CORINA FLORES HERNÁNDEZDRA. EN CIENCIAS

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS APLICADAS AL TRABAJO DE LA DIVISIÓN DE CIENCIAS DE LA SALUD CAMPUS LEON

UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO

Octubre del 2010

Agenda

1. TOXICOLOGÍA

2. RUTAS Y MECANISMOS DE DAÑO

A LA SALUD.

Objetivos

Al concluir el presente taller se tendrá conocimientos sobre:

• la toxicología y sus términos más comunes

• Diferenciar las subdisciplinas de la toxicología

• Describir las clasificaciones de los agentes tóxicos

• Describir el campo de la toxicología y su aplicación al evaluar los efectos que tienen en la salud los agentes tóxicos encontrados habitualmente.

Clasificaciones generales de interés para las

comunidades

• Contaminantes atmosféricos

• Agentes químicos

ocupacionales

• Venenos agudos y crónicos

¿Qué es la toxicología?

Paracelso, 1493 - 1541

• “Toda sustancia es tóxica,

no hay ninguna que no sea tóxica;

es la dosis la que hace la diferencia entre

una sustancia tóxica y un medicamento.”

Toxicología

La toxicología es el estudio de la

manera en que los venenos

naturales o los fabricados por el

hombre producen efectos nocivos

en los organismos vivos.

Preguntas generales sobre

toxicología

¿Qué son efectos nocivos o

perjudiciales?

Los efectos nocivos o

perjudiciales son aquellos que

atentan contra la supervivencia

o la función normal del individuo.

• El término “toxicidad” se emplea para describir

la naturaleza de los efectos perjudiciales

producidos y las condiciones necesarias para su

producción.

• La toxicidad ocurre toda vez que una sustancia

entra en contacto con una superficie corporal

como la piel, los ojos o la mucosa del sistema

digestivo o respiratorio.

¿Qué es la toxicidad?

¿Qué significa tóxico?

• Este término se relaciona con los

efectos venenosos o mortales en

el cuerpo

¿Qué es un “toxicante”?

• El término “toxicante” hace

referencia a sustancias que son

producidas por las actividades

humanas o son derivadas de

estas.

¿Qué es una toxina?

• El término “toxina” hace

referencia a sustancias tóxicas

producidas naturalmente.

¿Qué es un síntoma tóxico?

¿Qué es un efecto tóxico?

• Un síntoma tóxico es toda sensación o signo que indica la presencia de un veneno en el sistema.

• El término efectos tóxicos hace referencia a los efectos en la salud debido a la exposición a una sustancia tóxica.

¿Qué es toxicidad

selectiva?

• Esto significa que una sustancia química

será nociva para un tipo de materia viva

pero no para otra forma de vida, si bien

las dos coexisten cercanamente.

SUELO ALIMENTOS

Vías de

exposiciónAIRE

AGUA

¿Qué es una dosis?

¿Qué es dosis-efecto?

• La dosis es la cantidad real de una sustancia

química que ingresa al cuerpo.

• Dosis-efecto sugiere que una dosis, o un período

de exposición (a una sustancia química, fármaco o

sustancia tóxica), producirá un impacto (efecto) en

el organismo expuesto.

¿Qué es una dosis umbral?

• La dosis umbral sugiere que debe existir una dosis o nivel de exposición por debajo del cual no se observan efectos nocivos o perjudiciales en una población.

ejemplo: ingesta de aspirina diariamente.

¿Qué es „susceptibilidad individual‟?

¿Qué es una „subpoblación sensible‟?

• La susceptibilidad individual describe las diferencias entre las personas. Algunas personas son más vulnerables que otras a ciertas afecciones de la salud.

• La subpoblación sensible es más vulnerable que la persona común sana a enfermedades por exposición.

Áreas de la

Toxicología

Toxicología

de alimentos

Toxicología

ambiental

Toxicología

de medicamentos

Toxicología

ocupacional

Toxicología

social

Aspectos

Clínico Analítico Legislación Investigación

Toxicología ambiental

• Estudia las sustancias químicas que contaminan los alimentos, el agua, el suelo o la atmósfera.

• Aborda sustancias tóxicas que ingresan a masas de agua como lagos, arroyos, ríos y océanos.

Dato: Los problemas más comunes incluyen bacterias y virus llevados por el agua, efluentes termales de plantas generatrices de electricidad, desperdicios radiactivos, aguas residuales, y contaminación industrial.

Toxicología ocupacional

(industrial)

• Protege a los trabajadores de las sustancias

tóxicas y hace su ambiente de trabajo más

seguro.

• Dato: Las enfermedades ocupacionales causadas por

sustancias químicas industriales explican aproximadamente 50,000 a

70,000 muertes y 350,000 nuevos casos cada año en los EE.UU..

Toxicología

reglamentaria• Recopila y evalúa

información

toxicológica existente

para establecer

normas basadas en

concentraciones para

exposición “segura”.

Toxicología de los

alimentos

• Comprende la entrega de una fuente

segura y comestible de alimentos al

consumidor.

Toxicología clínica

• Analiza enfermedades y males relacionados con

la exposición a sustancias químicas tóxicas a

corto y a largo plazo.

Toxicología descriptiva

• Recopila información

toxicológica mediante la

experimentación con

animales.

• Estos tipos de

experimentos se utilizan

para establecer la dosis

química que podría causar

enfermedad y muerte.

Toxicología forense

• Ayuda al establecimiento de relaciones causa-

efecto entre la exposición a un medicamento o a

una sustancia química y los efectos tóxicos o

mortales que pueda causar esa exposición.

Toxicología analítica

• Identifica la sustancia tóxica a través

del análisis de los líquidos corporales,

el contenido estomacal, los

excrementos, la piel o envases

dudosos.

Toxicología mecanicista

• Realiza observaciones sobre la manera en que

las sustancias tóxicas producen sus efectos.

Agenda

3. IDENTIFICACION DEL

AMBIENTE TOXICO

Preguntas en el lugar de trabajo

con sustancias químicas

• ¿Cuáles son las propiedades químicas de la

sustancia?

• ¿Qué ocurre cuando la sustancia se calienta?

• ¿Los vapores son tóxicos?

• ¿Ocurre reacción violenta con otro material o

sustancia química, o cuando está mezclado?

• ¿Cuál es el tipo de envase ?

• ¿Cuál es el tipo de extintor ?

• ¿Cuáles son los efectos de la exposicióna a corto

plazo y a largo plazo? (Isman & Carlson, 1980)

¿Por qué son necesarios

conocimientos básicos de

toxicología?

• Emergencias químicas. Propósitos de la

evaluación:– confirmar la existencia de una emergencia

química;

– identificar las caraterísticas de las sustancias

químicas;

¿Por qué son necesarios

conocimientos básicos de

toxicología? (2)

– identificar la fuente de liberación:

tamaño, localización y distribución

– determinar la población para la cual la emergencia química representa un riesgo y el impacto a la salud, y

– evaluar la capacidad de respuesta de los servicios de salud locales

Clasificación de las sustancias

químicas según:

• Uso

• Origen

• Composición química

• Órgano

• Mecanismo de acción

Estado físico de las

sustancias químicas

• Sólido

– cianuro de sodio,

• Líquido

– ácido sulfúrico, benceno, cloroformo

• Gaseoso

– cloro, amoníaco

Clasificación de las sustancias

peligrosas según ONU:

Nº ONU

• 1. Explosivas

• 2. Gases comprimidos

• 3. Líquidos inflamables

• 4. Sólidos inflamables, sustancias que

entran en combustión espontáneamente y

sustancias que reaccionan con agua

Clasificación de las sustancias

peligrosas según ONU:(2)

• 5. Oxidantes, incluyendo peróxidos

• 6. Tóxicas, clase A y B, irritantes y que

causan enfermedades

• 7. Radioactivas

• 8. Ácidas, alcalinas y algunos líquidos y

sólidos corrosivos

• 9. Otras no consideradas en las clases

anteriores

Sustancia peligrosa

• Un agente o sustancia peligrosa es aquél

que tiene la capacidad de causar daño en

un organismo expuesto

Riesgo

• Es la probabilidad de que aparezca un

efecto nocivo debido a la exposición a una

sustancia química

DL50 - Dosis letal 50

• Generalmente es el primer experimento

con una nueva sustancia química

• DL50 es la dosis de una sustancia

química necesaria para causar la muerte

en el 50% de los animales en

experimentación

DL50 para algunas sustancias químicas

Sustancia DL50, rata macho, vía oral;

química mg/kg de peso corporal

• Etanol 7000

• Cloruro de sodio 3000

• Sulfato de cobre 1500

• DDT 100

• Nicotina 60

• Tetradotoxina 0,02

• Dioxina (TCDD) 0,02

Dosis letal probable para

humanos

Toxicidad Dosis, mg/kg de peso

1. Prácticamente no tóxica > 15 000

2. Ligeramente tóxica 5000 - 15 000

3. Moderadamente tóxica 500 - 5000

4. Muy tóxica 50 - 500

5. Extremadamente tóxica 5 - 50

6. Super tóxica < 5

Rodrick, J.V. Calculated risks. 1994

Algunas sustancias

clasificadas como supertóxicas

Sustancia química Origen Efecto tóxico

Estricnina Nuez vómica Sistema nervioso

Fluoracetato de

sodioSintético Corazón y

sistema nervioso

Nicotina Planta, tabaco Efecto tóxico

Fosgeno Sintético Sistemarespiratorio

Exposición

• Es una medida del contacto entre el

agente químico y el organismo;

es función de la concentración y del

tiempo

Dosis

Agente

químico

Exposición

Ingreso al

organismo

Toxocinética:

Absorción

Distribución

Biotranformación

Eliminación

Toxodinámica:

Interacción del

agente

químico-receptor,

en el órgano blancoEfecto

Sentinel 3 (1), 1986

• Puede ocurrir exposición del hombre durante la

manufactura, formulación, derrame durante el

transporte y almacenamiento debido a la

ingestión de alimentos o agua contaminada.

• A fin de evitar el riesgo para la salud de esas

posibles exposiciones, así como su impacto

ambiental, se requiere la toma de decisiones

basadas en el conocimiento toxicológico.

Análisis del humo de la combustión de

varios materiales, ppm en vol.

Sust. quím. Lana Kerosene Algodón

Acroleína 50 1 60

Formaldehido 80 10 70

Acetaldehido 200 60 120

Butiraldehido 100 1 120

Productos volátiles producidos por la quema de

plaguicidas, grado analítico, 900ºC. (Lee,RE. Air Pollution

from Pesticides and Agricultural Processes. CRC Press, 1976)

Plaguicida

Atracina

Carbarilo

DDT

Malatión

Paraquat

Agenda

4. Exposición

EJEMPLOS DE ALGUNOS

CONTAMINANTES

Exposición de corta

duración

• Una o varias exposiciones, en un período

de 24 horas o menor;

el agente químico es rápidamente

absorbido y produce efecto agudo,

intoxicación.

Exposición a largo plazo

• Se produce por cantidades pequeñas,

durante períodos largos;

los efectos pueden aparecer de inmediato,

después de cada exposición o producir

efectos crónicos

Exposición ambiental -

Exposición ocupacional

Exposiciónambiental

Exposiciónocupacional

Población Niños, adultos.ancianos, enfermos,hipersusceptibles

Adultos sanos

Tiempo 24 horas 8 h/ 5 dias, semana

Agente químico Mezcla,bajas concentracionesAgentes desconocidos,concentraciones bajas

Agente químico únicoMezclas conocidasConcentraciones altas

Hombre. Ingreso

de agentes químicos

Alimentos

Medicamentos

(vía oral, im,

iv)

Exposición

ocupacional

(oral, dérmica, respiratoria)

AireAgua

Exposición

ocasional

(accidentes, uso de cosméticos)

Absorción

• La absorción implica que la sustancia

química atraviesa membranas biológicas

• Vías

– respiratoria

– digestiva

– dérmica

INGESTIÓN INHALACIÓN ENDOVENOSAINTRAPERITONEAL

TRACTO

GASTROINTESTINALPULMÓN

HÍGADO

BILIS

HECES

SUBCUTÁNEA

INTRAMUSCULAR

DÉRMICA

LíQUIDO

EXTRACELULARGRASA

RIÑÓN PULMÓN

VEJIGA

URINARIA

ORINA

ALVÉOLO

AIRE

ESPIRADO

ÓRGANOS

SECRETORES

SECRECIONES

ÓRGANOS

TEJIDO HUESO

Vías de absorción, distribución y eliminación de agentes tóxicos

en el organismo humano (ROZMAN y KLAASSEN, 1996)

Sangre y Linfa

Vena

porta

Absorción

• Pasaje a través de membrana

– transporte pasivo

• gradiente de concentración

– transporte activo

• consumo de energía para el pasaje

• Las membranas biológicas contienen lípidos

y son permeables para las moléculas

liposolubles

EXTERIOR

Líquido extracelularMembrana

Líquido intersticial

extracelular

Líquido plasmático

extracelular

Líquido intersticial

extraceluar

Líquido intracelular

Piel

Respiratoria

Mucosa

Membrana - Capilar

Membrana - Capilar

Membrana - Célula

Intracelular

Representación esquemática del pasaje desde el exterior, a través de las

membranas, de agentes químicos al líquido intracelular de una célula

(LOOMIS)

Distribución

• Las sustancias químicas transportadas

por la sangre se distribuyen en los

órganos y sistemas

• Depende de las características de la

sustancia química y de las propiedades

físicas

– barreras: placenta y cerebro

Acumulación

• Huesos: plomo, estroncio, flúor

• Grasa: DDT, PCBs

– adelgazamiento

Biotransformación

• En las células del hígado, piel, pulmones,

intestino y riñones

– tolueno ácido benzoico (-)

– bromobenceno bromobenceno

epóxido (+)

– metanol formaldehído (+)

Eliminación

• Orina

• Aire espirado

• Bilis

• Material fecal

• Leche

Clasificación de las sustancias

químicas según el efecto nocivo

• Irritante

• Asfixiante

• Anestésica

• Sustancias que dañan el pulmón

• Tóxicos sistémicos

Factores que determinan el

efecto tóxico• Propiedades fisicoquímicas de la sustancia

• Condiciones de exposición

– vía

– dosis

– frecuencia

Factores que determinan

el efecto tóxico (2)

• Factores biológicos

– absorción, distribución, biotransformación

– edad, sexo, peso, diferencia genética, estado de

salud

– condiciones metabólicas (reposo, trabajo)

– exposición a otras sustancias químicas

• Ambiente

– temperatura, humedad, hora del día, estrés

Intoxicación

• Diagnóstico

– clínico

– análisis toxicológico

Intoxicación crónica

• Se caracteriza por exposiciones repetidas

durante largos períodos de tiempo.

Los efectos se manifiestan porque:

– el agente tóxico se acumula en el organismo, es decir

que la cantidad absorbida es mayor que la eliminada,

o

– los efectos producidos por las exposiciones repetidas

se suman sin acumulación del agente tóxico

Intoxicación subaguda

• Se carateriza por exposiciones frecuentes

o repetidas, durante un período de varios

días o semanas, al cabo del cual

aparecen los efectos

Intoxicación aguda

• Se caracteriza por exposiciones de corta

duración, absorción rápida del agente

químico, una dosis única o varias dosis,

en un período no mayor de 24 horas.

Los efectos aparecen en general

rápidamente, y la muerte o la cura son el

resultado inmediato.

Efectos nocivos

• Sistema respiratorio

– daño en las células del tracto respiratorio

– enfisema

– irritación

– constricción de los bronquios

– disnea

– alergia

Efectos nocivos

• Tracto gastrointestinal

– alteración de las membranas celulares

(NaOH)

• Piel

– enrojecimiento

– hinchazón

– picazón

– alergia

Efectos nocivos

• Hígado

– acumulación excesiva de lípidos

– necrosis

– colestasis

• Riñón

– efectos sobre el túbulo renal (Hg, Cd, Cr)

– muerte de las células

– alteración de la función renal

Efectos nocivos

• Sistema nervioso

– falta de oxígeno en el cerebro (CO)

– pérdida de mielina (hexaclorobenceno)

– efectos en neuronas periféricas (Hg)

• Sistema reproductivo

– reducción de producción de esperma (DBCP)

– reducción de la fertilidad

– toxicidad reproductiva

Efectos nocivos

• Teratogénico

– efectos en la descendencia que no se

heredan (talidomida)

• Carcinogénico

– tumor maligno, cáncer

Cadmio

• Anticorrosivo usado para electrochapar

• Subproducto de la minería y fundición de plomo y

cinc

• Encontrado en:

– Fertilizantes (abonos)

– Cigarrillos

– Aguas de riego

– Mariscos

Cadmio (continuación)

• Efectos de salud

– Nausea, vómito y dolor abdominal

– Inflamación químicamente inducida y líquido en los pulmones

– Irritación de nariz y garganta, tos, vértigos, debilidad, escalofríos, fiebre, dolores de pecho y respiración trabajada

– Fiebre del humo de metal

– Enfermedad pulmonar obstructora, enfisema, enfermedad del riñón

Plomo

• Utilizado en la fabricación de baterías, plásticos,

porcelana, cristal de cerámica, y de productos de

pintura

• Rutas de exposición

– La ingestión de esmalte de cerámicas contaminado con

plomo, fragmentos de pintura, polvo en hogares viejos

• Las deficiencias de nutrientes pueden aumentar la

absorción de plomo

Plomo (continuacion)

• Efectos de salud

– Letargo, vómito, irritabilidad, pérdida de apetito, y

vértigos

– Presión sanguínea alta, baja en motilidad y conteo

de espermatozoides

Mercurio

• Se encuentra en:

– Lámparas de vapor

– Tubos fluorescentes

– Termómetros

– Productos electrónicos

• Efectos de salud:

– Temblores, defectos de personalidad y disturbios

– Daño permanente al sistema nervioso central

Benceno

• Utilizado como solvente en caucho, tinta,

pegamentos y en líquidos de transformadores

de corriente eléctrica

• La inhalación es el modo de exposición

Benceno (continuación)

• Efectos de salud:

– Fatiga y anorexia

– Daño a la médula resultando en anemia

– Leucemia

– Pérdida de conciencia y muerte

Bifenilos policlorados (PCBs)

• Utilizados en plastificantes y adhesivos

• Efectos de salud:

– Cloracné

– Cáncer

Pesticidas

• Insecticidas

• Herbicidas

• Fungicidas

• Fumigantes

• Rodenticidas

Insecticidas

• Perjudican el sistema nervioso

– Absorción cutánea

– Inhalación

– Ingestión

• Efectos de salud:

– Dolor de cabeza, ansiedad, tirantez en el pecho, ataques,

pérdida de conciencia, y disfunción del hígado

Herbicidas

• Efectos de salud:

– Cloracné

– Trastornos del hígado

Fungicidas

• Utilizado en el tratamiento de plantas tales

como árboles frutales y vegetales

• Efectos de salud:

– Irritación, letargo, dermatitis, dolor de cabeza,

vómito

Fumigantes

• Utilizados para erradicar insectos, bacterias y

roedores.

• Efectos de salud:

– Nausea, vomito, mareo, dermatitis, dolor de

cabeza, irritación pulmonar, y demencia

Rodenticidas

• Utilizados para erradicar roedores (ratones y ratas)

• Efectos de salud

– Inhibición de la función celular

– Actividad anticoagulante

– Neurotoxicidad

Periodo de preguntas y

respuestas

Agenda

5. ORGANISMOS Y FUENTES DE INFORMACIÓN

Fuentes de información

toxicológica

Agencia para Sustancias Tóxicas y el

Registro de Enfermedades (ATSDR)

(continuación)

La Agencia publica:

• Reseñas Toxicológicas –proveen información sobre sustancias químicas específicas y sus posibles efectos sobre la salud.

• Casos de Medicina Ambiental – suministran información a los prestadores de cuidados de salud sobre los efectos tóxicos de las sustancias químicas

• Resúmenes de Salud Pública – contienen información sobre exposición a sustancias tóxicas

• ToxFAQ‟s™ – resumen de las Reseñas Toxicológicas y de los Resúmenes de Salud Pública

Agencia de Protección del Medio

Ambiente de los EE.UU. (EPA)

Las responsabilidades de la EPA son:

Hacer cumplir las leyes federales diseñadas

para proteger la salud humana y el medio

ambiente.

Supervisar la limpieza general de sitios con

desechos peligrosos.

Regular productos químicos en específico.

Desarrollar regulaciones y reglamentos que

activan los requisitos de leyes ambientales

Centros para el Control y la

Prevención de Enfermedades

(CDC)• Agencia del Departamento de Salud y

Servicios Humanos de los EE.UU.

• La misión es promover la salud y la calidad

de vida mediante la prevención y el control

de enfermedades, lesiones e incapacidades.

Centros para el Control y la

Prevención de Enfermedades (CDC)

(continuación)• Las responsabilidades de los CDC incluyen peligros

ambientales y ocupacionales a través del Centro

Nacional para la Salud Ambiental (NCEH) y el Instituto

Nacional para la Seguridad y la Salud Ocupacionales

(NIOSH)

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Conforme a la Ley General de Salud, la Secretaría de Salud ejercerá las

atribuciones de regulación, control y fomento sanitario, a través de la

Comisión Federal para la Protección contra Riesgos Sanitarios en lo

relativo a (Art. 17 bis):

Es una autoridad nacional para la protección contra riesgos sanitarios confiable y

eficaz, destacada por su capacidad técnica, operativa y regulatoria así como por

su compromiso con el desarrollo humano y profesional de su personal.

El control y vigilancia de los establecimientos de salud.

La prevención y el control de los efectos nocivos de los factores

ambientales en la salud del hombre.

La salud ocupacional y el saneamiento básico.

El control sanitario de productos, servicios y de su importación y

exportación y de los establecimientos dedicados al proceso de los

productos.