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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.