los cuatroprimeros pacientes que fueron hospitalizados conconvulsiones severas, pérdidas intermitentes deconciencia, enajenaciones mentales transitorias yfinalmente estado de coma. Los servicios médicosfinalmente estado de coma. Los servicios médicosse mostraron sorprendidos por esta situación y seinició un estudio epidemiológico para tratar dedeterminar la causa de la enfermedad. El únicofactor que todos los pacientes presentaban encomún era que se trataba de personas que habíaningerido gran cantidad de pescado procedente dela bahía de Minamata.


Después de numerosas investigaciones, se llegó ala conclusión de que la causa de la enfermedadera el envenenamiento por mercurio, presente enforma de aquil-mercurio, en los peces de dichabahía. Los daños ocasionados fueron enormes,bahía. Los daños ocasionados fueron enormes,hubo una alta mortalidad entre la población y sepresentaron malformaciones genéticas en reciénnacidos. En 1990 se reconoció que los vertidosfueron la causa de 987 muertes, 2.239 víctimasque no llegaron a morir y aún otras 2.093personas están tratando de que se les reconozcasu condición de víctimas.


CASO DE NIIGATAEn 1965, en Niigata se presentaron varios casos depacientes con síntomas semejantes a los de los pescadoresde Minamata, entre las personas que vivían a lo largo de lasriberas del río Agano. Se reconoció que se trataba de un“segundo Minamata”, también en este caso existían en lascercanías de la industrializada ciudad de Niigata plantas decercanías de la industrializada ciudad de Niigata plantas deproducción de acetaldehído y otras fábricas que empleabanmercurio en sus procesos de producción. A ello se añadía elempleo de pesticidas organomercúricos. Como consecuenciadel suceso, se produjeron 5 muertos y 26 personas sereconocieron como víctimas.En la primavera de 1966 el grupo de investigación nombradopara estudiar el caso, indicó que la causa más probable deldesastre fue el vertido de metilmercurio en el efluente de lacompañía Showa Denko, situado en el río Agano.


CATASTROFES ECOLOGICAS OCASIONADAS POR IMPORTANTES VERTIDOS DE

PETROLEO.

Ha habido multitud de catástrofes que hanHa habido multitud de catástrofes que hanocasionado el vertido de cantidades ingentes decrudo del mar. La mayor parte de ellos fueroncausados por buques petroleros, aunque tambiénpuede haber otras causas, tales como roturas deoleoductos , accidentes en yacimientos de extracción,etc. Se señalan a continuación algunos de los másimportantes de los producidos desde la década de los60.-


Año Accidente Lugar Vertido (toneladas)1967 Petrolero Torrey Canyon Reino Unido 130.0001976 Petrolero Urquiola España (La Coruña) 95.0001978 Petrolero Amoco Cádiz Francia 234.0001979 Petrolero Atlantic Empress Barbados 141.0001979 Plataforma Ixtoc I México 476.0001980 Pozo Petrolífero Libia 143.0001980 Pozo Petrolífero Libia 143.0001983 Pozo Petrolífero Irán 272.0001983 Petrolero Castillo de Bellver Sudáfrica 267.0001987 Petrolero Amoco Cádiz Francia 200.0001988 Petrolero Odyssey Canadá 146.0001989 Petrolero Exxon Valdez Alaska 37.0001991 Guerra del Golfo Golfo Pérsico 816.0001992 Oleoducto Uzbekistán 272.0001992 Petrolero Mar Egeo España (La Coruña) 76.0001994 Rotura de oleoducto Rusia 104.0001999 Petrolero Erika Francia 37.0002001 Petrolero Baltic Carrier Dinamarca 1.900


EXPOSICION INICIAL EXPOSICION SUBSIGUIENTECompuesto o su Compuesto o su

Producto metabólico Producto metabólico(HAPTENO) (HAPTENO)

Conjugación con proteínas Conjugación con proteínasConjugación con proteínas Conjugación con proteínas(ANTIGENO) (ANTIGENO)

Antígeno provoca la formación REACCIONProteínas celulares o humorales ANTIGENO-ANTICUERPO

Lesión Celular

TABLA 9.- ALGUNAS MANIFESTACIONES COMUNES DE REACCIONES DE SENSIBILIDAD EN EL SER HUMANO Y ALGUNOS HAPTENOS COMUNMENTE ASOCIADOS CON

ESTA SENSIBILIDAD.

MANIFESTACIONES DERMATOLOGICAS SUSTANCIAS QUIMICAS IMPLICADASDermatitis de contacto ( reacciones Arsenicales, anestésicos locales, mercurialescezematoides,comezón,eritema y vesiculación penicilina, quinacrina, estreptomicina, posterior aparición de pústulas y necrosis. sulfonamidas.Urticaria (zonas edematosas localizadas discretas o confluentes). Extractos de órganos, penicilina, extractos deExantemáticas (enrojecimiento, áreas polen, salicilatos, sueros.Exantemáticas (enrojecimiento, áreas polen, salicilatos, sueros.discretas maculares o papulares). Barbitúricos, sulfonamidas, arsenicales,Exfoliativas (pérdida de capas superficiales de yoduros.piel, enrojecimiento, hinchazón, infiltración de células sanguíneas) Arsenicales, barbitúricos, sales de oro, Erupciones vesiculares (árcas serosas o mercuriales, quinacrina.Seropustulares discretas)Eritema multiforme (múltiples tipos de lesiones Arsenicales, bromuros, yoduros.máculas, pápulas o nódulos)Erupciones filas (áreas localizadas de erupción Bromuros, salicilatos, sulfonamidasque reaparecen en el mismo lugar tras ingestiones repetidas del hapteno) Barbitúricos, fenolftaleína.

TABLA 9.- ALGUNAS MANIFESTACIONES COMUNES DE REACCIONES DE SENSIBILIDAD EN EL SER HUMANO Y ALGUNOS HAPTENOS COMUNMENTE ASOCIADOS CON ESTA SENSIBILIDAD.

MANIFESTACIONES SISTEMICAS SUSTANCIAS QUIMICAS IMPLICADASDiscrasías sanguíneas

1.- Granolucitopenia (disminución de Aminopirina, arsenicales, sales de oro, Granulocitos) hidantoínas, fenilbutazona, tiuracilos.2.- Trombocitopenia (disminución de plaquetas) Arsenicales, quinina, sulfonamidas3.- Anemia aplástica (disminución de todas lascélulas sanguíneas). Cloranfenicol, hidantoínas, quinacrina,Enfermedad del suero (fiebre, lesiones de la piel fenilbutazona, sulfonamidas.Enfermedad del suero (fiebre, lesiones de la piel fenilbutazona, sulfonamidas.como urticaria, dolor en las articulaciones e Sueros, penicilina, estreptomicina, hinchazón, linfadenopatía). Sulfonamidas, tiouracilo.Shock anafiláctico (rubor, marco, caída de la presión sanguínea, obstrucción del tracto Yoduros, anestésicos locales, mercuriales,respiratorio, inducido sistemáticamente). Extractos de órganos, penicilina, extractosAsma (u obstrucción bronquiolar) de polen, sueros, vacunas.Lesión orgánicaHepatitis Extractos de polen, salicilatos, sueros.Perlarteritis

Sales de oro, hidantoínas, fenurona, sulfonamidas, sueros, hidantoínas, yodurosmercuriales, sulfonamidas.

TABLA 11.- MECANISMOS Y EJEMPLOS DE

TERAPEUTICA ANTIDOTICA.

1.- Disminución de la pendiente ascendente de la curva tiempo-respuestaA.- Influyendo sobre la velocidad de absorción del material a partir deltracto gastrointestinal.

1.- Métodos inespecíficos.a. Éméticos (apomorfina, jarabe de ipecacuana)b. Vómito inducido mecánicamente (dedos en la parte superior de la faringe).c. Lavado de estómagod. Neutralización química (neutralización ácido-base)d. Neutralización química (neutralización ácido-base)e. Adsorción (carbón activo)

Métodos específicosa. Formación de complejos menos tóxicos.

Agente Antídoto ProductoHierro Bicarbonato sódico Carbonato ferrosoHierro Desferroxamina Hierro quelatadoNitrato de plata Cloruro sódico Cloruro de plataEstricnina Permanganato Pot. Producto de oxidaciónNicotina Permanganato pot. Producto de oxidaciónFluoruro Lactato cálcico Fluoruro cálcico

TOXICOLOGIA AMBIENTAL 24.-B.- Influyendo sobre la distribución o la translocación del agente alcentro receptor1.- Métodos inespecíficos

a. Atrapamiento de iones por alteración del pH sanguíneo (puedeemplearse cuando la terapéutica implica corregir el equilibrio ácido-base)

b. Centros de unión sustitutivos (infusión de albúmina)2.- Métodos específicos2.- Métodos específicos

a.- Producción de un derivado menos tóxico, bloqueo competitivo de labiotransformación metábólica.

Agente Antídoto Producto o efectoCianuro Metalhemoglobina CianometahemoglobinaCianuro Tiosulfato TiocianatoMetanol Etanol Bloqueo competitivoFluoroacetato Acetato o monoacetina Sustitución competitivaHeparina Protamina Formación de complejo

TOXICOLOGIA AMBIENTAL 25.-II Incremento de la pendiente descendente de la curva tiempo-respuesta.

A:- Aumentando la velocidad de eliminación.1.- Métodos inespecíficos

a. Hemodiálisisb. Diálisis peritonealc. Exsanguinotransfusiónd. Ajuste de pH y diuresis (alcanilizar orina para ácido orgánicos débiles y acidificar orina

para bases orgánicas débiles)2.- Métodos específicos

a. Intensificación de la excreción o formación de productos menos tóxicos por quelación oformación de complejos.formación de complejos.

Agente Antídoto MecanismoIon bromuro Ion cloruro Incremento de excreción renal.Estroncio, radio Calcio Incremento de excreción renalPlomo,Níquel,Cobalto,cobre EDTA QuelaciónMercurio,arsénicooro BAL QuelaciónCobre d-penicilamina QuelaciónToxina botulínica Antitoxina ComplejoOrganofosfarado Pralidoxima Reactivación nucleofilica del

enzima.

TOXICOLOGIA AMBIENTAL 26.-III Elevación del umbral de toxicidad en la curva tiempo-respuesta.

A. Mediante apoyo clínico a las funciones vitales o el uso de agentesfarmacológicos antagonistas.

1.- Métodos inespecíficosa. Respiración artificial mecánica para mantener la oxigenación de la sangre.b. Mantenimiento de la circulación sanguínea (terapéutica antishock,

sustitutivos o expansores del plasma, vasoconstrictores).c. Mantenimiento del equilibrio de electrolitosd. Mantenimiento de la función renal.2.- Métodos específicosa. Empleo de antogonistas farmacológicos o de vías alternativas.Agente Antídoto MecanismoMorfina Nalaxona AntagonismoMonóxido de carbono Oxígeno AntagonismoDicumarol,warfarina Vitamina K AntagonismoOrganofosforado Atropina AntagonismoCurare Neostigmina AntagonismoMetotrexato Acido folínico Vía alternativa5-fluorouracilo Timidina Vía alternativa6-mercaptopurina Purina Vía alternativaDietilamida del ácido Fenotiacina AntagonismoLisérgico.

CLASIFICACION DE LA CANCEROGENICIDAD POR PESO DE LA EVIDENCIA

GRUPO DESCRIPCIONA Cancerígeno para humanosB Probable cancerígeno para humanosB1 Hay información limitada con humanosB2 Hay información suficiente en animales,B2 Hay información suficiente en animales,

pero no con humanos.C Posible cancerígeno humanoD No clasificable como cancerígeno para

humanos.E Evidencia de no-carcinogenicidad para

humanos.

SUSTANCIAS INVOLUCRADAS ( CITUC, 2000 )

MEDICAMENTOS 52%PRODUCTOS QUIMICOS IND. 4%PRODUCTOS DE ASEO 11%PLAGUCIDAS AGRICOLAS 8%PLAGUCIDAS AGRICOLAS 8%PLAGUICIDAS DOMESTICOS 6%COSMETICOS 2%METALES 1%ALIMENTOS 3%OTROS 13%

100%

TOXICIDAD

Propiedad de una sustancia que por acción de contacto o absorbida por un organismo, sea por vía oral, respiratoria o cutánea, es sea por vía oral, respiratoria o cutánea, es capaz de producir efectos nocivos sobre la salud humana, animal o vegetal, incluso la

muerte.

NCH 382 3.27

Dosis

Dosis de exposición:está definida por la cantidad desustancia a la que se expone el organismo y el tiempo alque estuvo expuesto.La dosisdetermina el tipo y la magnitud de la respuestabiológicay esteesel conceptocentraldela toxicologíabiológicay esteesel conceptocentraldela toxicologíaEl efecto adverso o dañoes una función de la dosis yde las condiciones de exposición (Vía de ingreso,duración , frecuencia etc.Suceptibilidad individual se debe a diferenciasmetabólicas.

BIOQUIMICA

• Introducción :La bioquímica estudia la base molecular de la vida. En losprocesos vitales interaccionan un gran número de substanciasde alto peso molecular o macromoléculas con compuestos demenor tamaño, dando por resultado un número muy grande dereacciones coordinadas que producen la energía que necesitala célula para vivir, la síntesis de todos los componentes de losla célula para vivir, la síntesis de todos los componentes de losorganismos vivos y la reproducción celular.Al conjunto de reacciones que suceden dentro de los seresvivos se le llama metabolismo.Actualmente se conoce a detalle la estructura tridimensional delas macromoléculas de mayor importancia biológica, los ácidosnucleicos y las proteínas, lo que ha permitido entender a nivelmolecular sus funciones biológicas.

• ProteínasLas proteínas son macromoléculas que tienen múltiplesfunciones en el organismo; controlan las condicionesfisicoquímicas dentro de la célula, forman parte de lasestructuras celulares y sobre todo catalizan prácticamente todaslas reacciones que tienen lugar en la célula, y en este caso deles denomina Enzimas.La presencia de una enzima y su concentración en uncompartimento biológico dado, determina la capacidad deese comportamiento de llevar a cabo una reacciónese comportamiento de llevar a cabo una reacciónbioquímica y la velocidad a la cual tiene lugar.

Estructura . Las unidades estructurales de las proteínas son losaminoácidos. Todas las proteínas están construídas a partir delmismo conjunto de 20 aminoácidos. El carbono alfa,enmarcado en azul en la figura que sigue, de todos losaminoácidos sostiene un grupo amino, un grupo carboxilo y elresiduo característico de cada aminoácido.

• Los residuos R tienen diferente forma, carga,tamaño, reactividad química y capacidad deformar puentes de hidrógeno. El residuo es unacadena alifática, en el caso de la glicina (Gli),alanina (Ala), valina (Val), leucina (Leu),isoleucina (Ile) y prolina (Pro). En la serina(Ser) y tronina (Thr) el residuo es una cadenahidroxialifática. En los aminoácidos triptofano(Tri), tirosina (Tir) y fenilalanina (Phe) el residuoes una cadena aromática. La lisina (Lis),arginina (Arg) y la histidina (His) tienen residuos

ESTRUCTURA DE UN AMINOACIDO

arginina (Arg) y la histidina (His) tienen residuosbásicos y en el ácido aspártico (Asp) y el ácidoglutámico (Glu) el residuo es un ácidocarboxilico. En la asparangina (Asn) y en laglutamina (Gln) el residuo tiene una funciónamida y en la cisteina (Cis) y en la metionina(Met) contiene un átomo de azufre.Los aminoácidos se unen uno al otro, vía losgrupos alfa amino de un aminoácido con el grupoalfa carboxilo de otro aminoácido. A esta uniónse le denomina enlace peptídico y al producto sele denomina péptido .

ENLACE PEPTIDICO

ESTRUCTURA TRIDIMENSIONAL DE UNA PROTEINA (CITOCROMO)

ACIDOS NUCLEICOSEstructura

• Las bases nitrogenadas son lasque contienen la informacióngenética y los azúcares y losfosfatos tienen una funciónestructural formando elesqueleto del polinucleótido.En el caso del ADN las bases sondos purinas y dos pirimidinas. Lasdos purinas y dos pirimidinas. Laspurinas son A (Adenina ) y G(Guanina). Las pirimidinas son T(Timina ) y C (Citosina). En elcaso del ARN también son cuatrobases, dos purinas y dospirimidinas. Las purinas son A yG y las pirimidinas son C y U(Uracilo)

Muerte CelularEl punto al cual la célula no se puede recuperar de las lesiones es

dificil de definir. Hay muchos pasos que se consideran reversibles y muchos queson definitivamente irreversibles.

Los dos fenómenos que consistentemente están asociados alesiones irreversibles son la incapacidad de revertir la disfunción mitocondrial ylas distorsiones profundas de la funciones de la membrana.

Características de las lesiones celulares reversibles.Pérdida de ATP que disminuye la actividad ATPasa en la membrana.Hinchazón celular aguda (pérdida del control de volumen).Hinchazón celular aguda (pérdida del control de volumen)

.Aumento de la velocidad de la glicólisis para compensar la pérdida deATP..Desprendimiento de los ribosomas del retículo endoplásmico rugoso.Permeabilidad incrementada de la membrana y disminución de la actividadmitocondrial que resulta en el ampollamiento de la superficie celular

El estudio de la velocidad de cambio de la concentración de las especies tóxicas dentro del organismo se conoce como toxicocinética

Podemos de cir que los tóxicos tienen un comportamientosde primer orden que lo podemos repres3entar matematica-mente: dC/dt = -Kd*CC = concentración plasmáticaKd = cte de velocidad de eliminaciónT = tiempo

Curva dosis Respuesta

Factores que influyen:EmbarazoEdad estado hormonalObesidadEstado de saludDieta y estado nutricional

Efecto o respuesta tóxicatodo cambio orgánico permanenteque debe ser medido en el componente bajo estudio y teneren valor 0 cuando la dosis es cero

DE 50 Dosis efectiva nivel 50%

DE-50 es la dosis que produce unarespuesta igual a la mitad de larespuesta máxima. Si se midieron losrespuesta máxima. Si se midieron losefectos quantales se dice que es ladosis que produce una respuestadeseable en el 50 % de la población.

NOAEL o NOEL es la dosis en que no se observan efectos adversos.

Sería la región de la curva donde los efectos no son medibles.

Indice terapéutico = DL50/DE50

DL 50 = dosis letal DE 50 = dosis efectiva nivel 50 %

Margen de Seguridad

MS = DL1/DE99DL1 = efecto letal en 1 % de la poblaciónDE99 = efectos deseables en 99% de la poblaciónpoblación

LOAEL es el nivel mas bajo en que se produce efectoAdverso. Se conoce como efecto tóxico crítico

Dosis de referencia DdREs el nivel de exposición diaria que no produce un riesgo apreciable de daño en poblaciones humanas, incluyendo las sub poblaciones sensiblesSe calcula en base a NOAELSe calcula en base a NOAEL

DdR = NOAEL/ FIs*FM

FIs Factor de Incertidumbre

FS factor modificador

FI

=

1

* FI = 10 cuando el valor del NOAEL se obtuvo de de experimentación.animales*FI = 10 para tomar en cuenta la variabilidad de la población*FI =10 cuando se obtuvo de un estudio subcrónico y se deseaestimar DdRc.*FI = 10 cuando se una el LOAEL en lugar del NOAELFIs es el producto de todos los FI10

cuando

FIs es el producto de todos los FISe aplica un FS entre 0 y 10 para evaluar incertidumbresadicionales

Membrana CelularLa membrana celular está constituída por lípidos yproteínas.La parte lipídica está formada por una películabimolecular que le da estructura y constituye unabarrera que impide el paso de sustanciasbarrera que impide el paso de sustanciashidrofílicas. Las proteínas de la membrana estánsuspendidas en forma individual o en gruposdentro de la estructura Lipídica, formando loscanales por los cuales entran a las células en formaselectiva ciertas sustancias.

El citoplasma está constituído por los organelos y el citosol.Los organelos más importantes son los ribosomas, mitocondrias ,Vacuolas y otras estructuras unidas a las membranas.

SangreLa sangre es el líquido que circula en todo el organismo a través de dossistemas; la circulación sistémica y la circulación pulmonar.La circulaciónsistémica distribuye la sangre oxigenada del corazón haciatodos los órganos delcuerpo, y luego la regresa con el bióxido de carbono hacia el corazón. Lacirculación pulmonar transporta la sangre venosa (sin oxígeno) del corazón a lospulmones para su oxigenación y luego, la regresa oxigenada al corazón.La estructuras que se encargan de distribuir la sangre en estos dos sistemas sonlasarterias,lasarteriolas,loscapilares,lasvenasy lasvénulas.lasarterias,lasarteriolas,loscapilares,lasvenasy lasvénulas.Las arterias son las estructuras que distribuyen la sangre oxigenada, a altapresión, hacia todos los tejidos. Su estructura muscular fuerte provee la fuerzade envío hacia los tejidos más lejanos.Las arteriolas son las ramificaciones máspequeñas de las arterias y entregan la sangre a los capilaresdentro de los tejidos.También tienen estructura muscular fuerte para contener elflujo arterial.

Los capilaresson estructuras pequeñas, de paredes delgadas y permeables que se encargan del intercambio de fluidos, nutrimentos, electrolitos, hormonas y otras substancias entre la sangre y el espacio intersticial.Las vénulasse encargan de recoger la sangre de los capilares.Las venasson los conductos que transportan la sangre que ha recogido el bióxido de carbono de todos lo tejidos y la transporta de regreso al corazón. Las venas son de estructura delgada y almacenan temporalmente la sangre antes de llegar al corazón.llegar al corazón.La sangre se puede considerar formada por dos compartimentos: las células y el líquido en el que sobrenadan, que se denomina plasma.El plasma tiene en solución varias proteínas, tales como las albúminas y globulinas, que juegan un papel muy importante en el manejo de tóxicos por el organismo.

Varios son los factores que predisponen al hígado a sufrir toxicidad, entre elloslos siguientes:*Recibe una gran cantidad de sangre la cual puede ser portadora de tóxicos, sobre todo la vena porta que transporta los materiales absorbidos en el tracto gastrointestinal (vía de ingreso de los tóxicos que penetran al organismo por vía oral).Una gran capacidad de biotransformación y diversas concentraciones de oxígenopermiten que en el hígado tengan lugar, tanto reacciones de reducción como de oxidaciónde diversos substratos entre ellos, los xenobióticos que llegan a él.oxidaciónde diversos substratos entre ellos, los xenobióticos que llegan a él..Tener una función excretora que hace que se concentren tóxicos dentro de este órgano.La combinación de estos factores expone al hígado a la toxicidad causada por una serie de sustancias, entre ellas los contaminantes ambientales. La severidad del daño depende de muchos factores, como lo veremos más adelante

GEN

UN SEGMENTO DEL DNA QUE CODIFICA (CONTIENE LA INFORMACION) PARA LA

SINTESIS DE COMPONENTES SINTESIS DE COMPONENTES ESTRUCTURALES, FUNCIONALES O

REGULATORIOS DE LA CELULA.

CROMOSOMA

• ESTRUCTURA QUE SE ENCUENTRAN DENTRO DEL NUCLEO Y QUE CONTIENEN EL DNA COMBINADO CON PROTEINAS.PROTEINAS.

• POR LO TANTO LOS GENES RESIDEN DENTRO DE LOS CROMOSOMAS

GENOMA

EL SET COMPLETO DE GENES EN LOS CROMOSOMAS DE UN ORGANISMO, POR

EJEMPLO EL SER HUMANO TIENE 23 PARES DE CROMOSOMAS.

EL GENOMA HUMANO SON TODOS LOS GENES CONTENIDOS EN ESOS 23 PARES, SE ESTIMA QUE ESTOS SON ENTRE 50 MIL

Y 100 MIL GENES

GENES Y MEDIO AMBIENTE

• LA ACTIVIDAD Y LA ESTRUCTURA DE MUCHOS GENES PUEDE SER ALTERADA POR FACTORES AMBIENTALES, INCLUYENDO AGENTES QUIMICOS CONTAMINANTES, LUZ ULTRAVIOLETA, AGENTES IONIZANTES.ULTRAVIOLETA, AGENTES IONIZANTES.

• ESTAS ALTERACIONES SON DE IMPORTANCIA PARA LOS MECANISMOS DE ADAPTACION ACLIMATACION Y EVOLUCION DE LA ESPECIE HUMANA.


• PUEDEN JUGAR UN ROL FUNDAMENTAL EN EL DESARROLLO DE ENFERMEDADES

CARDIORESPIRATORIAS, CANCER Y EN EL PROCESO DE ENVEJECIMIENTO.

• NUMEROSOS PRODUCTOS DE LOS GENES SE • NUMEROSOS PRODUCTOS DE LOS GENES SE NECESITAN SOLO BAJO CIERTAS

CONDICIONES Y LOS MECANISMOS DE REGULACION PERMITEN QUE ESTOS SE

EXPRESEN SOLO CUANDO SE REQUIEREN.


• DIFERENCIAS EN LA REGULACION, EXPRESION Y ACTIVIDAD DE GENES PERMITEN OBTENER INFORMACION

SOBRE LA SUSCEPTIBILIDAD A SOBRE LA SUSCEPTIBILIDAD A CONTAMINANTES AMBIENTALES Y

SOBRE EL RIESGO DE CANCER.

MUTACION GENETICA

• UNA MUTACION GENETICA ES UN CAMBIO EN LA SECUENCIA DE LAS UNIDADES ESTRUCTURALES DEL DNA (NUCLEOTIDOS)

A

DNA MUTADO DNA REPARADO

ATG

G A A T G

T G C

T C A T A G C T A

RiñonesLos riñones tienen forma de frijol, cada uno mide aproximadamente10 cm de largo y cerca de 5cm de ancho. El riñón derecho se encuentra un poco más abajo que el izquierdo. Los riñones cumplenmuchas funciones entre ellas; la excreción de desechos, la regulación de la homoestasis total del cuerpo,la regulación del volumen de los fluidos extracelulares y lacomposición de los electrolitos. Desempeñanun papel importante en la síntesis de hormonas que influyen en funciones metabólicas sistémicas, entreellas están la eritropoietina, la 1,25-di-OH-vitamina D3,la renina y varios prostanoidesvasoconstrictivos.El riñón está formado por dos áreas anatómicas: la corteza y la médula.La corteza recibe la mayor parte del flujo sanguíneo y por lo tanto, cuando un tóxico llega al riñón éstealcanza primeramente la corteza.La médulaconstituyela partemenordel riñón y unaporciónmenorde sustanciastóxicasalcanzanestaLa médulaconstituyela partemenordel riñón y unaporciónmenorde sustanciastóxicasalcanzanestaregión..La unidad funcional del riñón es la nefrona a la que comúnmente se le considera formada de tressecciones: el glomérulo que está formado de un red capilar porosa que actúa como un filtro plasmático,el elemento vascular (arteriolas aferentes y eferentes, esdecir que entran y salen al glomérulo), y elelemento tubular que comprende el túbulo proximal, el túbulo distal, el asa de Henle, y el túbulocolector. Existen nefronas corticales (que se encuentran totalmente en la corteza renal) y nefronasjuxtamedulares (los elementos tubulares se encuentran en la médula renal).Cada elemento renal cumple con funciones específicas:.el elemento vascular se encarga de llevar los desechos y otros materiales a los túbulospara su excreción, regresar los materiales reabsorbidos por el riñón o ahí sintetizados a lacirculación sistémica y de llevar el oxígeno y otros substratos metabólicos a la nefrona..El glomérulo filtra el plasma y la separación se basa en la estructura molecular (tamaño,carga eléctrica neta y la fonDa)..El elemento tubular reabsorbe o secreta selectivamente al total del filtrado.

Representación esquemática del riñón

ABSORCION

GRADO DE IONIZACION• Las membranas son permeables a la

forma no ionizada del toxico ambiental siesta tiene suficiente liposolubilidad.esta tiene suficiente liposolubilidad.

• Las formas ionizadas generalmente tienenbaja solubilidad en lípidos y penetrandificilmente membranas

• El grado de ionización se determina por :pH = pKa – log (no inonizado) / (ionizado)

Ejemplo : Acido benzoico, pKa = 4Estomago pH = 2 Intestino pH = 6

2 = 4 – log (no ionizado) / (ionizado) = 2 6 = 4 – log (no ionizado) /(ionizado) – 2(ionizado) – 2

No ionizado / ionizado = 100 No ionizado / ionizado = 1/100

100% No ionizado 100% IonizadoFavorece la absorción No absorción

pH estómago = 1 ;Ionizado = 0.003 No ionizado 1

pH Intestino=5.3 ; No ionizado = 1 Ionizado 64

Proporción de formas ionizadas del ácido acetilsalicílico pKa = 3.5

pH Intestino=5.3 ; No ionizado = 1 Ionizado 64

pH sangre = 7.4 ; No ionizado = 1 Ionizado 8000

pH orina ácida= 6.8 ; No ionizado =1 Ionizado = 2000

pH orina alcalina= 7.8 ; No ionizado = 1 Ionizado = 20.000

Algunos mecanismos de Biotransformación

Los tóxicos afectan diferentes funciones del riñón por medio de diferentesmecanismos, por ejemplo:.la vasoconstricción ocasiona una disminución del flujo sanguíneo renal.la disminución en la capacidad de filtración y reducción enel flujourinario; conduce a una destrucción de los tejidos afecta elelementoglomerular, alterando su permeabilidad, ocasionando problemas en lafiltración pasmática..afecta la función tubular influyendo la capacidadsecretora o de reabsorción de sustanciasen este segmento.Existen diferentes razones por las cuales los riñones son fácil blancode ciertos tóxicos:.debidoa la reabsorcióndecasiel total del agua(99% esreabsorbida); el.debidoa la reabsorcióndecasiel total del agua(99% esreabsorbida); eltóxico puede alcanzar en el riñón concentraciones 100 vecesmayores queen la sangre recibe aproximadamente 1160 mI/min de sangre (25% delgasto cardiaco), debido a esta gran perfusión, una substancia tóxica en lasangre llegará fácilmente a los riñones .produce bioactivaciones de variosxenobióticos en los segmentos S2 y S3 del túbulo proximal.

1

InversionesLos complicados movimientos del aire a lo largo de la superficieterrestre son factores cruciales en la creación y dispersión de fenómenosde contaminación del aire. Si cesan los movimientos de aire,puedeaumentar localmente la concentración de contaminantes. Normalmente,comosehavisto,latemperaturaenla tropósferadisminuyeconla altura.comosehavisto,latemperaturaenla tropósferadisminuyeconla altura.Hay circunstancias,sin embargo, que pueden invertir esta situación adeterminada altura. Se tiene una inversión de temperatura,condiciónasociada con problemas de contaminación.

Inversión de subsidenciaSe forma en la vecindad de un área de altas presiones. El aire frío de las capas altas comienza a descender para ocupar el sitio del aire superficial que tiende a desplazarse a la zona de baja presión. El aire, que va descendiendo,se comprime debido al aumento de presión, calentándose y atrapando debajo aire más frío. Puede permanecer como una capa templada a alturas de varios cientos de metros de la superficie.

Inversión por irradiaciónEn las noches claras la superficie terrestre se enfría rápidamente, irradiando su calor a la atmósfera y enfriando más el aire contiguo a la superficie que el situado a alturas superiores, produciéndose la inversión.A la mañana siguiente, la radiación solar calienta la superficie y el aire cercano a ella, produciéndose una capa limitada de mezclado. Durante el día el aire se sigue y probablemente desaparezca la inversión. ..

INVERSION MARINA FRONTALSuele ocurrir en los meses de verano. El airefresco y húmedo encima del mar puededeslizarse bajo el aire cálido de encima de latierra. Son las brisas marinas que dispersan lacontaminacióndeáreascosteras. No obstantesicontaminacióndeáreascosteras. No obstantesiel movimiento del aire es lento, se puedeproducir inversión en áreas terrestres cercanas ala orilla del mar.

Hay

Hay otros tipos de inversión, a veces causados por la topografía del terreno como lo veremos en la próxima transparencia, que tiende ailustrar la topografía de un valle. Cuando las paredes del valle se enfrían durante la noche, el aire adyacente también se enfría y caeal valle, mientras que el aire más templado puede fluir sobre las cimas del valle dejando atrapado abajo el aire frío y cualquier agentecimas del valle dejando atrapado abajo el aire frío y cualquier agentecontaminante

Concepto de Inversión de temperatura

Desde el punto de vista metereológico es el que en el perfil detemperaturas cambia de signo.La capadeinversiónesla zonaentredospuntosdeinversión.La capadeinversiónesla zonaentredospuntosdeinversión.La importancia de los procesos de inversión proviene del hechode cuando son muy intensas actúan como tapaderas que previenenla mezcla de contaminantes. Asimismo actúan como contenedoresaumentando las reacciones entre ellos y dando aún productos mástóxicos que los mismos contaminantes.

TOXICIDAD AGUDA

Toxicidad que resulta de una exposición de Toxicidad que resulta de una exposición de

muy corto plazo a una sustancia química

(24, 48, 96 horas).

DL 50-DOSIS LETAL 50

Generalmente es el primer experimento con una nueva sustancia

química.

*DL 50 es la dosis de una sustancia química necesaria para causar

la muerte en el 50% de los animales de experimentación.la muerte en el 50% de los animales de experimentación.

Ejemplo: Dioxina 0.02 mg/Kg de peso corporal.

Nicotina 60 mg/Kg de peso corporal.

Malathion 1375–2800 mg/Kg de peso corporal

DOSIS LETAL 50 ORAL

Corresponde a la cantidad de un compuesto ingerido oralmente que produce la muerte del 50 % de la produce la muerte del 50 % de la

población testeada

TOXICO Cantidad necesaria para matar a una persona de 70 Kg en gramos

Toxina botulínica 0

Aldicarb 0.07

Dinitro o cresol 1.75

Dinitro fenol 2.1

Cianuro 3

Nicotina 3.7

Anhídrido arsenioso 5

Morfina 5.2

cocaína 6.93

Acetato fenil mercurial 46

Pentaclorofenol 50

2-4 D 60

Aspirina 95

Hexazinona 118

Sal común 300

Naftaleno 1780

Azúcar 3000

Tolueno 5000

Clara de huevo 7000

EJEMPLO DE APLICACIÓN DEL CALCULO LD50 ORAL

Los raticidas de segunda generación contienen porcada Kg. 5 mg.del ingrediente activo seaBrofifacuom o Bromadiolona respectivamente

Los LD50 oral en ratas son : 0.270 mg/Kg para elBrodifacuom y 1.125 para la Bromadiolona.

Supongamos una persona de 70 Kg. ¿Cuánto deberáingerir?

a) En el caso ingesta de Brodifacuom

70 Kg. X 0270 mg = 18.9 mg/70 Kg

KgKg

1 Kg. = X Kg ; x = 18.9 = 3.78Kg

5 mg 18.9 5

Tendría que comer 3.78 Kg. de raticida

b) En el caso de Bromadiolona

70 Kg. x 1.125 mg = 78.75 Kg

Kg

1 Kg. = X Kg = 15.75 Kg

5 78.75

Tendría que comer 15.75 Kg. de Raticida

PERIODO DE LATENCIA

Es el tiempo transcurrido entre la ingestión del

tóxico y la aparición de los primeros síntomas.

Con el estómago vacío este tiempo es menorCon el estómago vacío este tiempo es menor

PERIODO DE LATENCIA

TOXICOTOXICOTOXICOTOXICO TIEMPO INICIAL DE SINTOMASTIEMPO INICIAL DE SINTOMASTIEMPO INICIAL DE SINTOMASTIEMPO INICIAL DE SINTOMAS

Cianuro de sodio o potasio 1-5 minutos

Fluoracetato de sodio 1-5 minutos

Pesticidas organofosforados 15-30 minutos

Fluoruro de sodio 15-30 minutos

Nitrito de sodio 30-45 minutos

Anfetaminas 30-60 minutos

Carbamatos 3-4 horas

Hongos tóxicos (alfa amanitila) 12-18 horas

Cumarínicos 18-24 horas

Metanol 12-24 horas

Colorantes diazoicos 12-24 horas

Sales de talio 1-2 días

Paracetamol 1-3 días

Dipiridilos (Paraquat) 2-3 días

Metotrexato 2-3 días

Plomo (inhalación) 21-42 días

Dosis letal 50 Dermal

LD 50 dermal corresponde a la cantidad de sustancia absorbida por la piel que

produce la muerte del 50% de la población produce la muerte del 50% de la población testeada.

TOXICIDAD SUB-AGUDA

•Toxicidad que resulta de una

exposición de corto plazo a una exposición de corto plazo a una

sustancia química ( 3-6 meses)

LC 50 Inhalatorio

Es la dosis letal de un producto que mata la

mitad de la población de animales testeados. El

LC50 se mide en mg/lt o ug/ml de aire o agua. Se

debe fijar el período de tiempo. En general es de debe fijar el período de tiempo. En general es de

4 – 6 horas.

TOXICIDAD CRONICA

Toxicidad que resulta de una

exposición al material ( 2-4 años, la exposición al material ( 2-4 años, la

vida del animal, 2-3 generaciones).

DEFINICIONES DE EFECTOS CRONICOS

Cancerígenos: Causan cáncer

Mutagénicos: causan alteraciones en el Mutagénicos: causan alteraciones en el

material genético de los órganos

Teratogénicos: Causan defectos en

nacimientos de mujeres embarazadas

expuestas

TERATOGENESIS

Se administra el tóxico varios días a hembras

recién embarazadas y se sacrifican antes del

parto para estudiar los fetos. El período más

sensible para las malformaciones congénitas

es el primer trimestre del embarazo que

corresponde al período de organogénesis.corresponde al período de organogénesis.

Las extrapolaciones son difíciles, un caso

muy conocido es el de la Talidomida que es

teratogénico potente en el embrión humano y

muy débil en ratas.

Cancerogénesis

•La mayoría de los cancerogénicos químicos son mutágenos,

por lo que es importante como conocer el poder mutágeno del

compuesto.

•Hay anormalidades cromosómicas heredables que predisponen

el desarrollo del cáncer.

•Características metabólicas diferentes entre un individuo y•Características metabólicas diferentes entre un individuo y

otro.

•Muchos cancerígenos o sus metabolitos son electrofílicos

pudiendo reaccionar directamente con el DNA tales como:

cloruro de vinilo, benzopireno, 2 nafthlamina,

dimetilnitrosamina, cromo + 6, niquel.

•Otros se les denomina EPIGENETICOS en las que hay

evidencia de interacción directa con el material genético. Ej:

asbesto, hormona (dietiletilbestrol).

CONCLUSIONES1.-El riesgo de efectos no cancerígenos es aceptablepuesto que el valor del coeficiente de peligro es menorque 1.( 0.8*10-2)

2.-La dosis diaria promedio vitalicia es mayor que ladosis permitida para un riesgo de cáncer de 1 en unmillón.millón.3.-El incremento de la probabilidad que se produzcacáncer por exposición oral a arsénico es mayor que1 en un millón pero menor que 1 en 100.000.El riesgoserá aceptable o no dependiendo de cual de los nivelesde riesgo se seleccione como tolerable.

CRITERIOS PARA INTERPRETAR LOS TEST GENOTOXICOS

Para determinar la genoticidad química esnecesario la evaluación mediante una batería deensayos y se debe a lo manos usar un sistemaprocariontes (Test Ames) y uno en eucariontes depreferencia en mamíferos. Los más recomendadosson el Test de micronúcleos y el test de lasson el Test de micronúcleos y el test de lasmutaciones dominantes letales.

Si ambos ensayos son positivos se recomiendasuspender los estudios dando a la sustancia usoslimitados. Por ejemplo muchas sustanciasantineoplásticas están en esta categoría. Ej.Mitomicina C, Ciclofosfamida.

TEST DE AMES

En este ensayo se usan bacterias salmonella

typhimurium, las cuales tienen una mutación

que las hace histidina dependientes. Se

colocan en un medio con extracto microsomal colocan en un medio con extracto microsomal

de hígado de rata, este se somete a la acción

del agente químico que se desea probar, el

cual si es mutagénico revertirá la mutación,

haciendo que algunas bacterias sean histidina

independiente y puedan crecer en el medio sin

histidina.

Test de los micronúcleos

Se basa en la detección de micronúcleos en eritrocitos de medula ósea de ratón.

Estos micronúcleos corresponden a quiebres de cromosomas o cromosomas enteros, que se originan po r la acción mutagénica de un agente químico , los qu e permanecen en el citoplasma después de la expulsión

del núcleo.

Para esto se someten grupos de animales a la acción de un agente químico, 30 horas post tratamiento se extrae la médula ósea desde fémur para analizar la

presencia de un micronúcleo en los resultados con e l grupo control.

Este es uno de los test más sensibles para detectar acciones mutagénicas o carcinogénicas.

CONTAMINACION

CONDICION DE ALGUN COMPONENTE DEL AMBIENTE, CUANDO LA

CONCENTRACION DE UNA O MAS CONCENTRACION DE UNA O MAS SUSTANCIAS SUPERA FUERTEMENTE

LOS NIVELES NORMALES EN ESE AMBIENTE PRODUCIENDO EFECTOS ES

SERES HUMANOS, ANIMALES, VEGETALES Y MATERIALES.

CONTAMINANTE

TODA SUSTANCIA, ELEMENTO, ENERGIA O COMBINACION DE ELLOS QUE PRODUCE COMBINACION DE ELLOS QUE PRODUCE

CONTAMINACION

SALUD

ES UN ESTADO DE BIENESTAR COMPLETO EN LO FISICO, MENTAL Y SOCIAL, QUE NO SE CARACTERIZA SOLAMENTE POR NO SE CARACTERIZA SOLAMENTE POR

LA AUSENCIA DE ENFERMEDAD O DOLENCIA

Los

con

Los contaminantes que vamos a estudiar son los siguientes:Monóxido de carbonoAnhídrido sulfurosoOzonoDioxinasMetales Pesadosn

taminante

Metales PesadosPesticidasMedicamentosHAPsMetales pesadosNOx

Pesticida escualquier sustancia o mezcla desustancias usada para prevenir, destruir,mitigar o repeler cualquier insectos, hongos,roedores o malezas o cualquier otra forma dede vida consideradacomo peste,y cualquier

Pesticidas

de vida consideradacomo peste,y cualquierotra sustancia o mezcla usada como reguladorde crecimiento defoliante o desecante

ClasificaciónInformación que debe figurar en la etiqueta DL50 aguda (ratas) m g/kg. De formulaciónDe la OMSSegún los Clasificación Color de la Simbolo del Símbolos y POR VIA ORAL POR VIA CUTANEARiesgos Del peligro Banda Peligro Palabras

Sólido Líquido Sólido Líquido1a

Sumamente MUY Rojo e e 5 o menos 20 o menos 10 o menos 40 o menos

Peligroso TOXICO (pantone

199 C) MUY TOXICO 1b

Muy TOXICO Rojo X X Más de 5 Más de 20 Más de 10 Más de 40

Peligroso (pantone Hasta 50 Hasta 200 Hasta 100 Hasta 400Peligroso (pantone Hasta 50 Hasta 200 Hasta 100 Hasta 400199) TOXICO

II

Moderada- NOCIVO Amarillo X Más de 50 Más de 200 Más de 100 Más de 400

Mente (pantone Hasta 500 Hasta 2000 Hasta 1000 Hasta 4000Peligroso Yellow C) NOCIVOIII AzulPoco CUIDADO (pantonePeligroso 293 C) Más de 500 Más de 2000 M´s de 1000 Más de 4000

CUIDADO Hasta 2000 Hasta 3000IVProductos VerdeQue (pantoneNormalmente 347 C)No ofrecen Más de 2000 Más de 3000Peligro CUIDADO

DIOXINAS

Es el término general para loscompuestos para-dibenzodioxinas(PCDDS) y los dibenzofuranos (PCDFS).Los PCDDs incluyen 75 compuestosindividuales y los PCDFS incluye 135compuestos. Sólo 7 de los 75 PCDDS y10 de los 135 PCDFS son tóxicos. De losPCDD el más tóxico es el 2.3.7 y 8

• PRICIPALES FUENTES DE DIOXINAS EN CHILE

• Incineradores hospitalarios e IPS• Crematorios• Fundiciones• Motores Diesel• Industria de papel

PCDDS el más tóxico es el 2.3.7 y 8tetracloro Dibenzo o dioxinaLas dioxinas no se fabricanintencionalmente y se forman en procesosindustriales en que está involucrada lacombustion.

• Accidentes Químicos mal controlado• Estufas a leña• Quemas agrícolas mas controladas• Industria del carbón• Mezcla y quema de asfaltos• Industria del cemento

DIOXINAS

OZONO (O3)

GAS INCOLORO, FORMADO POR 3 ATOMOS DE OXIGENO

NO SE FORMA DIRECTAMENTE EN EL AIRENO SE FORMA DIRECTAMENTE EN EL AIRE

Y SU FORMACION DEPENDE DE REACCIONES QUIMICAS FOTOQUIMICAS ENTRE OXIDOS DE NITROGENO (NOX) Y COMPUESTOS ORGANICOS VOLATILES

(COV).

EFECTOS DE O3

ES UN OXIDANTE MUY POTENTE, PUEDE AGREGAR ATOMOS DE OXIGENO A MOLECULAS BIOLOGICAS COMO

PROTEINAS Y ACIDOS GRASOSPROTEINAS Y ACIDOS GRASOS

La envoltura de las células, las membranas, contienen proteínas y ácidos grasos, por lo tanto el ozono actúa principalmente sobre las membranas

de las células, dañándolas.

EFECTOS DE O3

LOS EFECTOS EN HUMANOS DEL OZONO SON MUY VARIADOS Y CUANDO ENTRA A NUESTRO

ORGANISMO EL PUEDE OXIDAR PROTEINAS Y ACIDOS GRASOS DE LAS MEMBRANAS DE LAS ACIDOS GRASOS DE LAS MEMBRANAS DE LAS

CELULAS PROVOCANDO :AGRAVAMIENTO DE ASMA, DISMINUCIÓN DE

CAPACIDAD PULMONAR, TOS, IRRITACION DE LAS VIAS RESPIRATORIAS, INCREMENTO DE ENFERMEDADES RESPIRATORIAS COMO

NEUMONIA Y BRONQUITIS.

Producción de OZONO

NO2 + luz solar NO + O

O + O OO + O2 O3

O3 + NO NO2

PROTOCOLO DE MONTREAL, 1987LOS COMPROMISOS DE CHILE

AÑO COMPROMISO2000 Sistema de licencias de importación para todas las sustancias2002 Congelar el consumo de halones, al nivel 1995-19972010 Eliminación del consumo de todas las sustancias, excepto

Bromuro de Metilo2015 Eliminación del consumo de Bromuro de Metilo

CONSUMO DE CHILE 0.3 Kg/Hab.

FASES PRINCIPALES DE LA INTERACCION DE UN TOXICO

AMBIENTAL CON EL ORGANISMO.

EXPOSICIÖNEXPOSICIÖNABSORCIONDISTRIBUCIONELIMINACIONACUMULACION

EMISION

LA ACCION DE INCORPORAR AL MEDIO LA ACCION DE INCORPORAR AL MEDIO SUSTANCIAS, ELEMENTOS, ENERGIA O

UNA COMBINACION DE ELLAS DISTINTAS DE LAS PRE-EXISTENTES

COMENTARIO

LOS EFECTOS ADVERSOS DE LA CONTAMINACION DEL AIRE EN LA SALUD,

INCLUYEN NO SOLO LA EVIDENCIA INCLUYEN NO SOLO LA EVIDENCIA CLINICA DE ENFERMEDAD, SINO TAMBIEN

RESPUESTAS SINTOMATICAS FISIOLOGICAS MAS TENUES COMPROMISO

DE BIENESTARY UN INCREMENTO DEL RIESGO DE ENFERMEDAD

EPISODIO LONDRES 1952

BAJAS TEMPERATURAS Y CAPAS DE INVERSION TERMICA

CONCENTRACION PROMEDIO DE SO2:CONCENTRACION PROMEDIO DE SO2:3.7mg/m3 – 1.300 ppb/48 hrs.

CONCENTRACION PROMEDIO DE PARTICULAS: 4.5 mg/m3

ESTIMADA 4.000 MUERTES EN EXCESO

EPISODIO LONDRES 1952

INCREMENTOS CONSIDERABLES EN MORTALIDAD POR BRONQUITIS Y OTRAS

AFECCIONES PULMONARES Y ESPECIALMENTE EN ANCIANOS, ESPECIALMENTE EN ANCIANOS,

ATRIBUIDOS A LA MEZCLA DE SO2 Y PARTICULAS, AUNQUE LA POBLACION

ESTUVO EXPUESTA A UNA MEZCLA MUCHO MAS COMPLEJA CUYA

COMPOSICION NO SE PUDO DETERMINAR

BIOAEROSOLES

VIRUSBACTERIASBACTERIAS

HONGOSMATERIAL FECALES

FRAGMENTOS DE INSECTOSALERGENOS

GASES

DIOXIDO DE AZUFREDIOXIDO DE NITROGENODIOXIDO DE NITROGENO

MONOXIDO DE NITROGENOMONOXIDO DE CARBONO

OZONO

MATERIAL PARTICULADO

MATERIAL PARTICULADO ES EL TERMINO GENERICO PARA UNA GAMA DE GENERICO PARA UNA GAMA DE

SUSTANCIAS QUIMICAS Y FISICAS QUE EXISTEN COMO PARTICULAS (GOTAS DE LIQUIDO O SOLIDOS) Y QUE TIENEN UN

RANGO AMPLIO DE TAMAÑO

COMPONENTES :HOLLINPLOMO

SULFATOSPOLVO

CONTAMINANTES BIOLOGICOS

Material Particulado

CONTAMINANTES BIOLOGICOSHIDROCARBUROS POLICICLICOS

AROMATICOSFUENTES:

FIJAS (EMISIONES INDUSTRIALES, DOMICILIARIAS Y POLVO) MOVILES (AUTOS,

CAMIONES, BUSES Y MOTOS)

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA TOXICIDAD DE LAS

PARTICULASCANTIDAD INHALADA

TEJIDO EN QUE SE DEPOSITAN SOLUBILIDAD EN LOS FLUIDOS SOLUBILIDAD EN LOS FLUIDOS

CORPORALESCOMPOSICION QUIMICA (ACTIVAS O INERTES)

TAMAÑOPROPIEDADES FISICO-QUIMICAS

MATERIAL PARTICULADO

LAS PARTICULAS PUEDEN SER EMITIDAS DIRECTAMENTE O SE PUEDEN FORMAR EN LA ATMOSFERA POR TANSFORMACIONES LA ATMOSFERA POR TANSFORMACIONES DE EMISIONES GASEOSAS TALES COMO:

OXIDO DE AZUFRE, OXIDOS DE NITROGENO Y COMPUESTOS ORGANICOS

VOLATILES

EFECTOS DE CONTAMINANTES

ATMOSFERICOS EN LA SALUD HUMANA

LOS EFECTOS MAS FRECUENTES SON CAUSADOS POR GASES IRRITANTES Y CAUSADOS POR GASES IRRITANTES Y PARTICULAS Y SE PRESENTAN EN LOS ORGANOS RESPIRATORIOS Y EN LAS

MEMBRANAS Y MUCOSAS



LAS CONSECUENCIAS SON LAS LAS CONSECUENCIAS SON LAS INFLAMACIONES EN NARIZ, OJOS Y

GARGANTA, DISMINUCION DE LA FUNCION PULMONAR, AUMENTO DE LA

SUSCEPTIBILIDAD A INFECCIONES RESPIRATORIAS Y AUMENTO DE LA

INCIDENCIA DE BRONQUITIS CRONICA



ESTOS DESORDENES Y ENFERMEDADES ESTOS DESORDENES Y ENFERMEDADES SON INFLUENCIADAS POR OTROS

FACTORES TALES COMO: DEFICIENCIA INMUNOLOGICA, HABITO DE FUMAR Y

EXPOSICION A CONTAMINANTES INTRADOMICILIARIOS.

EFECTOS DE LA CONTAMINACION

ATMOSFERICA SOBRE LA SALUD HUMANA

EFECTOS AGUDOSEFECTOS AGUDOSIRRITACION DE LAS MUCOSAS

CONJUNTIVITISFARINJITISLARINJITIS

BRONQUITIS



EFECTOS AGUDOSAUMENTO DE :

* INFECCIONES DE LAS VIAS RESPIRATORIAS Y NEUMONIAS

* FRECUENCIAS E INTENSIDAD DE LAS CRISIS ASMATICAS

EFECTO DE LA CONTAMINACION ATMOSFERICA SOBRE LA SALUD

HUMANAEFECTOS AGUDOS AUMENTO DE:

SINTOMAS EN ENFERMOS DE BRONQUITIS CRONICA, ENFISEMA PULMONAR Y CRONICA, ENFISEMA PULMONAR Y

CARDIOPATIAS CORONARIAS. DEBILITAMIENTO DE LOS MECANISMOS DE

DEFENSA DEL APARATO RESPIRATORIO Producidos por la acción de elevadas

concentraciones de contaminantes por períodos cortos



EFECTOS CRONICOS*EFECTOS CRONICOS*AUMENTO DE LA INCIDENCIA Y GRAVEDAD

DE ASMA BRONQUIALBRONQUITIS CRONICA OBSTRUCTIVA

ENFISEMA PULMONAR* Debido a la acción de concentraciones variables de

contaminantes por largos periodos



EFECTOS DIFERIDOS*MUTAGENESISMUTAGENESIS

(MODIFICACION HEREDITARIA DEL DNA)CARCINOGENESIS

(PROLIFERACION ANORMAL DE CECLULAS)* Producidos por la exposición prolongada de

contaminantes cuyos efectos se pueden presentar mucho tiempo despues aunque haya cesado la

exposición



EFECTOS PSIQUICOSIRRITABILIDAD

FATIGA CORPORAL Y MENTALDESORDENES SENSORIALES

EFECTOS DE LOS CONTAMINANTES DEL AIRE

SOBRE EL SISTEMA RESPIRATORIO

DISMINUCION DEL TANSPORTE DE OXIGENO DESDE LOS PULMONES A LOS TEJIDOS

(CO)(CO)

AUMENTO DE LA HIPERREACTIVIDAD BRONQUIAL (O3, NO2)

INFLAMACION BRONCOALVEOLAR (O3)

AUMENTO DE LA PERMEABILIDAD VASCULAR PULMONAR (O3)

EFECTOS DE LOS CONTAMINANTES DEL AIRE

SOBRE EL SISTEMA RESPIRATORIO

* BRONCOCONSTRICCION (O3,NO2, SO2)*EDEMA Y FIBROSIS PULMONAR (NO2)*EDEMA Y FIBROSIS PULMONAR (NO2)

*IRRITACION DE LAS MUCOSAS DEL TRACTO RESPIRATORIO INFERIOR (O3, NO2, SO2)

* PERDIDA DE CILIOS BRONQUIALES (O3, NO2, SO2)* HIPERPLASIA DE EPITELIOS BRONQUIALES

TERMINALES (HAPS)*AUMENTO DE LA SENSIBILIDAD A AGENTES

INFECCIOSOS

MECANISMOS DE DEFENSA DEL APARATO

RESPIRATORIOFILTRACION

CILIOS DEL CONDUCTO NASAL Y DE LA MUCOSA QUE CUBRE LA CAVIDAD NASAL Y TRAQUIAL,

BRONQUIOS Y BONQUIOLOS.BRONQUIOS Y BONQUIOLOS.ELIMINACION

POR DEGLUCION Y EXPECTORACION DE PARTICULAS MOVILIZADAS POR EL MUCUS.

FAGOSITOSISPOR MACROPFAGOS (ELIMINACION POR VIA AEREA

O POR EL TORRENTE SANGUINEO)

FALLAS EN LOS MECANISMOS DE DEFENSA

DEL PULMON

PARALIZACION DE LOS MOVIMIENTOS DE LOS CILIOS

(TEMPORALMENTE POR GASES TOXICOS O (TEMPORALMENTE POR GASES TOXICOS O DESTRUCCION POR AGENTES IRRITANTES)

ACUMULACION DE MACROFAGOS(POR CONCENTARCION EXCESIVA DE PARTICULAS O

POR GASES TOXICOS ENGLOBADOS EN LAS PARTICULAS)

GRUPOS DE PERSONAS DE MAYOR SUSCEPTIBILIDAD A

LA CONTAMINACION ATMOSFERICAMENORES DE 5 AÑOSMENORES DE 5 AÑOS

ENFERMOS RESPIRATORIOSOBSTRUCTIVOS

(CORONARIOS Y CON INSUFICIENCIA ARTERIALPERIFICA)

SENESCENTESEMBARAZADAS

SUSCEPTIBILIDAD DE LOS NIÑOS A LA CONTAMINACION

ATMOSFERICA

" VIA AREAS MAS ESTERCHAS QUE ADULTOS

" DESARROLLAN MAYOR ACTIVIDAD EN EL " DESARROLLAN MAYOR ACTIVIDAD EN EL EXTERIOR

" RESPIRAN MAS RAPIDO" INHALAN MAS CONTAMINANTES POR KILO

DE PESO" MAYOR NECESIDAD DE OXIGENO

RESPECTO A SU TAMAÑO

EFECTOS DE LA CONTAMINACION POR MATERIAL PARTICULADO EN

LA SALUD HUMANA

RECIENTES INVESTIGACIONES REALIZADAS EN POBLACIONES HUMANAS DE ESTADOS UNIDOS POBLACIONES HUMANAS DE ESTADOS UNIDOS

SUGIEREN QUE LA INHALACION DE PARTICULAS FINAS A CONCENTRACIONES MENORES QUE LA

NORMA ESTANDAR INDUCEN UN RIESGO ELEVADO DE MUERTE PREMATURA, INCREMENTO

EN LAS ADMISIONES HOSPITALARIAS Y UNA SERIE

EFECTOS DE LA CONTAMINACION POR

MATERIAL PARTICULADO EN LA SALUD HUMANA

SE DESCONOCE EL MECANISMO BIOLOGICO SE DESCONOCE EL MECANISMO BIOLOGICO QUE PODRIA SER RESPONSABLE DE ESTOS

EFECTOS.NO ESTA CLARO SI EL EFECTO ES

PRODUCIDO POR LA PARTICULA MISMA, POR UN COMPONENTE PARTICULADO O POR UNA MEZCLA DE CONTAMINANTES.



EL MATERIAL PARTICULADO NO EL UNICO EL MATERIAL PARTICULADO NO EL UNICO ESTANDAR DE CALIDAD AMBIENTAL QUE

NO ES QUIMICAMENTE ESPECIFICO.¿CUAL ES LA CONCENTACION DE MP QUE NO TIENE EFECTO EN LA SALUD HUMANA?

¡EXISTE UNA DOSIS UMBRAL PARA LA POBLACION?



ESTUDIOS REALIZADOS EN 6 CIUDADES DE ESTADOS UNIDOS DEMUESTRAN QUE HAY

UN RIESGO DE MUERTE ASOCIADO A UN RIESGO DE MUERTE ASOCIADO A CONCENTARCIONES DE MATERIAL PARTICULADO FINO. EL RIESGO DE MUERTE ES 26% MAS ALTO EN LAS

CIUDADES QUE TIENEN CONTAMINACION DEL AIRE RESPECTO A LAS MENOS

CONTAMINADAS.

EFECTOS ADVERSOS DEL MONOXIDO DE CARBONO

• El CO no actúa como un tóxico irrreversible,esto significa que si se respiran concentraciones de CO no mortales por períodos no muy mortales por períodos no muy prolongados los efectos son reversibles. El CO disminuye el transporte de oxígeno a los tejidos por unión a la HB formando carboxi -hemoglobina en vez de oxihemoglobina.

EFECTOS ADVERSOS DEL CO

EL CO NO ACTUA COMO UN TOXICO IRREVERSIBLE, ESTO SIGNIFICA QUE SI SE RESPIRA CONCENTRACIONES DE CO SE RESPIRA CONCENTRACIONES DE CO NO MORTALES, POR PERIODOS NO MUY

LARGOS LOS EFECTOS SON REVERSIBLES.

PRIMER MECANISMO DE INTOXICACION DE CO

DIARIAMENTE, NUESTRA SANGRE PUEDE LLEVAR LOS PULMONES DE 600 LITROS OXIGENO DESDE LOS PULMONES A LOS

TEJIDOS. CASI TODO EL OXIGENO ES TEJIDOS. CASI TODO EL OXIGENO ES TRANSPORTADO POR LA SANGRE, UNIDO A

UNA PROTEINA, PRESENTE EN LOS GLOBULOS ROJOS LA “HEMOGLOBINA

(HB)”EL CO DISMINUYE EL TRANSPORTE DE

OXIGENO A LOS TEJIDOS, POR UNION A Hb

CO – HEMOGLOBINA

/ El CO se une a la Hb igual como lo hace el oxígeno, formando la carboxihemoglobina (HbCO) y por lo tanto compite con el oxígeno por el mismo sitio.sitio.

/ La Hb tiene más afinidad por el CO que por el O2, La cantidad de CO unido a Hb, dependerá de la cantidad de C que respiremos.

/ La OxiHb (con sólo oxígeno), entrega fácilmente el oxígeno a los tejidos. En cambio a la Hb mixta, lo es más difícil liberar los oxígenos unidos a ella.

MAYOR CANTIDAD DE CO UNIDO A Hb

MENOR OXIGENO EN LA SANGRE

MENOR OXIGENO EN TEJIDOS

AUMENTAN LOS EFECTOS DAÑINOS

EFECTOS OBSERVADOS A DISTINTAS CONCENTRACIONES

DE HbCO% Hb CO EFECTO(sangre)2,3 – 4,3 Individuos jóvenes saludables les cuesta hacer un

ejercicio fuerte en un corto período de tiempo. ejercicio fuerte en un corto período de tiempo. se cansan muy rápido.

2,9 – 4,5 Personas con enfermedades al corazón tienen problemas para hacer ejercicios por un período

largo, debido a dolor en el pecho5 – 5,5 Personas jóvenes sanas respiran menos oxígenos y

ejercicios por un período largo de tiempo.17 Problemas para ver y escuchar bien.

HBCO

% Hb CO EFECTO(sangre)20 – 30 Dolor de cabeza y decaimiento20 – 30 Dolor de cabeza y decaimiento30 Mareos, náuseas y sensación de 40 Incapacidad para seguir haciendo algún

ejercicio físico60 Pérdida de conciencia, desmayos.80 ó + Muerte

La última proteína que recibe los electrones, para entregarlos al 02 se llama citocromo oxidasa

(tambien conocida como citocromo c)

CO TAMBIEN SE UNE A CITOCROMO C E IMPIDE QUE LOS ELECTRONES SALTEN HASTA EL O2 Y

POR LO TANTO, O2 NO PUEDE RECIBIR LOS ELECTRONES Y LA FOSFORILACION OXIDATIVA SE

DETIENE Y NO HAY MAS PRODUCCION DE ATP Y LA CELULA MUERE

VARIOS ESTUDIOS HAN OBSERVADO QUE LA FALTA DE SINTESIS DE ATP (ENERGIA), POR EXPOSICION A ALTAS CONCENTRACIONES DE CO CONTINUA

POR ALGUN TIEMPO AUN CUANDO SE ELIMINE LA HbCO

HIDROCARBUROS AROMATICOS POLICICLICOS

En la transparencia siguiente podemos ver la estructura químicaLa principal vía de entrada es la respiratoria, pero pueden entrarpor la digestiva cuando se encuentran en los alimentos.Ellos para transportarse a los distintos órganos usan las proteínasespecificamente la Hb.(ellos son poco afines con el agua).Se eliminan principalmente por la orina y las Heces pero pueden Se eliminan principalmente por la orina y las Heces pero pueden eliminarse por las lágrimas ,leche materna y otros fluídos.Como son hidrófobos del agua el citocromo monooxigenasa (P 450)los oxida y esto les permite un transporte sin conjugarse a la Hb por la sangre.Los HaPs entran a la célula y se unen con el ADN formando lo que se llaman aductos de ADN.

Cuando se protege el ADN de la acción de los HAPs pueden ocurrircambios importantes que se conocen como mutaciones y estas

pueden ser de tres tipos :I.-Cuando se cortan no solamentes los aductos de ADN sino

tambiénun pedazo de este sano, queda el ADN más corto . A esto se le

llamaMUTACION DEL TIPO CORRIMIENTO DEL MARCO DE

LECTURA POR DELECCION O PERDIDAII.-Cuando a los ADN-HAP se les agrega un pedazo extra de ADNEl ADN queda más largo y esto se conoce como MUTACION DEL

MARCO DE LECTURA POR INSERCION O ADICION.III.-Puede que parte del ADN se cambie por otro esto se llama

MUTACION POR SUSTITUCION DE PARES DE BASES:

Las células que contienen aductos deADN se les llama células INICIADAS.

Podemos decir que en el cáncer la primera etapa es La INICIACION, después viene la PROMOCION que puede ser grave o nó, después la CONVERSION y finalmente la

PROGRESION.Como los HAPS dañan el material genético se dice que sonGENOTOXICOS y como lo producen a largo plazo se dice

que producen efectos DIFERIDOSEl único país que tiene norma es ITALIA y esta es de 1ug/m3El único país que tiene norma es ITALIA y esta es de 1ug/m3

Los HAPS disminuyeron en SANTIAGO por:1.- Cambio flota de buses 2.-Se mejoró calidad combustibles

3.-Aumento de los vehículos con catalizador 4.-Mejoras industrialesEn los procesos de combustíón. 5.-Prohibición del uso de leña

6.- Licitación de recorridos.

ARSENICO

El arsénicose encuentra en la naturaleza como As+3 o As+5.Las fuuentes de As pueden ser naturales ( volcales) o poractividades del hombre. Entre estas podemos mencionar lasactividades mineras del combre (fundiciones), la quema deCombustibles, el uso de pesticidas. El As se puede encontraren el aire, suelo ,plantas y especies acuáticas.en el aire, suelo ,plantas y especies acuáticas.Las plantas lo acumulan en las raíces. En las especies acuáticas Las mayores proporciones se encuentran en los mariscos.Se absorbe principalmente por el SGI o pulmón., la sangre lo transporta al resto del organismo.El As se va generalmente a los músculos, riñones, hígado, pulmones, piel, uñas y pelo.Puede atravesar la placenta y alcanzaral feto.

Cuando el AS entra al organismo se transforma enMonometilarsénico (MMA) y dimetilarsénico(DMA).Esta transformación ocurre por los siguientes pasos:

As+5

As+3

MMA

DMA

La manera más común de eliminarlo es por las heces y la orina.También se puede eliminar por la transpiración y la piel. Se puede acumular en las uñas y el pelo. La leche humana también puede contener cantidades importantes.

MEDIO Conc. Promedio ug/lt

Pers.no expuestasOrina 10-100Sangre 1-3

Arsénico año 1980

Sangre 1-3Pers. ExpuestasEscolares Norte de CHILE

Pedro Valdivia 130Tocopilla 150Adultos Alaska 45

EFECTOS SOBRE LA SALUD HUMANAEl As+3 es más tóxico para las células.Una persona expuesta a altas concentraciones de Arsénico puedepresentar:Cambios en la piel .Síntomas respiratoriosAnemiaDaño en el SN.Daño en el SN.TaquicardiaBaja de pesoSalivación excedsivaProblemas de visiónDebilidad,FiebreDaños al hígado.Daños al S.C.

EFECTOS QUERATOGENICOS Y CANCERIGENOS

Efectos queratogénicos son efectos de deformaciones que produceel arsénico sobre el feto , por lo que se muy importante el control de madres que pudieran estar expuestas.La Agencia de Protección del Medio Ambiente de los Estados Unidos(US EPA) y la International Asociation Research Cancer (IARC) hanafirmado que el As es un cancerígeno de la piel. La diferencia entreafirmado que el As es un cancerígeno de la piel. La diferencia entreel cáncer producido por elAs con respecto al que produce la radiaciónUV está en que aparecen lesiones en partes que la piel no ha estadoexpuesta.Hay algunos científicos que plantean que puede producir Cáncer pulmonar el cual aparecería después de una exposición de 20 años.También hay estudios que puede producir leucemia.cancer al riñónGarganta o vejiga.

LUGAR Agua potable ug/lt

Orinaug/lt

FairbanksAlaska

76 45

Concentraciones de As en agua potable y orina

AlaskaNorte de Chile

401 178

Pedro de Valdivia

300 130

Calama 300 71

PLOMO

El plomo es un metal que existe normalmente en la naturaleza, sinEmbargo las actividades del hombre sus concentraciones en elambiente, de modo q1ue pueden afectar la salud de las personas.Puede existir en forma sólida como polvo o partículas de plomo, oPuede existir en forma sólida como polvo o partículas de plomo, ocomo vapores de Pb.Fuentes de plomo:Actividades minerasCombustiblesPinturasHumo del tabaco

Las principales vías de exposición del plomo son:*Aire.- Todo el aire que respiramos y contiene plomo,queda retenidocasi todo el Pb.en nuestro S:Respiratorio, para despúes distribuido alresto del organismo.La cantidad de Pb. en el agua es baja por lo que no es un´vehículoimportante de él.Sin embargo grandes emisiones de plomo podríancontaminar el agua.Alimentos. Cuando están expuestos emisiones de Pb pueden Alimentos. Cuando están expuestos emisiones de Pb pueden contaminarse. Las plantas lo absorben por las raíces.Pinturas en juguetes hay que tener mucho cuidad con la calidad deestos.Personas que trabajan en fabricas de baterías, en empresas mineraspodrían estar expuestas podrían inhalarlo.

Absorción, Distribución y Excreción del Plomo

Se absorbe principalmente por el S.R. Y el SGI.(estómago eintestino ).La cantidad de Pb que ingresará dependerá por el SR.*tamaño de partícula que respiremos*de la cantidad de aire que respiremos*de la velocidad que tomemos o botemos el airePor el SGI:•Nuestra dieta ( alimentos ricos en grasas)Se distribuye en tres lugares:Sangre ( principalmente glóbulos rojos)Tejidos blandos (hígado,riñón,cerebro etc.)Tejidos mineralizados( huesos,dientes y uñas)

*

Efectos dañinos producidos por el Pb.

*Efectos en el SNC*Alteraciones en el Sistema hematológico*Problemas renales*Aumento presión sanguines*Aumento presión sanguines*Efectos en el Sistema Reproductivo*Efectos cancerogénicos (grupo 2)Niños expuestos y con concentraciones de Pb de 80 ug/dL o máspresentaban : decaimiento,vómitos, mal humor,,falta de apetitomareos, y en casos graves pérdida de cociencia que puede terminaren casos muy graves en un estado de coma y muerte.En algunas personas retardo mental, epilepsia ,pérdidas de vi´sión.

Puede producir anemia y esto ocurre:Los glóbulos rojos o eritrocitosmueren,porque por razonesque se desconocen las membranas que rodean a los glóbulos rojosse hacen muy frágiles y se rompen.El plomo puede producir alteraciones graves en la función y forma del riñón con lo cual su función de filtración queda fuertemente alterada.Puede alterar la presión sanguineapor lo que hay que tener mucho cuidadado con las personas hipertensas.mucho cuidadado con las personas hipertensas.Efectos en el Sistema reproductivo.Afecta la producción de espermios.Concentraciones ambientales 0.5- 1 ug/m3 . Con estasconcentraciones ambientales se cree que personas expuestastendrían una concentración inferior a 0.2 ug/mlde sangre ya que efectos dañinos se producen a concentraciones mayores a estevalor.

Metales Pesados

Se considera MP a aquel elemento que tiene una densidad igual osuperior a 5 g/cc cuando está en forma elemental, o cuyo númeroatómico es superior a 20 excluyendo a los alcalinos y alcalinostérreos.térreos.Dentro de ellos podemos considerar dos grupos:a) Micronutrientes que son requeridos en pequeñas cantidades o Cantidades traza por plantas o animales y son necesarias paracompletar su ciclo vital. Pasado cierto umbral se vuelven tóxicosDentro de este grupo están : As,B,Co,Cr,Cu,Mo,Mn,Ni,Se y Zn.b) Metales pesados sin función biológica conocida cuya presenciaen seres vivos produce disfunciones Son principalmente Cd,Hg,Pb,Cu,Ni,Zn,Sb,Bi.

FUENTE CONTRIBUCION %

Cenizas (Combustión) 74

Desechos Urbanos 9

Turba 6

Residuos metalúrgicos 6

Residuos materia Orgánica

3

Fertilizantes 2

Dinámica de los metales pesados en el suelo

*Pueden quedar retenidos en el suelo•* Pueden absorbidos por las plantas•* Pueden pasar a la atmósfera por volatilización.•* Pueden pasar a la atmósfera por volatilización.•* Pueden movilizarse a las aguas superficiales.

Cadena trófica

Bioacumulación se refiere a la acumulación de contaminantesen los organismos y el indice de Bioacumulación es la relaciónentre la cantidad de un contaminante en el organismo y laconcentración del contaminante en el suelo.

Factores que debemos considerar

•* Materia Orgánica (complejos)•*Capacidad de intercambio(contenido de arcilla y materia

orgánica.•*Condiciones Redox( Potencial de oxido reducción y •*Condiciones Redox( Potencial de oxido reducción y

condiciones de estado de oxidación.•*Salinidad.-Contenido de sodio, potasio y cloruros

Especiación del Metal Pesado

Estado de oxidación es importante Mercurio Desastre de Minamata en Japón.Cadmio la cantidad en el suelo era la misma pero el cambiodel laboreo produjo un cambio en el estado de oxidacion ydel laboreo produjo un cambio en el estado de oxidacion yprodujo la enfermedad de itai-itai(alteraciones del SNC)Manganeso en Galicia alteraciones graves .

Formas de retención en el suelo Disponibilidad relat iva

Iones en solución de suelo Facilmente disponible

Iones en complejo de cambio Relativamente disponible s(TAMAÑO Y CARGA)

Acomplejados por MO Menos disponibles

Formas del metal Retenido en el Suelo

Acomplejados por MO Menos disponibles

Metal precipitado Disponible solo por alteración química

Incorporado a matriz biológica Disponibles después d e descomposición

Metal en la estructura mineral Disponibles después d e meteorización

EFECTO DE MEZCLA

Los efectos de mezclas de contaminantes los podemos dividirde acuerdo a la interacción que se produce entre ellos en:*Efecto aditivo el efecto que finalmente observamos es igualla suma de los efectos de cada contaminante en la mezcla.*Efecto antagonista el efecto es menor que la suma de los *Efecto antagonista el efecto es menor que la suma de los efectos individuales de los contaminantes.*Efecto sinergista el efecto de la mezcla es mayor que la sumade los efectos individuales de los contaminantes.

Tipos de efectos

Efectos AgudosOcurren inmediatamente después de una exposición (generalmente 24 hrs).Efectos crónicosson de respuesta tardíaEfectos difusosson efectoa muy levesEfectos diferidosSe presentan por exposición por muchoEfectos diferidosSe presentan por exposición por muchotiempo a los contaminantes.Efectos reversibles o irreversiblesEfectos locales se producen exactamente donde el tóxicohizo contacto inicialmenteEfectos sistémicoses necesario que el tóxico sea absorbidoy distribuído en nuestro organismo para procir el efecto

Oxidos de Nitrógeno (NOx)

Se les llama comunmente NOx a la mezcla se monoxido de N ydióxido de nitrógeno.Existen otros como el N2O y eldímero deldióxido N2O4 pero no tienen importancia del punto de vista dióxido N2O4 pero no tienen importancia del punto de vista Ambiental.Los NOx no tienen olor ni color, pero si el NO2 se encuentra mez-clado con material particulado podrías ver sobre la Ciudad una capa café rojiza. Son los principales ingredientes para la lluviaÁcida y frrmación de ozono ambiental

Fuentes de producción de NOx

Fuente %

Naturales (bacterias y Volcanes)

Cantidades pequeñas

Industria y comercio

25

Transporte 70.6

Agricultura 0.8

doméstica 3.6

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