Toxocinetica y Toxodinamica Clase3
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L u i s c . c o zI n g e n i e r o e n p r e v e n c i ó n d e r i e s g o s y m e d i o a m b i e n t e
Toxocinetica ytoxodinamica
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Tóxico
• cualquier sustanciacapaz de producir unefecto nocivo en un
organismo vivo
Xenobiótico:• Cualquier sustancia
extraña al organismocapaz de interaccionarcon el
•
•
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Toxicidad
• Capacidad inherente a una sustancia química deproducir efecto adverso o nocivo sobre unorganismo
•
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Paracelso ( Paracelsus)
• “…todas las sustancias sonvenenos; no hay ninguna
que no lo sea. La dosiscorrecta diferencia a unveneno de un remedio”.
• ej. El oxigeno (SNC y
pulmones)•
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DL50 - Dosis letal 50
• es una forma de expresar el grado de toxicidadde una sustancia
• Generalmente es el primer experimento con unanueva sustancia química• DL50 es al dosis de una sustancia
quimicanecesaria para causar la muerte en el50% de los animales en experimentación
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externo interno
bioacumulación
Fases de acción toxica
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toxicocinéticatoxicocinética
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absorción
•
• La absorción de un tóxico se define como el
proceso por medio del cual éste atraviesamembranas y capas de células hasta llegar altorrente sanguíneo. El mecanismo de ingresodel tóxico al organismo usa los mismosmecanismos de transporte diseñados paramovilizar compuestos de estructura similar
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ABSORCIÓN
• Respiratoria
• Dérmica
• Digestiva
• Parenteral
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Membrana celular
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Principales mecanismos de transporte
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Principales mecanismos de transporte
• difusión simple• Depende de la existencia de un gradiente
positivo de concentración (entre el medio
contaminado y la sangre).• La difusibilidad de una substancia a través de lasmembranas biológicas depende de suspropiedades físicoquímicas.
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Principales mecanismos de transporte
• El transporte activo, la endocitosis o ladifusión mediada por un transportador son losmecanismos por los cuales se difunden loscompuestos de peso molecular grande (seanpolares o liposolubles) y los que se transportanen contra del gradiente de concentración
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distribucion
• Se entiende por distribución de un tóxico sulocalización y concentración en losdiferentes tejidos u órganos.
La distribución depende de:• del flujo sanguíneo.• la velocidad de difusión en las interfaces sangre-
tejido• la permeabilidad de la membrana• la afinidad del tejido por el compuesto.
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RIESGOS QUIMICOSRIESGOS QUIMICOS
GASESGASES
.G VERDADEROS VAPORES
AEROSOLES AEROSOLES < 100< 100µ
SOLIDOS LIQUIDOS
( ) ROCIOS fog - 2 60 µ
( ) NIEBLAS mist . - 0 01 10 µ
( POLVOS dust ) . - 0 1 1 µ
( ) HUMOS smoke < .0 1µ
SILICEOS NO SILICEOS
NATURALES SINTETICOS
ORGANICOS INORGANICOS
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Distintas zonas del sistema respiratorio
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metabolismo
• Biotransformación• Modificación que sufre todo xenobiótico en su
paso a través del organismo
Objetivo: transformarlos en compuestos máshidrosolubles que puedan ser excretados. Entérminos generales, las reacciones debiotransformación generan metabolitos inactivos,más polares e hidrosolubles para sueliminación.• Algunos se bioactivan• Se pueden efectuar en varios órganos: piel,
intestino, riñón, pulmón, hígado, etc.
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Excreción
• La concentración de un tóxico distribuido sepuede disminuir por excreción. Todas lassecreciones corporales pueden excretarcompuestos químicos, pero las tres principalesvías son la orina (hidrosoluble), las heces y elaire exhalado.
La excreción de xenobióticos utiliza los mismosmecanismos que tiene el organismo para excretar
los desechos metabólicos endógenos.
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TO
XOCIN
ET
CAPb
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Toxicocinetica del Hg
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mercurio
Se bioconcentraSe biomagnifica
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toxicodinámicatoxicodinámica
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TOXICODINAMIA
• Son los mecanismos por los que una sustanciaquímica puede producir toxicidad son diversosy muy complejos (algunos están todavía pordeterminar). De manera que los agruparemosde forma general en:
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TOXICODINAMIA
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TOXICODINAMIA
• Clasificación fisiopatológica de loscontaminantes
•Asfixiantes (Co)•Anestésicos/narcóticos (hidrocarburos y cetonas, OH,
n-hexano degeneracion axonal)•Corrosivos•Irritantes (nieblas y polvos alcalinos)•Neumoconióticos (humos metalicos)•Sensibilizantes (polen, fibras de algodón)
•Sistémicos (benceno)•Cancerígenos (Cr VI)•Mutágenos•Teratógenos (DDT)
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Factores determinantes de la toxicidad
•Características químicas• Concentración/tiempo de exposicion
•Reactividad•Carácter lipo-hidrofílico•Características físicas•Vía de entrada•Metabolización característica
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Efectos tóxicos sobre los organismos
• Efecto tóxico local: cuando el efecto seproduce en el sitio del organismo que estuvo encontacto con la sustanda (p.e. las quemaduraspor químicos)
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Efectos tóxicos sobre los organismos
• efecto sistémico o generalizado: la mayoríade las sustancias producen efectos sistémicos,es decir, requieren la absorción y ladistribución, desde su punto de entrada a un
sitio distante de él, donde producirá los efectosdañinos. Los órganos normalmente afectadospor este tipo de toxicidad son los pulmones,el hígado, el sistema nervioso central, losriñones, la médula ósea (p.e. el plomo se
almacena en los huesos, pero ocasiona dañosen los riñones y el sistema nervioso central).• sustancias neumotóxicas, hepatóxicas,
neurotóxicas, nefrotóxicas...
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toxicología
•
•
• los productos químicos pueden interactuar
cuando se encuentran dentro del organismovivo.•
• hay varios tipos de interacciones con distintos
efectos:•
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toxicología
• EFECTO ADITIVO : el efecto COMBINADO de 2químicos es IGUAL a la SUMA de cada uno deellos administrado por separado:
•• EJ.: 3 + 3 = 6•
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toxicología
• EFECTO SINÉRGICO: efecto COMBINADO de 2químicos es mucho MAYOR que el efecto decada uno de ellos por separado.*
•• EJ.: 3 + 3 = 20•
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toxicología
• EFECTO POTENCIADOR: efecto combinado deun químico ATÓXICO con uno TÓXICO resulta enun efecto MUCHO MAYOR que si el tóxico fuerasolo.
•
• EJ.: 0 + 3 = 10•
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toxicología
• EFECTO ANTAGONISTA: el efecto combinadode 2 químicos OBSTACULIZA la acción de cadauno de ellos o uno interfiere con la del otro.
•• EJ.: 3 + 3 = 4• 3 + (-3) = 0
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Susceptibilidad de los individuos
Representación de la variabilidad de la población.
Gráfico de las respuestas individuales: curva de distribución standard Dentro de una población, la mayoría de las
respuestas a un tóxico son similares, sin embargo se puede encontrar una amplia variedad de ellas. Algunos
individuos son susceptibles y otros resistentes.
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Factores individuales de la toxicidad
• Estructura genética: en una misma poblaciónexisten personas que metabolizan las sustanciasmas lentamente, por lo que, estos sujetos tendránmayor efecto toxico por el tiempo de permanencia
del xenobiótico en el torrente sanguíneo.• Estado nutricional (peso): personas en estadonutricional precario tendrán mayor posibilidad deintoxicarse que aquellos adecuadamentealimentados
• Sexo: estudios demuestran que las mujeresconcentran mas metales en el tejido pulmonar quelos hombres.
• Edad: es bien sabido que los mas jóvenes y los masancianos son los mas susceptibles a desarrollar unapatología.
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hipo - hipersusceptibilidad
• individuo es especialmente sensible al efecto deun xenobiótico o a los efectos de un grupo dexenobióticos.
•
• La hipersusceptibilidad puede deberse a unrasgo heredado, a la constitución delindividuo o a factores ambientales.
•
• La capacidad de metabolizar determinadassustancias químicas es variable y estádeterminada genéticamente