Termoeléctricas y Generación de Contaminantes Ambientales.

Dr. Orlando Negrón HékimaToxicología Ambiental y Laboral

Universidad de la República - UruguayDiplomado en Toxicología CITUC

Red de Toxicología de Latinoamérica y el CaribeMédico Departamento de Salud Ambiental

División de Políticas Públicas Saludables y PromociónMinisterio de Salud

Concepción, 09 de diciembre de 2015

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Definiciones.

Central Termoeléctrica: Instalación empleada en lageneración de energía eléctrica a partir de la energíaliberada en forma de calor, normalmente mediante lacombustión de combustibles fósiles como petróleo, gasnatural o carbón. Se pueden clasificar, según el tipo decombustión, en centrales termoeléctricas de cicloconvencional o ciclo combinado.

• Ciclo Convencional: Obtienen la energía mecánicanecesaria para mover el rotor del generador a partir delvapor generado por la caldera. Los principalescombustibles son carbón, petróleo y sus derivados(fuel‐oil y petcoke) y gas natural.

• Ciclo Combinado: Se genera electricidad mediante lautilización conjunta de una turbina a gas y una turbina avapor.

3

Emisiones Atmosféricas.

Dependen de:

• Tipo de combustible

• Tipo y diseño de la unidad de combustión

• Prácticas operacionales

• Medidas de control de las emisiones

• Estado de las mantenciones (control primario de lacombustión, tratamiento secundario del gas decombustión, entre otros)

• Eficiencia general del sistema

4

5

Termoeléctricas Convencionales: Carbón

• Monóxido de carbono.

• Óxidos de nitrógeno.

• Óxidos de azufre.

• Contaminantes orgánicos volátiles: benceno, tolueno,xileno.

• Material particulado.

• Metales: Plomo, Níquel, Antimonio, Berilio, Cromo,Cobalto, entre otros.

Plomo. Orígenes y Fuentes de Exposición. Aspectos Toxicocinéticos y Efectos Clínicos.

Dr. Orlando Negrón HékimaToxicología Ambiental y Laboral

Universidad de la República - UruguayDiplomado en Toxicología CITUC

Red de Toxicología de Latinoamérica y el CaribeMédico Departamento de Salud Ambiental

División de Políticas Públicas Saludables y PromociónMinisterio de Salud

Concepción, 09 de diciembre de 2015

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Ten chemicals of major public health concern.

8

Referentes.

1. ATSDR.

Agencia para Sustancias tóxicas y el Registro deEnfermedades.

2. CDC.

Centro para el Control y la Prevención deEnfermedades.

3. OMS.

Organización Mundial de la Salud.

4. EPA.

Agencia de Protección Ambiental.

5. IARC.

Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer.

9

Información.

1. Micromedex Plus.

2. ChemId Plus. Dictionary of over 400,000 chemicals (names, synonyms, and structures).

3. IRIS. Integrated Risk Information System. Hazard identification and dose-response assessment

for over 500 chemicals.

4. HSDB. Hazardous Substances Data Bank. Peer-reviewed toxicology data for over 5,000 hazardous

chemicals.

5. TOXLINE. 4 million references to literature on biochemical, pharmacological, physiological, and

toxicological effects of drugs and other chemicals.

6. TOXMAP. TOXMAP: Environmental Health Maps provides searchable, interactive maps of EPA TRI and

Superfund data, plus US Census and NCI health data.

7. DART. Developmental and Reproductive Toxicology Database. References to developmental and

reproductive toxicology literature.

Metal pesado, de color azulado.

Origen Natural:

o Erosión geológica – Emisiones Volcánicas(19.000 ton/año).

Antropogénico.o 126.000 ton/año.

Formas químicas. Orgánicas. Actualmente sólo en exposición

ocupacional.o Plomo tetraetilo y tetrametilo, sustancias

utilizadas como antidetonantes paracarburantes

Inorgánicas. Exposición ambiental.o Industrias de baterías, metalúrgica,

pigmentos para pinturas, alfarería, cablesy productos químicos, fabricación de pilas,productos para soldar y de acero.

Valor biológico del plomo.

Compite con calcio, zinc y hierro.

10

Generalidades.El promedio de plomo en la corteza terrestre es de

20 mg/kg en forma natural.

Baterías, minería, fabrica vidrio, fundiciones metales, fábrica cerámica, joyería, refinería metales, pinturas y tinturas, municiones, envoltura dulces importados, pilas, cables,

soldadura.

11

Fuentes de Exposición.

PLOMO EN JOYERIA

12

Fuentes de Exposición.

PLOMO EN ARTICULOS INFANTILES

13

Fuentes de Exposición.

PLOMO EN ARTICULOS INFANTILES

14

Fuentes de Exposición.

PLOMO EN CERAMICA

15

Fuentes de Exposición.

PLOMO EN QUEMA DE CABLES

16

Fuentes de Exposición.

PLOMO EN PINTURAS

17

Fuentes de Exposición.

PLOMO EN PINTURAS

18

Fuentes de Exposición.

PLOMO EN PINTURAS

19

Fuentes de Exposición.

PLOMO EN REFINERIAS

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Fuentes de Exposición.

PLOMO EN MINERIA

21

Fuentes de Exposición.

PLOMO EN CAÑERIAS

22

Fuentes de Exposición.

PLOMO EN CAÑERIAS Y UTENSILIOS

23

Fuentes de Exposición.

PLOMO Y BATERIAS

24

Fuentes de Exposición.

PLOMO EN MEDICINA NO TRADICIONAL. Medicina ayuverda Utiliza hierbas que muchas veces se mezclan con metales

como plomo, mercurio, hierro y zinc, debido a la creencia de que éstos potencian los efectos terapéuticos de las hierbas medicinales.

Varios estudios muestran que aproximadamente el 20% de los suplementos ayuvérdicos, contienen concentraciones potencialmente tóxicas de varios metales.

Los libros de texto de Ayurveda describen protocolos antiguos utilizados por los practicantes del Ayurveda con la creencia de que pueden purificar los metales pesados, eliminando así su toxicidad antes de su consumo por los seres humanos.

Contrario a esta creencia, las intoxicaciones por plomo a causa del uso de medicamentos ayuvérdicos se reportan repetidamente.

1. Saper RB, Phillips RS, Sehgal A, Khouri N, Davis RB, Paquin J, Thuppil V, Kales SN: Lead, mercury, and arsenic in US- and Indian-manufactured Ayurvedic medicines sold via the Internet. JAMA 2008, 300(8):915-923.

2. Saper RB, Kales SN, Paquin J, Burns MJ, Eisenberg DM, Davis RB, Phillips RS: Heavy metal contentof ayurvedic herbal medicine products. JAMA 2004, 292:2868-73.

3. CDC: Poisoning Associated with Ayurvedic Medications – Five States, 2000—2003. MMWR 2004, 53:582-584.

4. Raviraja A, Vishal Babu GN, Sehgal A, Saper RB, Jayawardene I, Amarasiriwardena CJ, VenkateshT: Three cases of lead toxicity associated with consumption of ayurvedic medicines. Indian J ClinBiochem 2010, 25(3):326-9.

5. van Schalkwyk J, Davidson J, Palmer B, Hope V: Ayurvedic medicine: patients in peril fromplumbism. N Z Med J 2006, 119(1233):U1958.

25

Fuentes de Exposición.

26

PLOMO: PERSISTENCIA

1. Principal vía de exposición esrespiratoria. Absorción 90 - 95%.

2. Absorción digestiva 10% en adultos y 40 a 50 % en

niños.

3. Piel Sólo es relevante en trabajadores

expuestos laboralmente (Pborgánico).

4. Exposición endógena.

27

Rutas de Exposición.

28

Cinética.

29

Cinética.

30

Cinética.

31

Mecanismo de Acción.

1. Alta afinidad por grupos sulfhidrilo

a) Enzimas dependientes de zinc.

2. Altera metabolismo del Calcio.

a) Reemplaza a Ca++ y actúa como segundo mensajerointracelular (altera distribución de Ca++ encompartimentos intracelulares).

b) Activa la Proteinquinasa C (enzima dependiente deCa++).

c) Se une a Calmodulina con mas afinidad que el Ca++.

d) Inhibe Na-K ATPasa (aumenta el Ca++ intracelular).

32

Mecanismo de Acción.

3. Inhibe la activación de la Vitamina D.

33

Mecanismo de Acción.

4. Inhibe la síntesis del grupo hem.

a. Inhibición de ácido delta-aminolevulínico deshidratasa.

b. Inhibición de ferroquelatasa.

34

Mecanismo de Acción.

5. Estrés oxidativo.

a. Daño membrana celular.

35

Mecanismo de Acción.

36

Efectos en la Salud.

37

Efectos en la Salud.

38

Efectos en la Salud.

39

Efectos en la Salud.

40

Efectos en la Salud.

Intoxicación Aguda.

o Dolor abdominal, constipación, astenia, adinamia,fatigabilidad, anemia, irritabilidad, temblor, aumento de laPA (reversible), encefalopatía.

o Pueden iniciarse desde los 50 µg/100 ml. Desde los 80µg/100 ml aumentan claramente los síntomas deintoxicación aguda.

o Continúan presentándose como graves situaciones desalud pública.

18 niños fallecidos en tres meses por encefalitis.

Identificación de contaminación de suelos (reciclado de baterías).

1000 individuos expuestos.

Respuesta a una situación de emergencia ambiental.

NIVELES en niños > 64µg/dl.

Thiaroye sur Mer, Senegal, 2008

41

Efectos en la Salud.

42

Efectos en la Salud.

Intoxicación crónica.

o Infertilidad.

o Nefropatía crónica.

o Polineuropatía de predominio motor en músculosextensores de las manos y pies.

o Ribete de Burton.

o Dolor óseo recurrente, Gota plúmbica.

o Anemia.

o Parto prematuro.

43

Efectos en la Salud.

Anemia.

a) Hemólisis.

b) Interferencia en el metabolismo del hierro

c) Interferencia Síntesis Grupo Hem.

Nefropatía

a) Sindrome de Fanconi

Transporte de aminoácidos, glucosa, fosfato, ácido úrico,sodio, potasio, bicarbonato y proteínas en el túbuloproximal.

Laboratorio: acidosis tubular proximal, glucosuria conglucosa sérica normal, hipofosfatemia, hipouricemia,hipopotasemia, aminoaciduria generalizada y proteinuria debajo peso molecular. Plombemia ≥ 30 µg/dL.

Aumenta fragilidad eritrocito

44

Efectos en la Salud.

b) Hiperuricemia – Gota plúmbica (saturnínica).

Menor excreción ácido úrico.

Estudios que revela que más del 50% de los pacientes connefropatía causada por exposición a plomo sufrían de gota(Bennett, 1985).

En las fases iniciales el cuadro es reversible, por lo cual esesperable que al disminuir los valores de plomo en sangre,la función renal se estabilice y el ácido úrico se normalice,desapareciendo los síntomas (ATSDR 1999).

45

Efectos en la Salud.

Efectos neurocognitivos.

Blood lead levels (g/dl)

Re

adin

g Sc

ore

Lanphear BP, et al. Public Health Reports 2000;115:521-529.

Lead-associated Reading Deficitsin U.S. Children

46

Efectos en la Salud.

Trastornos neurocognitivos.

IQ and Blood Lead

Canfield R, et al. NEJM 2003;348:1517-1526.

47

Efectos en la Salud.

Trastornos neurocognitivos. Efecto Weiss.

•Bernard Weiss, toxicólogo Universidad de Rochester, EE.UU.

•Behavioral toxicology.

Comprensión de los mecanismos a través de los que laconducta se afecta por los químicos ambientales.

•Examinó las repercusiones en la sociedad de las“aparentemente” pequeñas pérdidas de inteligenciaindividuales.

48

Efectos en la Salud.

49

Efectos en la Salud.

Embarazo.

• RCIU, bajo peso de nacimiento, parto prematuro, aborto.

Niveles menores a 10 μg/dL no se relacionan con abortosespontáneos (ATSDR 1999).

Duración de la gestación se ve claramente afectada conniveles de plomo iguales o superiores a 15 μg/dL (WHO,1995; SCOEL, 2000).

No se ha encontrado una asociación entre la exposiciónprenatal al plomo y malformaciones congénitas mayores(Ernhart et ál. 1985; Ernhart 1992; McMichael et ál. 1986).

Fertilidad masculina. Reducción recuentos totales de espermatozoides y

aumento en cantidad de espermatozoides anormales(Alexander et ál. 1996; Gennart et ál. 1992; Lerda 1992; yLin et ál. 1996 citados en ATSDR 2000; Telisman et ál.2000).

Niveles de plomo en sangre ≥ 40 µg/dL (ATSDR 2005).

50

Evaluación de Exposición.

1. Plombemia. Plomo en sangre total. CDC < 5 µg/100 ml (2012).

51

Evaluación de Exposición.

2. Lead Care. Screening.

3. Plomo plasmático.

4. Rx huesos largos. Líneas de plomo

áreas de calcificación densa en la placa metafisiaria distal y representan áreas deremodelamiento óseo incompleto.

5. Rx abdomen simple.

6. Evaluación carga corporal. Fluorescencia Rx huesos.

Biopsias de huesos - dientes?

7. Hemograma. Punteado basófilo.

Anemia normo o hipocroma con fierro plasmáticonormal.

8. Zinc Protoporfirina.

52

Evaluación de Exposición.

Carga Corporal:

No hay parámetros para comparar los resultados. Estosexámenes se utilizan exclusivamente con fines deinvestigación (Valdivia Infantas M, 2005; Sanin LH et al,1998; Hu et al 1991; Hu 1998).

Pelo y uñas:

ATSDR : analizar el contenido de plomo de cabellos yuñas constituyen métodos poco confiables paradeterminar la carga corporal de plomo, debido a queestas estructuras están sujetas a la contaminaciónambiental externa. Por esta razón, no se recomienda suuso para estos fines (AAP 1993; CDC 1991, 2002, 2012;Barbosa et al. 2005).

CDC: los niveles de plomo en pelo y uñas no secorrelacionan bien con el nivel de plomo en sangre. Estosexámenes no son útiles en la intoxicación por plomo.

53

Evaluación de Exposición.

54

Evaluación de Exposición.

55

Evaluación de Exposición.

56

Evaluación de Exposición.

57

Evaluación de Exposición.

58

Intervenciones.

1. Intervención Ambiente Extradomiciliario – OrganismosMedioambientales.

2. Intervención Ambiente Intradomiciliario y Educación.

3. Manejo Nutricional.

4. Farmacológico.

• Quelación.

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Intervenciones.

• Intervención Ambiente Extradomiciliario – OrganismosMedioambientales.

a) Mitigación

b) Remediación

• Intervención Ambiente Intradomiciliario

a) Higiene del hogar

b) Higiene personal

c) Hábitos de pica

d) Higiene de alimentos – Ingesta calórica adecuada.

• Higiene del Hogar

a) Limpieza en húmedo

b) Lavado de juguetes - chupetes

• Higiene Personal

a) Baño diario

b) Lavado de manos frecuente

60

Intervenciones.

61

Intervenciones.

• Manejo Nutricional.

Déficit de Fe, Zn, Ca y acido ascórbico favorecen laabsorción de plomo. Se justifica suplemento nutricional(Mahaffey – Environ Health Perspect – 1990).

Una elevada ingesta grasa e inadecuada en caloríasaumenta la absorción, ocurre lo mismo cuando elestómago se halla vacío. (Baritrop, Khoo - PostgradMed. J – 1975).

62

Intervenciones.

APORTE DE CALCIO

Similitud química

Vías de absorción similares, compite en la absorción.

Compite con el Plomo en procesos metabólicos Calcio dependientes

Favorece el metabolismo fosfocálcico vitamina D dependiente.

LACTEOS Y DERIVADOS

APORTE DE HIERRO

Compite en la absorción

Compite a nivel del glóbulo rojo

Mejora anemia carencial

Disminuye las posibilidades de aparición de alteraciones del desarrollo intelectual.

CARNES, LENTEJAS, ESPINACA, MEMBRILLO

63

Intervenciones.

• Manejo Farmacológico.

Condiciones ideales de un quelante:

Baja toxicidad intrínseca . Escasos efectos secundarios

Formación de complejos metal – quelante, estables

Eliminación sin romperse el ligando

Distribución tisular similar a la del metal quelado

Influir adecuadamente en los parámetros cinéticos delmetal

Poseer eficacia clínica

Escasa capacidad de quelación de “otros” metales

No inducir redistribución en cerebro u otros órganos vitales

Evidenciar su eficacia en estudios randomizados dobleciego, comparativos con otros quelantes.

NINGUN QUELANTE LAS CUMPLE en su totalidad

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Intervenciones.

• Manejo Farmacológico.

a) Quelación

i. En paciente con adecuada indicación según plombemia.

ii. Paciente bien hidratado, buena función renal y diuresisadecuada.

iii. Objetivos

Disminuir los valores elevados de plomo en la sangre yevitar que se redistribuya al hueso.

a. Urgencia absoluta con plombemia ≥ 70 µg/100ml.

b. Evidencia suficiente de beneficios en pacientesintomático o con plomo ≥ 45 µg/100ml.

c. Sin evidencia de beneficios con plomo en sangre < 45µg/100ml.

Evitar la aparición de síntomas y secuelas.

65

Intervenciones.

• Manejo Farmacológico.

b) Quelantes.

i. BAL (Dimercaprol) ampolla 2 ml al 10%.

ii. EDTA-Ca (Versenato cálcico disódico) ampolla 5 ml, 200mg/ml.

iii. Succimer (Chemet) capsulas 100 mg.

c) Investigación y experiencia evidencian la efectividad dela quelación

i. Reduciendo el plomo en sangre.

ii. Efectos Neurológicos sonirreversibles.

iii. Efecto rebote descrito en todos los fármacos.

iv. Succimer tiene la mejor relación costo – beneficio.

• Succimer

a) Análogo de BAL.

b) Hidrófilo. Vía oral.

c) Quelante de elección enintoxicación crónica y sub agudapor plomo.

d) Más efectivo que el BAL a dosisrecomendadas.

e) Pocos RAM.

1) Aumento de transaminasashepáticas.

2) Neutropenia.

3) Náuseas, vómito, dolorabdominal.

4) Rash alérgico.

f) NO reemplaza a las medidasmedioambientales. 66

Intervenciones.

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Intervenciones.